CN1122093C - 制造存储器硬盘用的抛光组合物和抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抛光组合物，用于存储器硬盘用的磁盘基片，该抛光组合物包含：(a)组合物总重量的0.1-35%(重量)胶体二氧化硅作为磨料；(b)组合物总重量的0.04-2.2%(重量)硝酸铁作为抛光促进剂；(c)组合物总重量的0.4-22%(重量)柠檬酸作为稳定剂；(d)组合物总重量的0.155-9.3%(重量)过氧化氢作为抛光促进助剂；(e)水。

Description

制造存储器硬盘用的抛光组合物和抛光方法
本发明涉及一种抛光组合物，该组合物用来在存储器硬盘(即用于如计算机的一种存储器装置)用的磁盘基片制造过程中，对磁盘基片(下文简称为基片)表面进行精抛光，具体是最终精抛光(Final finish polishing)。具体而言，本发明涉及一种抛光组合物，它在制造例如由Ni-P磁盘、Ni-Fe磁盘、铝磁盘、碳化硼磁盘和碳磁盘代表的基片时，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能提供高磨削速率(stock removal rate)，同时能够获得优良的抛光表面，用于容量大、记录密度高的磁盘装置。此外，本发明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，力求使存储器硬盘(它是一种用于如计算机的存储器装置)尺寸更小且容量更大，目前得到广泛应用的基片是在坯料(blank material)上形成的具有无电Ni-P敷镀膜的基片。所用坯料的制法是对铝或其它材料的基板进行整形，具体用金刚石车削方法进行车床加工，用SiC磨料粘合制得的PVA磨石或者用其它方法进行研磨，以得到平行度或平面度。然而，通过上述种种整形方法不可能完全除去坯料上较大的波度。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，有时会在基片表面上形成球结节或较大凹坑。本文中“球结节”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。
因此，为了消除基片的波度并使表面光滑平整，要进行表面抛光。
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，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)很小，磁头浮动高度现在已经降低至不高于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的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，人们通过进行轻微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小于高度，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，从而导致存储器硬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“比特缺损”或信息读出的失败，发生错误。
因此，在抛光步骤(即形成存储器硬盘之前的步骤)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，过去通常使用一种抛光组合物(因其形态下文有时称为“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(如球结节和大凹坑)，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(如球结节和大凹坑)，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修正波度和表面缺陷，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。因此，将较大粒度的磨粒用作抛光组合物中的磨粒，以提高磨削速率。
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，要求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正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条件决定。然而，根据所需表面粗糙度的程度也可以使用包含超过两步的抛光工艺。
近来在用PVA磨石加工坯料方面已经作出了改进，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，与抛光前基片的表面粗糙度或波度有关的质量已达到常规第一次抛光步骤后的程度。如果进行了这样一种加工，就无需常规的第一次抛光步骤，只需要所谓的精抛光。
不管是第一次还是第二次抛光步骤，为了降低基片的表面粗糙度，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于抛光耗时长，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(″dub off″)往往会变差，或者抛光之后的冲洗往往会变得困难。
为了解决这些问题，例如JP-A-10-204416(已有技术1)提出了一种抛光组合物，它包含磨料(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)和铁化合物(如无机酸或有机酸的铁盐)。该抛光组合物当用于对基片进行抛光时具有高磨削速率，能够提供具有低表面粗糙度的抛光表面。然而，本发明的发明人通过深入研究发现，已有技术1的抛光组合物需要进一步改进，因为该抛光组合物在长时间贮存时容易胶凝，由于性能随时间变化而往往会导致抛光效率变差，抛光组合物的pH值为强酸性，因此会对使用者的皮肤造成刺激或者对抛光机造成腐蚀。
本发明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，能够提供表面粗糙度低的抛光表面，能够防止形成微凸起物、细小凹坑和其它表面缺陷，它还能够获得性能的时间稳定性，提供良好的长时间贮存稳定性，能够抑制抛光效率的变差，并能够在对存储器硬盘用基片精抛光时获得改进的加工效率。
本发明提供了一种抛光组合物，用来对存储器硬盘用的磁盘基片进行抛光，该抛光组合物包含：
(a)组合物总重量的0.1-35％(重量)胶体二氧化硅作为磨料：
(b)组合物总重量的0.04-2.2％(重量)硝酸铁作为抛光促进剂；
(c)组合物总重量的0.4-22％(重量)柠檬酸作为稳定剂；
(d)组合物总重量的0.155-9.3％(重量)过氧化氢作为抛光促进助剂；
(e)水。
此外，本发明抛光组合物的贮存最好是将整个组合物分成多份，以至少将组分过氧化氢(d)与组分胶体二氧化硅(a)、组分硝酸铁(b)、组分柠檬酸(c)和组分水(e)分开。
此外，本发明的抛光组合物较好是其特征为组分过氧化氢(d)与组分胶体二氧化硅(a)、组分硝酸铁(b)、组分柠檬酸(c)和组分水(e)在抛光之前混合。
本发明还提供了一种制造存储器硬盘的方法，该方法包括用包含上述组分(a)至(e)(即胶体二氧化硅、硝酸铁、柠檬酸、过氧化氢和水)的抛光组合物对存储器硬盘的基片进行抛光。
此外，本发明用于制造存储器硬盘的方法较好是其特征为基片是Ni-P磁盘或铝磁盘。
本发明用于制造存储器硬盘的方法较好是其特征还有用上述抛光组合物对表面粗糙度不超过预定值的磁性基片抛光，以进行最终精加工。
此外，本发明制造存储器硬盘的方法较好是其特征为用上述抛光组合物对经一次或多次初步抛光以使表面粗糙度不超过预定值的基片抛光，以进行最终精加工。
此外，本发明用于制造存储器硬盘的方法较好是其特征为基片的表面粗糙度不超过25埃。
现在更详细地说明本发明。然而，应该理解以下说明是用来帮助理解本发明，决不是用来限制本发明。
磨料
作为本发明抛光组合物一种组分的磨料是胶体二氧化硅。作为制备胶体二氧化硅的方法，通常采用的方法是将硅酸钠或硅酸钾进行离子交换，得到超细胶体二氧化硅，然后进行晶粒生长，或者采用用酸或碱水解烷氧基硅烷的方法，或者采用将有机硅化合物在湿体系中加热和分解的方法。
胶体二氧化硅是作为磨粒通过机械作用对要抛光的表面(基片表面)进行抛光的。二氧化硅的粒度通常为0.005-0.5微米，较好为0.01-0.2微米，该粒度是由BET方法测量的表面积换算得到的平均粒度。
如果胶体二氧化硅的平均粒度超过上述范围的话，经抛光表面的表面粗糙度往往较差，或者容易形成划痕。另一方面，如果平均粒度小于上述范围，磨削速率会非常低，无法实际应用。
抛光组合物中胶体二氧化硅的含量通常为0.1-35％(重量)，较好是1.0-15％(重量)，以组合物的总重量计。如果胶体二氧化硅的含量太少，磨削速率会很低。如果含量太高，往往很难保持均匀的分散，而且组合物的粘度会过大以致难以处理。
抛光促进剂
作为本发明抛光组合物一种组分的抛光促进剂是硝酸铁。硝酸铁的化合价可以是二价或三价，它可以是水合的。也就是说，即使使用的是硝酸铁(II)，它也会通过如下文所述加入抛光组合物中的过氧化氢的作用转化成硝酸铁(III)，形成的硝酸铁(III)实际上起着抛光促进剂的作用，因此不论加入的铁盐是二价还是三价，所得结果都是相同的。
本发明抛光组合物中硝酸铁的含量随硝酸铁的价态和水合状态而不同。然而，该含量通常为0.004-2.2％(重量)，以抛光组合物的总重量计。如果硝酸铁含量少，作为抛光促进剂的作用就不能有效地实现，因此抛光性能往往较差，所以不经济。另一方面，如果硝酸铁含量太高，作为抛光促进剂的效果不会增加，抛光效率不会进一步提高，就会在经济上不合算。此外，pH值太低，会使得抛光组合物对使用者的皮肤产生刺激性，或者可能对抛光机造成腐蚀，因此处理时需要给予应有的注意。
抛光促讲助剂
作为本发明抛光组合物一种组分的抛光促进助剂是过氧化氢。该组分被认为能促进硝酸铁作为抛光促进剂的抛光促进作用，并使硝酸铁的作用最大。
抛光组合物中过氧化氢的含量随硝酸铁的含量而不同，但是通常为0.155-9.3％(重量)，较好是1.0-5.0％(重量)，以抛光组合物的总重量计。如果过氧化氢的含量小，抛光效率往往较差，就不经济。另一方面，如果该含量太大，改进的程度往往较小，就会在经济上不合算。不仅如此，在贮存期间由于过量的过氧化氢分解会形成氧气，贮存期间容器内的压力会过大，在极端情况下容器会破裂。因此，需要给予应有的注意。
稳定剂
作为本发明抛光组合物一种组分的稳定剂是柠檬酸。通过加入柠檬酸，可以抑制与硝酸铁的铁离子共存的过氧化氢的分解。在存在金属元素杂质(尤其是过渡金属离子)时，过氧化氢容易分解，被认为是在该组分体系中具有低稳定性。因此，加入能抑制过氧化氢分解的组分(即稳定剂)，使性能稳定并抑制抛光能力的变差。作为抑制过氧化氢分解的稳定剂，除了柠檬酸以外，已知的例如还有丙二酸、膦酸、草酸、丁二酸和酒石酸。然而，柠檬酸特别适用于本发明的抛光组合物。使用其它稳定剂时，尽管稳定性比不加入稳定剂的情形有一定程度的改进，但是不如使用柠檬酸的情形来得有效。
抛光组合物中柠檬酸的含量为组合物总重量的0.4-22％(重量)，较好为硝酸铁重量的500-2,000％(重量)。如果该用量少，抛光组合物中的过氧化氢会发生分解，组合物的稳定性会下降，难以长时间保存。另一方面，如果该用量太大，虽然不会有什么缺点，但是也没什么额外的效果，过量的加入显然是不经济的。
水
作为本发明抛光组合物一种组分的水可以是工业用水、城市用水、去离子水、离子交换水、蒸馏水、纯水和超纯水中的任一种。考虑到抛光组合物的稳定性和抛光工艺中不希望有金属杂质，较好是使用尽可能除去杂质的去离子水、离子交换水、蒸馏水、纯水或超纯水。
抛光组合物
本发明的抛光组合物可如下制得：分散或溶解上述各组分，即以所需用量将作为磨料的胶体二氧化硅混合并分散在水中，再溶解作为抛光促进剂的硝酸铁、作为抛光促进助剂的过氧化氢和作为稳定剂的柠檬酸。将这些组分分散和溶解在水中的方法是可任选的，它们可以通过用叶片式搅拌机或通过超声分散法进行搅拌。
在制备上述抛光组合物时，还可加入各种已知添加剂，用来稳定或保持产品的质量，加入添加剂还取决于被抛光物体的类型、抛光条件或其它抛光条件方面的需求。这些添加剂的较佳例子包括：(a)纤维素类，如纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素，(b)水溶性醇类，如乙醇、丙醇和乙二醇，(c)表面活性剂，如烷基苯磺酸钠、萘磺酸的甲醛水缩合物，(d)有机多阴离子物质，如木素磺酸盐和聚丙烯酸酯，(e)水溶性聚合物(乳化剂)，如聚乙烯醇，(f)杀菌剂，如藻酸钠和碳酸氢钾，(g)除硝酸铁以外的可溶性金属盐。
此外，加入本发明抛光组合物中的上述磨料和抛光促进剂除了上述目的以外，还有其它用途，例如作为有助于防止磨粒沉积的添加剂。
此外，本发明的抛光组合物可以较高浓度储液的形式制备、贮存或运输，而在实际抛光操作时稀释使用。各组分上述的浓度范围是实际抛光操作中用的浓度。不用说，当采用使用时稀释组合物的方法时，抛光组合物在贮存或运输时是较高浓度的溶液。此外，从贮存和运输效率的角度来看，将抛光组合物制成浓缩形式更为适宜。
此外，为了防止本发明抛光组合物贮存期间过氧化氢的分解，抛光组合物可以分成两种或多种组合物进行贮存。具体而言，磨料、硝酸铁和柠檬酸以较高浓度贮液的形式进行制备和贮存，这样过氧化氢可以在即将进行抛光操作之前稀释贮液时进行溶解。使用该方法，可以在较高的浓度下贮存，甚至可以在过氧化氢易于分解的环境(如于高温气氛)中贮存，可防止凝胶使得能够长时间贮存，不必说可以避免抛光之前过氧化氢的分解，由此可以确保抛光组合物物理性能的稳定。
尚不清楚本发明的抛光组合物为何能在抛光基片时具有高的磨削速率，能够得到表面粗糙度低，微凸起物、细小凹坑或其它表面缺陷少的抛光表面的具体机理。然而，可以用无电Ni-P敷镀的基片作为例子进行以下说明。
关于本发明抛光组合物能高速抛光基片上形成的无电Ni-P敷镀层的原因，据认为是基片表面(Ni-P敷镀的表面)由于硝酸铁的三价铁离子转化成二价铁离子的作用而氧化，由此变脆，能容易地通过磨料的机械作用除去。还可认为浆液中的铁离子会促进过氧化氢的氧化作用。此外，存在于浆液中的过氧化氢会对转化成二价状态的铁离子进行氧化，将它们再转化成三价状态，因此即使是较低浓度的铁离子也可以得到最大的效果。另一方面，据认为过氧化氢会对Ni-P敷镀的表面产生合适的氧化作用，因此基片的表面粗糙度小，微凸起物、细小凹坑或其它表面缺陷少。
存储器硬盘的制备
本发明制造存储器硬盘的方法包括用一种抛光组合物对存储器硬盘用的基片抛光，所述抛光组合物包含上述各组分，即胶体二氧化硅、硝酸铁、过氧化氢、柠檬酸和水。
待抛光的存储器硬盘的基片例如是Ni-P磁盘、Ni-Fe磁盘、铝磁盘、碳化硼磁盘和碳磁盘等。其中，较好的是使用Ni-P磁盘或铝磁盘。
本发明制造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条件的组合，只要能够使用上述抛光组合物。
例如，可使用单面抛光机、双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、非织造型、植绒型、起绒型等。
此外，本发明用于制造存储器硬盘方法的抛光组合物具有高磨削速率，同时能得到平整的抛光表面。因此，抛光工艺可以一步进行，或者在不同的抛光条件下分两步或多步进行。在两步或多步抛光工艺的情况下，较好的是使用上述抛光组合物的抛光步骤作为最终抛光步骤，即经过初步抛光的基片用上述抛光组合物进行抛光。此外，为了更有效地用本发明的抛光组合物进行抛光，较好的是将经初步抛光的基片的表面粗糙度调节至Ra最多为25埃，该值由非接触式表面粗糙度仪(物镜：40倍放大率)测得。
现在参照一些实施例对本发明的实施方案作进一步说明。然而应该理解，本发明不受这些具体实施方案的限制。
实施例1-4和比较例1-27
制备抛光组合物
用搅拌器将作为磨料的胶体二氧化硅(平均粒度为0.035微米)分散在水中，制备磨料浓度为15％(重量)的浆液。然后，向浆液中加入表1所示用量的作为抛光促进剂的硝酸铁(III)、作为抛光促进助剂的过氧化氢和作为稳定剂的柠檬酸，并混合，制得实施例1-4和比较例1-27的各抛光组合物。比较例2是仅由胶体二氧化硅组成，比较例3-6是具有胶体二氧化硅和硝酸铁(III)混合的组合物，比较例7-9是其中未加入柠檬酸的组合物，比较例10是胶体二氧化硅和过氧化氢混合的组合物，比较例11-14是胶体二氧化硅和柠檬酸混合的组合物，比较例15-17是未加入硝酸铁(III)的组合物，比较例18-27是使用其它稳定剂(如丙二酸)代替柠檬酸的组合物。
                                         表1
胶体二氧化硅(wt％) 硝酸铁(III)(wt％)   过氧化氢(wt％)        添加剂(类型)    (wt％)    磨削速率(微米/分钟)
  实施例1实施例2实施例3     15.015.015.0     0.040.122.0     3.03.03.0   柠檬酸    0.40柠檬酸    1.2柠檬酸    20    0.0960.0980.104
  比较例1     15.0     0.02     3.0   柠檬酸    0.20    0.065
  比较例2     15.0     -     -   -    0.020
  比较例3比较例4比较例5比较例6     15.015.015.015.0     0.020.041.22.0     ----   ----    0.0230.0250.0440.074
  比较例7比较例8比较例9     15.015.015.0     0.040.22.0     3.03.03.0   ---    0.0400.0720.097
  比较例10     15.0     -     3.0   -    0.035
  比较例11比较例12比较例13比较例14     15.015.015.015.0     ----     ----   柠檬酸    0.20柠檬酸    0.40柠檬酸    4.0柠檬酸    20    0.0380.0650.0660.081
  比较例15比较例16比较例17     15.015.015.0     ---     3.03.03.0   柠檬酸    0.20柠檬酸    0.40柠檬酸    4.0    0.0360.0710.073
  比较例18比较例19比较例20比较例21比较例22     15.015.015.015.015.0     0.040.040.040.040.04     3.03.03.03.03.0   丙二酸    0.20膦酸      0.16己二酸    0.29丁二酸    0.24酒石酸    0.34    0.0880.0640.0810.0720.087
  实施例4     15.0     0.04     3.0   柠檬酸    0.40    0.105
  比较例23比较例24比较例25比较例26比较例27     15.015.015.015.015.0     0.040.040.040.040.04     3.03.03.03.03.0   丙二酸    0.20膦酸      0.16己二酸    0.29丁二酸    0.24酒石酸    0.34    0.0720.0570.0710.0650.071
制备用于抛光试验的基片
为了制备实施例1-4和比较例1-27各抛光组合物用于抛光试验的基片，先在下述条件下进行第一步抛光制得用于抛光试验的基片，再通过第二步抛光(精抛光)对基片进行试验。
抛光条件(第一步)
被抛光物体：3.5″无电Ni-P敷镀的基片
抛光机：单面抛光机
抛光垫：Politex DG(Rodel Inc.，U.S.A.制造)
抛光压力：80g/cm2
工作台旋转速度：50rpm
组合物的稀释：1：2纯水
抛光组合物的供应流量：15cc/min
抛光时间：5分钟
抛光试验
然后，使用实施例1-4和比较例1-27各抛光组合物在下述条件下对经第一步抛光的基片进行第二步抛光(精抛光)。
抛光条件(第二步)
被抛光物体：3.5″无电Ni-P敷镀的基片(已经过第一步的抛光，表面粗糙度Ra＝15埃)
抛光机：单面抛光机
抛光垫：Polilex DG(由Rodel Inc.U.S.A制造)
抛光压力：80g/cm2
工作台旋转速度：50rpm
组合物的稀释：贮液
抛光组合物的供应流量：15cc/min
抛光时间：10分钟
抛光之后，接着洗涤和干燥基片，然后测量基片由于抛光减少的重量。重复进行三次抛光试验，由平均值得到磨削速率。所得结果示于表1。对于实施例4和比较例23-27的抛光组合物，将组合物在制得之后于室温(25℃)静置250小时，然后进行抛光试验，以分解由于柠檬酸的加入抛光组合物随时间的变化。
由表1可见，在包含作为磨料的胶体二氧化硅以及硝酸铁或过氧化氢或柠檬酸的比较例2-6和10-14中，在每例中磨削速率都低，不可能得到高的抛光效率。此外，在包含胶体二氧化硅，以及硝酸铁和过氧化氢，或者过氧化氢和柠檬酸的比较例3-6和15-17中，可见当大量加入硝酸铁或柠檬酸时，磨削速率变得较高，但是如果以少量加入时，磨削速率往往较低，不可能得到高的抛光效率。此外，在硝酸铁和柠檬酸的含量低于上述范围的比较例1中，在加入其它稳定剂(如丙二酸)的比较例18-22中，可见在每例中磨削速率都低，不可能得到高的抛光效率。
此外，可见在加入上述范围内含量的胶体二氧化硅、硝酸铁、过氧化氢和柠檬酸的实施例1-3中，磨削速率都很高，可以得到高的抛光效率。
另一方面，在实施例4中，组合物在制备之后静置250小时，磨削速率显著高于比较例23-27的组合物以相同方式静置的情况，该磨削速率甚至高于实施例1中加入相同量硝酸铁等物质的情况。这表明，通过加入柠檬酸可长时间抑制过氧化氢的分解，确保抛光组合物物理性能的稳定，抑制磨削速率随时间变差，从而得到高的抛光效率。
此外，对于经过抛光试验(在第二步抛光之后)的各基片，用非接触式表面粗糙度仪(物镜：40倍放大率)测量基片的表面粗糙度，得到的结果是实施例和比较例之间没有明显差别，可见在实施例和比较例中，都可以得到表面粗糙度Ra小于5.0埃的非常光滑的表面。此外，于暗室中在聚光灯下用肉眼观察划痕，发现实施例和比较例之间的划痕数并无显著区别。可见，在实施例和比较例中，都可得到划痕少的良好表面。
如前所述，本发明的抛光组合物是用于抛光存储器硬盘用基片的抛光组合物，它包含：(a)组合物总重量的0.1-35％(重量)胶体二氧化硅作为磨料：(b)组合物总重量的0.04-2.2％(重量)硝酸铁作为抛光促进剂；(c)组合物总重量的0.4-22％(重量)柠檬酸作为稳定剂；(d)组合物总重量的0.115-9.3％(重量)过氧化氢作为抛光促进助剂；(e)水。
因此，可以获得高磨削速率，得到表面粗糙度小的抛光表面，同时可以防止形成微凸起、细小凹坑和其它表面缺陷。此外，可以得到这样一种抛光组合物，它具有高抛光效率，此时还可确保物理性能随时间的稳定，可获得长时间的贮存稳定性。此外，可以得到这样一种抛光组合物，它具有改进的加工效率，不会对使用者的皮肤造成刺激，也不会对抛光机造成腐蚀。
在一个较佳实施方案中，本发明的抛光组合物的贮存是将整个组合物分成多份，是至少将组分过氧化氢(d)与组分胶体二氧化硅(a)、组分硝酸铁(b)、组分柠檬酸(c)和组分水(e)分开，在抛光之前才将组分过氧化氢(d)与组分胶体二氧化硅(a)、组分硝酸铁(b)、组分柠檬酸(c)和组分水(e)混合。
因此，可以在较高浓度贮存该组合物，长时间贮存而不会胶凝，甚至在过氧化氢易于分解的环境下(如高温环境)也是如此，同时能避免抛光之前过氧化氢的分解，由此还可改进抛光组合物物理性能的稳定性。
本发明制造存储器硬盘的方法包括用包含上述组分(a)至(e)(即胶体二氧化硅、硝酸铁、柠檬酸、过氧化氢和水)的抛光组合物对存储器硬盘的基片进行抛光。
由此，可以得到高磨削速率，获得表面粗糙度低的经抛光表面，获得微凸起、细小凹坑和其它表面缺陷少的存储器硬盘，同时可以抑制抛光性能随时间变差，持久地进行抛光。
此外，在本发明用于制造存储器硬盘的方法的一个较佳实施方案中，基片是Ni-P磁盘或铝磁盘，用上述抛光组合物对表面粗糙度不超过预定值的基片抛光，进行最终精加工，从而磨削速率高，可以获得表面粗糙度低的抛光表面。可以有效地进行防止形成微凸起、细小凹坑和其它表面缺陷的抛光处理。
本发明制造存储器硬盘的方法的另一个较佳实施方案是用上述抛光组合物对经一次或多次初步抛光以使表面粗糙度不超过预定值的基片抛光，以进行最终精加工，从而磨削速率高，可以获得表面粗糙度低的经抛光表面，可以有效地进行防止形成微凸起、细小凹坑和其它表面缺陷的抛光处理。
此外，本发明制造存储器硬盘的方法的一个较佳实施方案是基片的表面粗糙度最多为25埃，从而磨削速率高，可以获得表面粗糙度低的抛光表面。可以有效地进行防止形成微凸起、细小凹坑和其它表面缺陷的抛光处理。

Claims (7)

1.一种抛光组合物，用于存储器硬盘用的磁盘基片，该抛光组合物包含：
(a)组合物总重量的0.1-35％(重量)胶体二氧化硅作为磨料；
(b)组合物总重量的0.04-2.2％(重量)硝酸铁作为抛光促进剂；
(c)组合物总重量的0.4-22％(重量)柠檬酸作为稳定剂；
(d)组合物总重量的0.155-9.3％(重量)过氧化氢作为抛光促进助剂；
(e)水。
2.如权利要求1所述的抛光组合物，该组合物的贮存是将整个组合物分成多份，至少将组分过氧化氢(d)与组分胶体二氧化硅(a)、组分硝酸铁(b)、组分柠檬酸(c)和组分水(e)分开。
3.如权利要求1或2所述的抛光组合物，其特征在于组分过氧化氢(d)与组分胶体二氧化硅(a)、组分硝酸铁(b)、组分柠檬酸(c)和组分水(e)在抛光之前混合。
4.一种抛光存储器硬盘的方法，该方法包括用权利要求1-3中任一项所述的抛光组合物对存储器硬盘用的磁盘基片进行抛光。
5.权利要求4所述的方法，其特征在于所述磁盘基片是Ni-P磁盘或铝磁盘。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于用权利要求1-3中任一项所述的抛光组合物对表面粗糙度不超过25埃的磁盘基片抛光，进行最终精加工。
7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于用权利要求1-3中任一项所述的抛光组合物对经一次或多次初步抛光使表面粗糙度不超过25埃的磁盘基片抛光，以进行最终精加工。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI727039B (zh) * 2016-05-09 2021-05-11 日商山口精研工業股份有限公司 磁碟基板用研磨劑組合物

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI268286B (en) 2000-04-28 2006-12-11 Kao Corp Roll-off reducing agent
JP4439755B2 (ja) * 2001-03-29 2010-03-24 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物およびそれを用いたメモリーハードディスクの製造方法
JP4231632B2 (ja) * 2001-04-27 2009-03-04 花王株式会社 研磨液組成物
MY133305A (en) * 2001-08-21 2007-11-30 Kao Corp Polishing composition
KR20030063763A (ko) * 2002-01-24 2003-07-31 한국과학기술연구원 텅스텐 씨엠피용 슬러리
JP4095833B2 (ja) * 2002-05-30 2008-06-04 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
GB2393186B (en) * 2002-07-31 2006-02-22 Kao Corp Polishing composition
GB2395486B (en) * 2002-10-30 2006-08-16 Kao Corp Polishing composition
JP3997152B2 (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
JP4202157B2 (ja) * 2003-02-28 2008-12-24 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
WO2004101695A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Showa Denko K.K. Polishing composition and polishing method
JP4202201B2 (ja) * 2003-07-03 2008-12-24 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US20050045852A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Ameen Joseph G. Particle-free polishing fluid for nickel-based coating planarization
JP4336550B2 (ja) * 2003-09-09 2009-09-30 花王株式会社 磁気ディスク用研磨液キット
JP2005138197A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Fujimi Inc 研磨用組成物及び研磨方法
JP4974447B2 (ja) * 2003-11-26 2012-07-11 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及び研磨方法
JP4316406B2 (ja) * 2004-03-22 2009-08-19 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP2006077127A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Fujimi Inc 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法
US20060283095A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Planar Solutions, Llc Fumed silica to colloidal silica conversion process
CN102863943B (zh) 2005-08-30 2015-03-25 花王株式会社 硬盘用基板用研磨液组合物、基板的研磨方法和制造方法
CN102108259B (zh) * 2009-12-25 2015-01-28 安集微电子（上海）有限公司 一种化学机械抛光液
MY165019A (en) * 2011-03-31 2018-02-28 Hoya Corp Method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk and method of manufacturing a magnetic disk
US10358579B2 (en) * 2013-12-03 2019-07-23 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions and methods for polishing nickel phosphorous surfaces
JP6734146B2 (ja) * 2016-08-23 2020-08-05 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
SG10201904669TA (en) 2018-06-28 2020-01-30 Kctech Co Ltd Polishing Slurry Composition

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5575837A (en) 1993-04-28 1996-11-19 Fujimi Incorporated Polishing composition
US5958288A (en) 1996-11-26 1999-09-28 Cabot Corporation Composition and slurry useful for metal CMP
US6068787A (en) 1996-11-26 2000-05-30 Cabot Corporation Composition and slurry useful for metal CMP
WO1998023697A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-04 Cabot Corporation Composition and method for polishing rigid disks
JPH10204416A (ja) 1997-01-21 1998-08-04 Fujimi Inkooporeetetsudo:Kk 研磨用組成物
US6015813A (en) 1997-04-22 2000-01-18 Novo Nordisk A/S Heterocyclic compounds and their preparation and use
US6083419A (en) * 1997-07-28 2000-07-04 Cabot Corporation Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI727039B (zh) * 2016-05-09 2021-05-11 日商山口精研工業股份有限公司 磁碟基板用研磨劑組合物

Also Published As

Publication number Publication date
US6309434B1 (en) 2001-10-30
CN1291630A (zh) 2001-04-18
JP4238951B2 (ja) 2009-03-18
JP2001098254A (ja) 2001-04-10
TW500785B (en) 2002-09-01
MY122641A (en) 2006-04-29
GB2354769A (en) 2001-04-04
GB2354769B (en) 2004-04-14
GB0022850D0 (en) 2000-11-01

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