制造存储器硬盘用的抛光组合物和抛光方法技术

公开了一种用于存储器硬盘的抛光组合物，该组合物至少包含以下组分（ａ）至（ｄ）∶（ａ）以抛光组合物总量计的０．１－５０％（重量）至少一种磨料，选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化钛、氮化硅和二氧化锰，（ｂ）以抛光组合物总量计的０．００１－１０％（重量）至少一种高碘酸（盐），选自高碘酸、高碘酸钾、高碘酸钠和高碘酸锂，（ｃ）以抛光组合物总量计的０．０１－３０％（重量）至少一种过二硫酸盐，选自过二硫酸铵、过二硫酸钾和过二硫酸钠和（ｄ）水，所述抛光组合物的ｐＨ值为２－７。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抛光组合物，该组合物用来在存储器硬盘(即用于如计算机的存储器装置)所用的磁盘基片制造过程中对磁盘基片表面进行最终抛光(final polishing)。具体而言，本专利技术涉及一种抛光组合物，它适用于制造例如由Ni-P磁盘、Ni-Fe磁盘、铝磁盘、碳化硼磁盘或碳磁盘代表的存储器硬盘，尤其涉及这样一种抛光组合物，它在对表面粗糙度良好的高度镜面表面进行精加工的抛光工艺中能提供高磨削速率(stock removal rate)，同时适用于获得可用于容量高、记录密度高的磁盘装置的优良抛光加工表面的制造工艺。此外，本专利技术涉及使用该抛光组合物对存储器硬盘进行抛光的方法。人们正在不断地努力，力求使用于磁盘设备的存储器硬盘(它是一种用于如计算机的存储介质)尺寸更小且容量更大，并使磁介质由传统的涂覆型介质转变成溅镀、电镀或类似方法制得的薄膜介质。目前磁盘基片(下文简称为“基片”)得到了非常广泛的应用，它是在坯料上形成的具有无电Ni-P敷镀膜的基片。所用坯料的制法是将铝或其它基板用金刚石车削方法进行车床加工整形，再用SiC磨料粘合制得的PVA磨石进行研磨或者用其它方法进行加工，达到平行度或平面度。然而，通过上述种种整形方法不可能完全除去表面上较大的波度。这样，无电Ni-P敷镀膜会沿着坯料上的这一波度而形成。因此，这一波度也会留在基片上，有时会形成结节(nodules)或较大凹坑。本文中“结节”是直径至少约50微米的凸起物，它是镀敷表面上有杂质进入Ni-P镀敷膜的地方凸起而形成的。“凹坑”是对基片表面进行抛光时形成的凹处，“细小凹坑”是直径小于约10微米的凹坑。另一方面，随着存储器硬盘容量的增加，表面记录密度也以每年数十％的速率增加。因此，在存储器硬盘上由一预定量记录信息所占据的空间就比以前要窄小，进行记录所需的磁力也趋于变弱。所以，最近的磁盘设备需要使磁头的浮动高度(即磁头和存储器硬盘之间的距离)减小，磁头浮动高度目前已经降低至不高于1.0微英寸(0.025微米)的水平。此外，在抛光之后有时会对基片进行所谓的纹理化(texturing)加工以形成同心的圆划线，其目的是防止用于读写信息的磁头粘着在存储器硬盘上，并且防止对基片表面进行抛光时形成在不同于存储器硬盘旋转方向上的划线而使存储器硬盘的磁场变得不均匀。近年来，为了进一步缩短磁头的浮动高度，人们通过进行轻纹理化加工来进一步减少基片上形成的划线，或者使用未经纹理化加工的没有划线的基片。人们已经开发出使得磁头浮动高度更低的技术，所以磁头浮动高度的缩短比以前进展得更快了。当存储器硬盘表面具有波度时，磁头就会随着非常高速旋转的存储器硬盘上的这种波度上下运动。然而，如果波度超过一定的高度，或者如果波度的宽度相对高度很小，磁头就不再能随着波度运动，它就会与基片表面碰撞，从而发生所谓的“磁头压碎”，由此损坏了磁头或存储器硬盘表面上的磁介质，从而导致磁盘设备发生故障或读写信息的错误。另一方面，存储器硬盘表面上存在数微米的微凸起物时，也会发生磁头压碎。此外，当存储器硬盘表面上存在凹坑时，就可能无法完整地写下信息，由此导致所谓的“信息缺损”或信息读出的失败，会发生错误。因此，在抛光步骤(即形成磁介质之前的步骤)中使基片的表面粗糙度降至最小是很重要的，同时还必须完全除去较大的波度、微凸起物或细小凹坑以及其它表面缺陷。为了上述目的，过去通常使用抛光组合物(下文由其形态有时称为“浆液”)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以下所有要求在一定时间内除去基片表面上较大的波度和表面缺陷(如结节和大凹坑)，使表面粗糙度降至最小。因此，人们已经在研究包含两个或多个步骤的抛光方法。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上的较大波度和表面缺陷(如结节和大凹坑)，即进行整形。因此所需的抛光组合物应具有很强的能力用以除去上述波度和表面缺陷，且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。第二步抛光(即精抛光或最终抛光)的目的是使基片的表面粗糙度降至最小。因此，重要的是第二步抛光的抛光组合物能够使表面粗糙度降至最小，并能够防止形成微凸起物、细小凹坑或其它表面缺陷，而不是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。此外，从产率角度来看，磨削速率高同样也是重要的。表面粗糙度的程度由基片的制备方法、作为存储器硬盘的最终记录容量和其它情况决定。然而，根据所需表面粗糙度的程度也可以使用包含两步以上的抛光工艺。此外，近来在用PVA磨床加工坯料方面已经作出了改进，得以降低加工成本，由此用来降低在使用主要抛光组合物前坯料的表面粗糙度，这样，与抛光前经敷镀基片的表面粗糙度或波度有关的质量也达到常规第一次抛光步骤后的程度。如果进行这样一种加工，就无需常规的第一次抛光步骤，只需要所谓的精抛光(finishing polishing)。为了上述目的，尤其是在精抛光中，通常用一种抛光组合物进行抛光，该抛光组合物的制法是将氧化铝和其它磨料充分磨成粉状，调节至合适的粒度，向其中加入水，并将硝酸铝或各种有机酸和其它抛光促进剂混入其中。或者是用包含胶体二氧化硅和水的抛光组合物进行抛光。然而，用前一种抛光组合物进行抛光存在的问题是机械组分和化学组分的平衡较差，易于形成微凸起物或细小凹坑。用后一种抛光组合物进行抛光的问题是磨削速率太低以致抛光耗时长，生产率低，作为基片端面下垂(sagging)指数的轧去量(roll off)或锤平量(″duboff″)会变差，或者抛光之后的冲洗会变得困难。为了解决上述问题，JP-A-10-204416提出了一种包含磨料和一种铁化合物的抛光组合物。该出版物所揭示的抛光组合物是为了解决上述问题的，它具有高磨削速率，能够提供表面粗糙度小的抛光表面。然而，本专利技术的专利技术人进一步研究发现，为了确保用所揭示的抛光组合物得到高抛光效率，需要大量的铁化合物，具体是硝酸铁(Ⅲ)或硫酸铁(Ⅲ)。此时就存在一个问题，即组合物的pH值会低至小于2.0。本专利技术的一个目的是解决上述问题，提供一种抛光组合物，它如迄今对抛光组合物所要求的那样，具有高磨削速率，能够防止形成微凸起物、细小凹坑和其它表面缺陷，它还能够在甚至大于2.0的pH值得到高磨削速率。本专利技术提供一种用于存储器硬盘的抛光组合物，该组合物至少包含以下组分(a)至(d)(a)以抛光组合物总量计的0.1-50％(重量)至少一种磨料，选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化钛、氮化硅和二氧化锰，(b)以抛光组合物总量计的0.001-10％(重量)至少一种高碘酸(盐)，选自高碘酸、高碘酸钾、高碘酸钠和高碘酸锂，(c)以抛光组合物总量计的0.01-30％(重量)至少一种过二硫酸盐，选自过二硫酸铵、过二硫酸钾和过二硫酸钠，(d)水，所述抛光组合物的pH值为2-7。此外，本专利技术提供一种制造存储器硬盘的方法，该方法包括用存储器硬盘用的抛光组合物对存储器硬盘用的基片进行抛光，所述抛光组合物至少包含以下组分(a)至(d)(a)以抛光组合物总量计的0.1-50％(重量)至少一种磨料，选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化钛、氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储器硬盘的抛光组合物，该组合物至少包含以下组分（ａ）至（ｄ）：（ａ）以抛光组合物总量计的０．１－５０％（重量）至少一种磨料，选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化钛、氮化硅和二氧化锰，（ｂ）以抛光组合物总量计的０．００１－１０％（重量）至少一种高碘酸（盐），选自高碘酸、高碘酸钾、高碘酸钠和高碘酸锂，（ｃ）以抛光组合物总量计的０．０１－３０％（重量）至少一种过二硫酸盐，选自过二硫酸铵、过二硫酸钾和过二硫酸钠，（ｄ）水，所述抛光组合物的ｐＨ值为２－７。

【技术特征摘要】
US 2000-2-23 09/511,9101．一种用于存储器硬盘的抛光组合物，该组合物至少包含以下组分(a)至(d)(a)以抛光组合物总量计的0.1-50％(重量)至少一种磨料，选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化钛、氮化硅和二氧化锰，(b)以抛光组合物总量计的0.001-10％(重量)至少一种高碘酸(盐)，选自高碘酸、高碘酸钾、高碘酸钠和高碘酸锂，(c)以抛光组合物总量计的0.01-30％(重量)至少一种过二硫酸盐，选自过二硫酸铵、过二硫酸钾和过二硫酸钠，(d)水，所述抛光组合物的pH值为2-7。2．如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述磨料是胶体二氧化硅。3．如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述组合物还包含选自柠檬酸、苹果酸和马来酸的物质作为缓冲组分，所述抛光组合物的pH值为2-5。4．如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述组合物包含马来酸作为缓冲组分，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：DM谢姆，WS雷德，大胁寿树，
申请(专利权)人：不二见美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]