CN102089865B - 抛光镍-磷的方法 - Google Patents

抛光镍-磷的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102089865B
CN102089865B CN200980126743.0A CN200980126743A CN102089865B CN 102089865 B CN102089865 B CN 102089865B CN 200980126743 A CN200980126743 A CN 200980126743A CN 102089865 B CN102089865 B CN 102089865B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
polishing composition
nickel
base material
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200980126743.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102089865A (zh
Inventor
文卡塔拉马南.巴拉苏布拉马尼亚姆
杨平熹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cabot Corp
CMC Materials Inc
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CN102089865A publication Critical patent/CN102089865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102089865B publication Critical patent/CN102089865B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

本发明涉及对基材的表面进行化学-机械抛光的方法，其包括使包含镍-磷的基材的表面与包含湿法二氧化硅、使镍-磷氧化的试剂和氨基多羧酸的化学-机械抛光组合物接触，其中所述抛光组合物具有1～5的pH，和磨除所述镍-磷的至少一部分以抛光所述基材。

Description

抛光镍-磷的方法
背景技术
对存储磁盘或硬磁盘(memory or rigid disks)的提高的存储容量的要求以及存储磁盘或硬磁盘的小型化趋势(这是由于对计算机设备中的更小的硬驱动器的要求)持续强调存储磁盘或硬磁盘制造方法的重要性，所述制造方法包括为了确保最高性能而对这样的磁盘进行的平坦化或抛光。虽然存在若干种用于与半导体器件制造结合使用的化学-机械抛光(CMP)组合物和方法，但常规的CMP方法或市售的CMP组合物几乎没有非常适于存储磁盘或硬磁盘的平坦化或抛光的。
随着对提高的存储容量的要求提高，对用于这样的存储磁盘或硬磁盘的抛光的改进方法的需求也提高。术语“存储磁盘或硬磁盘”是指用于以电磁形式保存信息的任何磁盘、硬盘、硬磁盘或存储磁盘。存储磁盘或硬磁盘典型地具有包含镍-磷的表面，但存储磁盘或硬磁盘表面可包含任何其它合适的材料。必须改善存储磁盘或硬磁盘的平坦性，因为随着记录密度的改善(其要求磁头相对于存储磁盘或硬磁盘的较低浮动高度(flying height))，磁盘驱动器的记录头与存储磁盘或硬磁盘的表面之间的距离减小。为了允许较低的磁头浮动高度，需要存储磁盘或硬磁盘的表面光洁度(finish)的改善。
表面粗糙度是被测量表面的高频率、短波长分量(component)，其在如下范围内影响存储磁盘的性能：其限制实际可达到的磁盘表面与磁盘驱动器的记录头之间的间隙的减小。因此，从性能的观点看，存储磁盘的表面粗糙度的减小是高度期望的。已尝试通过利用用于存储磁盘的抛光组合物中的具有较小粒度的研磨剂减小表面粗糙度。然而，典型地较小的研磨剂颗粒导致存储磁盘的表面的移除速率减小，其使实现所需的表面光洁度所需要的时间量增加，由此增加生产时间和成本。因此，本领域中存在对产生降低水平的表面粗糙度并同时呈现出增大的抛光速率的用于抛光存储磁盘的方法的需要。
发明内容
本发明提供对基材进行化学-机械抛光的方法，该方法包括：(i)提供包含镍-磷的基材；(ii)使所述基材与化学-机械抛光组合物接触，所述化学-机械抛光组合物包含(a)湿法二氧化硅、(b)使镍-磷氧化的试剂和(c)氨基多羧酸，其中所述抛光组合物具有1～5的pH值；和(iii)使所述抛光组合物相对于所述基材移动以磨除所述镍-磷的至少一部分以抛光所述基材。
具体实施方式
本发明提供化学-机械抛光包含镍-磷的基材的方法。所述方法包括：(i)提供包含镍-磷的基材；(ii)使所述基材与化学-机械抛光组合物接触，所述化学-机械抛光组合物包含下列物质、基本上由下列物质组成、或者由下列物质组成：(a)湿法二氧化硅，(b)使镍-磷氧化的试剂，和(c)氨基多羧酸，其中所述抛光组合物具有1～5的pH值；和(iii)使所述抛光组合物相对于所述基材移动以磨除所述镍-磷的至少一部分以抛光所述基材。
抛光组合物包含湿法二氧化硅。湿法二氧化硅的特征在于其是由可溶性二氧化硅前体的水溶液通过所述可溶性二氧化硅前体的聚合制备的。湿法二氧化硅包括这样的颗粒，该颗粒典型地为非聚集的、单独地离散的颗粒，其形状通常为球形或接近球形，但可具有其它形状(例如，具有大体为椭圆形、正方形或长方形横截面的形状)。这样的颗粒典型地在结构上不同于热解(即，火成)二氧化硅，热解(火成)二氧化硅颗粒经由挥发性前体的火焰水解制备并且具有聚集的初级颗粒的链状结构。
湿法二氧化硅的合适实例包括缩聚二氧化硅和碱稳定的胶体二氧化硅。缩聚二氧化硅颗粒典型地通过使Si(OH)4缩合以形成基本上球形的颗粒而制备。前体Si(OH)4可例如通过高纯度烷氧基硅烷的水解或通过硅酸盐水溶液的酸化获得。这样的缩聚二氧化硅颗粒可根据美国专利5,230,833制备或者可作为各种市售产品中的任何产品获得，所述各种市售产品例如来自EKAChemicals的BINDZIL 50/80、30/310、40/130和40/170产品，Fuso PL-1、PL-2、PL-3、PL-3H和PL-7产品，以及其它类似的可得自DuPont、Bayer、Applied Research和Clariant的产品。
碱稳定的胶体二氧化硅颗粒可例如由得自具有9～11的pH的碱金属硅酸盐溶液的硅酸制备，其中硅酸根阴离子经历聚合以产生含水分散体形式的具有所需平均粒度的离散的二氧化硅颗粒。所述胶体二氧化硅通过碱例如氢氧化钠的存在得以稳定。适合用在本发明中的市售胶体二氧化硅的非限制性实例包括来自Nissan Chemical的SNOWTEXTM产品，可得自NyacolNanotechnologies，Inc.的NEXSILTM和NEXSIL ATM系列产品、可得自NalcoChemical的TX13112、TX11005、DVSTS006、1034A、1050、1130、2327和2329产品，和可得自H.C.Starck的LEVASILTM产品。
湿法二氧化硅研磨剂颗粒典型地具有4nm～200nm的平均粒度(例如，平均粒径)。例如，湿法二氧化硅研磨剂颗粒可具有4nm或更大、10nm或更大、20nm或更大、30nm或更大、40nm或更大、或者50nm或更大的平均粒度。另外，或替换地，湿法二氧化硅研磨剂颗粒可具有200nm或更小、150nm或更小、125nm或更小、110nm或更小、100nm或更小、80nm或更小、或者50nm或更小的平均粒度。在一些实施方式中，湿法二氧化硅研磨剂颗粒具有4nm～40nm(例如，8nm～30nm)的平均粒度。在另外的实施方式中，湿法二氧化硅研磨剂颗粒具有40nm～90nm(例如，50nm～80nm)的平均粒度。在还另外的实施方式中，湿法二氧化硅颗粒具有90nm～200nm(例如，100nm～150nm)的平均粒度。通常，与使用具有较大粒度的二氧化硅相比，使用具有较小粒度的二氧化硅导致较低的表面粗糙度，但付出的代价是移除速率较低。在这点上，粒度是指围绕颗粒的最小球的直径。
抛光组合物典型地包含0.1重量％或更多(例如，0.2重量％或更多、或者0.5重量％或更多)的湿法二氧化硅。优选地，抛光组合物包含5重量％或更少(例如，4重量％或更少、或者3重量％或更少)的湿法二氧化硅。更优选地，抛光组合物包含0.1重量％～5重量％(例如，0.2重量％～4重量％、或者0.5重量％～3重量％)的湿法二氧化硅。
二氧化硅合乎需要地悬浮在抛光组合物中，更具体地，悬浮在抛光组合物的水中。当二氧化硅悬浮在抛光组合物中时，二氧化硅优选为胶体稳定的。术语胶体是指二氧化硅颗粒在水中的悬浮液。胶体稳定性是指该悬浮液随时间的保持性。在本发明的上下文中，如果在将二氧化硅在水中的悬浮液置于100ml量筒中并且让其无搅动地静置2小时的时间时，量筒底部50ml中的颗粒浓度([B]，以g/ml为单位)与量筒顶部50ml中的颗粒浓度([T]，以g/ml为单位)之间的差除以二氧化硅组合物中颗粒的初始浓度([C]，以g/ml为单位)所得的值小于或等于0.5(即，{[B]-[T]}/[C]≤0.5)，则认为二氧化硅是胶体稳定的。[B]-[T]/[C]的值合乎需要地小于或等于0.3，且优选小于或等于0.1。
抛光组合物包含使镍-磷氧化的试剂。使镍-磷氧化的试剂可为在抛光组合物的pH下具有合适的氧化电位的任何试剂。典型地，使镍-磷氧化的试剂为过氧化物。合适的过氧化物的非限制性实例包括过氧化氢、氢过氧化烷基(例如，氢过氧化叔丁基)、过氧化钠等。优选地，使镍-磷氧化的试剂为过氧化氢。
抛光组合物典型地包含0.01重量％或更多(例如，0.05重量％或更多、或者0.1重量％或更多)的使镍-磷氧化的试剂。优选地，抛光组合物包含2重量％或更少(例如，1重量％或更少、0.5重量％或更少、0.4重量％或更少、0.3重量％或更少、或者0.2重量％或更少)的使镍-磷氧化的试剂。更优选地，抛光组合物包含0.01重量％～1重量％(例如，0.05重量％～0.5重量％、或者0.05重量％～0.4重量％)的使镍-磷氧化的试剂。
抛光组合物包含氨基多羧酸。在本发明的上下文中，术语“氨基多羧酸”是指包含至少一个氨基官能团以及两个或更多个羧酸官能团的化合物。所述氨基官能团可为伯氨基、仲氨基或叔氨基官能团，但优选为叔氨基官能团。优选地，氨基多羧酸选自β-丙氨酸二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、N，N，-二(羧甲基)丙氨酸、其盐、及其组合。更优选地，氨基多羧酸为甲基甘氨酸二乙酸或羟乙基乙二胺三乙酸。
应理解上述氨基多羧酸可以其盐、酸或偏盐的形式存在。例如，氨基二羧酸包括氨基二羧酸以及其单盐和二盐。此外，氨基多羧酸可以氨基官能团的酸式盐的形式存在。氨基多羧酸的合适的羧酸盐包括例如钠盐、钾盐、铵盐、四烷基铵盐(例如，四甲基铵盐)等。氨基官能团的合适的酸式盐包括盐酸盐、硫酸盐等。
抛光组合物典型地包含0.1重量％或更多(例如，0.2重量％或更多、或者0.5重量％或更多)的氨基多羧酸。优选地，抛光组合物包含5重量％或更少(例如，4重量％或更少、或者3重量％或更少、或者2重量％或更少)的氨基多羧酸。更优选地，抛光组合物包含0.1重量％～5重量％(例如，0.2重量％～4重量％、或者0.5重量％～2重量％)的氨基多羧酸。
不希望受到任何特定理论的束缚，据信氨基多羧酸用作络合剂并且用来螯合(sequester)在使用本发明方法抛光包含镍-磷的基材时所产生的镍离子，由此使被游离的镍离子催化的使镍-磷氧化的试剂的分解最小化。
合乎需要地，抛光组合物具有1或更大(例如，2或更大)的pH。优选地，抛光组合物具有5或更小(例如，4或更小、或者3或更小)的pH。更优选地，抛光组合物具有2～4(例如，2～3)的pH。
抛光组合物的pH可通过任何合适的手段实现和/或保持。更具体地，抛光组合物可进一步包含pH调节剂、pH缓冲剂、或其组合。pH调节剂可为任何合适的pH调节化合物。例如，pH调节剂可为硝酸、氢氧化钾、或其组合。pH缓冲剂可为任何合适的缓冲剂，例如，磷酸盐、硫酸盐、乙酸盐、硼酸盐、铵盐等。抛光组合物可包含任何合适量的pH调节剂和/或pH缓冲剂，条件是使用合适量的缓冲剂以实现在本文中所述范围内的抛光组合物的pH和/或使抛光组合物的pH保持在本文中所述范围内。
抛光组合物任选地进一步包含杀生物剂。杀生物剂可为任何合适的杀生物剂，例如，异噻唑啉酮杀生物剂。用在抛光组合物中的杀生物剂的量典型地为1ppm～500ppm，并且优选为10ppm～200ppm。
抛光组合物可通过任何合适的技术制备，其中的许多是本领域技术人员已知的。抛光组合物可以间歇或连续方法制备。通常，抛光组合物可通过以任意顺序组合其各组分而制备。本文中所使用的术语“组分”包括单独的成分(例如，二氧化硅、使镍-磷氧化的试剂、氨基多羧酸等)以及各成分(例如，二氧化硅、使镍-磷氧化的试剂、氨基多羧酸、任选的杀生物剂等)的任何组合。
例如，可将二氧化硅分散于水中。然后可添加氨基多羧酸和任选的杀生物剂，并且通过能够将所述组分引入到抛光组合物中的任何方法进行混合。可在抛光组合物的制备期间的任何时刻添加使镍-磷氧化的试剂。抛光组合物可在使用前制备，其中，刚好在使用前(例如，在使用前1分钟内、或者在使用前1小时内、或者在使用前7天内)，将一种或多种组分例如使镍-磷氧化的试剂添加到抛光组合物中。抛光组合物还可通过在抛光操作期间在基材表面上混合各组分而制备。
抛光组合物可作为包含二氧化硅、使镍-磷氧化的试剂、氨基多羧酸、任选的杀生物剂和水的单包装体系提供。或者，二氧化硅可作为在水中的分散体提供在第一容器中，并且氨基多羧酸和任选的杀生物剂可以干燥形式或者作为在水中的溶液或分散体提供在第二容器中。使镍-磷氧化的试剂合乎需要地与抛光组合物的其它组分分开提供，并且例如由最终使用者在使用前不久(例如，在使用前1周或更短时间、在使用前1天或更短时间、在使用前1小时或更短时间、在使用前10分钟或更短时间、或者在使用前1分钟或更短时间)将使镍-磷氧化的试剂与抛光组合物的其它组分组合。第一或第二容器中的组分可为干燥形式，而其它容器中的组分可为含水分散体的形式。而且，合适的是，第一和第二容器中的组分具有不同的pH值，或者可选择地，具有基本上相似或甚至相等的pH值。抛光组合物各组分的其它双容器、或者三个或更多容器组合在本领域技术人员的知识范围内。
本发明的抛光组合物还可作为浓缩物提供，该浓缩物意图在使用之前用适量的水进行稀释。在这样的实施方式中，抛光组合物浓缩物可包含二氧化硅、氨基多羧酸、水和任选的杀生物剂，并且具有或不具有使镍-磷氧化的试剂，它们的量使得在用适量的水和使镍-磷氧化的试剂(如果尚未以合适的量存在的话)稀释该浓缩物时，抛光组合物的各组分将以在上文对各组分所描述的合适范围内的量存在于抛光组合物中。例如，二氧化硅、氨基多羧酸、和任选的杀生物剂可各自以上文对各组分所描述的浓度的2倍(例如，3倍、4倍或5倍)大的量存在于浓缩物中，使得在用等体积的水(例如，分别以2份等体积的水、3份等体积的水或4份等体积的水)连同适量的使镍-磷氧化的试剂一起稀释该浓缩物时，各组分将以在上文对各组分所阐述的范围内的量存在于抛光组合物中。此外，如本领域技术人员应理解的，该浓缩物可含有适当分数的存在于最终抛光组合物中的水，以确保其它组分至少部分地或全部地溶解于该浓缩物中。
待使用本发明的方法抛光的基材可为含有镍-磷的任何合适的基材。优选的基材包括至少一个包含镍-磷的层。特别合适的基材包括，但不限于，存储磁盘或硬磁盘，例如涂覆有镍-磷的铝磁盘。
本发明的抛光方法特别适于与化学机械抛光(CMP)装置一起使用。典型地，该装置包括：压板，其在使用时处于运动中并且具有由轨道、直线或圆周运动导致的速度；抛光垫，其与该压板接触并且在运动时与该压板一起移动；以及载体，其固持待通过与该抛光垫的表面接触且相对于该抛光垫的表面移动而进行抛光的基材。基材的抛光通过如下进行：将基材放置成与抛光垫和本发明的抛光组合物接触，然后使抛光垫相对于基材移动，以磨除基材的至少一部分以抛光基材。
基材可用所述化学机械抛光组合物和任何合适的抛光垫(例如，抛光表面)平坦化或抛光。合适的抛光垫包括，例如，编织和非编织抛光垫。此外，合适的抛光垫可包含具有不同密度、硬度、厚度、压缩性、压缩时的回弹能力以及压缩模量的任何合适的聚合物。合适的聚合物包括，例如，聚氯乙烯、聚氟乙烯、尼龙、碳氟化合物、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共形成(coformed)产物、及其混合物。
合乎需要地，CMP装置进一步包括原位抛光终点检测系统，其中的许多是本领域中已知的。通过分析从工件表面反射的光或其它辐射来检测和监控抛光过程的技术是本领域中已知的。这样的方法描述于例如美国专利5,196,353、美国专利5,433,651、美国专利5,609,511、美国专利5,643,046、美国专利5,658,183、美国专利5,730,642、美国专利5,838,447、美国专利5,872,633、美国专利5,893,796、美国专利5,949,927和美国专利5,964,643中。合乎需要地，对于正被抛光的工件的抛光过程的进展的检测或监控使得能够确定抛光终点，即，确定何时终止对特定工件的抛光过程。
可使用任何合适的技术测定基材的移除速率。合适的用于测定基材的移除速率的技术的实例包括在使用本发明抛光方法之前和之后对基材进行称重以测定每单位抛光时间所移除的基材的量，其可与在每单位抛光时间所移除的基材的厚度方面的移除速率相互关联；和测定在使用本发明抛光方法之前和之后基材的厚度以直接测量每单位抛光时间的基材的移除速率。
表面粗糙度的测量法是本领域中公知的。合适的用于测定基材的表面粗糙度的技术包括表面轮廓曲线测定法、光散射技术、干涉测定法和原子力显微术。可用于测定表面粗糙度的仪器可从卖主包括Schmitt Industries(Portland，OR)、Lightmachinery，Inc.(CA)和Veeco Instruments(Plainfield，NY)商购获得。
以下实施例进一步说明本发明，但当然不应解释为以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
该实施例证明可通过本发明的抛光方法实现的络合剂对所观察到的镍-磷的移除速率的影响。
用十四种不同的抛光组合物(组合物1A-1N)分别抛光包括镍-磷涂覆的铝磁盘(nickel-phoshorous-coated aluminium disk)的类似基材。组合物1A-1N各自含有1.8重量％的胶体二氧化硅、作为络合剂的甘氨酸或甲基甘氨酸二乙酸、过氧化氢和水，且pH为2.35。组合物1A-1C含有0.8重量％的甘氨酸、具有110nm平均粒度的胶体二氧化硅，并且分别含有0.10重量％、0.20重量％或0.45重量％的过氧化氢。组合物1D-1F含有1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸、具有110nm平均粒度的胶体二氧化硅，并且分别含有0.10重量％、0.20重量％或0.45重量％的过氧化氢。组合物1G和1H含有0.8重量％的甘氨酸、具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅，并且分别含有0.20重量％或0.45重量％的过氧化氢。组合物1I和1J含有1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸、具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅，并且分别含有0.20重量％或0.45重量％的过氧化氢。组合物1K和1L含有0.8重量％的甘氨酸、具有23nm平均粒度的胶体二氧化硅，并且分别含有0.20重量％或0.45重量％的过氧化氢。组合物1M和1N含有1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸、具有23nm平均粒度的胶体二氧化硅，并且分别含有0.20重量％或0.45重量％的过氧化氢。
在抛光后，对各组合物测定镍-磷的移除速率。结果列于表1中。
表1
*-两次实验的平均值
从表1中所列的结果明晰，含有甲基甘氨酸二乙酸和具有110nm平均粒度的胶体二氧化硅的组合物1D-1F所呈现出的镍-磷移除速率比含有甘氨酸和具有110nm平均粒度的胶体二氧化硅的组合物1A-1C所呈现出的镍-磷移除速率高约9.3％～29％，其中在含有0.45重量％过氧化氢的组合物1C和1F之间呈现出最大的差异(20％)。含有甲基甘氨酸二乙酸和具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅的组合物1I和1J所呈现出的镍-磷移除速率比含有甘氨酸和具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅的组合物1G和1H所呈现出的镍-磷移除速率分别高约11％和26％。含有甲基甘氨酸二乙酸和具有23nm平均粒度的胶体二氧化硅的组合物1M和1N所呈现出的镍-磷移除速率比含有甘氨酸和具有23nm平均粒度的胶体二氧化硅所呈现出的镍-磷移除速率分别高约49％和68％。
实施例2
该实施例证明由使用本发明的抛光方法所导致的络合剂对所观察到的镍-磷的表面粗糙度的影响。
用实施例1中所述的十四种不同的抛光组合物(组合物1A-1N)分别抛光包括镍-磷涂覆的铝磁盘的类似基材。在抛光后，使用从Schmitt Industries(Portland，OR)获得的光散射纹理(texture)测量仪器测定所述基材的平均表面粗糙度(“Ra”)，且结果列于表2中。
表2
*两次实验的平均值
从表2中所列的结果明晰，当用于抛光包括镍-磷涂覆的铝的基材时，使用含有甲基甘氨酸二乙酸、具有110nm平均粒度的胶体二氧化硅并且分别含有0.10重量％和0.20重量％的过氧化氢的组合物1D和1E所产生的表面粗糙度比由使用与组合物1D和1E相同、只是含有0.8重量％的甘氨酸代替1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸之外的组合物1A和1B所产生的表面粗糙度分别低约23％和19％。使用含有甲基甘氨酸二乙酸、具有110nm平均粒度的胶体二氧化硅和0.45重量％的过氧化氢的组合物1F所产生的表面粗糙度比由使用与组合物1F相同、只是含有0.8重量％的甘氨酸代替1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸的组合物1C所产生的表面粗糙度高约5.6％。使用含有甲基甘氨酸二乙酸、具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅并且分别含有0.20重量％和0.45重量％的过氧化氢的组合物1I和1J所产生的表面粗糙度比由使用与组合物1I和1J相同、只是含有0.8重量％的甘氨酸代替1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸的组合物1G和1H所产生的表面粗糙度分别低约8.5％和6％。使用含有甲基甘氨酸二乙酸和具有23nm平均粒度的胶体二氧化硅的组合物1M和1N所产生的表面粗糙度与由使用分别与组合物1M和1N相同、只是使用0.8重量％的甘氨酸代替1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸的组合物1K和1L所产生的表面粗糙度大致相等。
实施例3
该实施例证明可通过本发明的抛光方法实现的络合剂对所观察到的镍-磷的移除速率的影响。
用七种不同的抛光组合物(组合物3A-3G)分别抛光包括镍-磷涂覆的铝磁盘的类似基材。组合物3A-3G各自含有在水中的1.8重量％的具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅和0.45重量％的过氧化氢，且pH为2.35。组合物3A-3G分别进一步含有0.8重量％的甘氨酸、2.0重量％的羟基乙酸、0.8重量％的柠檬酸、0.8重量％的酒石酸、0.8重量％的丙氨酸、0.8重量％的羟乙基乙二胺三乙酸和0.8重量％的甲基甘氨酸二乙酸。
在抛光后，测定镍-磷的移除速率，且结果列于表3中。
表3
*两次实验的平均值
从表3中所列的结果明晰，含有羟乙基乙二胺三乙酸的组合物3F所呈现出的镍-磷移除速率比组合物3A-3D所呈现出的移除速率高约4.1％～22％。含有甲基甘氨酸二乙酸的组合物3G所呈现出的镍-磷移除速率比组合物3A-3D所呈现出的移除速率高约16％～37％。
实施例4
该实施例证明由使用本发明的抛光方法所导致的络合剂对所观察到的镍-磷的表面粗糙度的影响。
用五种不同的抛光组合物(组合物4A-4E)分别抛光包括镍-磷涂覆的铝磁盘的类似基材。所述抛光组合物各自含有在水中的1.8重量％的具有70nm平均粒度的胶体二氧化硅和0.45重量％的过氧化氢且pH为2.35。组合物4A-4E分别进一步含有0.8重量％的甘氨酸、1.8重量％的羟基乙酸、3.0重量％的羟基乙酸、1.0重量％的羟乙基乙二胺三乙酸和1.0重量％的甲基甘氨酸二乙酸。
在抛光后，使用从Schmitt Industries(Portland，OR)获得的纹理测量仪器测定所述基材的平均表面粗糙度(“Ra”)，且结果列于表4中。
表4
*三次实验的平均值
从表4中所列的结果明晰，当用于抛光包括镍-磷涂覆的铝的基材时，使用含有羟乙基乙二胺三乙酸的组合物4D所产生的表面粗糙度比由使用组合物4A-4C所产生的表面粗糙度低约12％～20％。当用于抛光包括镍-磷涂覆的铝的基材时，使用含有甲基甘氨酸二乙酸的组合物4E所产生的表面粗糙度比由使用组合物4A-4C所产生的表面粗糙度低约9.8％～18％。

Claims (16)

1.对基材进行化学-机械抛光的方法，该方法包括：
(i)提供包含镍-磷的基材，
(ii)使所述基材与化学-机械抛光组合物接触，该化学-机械抛光组合物包含：
(a)湿法二氧化硅，其中所述湿法二氧化硅具有20nm～125nm的平均粒度，
(b)使镍-磷氧化的试剂，和
(c)氨基多羧酸，其中所述氨基多羧酸选自β-丙氨酸二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、N,N,-二(羧甲基)丙氨酸、前述氨基多羧酸的氨基官能团的酸式盐、前述氨基多羧酸的羧酸盐、及它们的组合，
其中所述抛光组合物具有1～5的pH值，和
(iii)使所述抛光组合物相对于所述基材移动以磨除所述镍-磷的至少一部分以抛光所述基材。
2.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含0.1重量%～5重量%的湿法二氧化硅。
3.权利要求2的方法，其中所述抛光组合物包含0.5重量%～3重量%的湿法二氧化硅。
4.权利要求1的方法，其中所述氧化剂为过氧化氢。
5.权利要求4的方法，其中所述抛光组合物包含0.05重量%～0.5重量%的过氧化氢。
6.权利要求1的方法，其中所述氨基多羧酸为甲基甘氨酸二乙酸。
7.权利要求1的方法，其中所述氨基多羧酸为羟乙基乙二胺三乙酸。
8.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含0.1重量%～5重量%的所述氨基多羧酸。
9.权利要求8的方法，其中所述抛光组合物包含0.5重量%～2重量%的所述氨基多羧酸。
10.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物的pH为2～4。
11.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物的pH为2～3。
12.权利要求1的方法，其中所述基材包括镍-磷涂覆的铝磁盘。
13.权利要求12的方法，其中所述磁盘为存储磁盘。
14.权利要求1的方法，其中所述抛光组合物包含：
(a)0.1重量%～5重量%的缩聚二氧化硅，
(b)0.05重量%～0.5重量%的过氧化氢，和
(c)0.1重量%～5重量%的甲基甘氨酸二乙酸或羟乙基乙二胺三乙酸，其中所述抛光组合物具有2～4的pH。
15.权利要求14的方法，其中所述基材包括镍-磷涂覆的铝磁盘。
16.权利要求15的方法，其中所述磁盘为存储磁盘。
CN200980126743.0A 2008-07-10 2009-07-06 抛光镍-磷的方法 Expired - Fee Related CN102089865B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/170,954 US8247326B2 (en) 2008-07-10 2008-07-10 Method of polishing nickel-phosphorous
US12/170,954 2008-07-10
PCT/US2009/003955 WO2010005543A2 (en) 2008-07-10 2009-07-06 Method of polishing nickel-phosphorous

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102089865A CN102089865A (zh) 2011-06-08
CN102089865B true CN102089865B (zh) 2014-09-10

Family

ID=41505533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980126743.0A Expired - Fee Related CN102089865B (zh) 2008-07-10 2009-07-06 抛光镍-磷的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8247326B2 (zh)
EP (1) EP2311074B1 (zh)
JP (1) JP5508413B2 (zh)
KR (1) KR101259703B1 (zh)
CN (1) CN102089865B (zh)
MY (1) MY149715A (zh)
TW (1) TWI397578B (zh)
WO (1) WO2010005543A2 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9039914B2 (en) 2012-05-23 2015-05-26 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition for nickel-phosphorous-coated memory disks
WO2014061417A1 (ja) * 2012-10-16 2014-04-24 日立化成株式会社 Ｃｍｐ用研磨液、貯蔵液及び研磨方法
WO2015057433A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition and method for nickel-phosphorous coated memory disks
US10358579B2 (en) * 2013-12-03 2019-07-23 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions and methods for polishing nickel phosphorous surfaces
US9909032B2 (en) * 2014-01-15 2018-03-06 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for polishing memory hard disks
JP6511039B2 (ja) 2014-03-28 2019-05-08 山口精研工業株式会社 研磨剤組成物、および磁気ディスク基板の研磨方法
JP6484894B2 (ja) * 2014-03-28 2019-03-20 山口精研工業株式会社 研磨剤組成物、および磁気ディスク基板の研磨方法
TWI563073B (en) * 2014-06-03 2016-12-21 Cabot Microelectronics Corp Cmp compositions and methods for polishing rigid disk surfaces
JP6775511B2 (ja) 2015-09-25 2020-10-28 山口精研工業株式会社 研磨剤組成物、および磁気ディスク基板の研磨方法
JP6775453B2 (ja) 2017-03-23 2020-10-28 山口精研工業株式会社 磁気ディスク基板用研磨剤組成物
JP2019016417A (ja) 2017-07-04 2019-01-31 山口精研工業株式会社 磁気ディスク基板用研磨剤組成物
JP7034667B2 (ja) 2017-10-24 2022-03-14 山口精研工業株式会社 磁気ディスク基板用研磨剤組成物
US20190153262A1 (en) * 2017-11-20 2019-05-23 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for polishing memory hard disks exhibiting reduced surface scratching
US10698846B2 (en) * 2018-11-07 2020-06-30 Realtek Semiconductor Corporation DDR SDRAM physical layer interface circuit and DDR SDRAM control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1532245A (zh) * 2003-02-28 2004-09-29 福吉米株式会社 抛光组合物
CN1579706A (zh) * 2003-08-08 2005-02-16 花王株式会社 磁盘用基板
CN1733856A (zh) * 2004-08-03 2006-02-15 三星电子株式会社 浆料、使用该浆料的化学机械抛光方法以及使用该浆料形成金属布线的方法
CN1939995A (zh) * 2005-09-26 2007-04-04 富士胶片株式会社 水性抛光液和化学机械抛光方法
CN101173160A (zh) * 2002-08-07 2008-05-07 花王株式会社 研磨液组合物

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4090589B2 (ja) * 1998-09-01 2008-05-28 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP2002528903A (ja) * 1998-10-23 2002-09-03 アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド 活性剤溶液を含有し、化学機械的に磨くためのスラリーシステム
JP4021133B2 (ja) * 1999-07-22 2007-12-12 花王株式会社 研磨液組成物
US6258140B1 (en) * 1999-09-27 2001-07-10 Fujimi America Inc. Polishing composition
US6332831B1 (en) * 2000-04-06 2001-12-25 Fujimi America Inc. Polishing composition and method for producing a memory hard disk
US6468913B1 (en) * 2000-07-08 2002-10-22 Arch Specialty Chemicals, Inc. Ready-to-use stable chemical-mechanical polishing slurries
JP4231632B2 (ja) * 2001-04-27 2009-03-04 花王株式会社 研磨液組成物
US20030104770A1 (en) * 2001-04-30 2003-06-05 Arch Specialty Chemicals, Inc. Chemical mechanical polishing slurry composition for polishing conductive and non-conductive layers on semiconductor wafers
US20040159050A1 (en) * 2001-04-30 2004-08-19 Arch Specialty Chemicals, Inc. Chemical mechanical polishing slurry composition for polishing conductive and non-conductive layers on semiconductor wafers
US7300601B2 (en) * 2002-12-10 2007-11-27 Advanced Technology Materials, Inc. Passivative chemical mechanical polishing composition for copper film planarization
MY134679A (en) * 2002-12-26 2007-12-31 Kao Corp Polishing composition
JP3997153B2 (ja) 2002-12-26 2007-10-24 花王株式会社 研磨液組成物
TWI254741B (en) * 2003-02-05 2006-05-11 Kao Corp Polishing composition
US20040232379A1 (en) * 2003-05-20 2004-11-25 Ameen Joseph G. Multi-oxidizer-based slurry for nickel hard disk planarization
GB2402941B (en) * 2003-06-09 2007-06-27 Kao Corp Method for manufacturing substrate
GB2435263B (en) * 2003-08-08 2007-11-28 Corporation Kao Substrate for magnetic disk and polishing method therefor
JP4206313B2 (ja) * 2003-08-08 2009-01-07 花王株式会社 磁気ディスク用研磨液組成物
US7153335B2 (en) * 2003-10-10 2006-12-26 Dupont Air Products Nanomaterials Llc Tunable composition and method for chemical-mechanical planarization with aspartic acid/tolyltriazole
US20050079803A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-14 Siddiqui Junaid Ahmed Chemical-mechanical planarization composition having PVNO and associated method for use
US7514363B2 (en) * 2003-10-23 2009-04-07 Dupont Air Products Nanomaterials Llc Chemical-mechanical planarization composition having benzenesulfonic acid and per-compound oxidizing agents, and associated method for use
JP2005286048A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Nitta Haas Inc 半導体研磨用組成物
US7563383B2 (en) * 2004-10-12 2009-07-21 Cabot Mircroelectronics Corporation CMP composition with a polymer additive for polishing noble metals
US7524347B2 (en) * 2004-10-28 2009-04-28 Cabot Microelectronics Corporation CMP composition comprising surfactant
KR100662546B1 (ko) * 2005-03-07 2006-12-28 제일모직주식회사 실리콘 웨이퍼의 표면 품질을 개선하는 연마용 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마방법
US20060213868A1 (en) * 2005-03-23 2006-09-28 Siddiqui Junaid A Low-dishing composition and method for chemical-mechanical planarization with branched-alkylphenol-substituted benzotriazole
US20070209288A1 (en) * 2005-03-28 2007-09-13 Yoshiharu Ohta Semiconductor Polishing Composition
JPWO2006126432A1 (ja) * 2005-05-27 2008-12-25 日産化学工業株式会社 シリコンウェハー用研磨組成物
TWI506621B (zh) * 2005-12-22 2015-11-01 Kao Corp 硬碟基板用研磨液組合物
JP2007179612A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Kao Corp 磁気ディスク基板用研磨液組成物
DE102006008689B4 (de) * 2006-02-24 2012-01-26 Lanxess Deutschland Gmbh Poliermittel und dessen Verwendung
US20070249167A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Cabot Microelectronics Corporation CMP method for copper-containing substrates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173160A (zh) * 2002-08-07 2008-05-07 花王株式会社 研磨液组合物
CN1532245A (zh) * 2003-02-28 2004-09-29 福吉米株式会社 抛光组合物
CN1579706A (zh) * 2003-08-08 2005-02-16 花王株式会社 磁盘用基板
CN1733856A (zh) * 2004-08-03 2006-02-15 三星电子株式会社 浆料、使用该浆料的化学机械抛光方法以及使用该浆料形成金属布线的方法
CN1939995A (zh) * 2005-09-26 2007-04-04 富士胶片株式会社 水性抛光液和化学机械抛光方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110046465A (ko) 2011-05-04
WO2010005543A2 (en) 2010-01-14
EP2311074A2 (en) 2011-04-20
WO2010005543A3 (en) 2010-04-29
TW201012907A (en) 2010-04-01
CN102089865A (zh) 2011-06-08
JP2011527643A (ja) 2011-11-04
EP2311074B1 (en) 2014-03-19
EP2311074A4 (en) 2011-08-24
JP5508413B2 (ja) 2014-05-28
MY149715A (en) 2013-10-14
US8247326B2 (en) 2012-08-21
TWI397578B (zh) 2013-06-01
US20100009537A1 (en) 2010-01-14
KR101259703B1 (ko) 2013-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102089865B (zh) 抛光镍-磷的方法
CN103328599B (zh) 具有改善的功率谱密度性能的硅抛光组合物
CN102604541B (zh) 用于抛光氮化硅的组合物及方法
US9330703B2 (en) Polishing composition for nickel-phosphorous memory disks
CN1986717B (zh) 硬盘基板用研磨液组合物
CN102361950B (zh) 用于镍-磷存储磁盘的抛光组合物
CN102725373A (zh) 用于抛光大体积硅的组合物及方法
US8518135B1 (en) Polishing composition containing hybrid abrasive for nickel-phosphorous coated memory disks
CN102939643B (zh) 用于抛光大体积硅的组合物及方法
CN100392035C (zh) 抛光组合物
US10640680B2 (en) Chemical-mechanical processing slurry and methods

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140910

Termination date: 20170706