一种酸性化学机械抛光液的制作方法
【专利摘要】本发明的酸性化学机械抛光液，含有：研磨颗粒，水，氧化剂，含银离子化合物，抛光促进剂以及溶解在抛光液中的银螯合物，其中，所述抛光液还含有水溶性表面加工润滑剂。该抛光液可用于抛光存储器硬盘，能够在对存储器硬盘基片进行经抛光的过程中防止形成微凸起、微凹坑和其它表面缺陷，抛光速率不低。
【专利说明】一种酸性化学机械抛光液
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学机械抛光液，更具体地说，涉及一种酸性的化学机械抛光液。【背景技术】
[0002]硬盘作为计算机数据存储的主要部件，其磁存储密度不断提高，磁头与磁盘磁介质之间的距离进一步减小，磁头的飞行高度已小于5nm以下，对磁盘表面质量的要求也越来越高。当硬盘表面具有波度时，磁头就会随着高速旋转的储存器硬盘的波动上下运动，当波度超过一定的高度时，磁头就不再能随着波度运动，它就会与磁盘基片表面碰撞，发生所谓的“磁头压碎”导致磁盘设备发生故障或读写信息的错误。另一方面，当存储器硬盘表面上存在数微米的微凸起时也会发生磁头压碎。此外，当硬盘表面存在凹坑时，就不能完整地写入信息，由此导致所谓的“比特缺损”或信息读出的失败。因此，在形成磁介质之前，必须对磁盘基片进行抛光，以降低基片的表面粗糙度、较大的波纹度、凸起或细小凹坑以及其它表面缺陷。目前，大多数硬盘采用镍磷敷镀的铝合金作为磁盘基片，而化学机械抛光是可以实现全局平整化的最佳方法。
[0003]为了上述目的，过去通常使用抛光组合物通过一步抛光操作来进行精加工，所述抛光组合物包含氧化铝或其它各种磨料和水以及各种抛光促进剂。然而，通过一步抛光操作难以满足快速除去基片表面较大波度和表面缺陷的同时将表面粗糙度降至最小。因此，目前采取包含两个或多个步骤的抛光方法。
[0004]在抛光方法包括两个步骤的情况下，第一步抛光的主要目的是除去基片表面的较大波度和表面缺陷，需要抛光组合物应具有很强的修整基片表面能力的同时，不会形成用第二步抛光不能除去的深划痕，而不是使表面粗糙度降至最小。
[0005]第二步抛光(即精抛光)的目的是使基片的表面粗糙度降至最小，虽然不需要具有第一步抛光所需要的很强的修整大波度或表面缺陷的能力，但从生产率角度来看，磨削速率高同样也很重要。`
[0006]关于上述问题，JP-A-10-204416提出了一种抛光组合物，它包含研磨颗粒和一种铁化合物，具有高切削率，能够提供表面粗糙度小的经抛光的表面。然而，经进一步研究发现，该抛光组合物在长期贮存时发生胶凝作用，而且由于其PH值成酸性，可能对使用者的皮肤存在刺激，或者可能给抛光机造成腐蚀。
[0007]本发明的一个目的是解决上述问题并提供一种抛光组合物，它具有加工性能(如储存稳定性)或者对皮肤刺激性较少，改进了对存储器硬盘所用基片的精抛光。并且能够在对存储器硬盘基片进行经抛光的过程中防止形成微凸起、微凹坑和其它表面缺陷，抛光速率不低于常规抛光组合物，同时能得到优良的抛光加工表面。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种用于抛光存储器硬盘的抛光液，能够在对存储器硬盘基片进行经抛光的过程中防止形成微凸起、微凹坑和其它表面缺陷，抛光速率不低。[0009]本发明的酸性化学机械抛光液，含有:研磨颗粒，水，氧化剂，含银离子化合物，抛光促进剂以及溶解在抛光液中的银螯合物，其中，所述抛光液还含有水溶性表面加工润滑剂。
[0010]在本发明中，所述研磨颗粒选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化钛和二氧化锰中的至少一种。优选地，所述的研磨颗粒为溶胶Si02和氧化钛。更优选地，所述的研磨颗粒为溶胶Si02。
[0011]在本发明中，所述的研磨颗粒的质量百分比含量为0.l-3wt%。
[0012]在本发明中，所述的含银离子化合物是硝酸银，硫酸银，氟化银和/或高氯酸银。优选地，所述的含银离子化合物为硝酸银。
[0013]在本发明中，所述的金属离子的质量百分比含量为0.0005-0.lwt%。
[0014]在本发明中，所述的银螯合物选自柠檬酸三胺，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种或几种。优选地，所述的银螯合物柠檬酸三胺。
[0015]在本发明中，所述的银螯合物的质量百分比含量为0.05_lwt%。
[0016]在本发明中，所述的抛光促进剂为硫酸铵。
[0017]在本发明中，所述的抛光促进剂的质量百分比含量为0.05-lwt%。
[0018]在本发明中，所述的水溶性表面加工润滑剂为多糖，醇，铵，吡啶和/或酸。优选地，所述的多糖为葡萄糖；所述的酸为丁二酸、甘氨酸、水杨酸和/或亚氨基二乙酸；所述的醇为丙三醇；所述的铵为聚丙烯酸酯铵盐和/或十二烷基三甲基硫酸铵；所述的吡啶为二一氨基吡啶。
[0019]在本发明中，所述的多糖的质量百分比含量为0.02_3wt%;所述的酸的质量百分比含量为0.01-lwt% ;所述的醇的质量百分比含量为0.01-lwt% ;所述的铵的质量百分比含量为0.01-lwt% ;所述的吡啶的质量百分比含量为0.01-lwt%。
[0020]在本发明中，所述的氧化剂为过氧化氢及其衍生物。优选地，所述的氧化剂为过氧化氢。
[0021]在本发明中，所述的氧化剂的质量百分比含量为0.l_lwt%。
[0022]在本发明中，所述的抛光液pH值为3-7。优选地，所述的抛光液pH值为4_7。
[0023]本发明的抛光液可应用在硬盘材料的抛光。
[0024]上述水溶性表面加工润滑剂在抛光硬盘材料中降低表面粗糙度的应用。优选地，所述水溶性表面加工润滑剂为多糖，醇，铵，吡啶和/或酸。更优选地，所述的多糖为葡萄糖；所述的酸为丁二酸、甘氨酸、水杨酸和/或亚氨基二乙酸；所述的醇为丙三醇；所述的铵为聚丙烯酸酯铵盐和/或十二烷基三甲基硫酸铵；所述的吡啶为三一氨基吡啶。
[0025]上述应用中，所述硬盘材料包含镍磷。
[0026]在本发明中，该研磨颗粒的尺寸较佳为5-200nm，更佳地为10-100nm。
[0027]本发明的化学机械抛光浆料还可以包括稳定剂、抑制剂和杀菌剂，以进一步提高表面的抛光性能。
[0028]本发明的技术效果在于:
[0029]通过添加水性润滑剂来减小抛光垫与基片的摩擦，防止抛光条痕的产生，在原有抛光组合物稳定的条件下进一步促进抛光效率及化学机械作用的均一性。【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为经初步抛光后的基片表面的原子力显微镜(AFM)下的形貌图；
[0031 ] 图2为实施例1抛光后的AFM形貌图
[0032]图3为对比例I抛光后的AFM形貌图。
【具体实施方式】
[0033]本发明所用试剂及原料均市售可得。本发明的抛光液由上述成分简单均匀混合即可制得。
[0034]下面通过【具体实施方式】来进一步阐述本发明的优势。
[0035]存储器硬盘的抛光
[0036]抛光本发明存储器硬盘的方法包括通过上述抛光组合物对存储器硬盘进行抛光。
[0037]待抛光的存储器硬盘的基片例如是N1-P磁盘、N1-Fe磁盘、铝磁盘等，其中，较好的是使用N1-P磁盘。
[0038]本发明抛光存储器硬盘的方法可以使用任何常规的抛光存储器硬盘的方法或抛光挑件的组合，只要能够使用上述抛光组合物。例如，可使用单面抛光机、上面抛光机或其它机器作为抛光机。此外，抛光垫可以是绒面型、无纺型、植绒型、起绒型等。
[0039]抛光组合物的制备
[0040]用搅拌器将研磨颗粒分别溶于水中，加入表1所列出的添加剂，得到实施例1-18和对比例1-3的试样。`
[0041]制备实施例
[0042]表1给出了本发明的化学机械抛光液配方。以下所述百分含量均为质量百分比含量。
[0043]
【权利要求】
1.一种酸性化学机械抛光液，含有:研磨颗粒，水，氧化剂，含银离子化合物，抛光促进剂以及溶解在抛光液中的银螯合物，其中，所述抛光液还含有水溶性表面加工润滑剂。
2.如权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述研磨颗粒选自氧化铝、二氧化硅、氧化铺、氧化错、氧化钛和二氧化猛中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒为溶胶SiO2和氧化钛。
4.根据权利要求3所述的抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒为溶胶Si02。
5.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的研磨颗粒的质量百分比含量为0.l-3wt%0
6.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的含银离子化合物是硝酸银，硫酸银，氟化银和/或高氯酸银。
7.根据权利要求7所述的抛光液，其特征在于，所述的含银离子化合物为硝酸银。
8.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的金属离子的质量百分比含量为0.0005—0.lwt%0
9.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的银螯合物选自柠檬酸三胺，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种或几种。
10.根据权利要求9所述的抛光液，其特征在于，所述的银螯合物柠檬酸三胺。
11.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的银螯合物的质量百分比含量为0.05-lwt%o
12.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的抛光促进剂为硫酸铵。
13.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的抛光促进剂的质量百分比含量为 0.05-lwt%o
14.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的水溶性表面加工润滑剂为多糖，醇，铵，吡啶和/或酸。
15.根据权利要求14所述的抛光液，其特征在于，所述的多糖为葡萄糖；所述的酸为丁二酸、甘氨酸、水杨酸和/或亚氨基二乙酸；所述的醇为丙三醇；所述的铵为聚丙烯酸酯铵盐和/或十二烷基三甲基硫酸铵；所述的吡啶为三一氨基吡啶。
16.根据权利要求14所述的抛光液，所述的多糖的质量百分比含量为0.02-3wt% ;所述的酸的质量百分比含量为0.01-lwt% ;所述的醇的质量百分比含量为0.01-lwt% ;所述的铵的质量百分比含量为0.01-lwt% ;所述的吡啶的质量百分比含量为0.01-lwt%o
17.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的氧化剂为过氧化氢及其衍生物。
18.根据权利要求17所述的抛光液，其特征在于，所述的氧化剂为过氧化氢。
19.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的氧化剂的质量百分比含量为0.l_lwt%0
20.根据权利要求1所述的抛光液，其特征在于，所述的抛光液pH值为4-7。
21.如权利要求1-20任一项所述的抛光液，在硬盘材料中抛光的应用。
22.水溶性表面加工润滑剂在抛光硬盘材料中降低表面粗糙度的应用。
23.如权利要求22所述的应用，其特征在于，所述水溶性表面加工润滑剂为多糖，醇，铵，吡啶和/或酸。
24.如权利要求23所述的应用，其特征在于，所述的多糖为葡萄糖；所述的酸为丁二酸、甘氨酸、水杨酸和/或亚氨基二乙酸；所述的醇为丙三醇；所述的铵为聚丙烯酸酯铵盐和/或十二烷基三甲基硫酸铵；所述的吡啶为三一氨基吡啶。
25.如权利要求21-24 任一项所述的应用，所述硬盘材料包含镍磷。
【文档编号】C23F3/00GK103806001SQ201210457098
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】高嫄, 王雨春 申请人:安集微电子（上海）有限公司