計(jì)算機(jī)硬盤基片粗糙度的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種計(jì)算機(jī)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SiO₂用去離子水稀釋，去離子水含量5～50％；邊攪拌邊加入1～10％的醇醚類表面活性劑、邊攪拌邊加入1～10％的FA/O螯合劑；用pH調(diào)節(jié)劑使pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)；加入5～15ml的氧化劑；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(jī)上對(duì)基片進(jìn)行拋光8～10min。本發(fā)明是一種易清洗、低污染的降低存儲(chǔ)器硬盤的磁盤基片表面粗糙度的方法。
【專利說(shuō)明】
計(jì)算機(jī)硬盤基片粗糙度的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器硬盤制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及一種用于降低計(jì)算機(jī)硬盤NiP基片化學(xué)機(jī)械拋光粗糙度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—個(gè)平整光滑沒有任何表面缺陷的盤基片是磁層儲(chǔ)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(chǔ)密度。化學(xué)機(jī)械拋光(ChemicalMechanical Polishing，簡(jiǎn)稱CMP)技術(shù)能從加工性能和速度上同時(shí)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。
[0003]為了減小硬盤驅(qū)動(dòng)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(jìn)一步減小，所以對(duì)磁盤表面質(zhì)量的要求也越來(lái)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(shí)，常常引起磁頭、磁盤的損壞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致硬盤無(wú)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(duì)硬盤基片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，使基片表面粗糙度達(dá)到最低，同時(shí)還必須去除劃痕、塌邊等表面缺陷。
[0004]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(guò)化學(xué)機(jī)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(duì)存儲(chǔ)器硬盤的基片表面加工質(zhì)量的提高，已有的化學(xué)機(jī)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(chǔ)器硬盤的需要。因此，隨著硬盤容量和磁盤存儲(chǔ)密度要求的提高，完善硬盤基片化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)理，解決基片表面粗糙度，將成為今后很長(zhǎng)一段時(shí)間里亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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(shí)滿足易清洗、低污染要求的降低存儲(chǔ)器硬盤的磁盤基片表面粗糙度的方法。
[0006]本發(fā)明計(jì)算機(jī)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％:
[0007](I)將粒徑15?40nm的S12用去離子水稀釋，去離子水含量5?50% ;
[0008](2)邊攪拌邊加入I?10%的醇醚類表面活性劑；
[0009](3)邊攪拌邊加入I?10 %的FA/0螯合劑；
[0010](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)；
[0011](5)在調(diào)整完pH后，加入5?15ml的氧化劑；
[0012](6)使用上述拋光液在30?40°C溫度、30?80rpm轉(zhuǎn)速、O?0.05MPa、lL/min_5L/min流量地拋光工藝條件下，在拋光機(jī)上對(duì)基片進(jìn)行拋光8?lOmin。
[0013]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(jī)堿，如乙二胺四乙酸四(四羥乙基乙二胺)。
[0014]本發(fā)明所述的醇醚類表面活性劑為FA/0表面活性劑、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 的一種或幾種復(fù)合使用。
[0015]本發(fā)明所述的氧化劑為堿性介質(zhì)下可溶的過(guò)氧化物，為過(guò)氧化氫或過(guò)氧焦磷酸鈉或過(guò)氧化氫脲。
[0016]本發(fā)明有益效果和優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本發(fā)明中FA/0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(qiáng)了輸運(yùn)過(guò)程，達(dá)到高平整高光潔表面，同時(shí)降低了基片表面的粗糙度。
[0018]2、在拋光過(guò)程中，本發(fā)明中FA/0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(jī)械作用下即可脫離加工表面，絡(luò)合及螯合作用，同時(shí)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(shí)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(shí)間內(nèi)能夠降低表面粗糙度。
[0019]3、本發(fā)明中S12磨料其粒徑小(15?40nm)、濃度高(40?50% )、硬度小6?7 (對(duì)基片損傷度小)、分散度好，能夠達(dá)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(shí)引起的劃傷及后清洗困難的問題。
[0020]4、低壓(上盤自重，O?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(lái)的表面損傷，從而降低表面粗糙度。
[0021]5、流量大lL/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。
[0022]本發(fā)明拋光工藝的主要功能如下:
[0023]30?40°C既能提高化學(xué)作用，實(shí)現(xiàn)高的化學(xué)反應(yīng)速率，又能在低機(jī)械作用下，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)物的快速脫離，加快質(zhì)量傳遞的過(guò)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(shí)現(xiàn)粗糙度的降低。
[0024]30?80rpm轉(zhuǎn)速能夠保證反應(yīng)產(chǎn)物的及時(shí)去除，及新液的及時(shí)補(bǔ)充，并能保證拋光的一致性。
[0025]O?0.05MPa范圍有利于降低機(jī)械作用對(duì)表面的劃傷，通過(guò)外加或是只有自身重量的施加，在達(dá)到一定去除量的基礎(chǔ)上，達(dá)到表面粗糙度的完美化。
[0026]lL/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。
[0027]目前國(guó)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(dá)到
0.1nm.
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0029]實(shí)施例1:
[0030](I)將粒徑15?20nm的S12 100g用去離子水50g稀釋；
[0031](2)邊攪拌邊加入4g的FA/0表面活性劑；
[0032](3)邊攪拌邊加入5g的FA/0螯合劑；
[0033](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)；
[0034](5)在調(diào)整完pH后，加入1ml的過(guò)氧化氫氧化劑；
[0035](6)使用上述拋光液在30?40°C溫度、30?40rpm轉(zhuǎn)速、lL/min-2L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機(jī)上對(duì)基片進(jìn)行拋光8?lOmin，達(dá)到的粗糙度為0.15nm。
[0036]實(shí)施例2:
[0037](I)將粒徑30?40nm的S12 500g用去離子水500g稀釋；
[0038](2)邊攪拌邊加入1g的FA/0表面活性劑；
[0039](3)邊攪拌邊加入1g的FA/0螯合劑；
[0040](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)；
[0041](5)在調(diào)整完pH后，加入5ml的過(guò)氧焦磷酸鈉溶液氧化劑；
[0042](6)使用上述拋光液在 40 ?50°C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(jī)上對(duì)基片進(jìn)行拋光8?lOmin，達(dá)到的粗糙度為0.12nm。
[0043]實(shí)施例3:
[0044](I)將粒徑20?30nm的S12 2000g用去離子水100g稀釋；
[0045](2)邊攪拌邊加入30g的JFC表面活性劑；
[0046](3)邊攪拌邊加入30g的FA/0螯合劑；
[0047](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)；
[0048](5)在調(diào)整完pH后，加入15ml的過(guò)氧化氫氧化劑；
[0049](6)使用上述拋光液在 40 ?50°C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(jī)上對(duì)基片進(jìn)行拋光8?lOmin，達(dá)到的粗糙度為0.lnm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種計(jì)算機(jī)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M%: (1)將粒徑15?40nm的3102用去離子水稀釋，去離子水含量5?50%; (2)邊攪拌邊加入I?10%的醇醚類表面活性劑； (3)邊攪拌邊加入I?10%的FA/0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°C溫度、30?80rpm轉(zhuǎn)速、O?0.05MPa、lL/min_5L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機(jī)上對(duì)基片進(jìn)行拋光8?lOmin。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(jī)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/0表面活性劑、0?-7 ((C1(]H2「C6H4-0-CH2CH20)廠H)、0?_10 ((C1(]H2「C6H4-0_CH2CH20) 10-H)、0-20 (C12 18H25 37-C6H4-0-CH2CH20) 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(guò)氧化物，為過(guò)氧化氫或過(guò)氧焦磷酸鈉或過(guò)氧化氫脲。
【文檔編號(hào)】B24B37/005GK105881190SQ201410597515
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年10月22日
【發(fā)明人】鄭強(qiáng), 何向濤
【申請(qǐng)人】重慶普石科技有限公司