JP3469481B2 - ＮｉＰめっきしたディスクを研磨するためのコロイドシリカスラリー - Google Patents
ＮｉＰめっきしたディスクを研磨するためのコロイドシリカスラリーInfo
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮｉＰめっきした
基板を研磨するために使用するコロイドスラリー配合物
に関する。この配合物は、研磨中の物質除去速度（mate
rial removal rate ）を増加させ、研磨傷を減少させ、
研磨表面仕上げを有意に改善する。
基板を研磨するために使用するコロイドスラリー配合物
に関する。この配合物は、研磨中の物質除去速度（mate
rial removal rate ）を増加させ、研磨傷を減少させ、
研磨表面仕上げを有意に改善する。
【０００２】
【従来技術及び問題点】コンピューターディスクドライ
ブに使用する金属磁気薄膜は、通常、ＮｉＰめっきした
アルミニウム基板、めっきしたＮｉＰにスパッタリング
した下地層、下地層にスパッタリングした磁性Ｃｏ合
金、磁性層にスパッタリングしたカーボン保護膜及びカ
ーボン上に堆積した潤滑層を含んでいる。下地層に堆積
する前に、めっきしたＮｉＰを研磨して表面傷を除去
し、ディスク上の記録ヘッドの浮上高さに強く影響する
表面粗さを減少させる。コンピューターディスク装置に
おける記録密度の増加に伴い、表面傷がほとんどない滑
らかな研磨ＮｉＰ表面が要求される。現在、ＮｉＰめっ
き基板研磨用の商業的に入手可能なスラリーを使用して
得られる最小の表面粗さＲａは、約０．５ｎｍである
（「Ｒａ」は、表面粗さに関する周知の尺度である）。
しかしながら、研磨表面の粗さを減少させるために小さ
い研磨粒子をスラリー中で使用するとき、研磨傷は深刻
な問題となる。２種類の研磨傷、すなわち微小ひっかき
傷（micro-scratch ）及び研磨ピット（polish pit）
が、ＮｉＰ研磨表面上に形成する傾向がある。一般的
に、微小ひっかき傷は、凝集した巨大粒子により引き起
こされると考えられている。研磨ピットは、化学的攻撃
又はその他の未知の原因により形成する。
ブに使用する金属磁気薄膜は、通常、ＮｉＰめっきした
アルミニウム基板、めっきしたＮｉＰにスパッタリング
した下地層、下地層にスパッタリングした磁性Ｃｏ合
金、磁性層にスパッタリングしたカーボン保護膜及びカ
ーボン上に堆積した潤滑層を含んでいる。下地層に堆積
する前に、めっきしたＮｉＰを研磨して表面傷を除去
し、ディスク上の記録ヘッドの浮上高さに強く影響する
表面粗さを減少させる。コンピューターディスク装置に
おける記録密度の増加に伴い、表面傷がほとんどない滑
らかな研磨ＮｉＰ表面が要求される。現在、ＮｉＰめっ
き基板研磨用の商業的に入手可能なスラリーを使用して
得られる最小の表面粗さＲａは、約０．５ｎｍである
（「Ｒａ」は、表面粗さに関する周知の尺度である）。
しかしながら、研磨表面の粗さを減少させるために小さ
い研磨粒子をスラリー中で使用するとき、研磨傷は深刻
な問題となる。２種類の研磨傷、すなわち微小ひっかき
傷（micro-scratch ）及び研磨ピット（polish pit）
が、ＮｉＰ研磨表面上に形成する傾向がある。一般的
に、微小ひっかき傷は、凝集した巨大粒子により引き起
こされると考えられている。研磨ピットは、化学的攻撃
又はその他の未知の原因により形成する。
【０００３】ＮｉＰめっき基板を研磨するために使用す
る、現在商業的に入手可能なスラリーは、通常、２つの
成分：アルミナ研磨粒子及び酸性腐食液（etchant ）を
含んでいる。研磨粒子の大きさは、０．１〜約１μｍで
ある。種々の研磨工程への適用において、スラリーのｐ
Ｈは２〜６である。これらのスラリーを用いての研磨
は、ミクロ機械加工に基づくものであり、ここで研磨材
は角張った形を有しており、研磨表面を研磨する。酸性
腐食液は、ミクロ機械加工の効率の上昇を援助し、化学
エッチングによる研磨表面仕上げを改良する。滑らかな
研磨表面は、小さい研磨粒子を使用することにより得る
ことができるけれども、傷のない研磨表面を製造するこ
とは不可能である。更に、これらの従来のスラリーは、
研磨ピットを引き起こす傾向がある。このことは、表面
粗さを減少させるために研磨粒子の大きさを減少させる
程、悪化する。更に、小さい研磨粒子は、非常に多数の
研磨ピットを生じさせる。前記の従来のスラリーの問題
を取り除くために、ＮｉＰめっき基板の研磨についてコ
ロイドシリカが考慮されている。コロイドシリカは、種
々の材料、例えばケイ素、ガリウムヒ素、リン化インジ
ウム及びチタン等の研磨に首尾よく使用され、超滑らか
かつ傷のない表面仕上げを形成している。化学−機械研
磨（ＣＭＰ）に使用するコロイドシリカスラリーは、通
常、研磨促進剤（polishing promoter）としての腐食液
（酸化剤）と共に水性コロイドシリカを含んでいる。種
々の化学薬品を、異なる研磨用途のコロイドシリカスラ
リーにおいて使用して、高い物質除去速度又は研磨傷が
ほとんどない良好な研磨表面仕上げを達成している。例
えば、米国特許第５，５７１，３７３号明細書（Krishn
a ら、１９９６年１１月５日発行。（本文献は参照する
ことにより本明細書に組み込まれる））に記載されるよ
うに、半導体の水による粗研磨法においては、アルカリ
性化学薬品を腐食液としてコロイドシリカスラリー中で
使用して、表面粗さを減少させている。米国特許第５，
５７５，８３７号明細書（Kodamaら、１９９６年１１月
１９日発行）には、鏡面金属仕上げのために、過硫酸塩
を腐食液としてコロイドシリカスラリー中で使用するこ
とが記載されている。
る、現在商業的に入手可能なスラリーは、通常、２つの
成分：アルミナ研磨粒子及び酸性腐食液（etchant ）を
含んでいる。研磨粒子の大きさは、０．１〜約１μｍで
ある。種々の研磨工程への適用において、スラリーのｐ
Ｈは２〜６である。これらのスラリーを用いての研磨
は、ミクロ機械加工に基づくものであり、ここで研磨材
は角張った形を有しており、研磨表面を研磨する。酸性
腐食液は、ミクロ機械加工の効率の上昇を援助し、化学
エッチングによる研磨表面仕上げを改良する。滑らかな
研磨表面は、小さい研磨粒子を使用することにより得る
ことができるけれども、傷のない研磨表面を製造するこ
とは不可能である。更に、これらの従来のスラリーは、
研磨ピットを引き起こす傾向がある。このことは、表面
粗さを減少させるために研磨粒子の大きさを減少させる
程、悪化する。更に、小さい研磨粒子は、非常に多数の
研磨ピットを生じさせる。前記の従来のスラリーの問題
を取り除くために、ＮｉＰめっき基板の研磨についてコ
ロイドシリカが考慮されている。コロイドシリカは、種
々の材料、例えばケイ素、ガリウムヒ素、リン化インジ
ウム及びチタン等の研磨に首尾よく使用され、超滑らか
かつ傷のない表面仕上げを形成している。化学−機械研
磨（ＣＭＰ）に使用するコロイドシリカスラリーは、通
常、研磨促進剤（polishing promoter）としての腐食液
（酸化剤）と共に水性コロイドシリカを含んでいる。種
々の化学薬品を、異なる研磨用途のコロイドシリカスラ
リーにおいて使用して、高い物質除去速度又は研磨傷が
ほとんどない良好な研磨表面仕上げを達成している。例
えば、米国特許第５，５７１，３７３号明細書（Krishn
a ら、１９９６年１１月５日発行。（本文献は参照する
ことにより本明細書に組み込まれる））に記載されるよ
うに、半導体の水による粗研磨法においては、アルカリ
性化学薬品を腐食液としてコロイドシリカスラリー中で
使用して、表面粗さを減少させている。米国特許第５，
５７５，８３７号明細書（Kodamaら、１９９６年１１月
１９日発行）には、鏡面金属仕上げのために、過硫酸塩
を腐食液としてコロイドシリカスラリー中で使用するこ
とが記載されている。
【０００４】残念なことに、これらの商業的に入手可能
なコロイドシリカスラリーを使用して、ＮｉＰめっき基
板の研磨を試みるとき、幾つかの問題に直面する。例え
ば、商業的に入手可能なコロイドシリカスラリーが、ア
ルカリ性腐食液又は酸性腐食液と共に存在すると、非常
に低いＮｉＰ除去速度を示す。更に、これらのスラリー
は、化学的攻撃により引き起こされる研磨ピット及び微
小ひっかき傷を引き起こす。ＮｉＰの研磨に適切なコロ
イドシリカ配合物は現在存在しない。ＮｉＰめっき基板
の研磨に適用することができるコロイドシリカスラリー
を製造するために、新規配合物は、スラリーのＮｉＰ除
去速度を増加させ、研磨傷を減少させることが要求され
る。酸化剤の添加又は化学的性質の変更により、物質除
去速度を増加又は研磨傷を除去することができるという
ことは、当該技術分野において既知である。しかしなが
ら、I. Aliら、"Charged Particle in ProcessLiquids"
、Semiconductor Intl. 発行(1990)に記載されるよう
に、酸化剤の添加又はスラリーの化学的性質の変更の程
度は、コロイドの化学的性質に束縛される。酸化剤の添
加又はその他の化学的性質の変更により引き起こされる
ｐＨ値の変化により、コロイド懸濁液は破壊されるか又
は水性コロイド研磨材はゼリー状になることができる。
本発明者等は、オンラインでの過酸化水素の添加によ
り、コロイドシリカスラリーの研磨性能を改善した
（「オンラインでの過酸化水素の添加」とは、過酸化水
素を使用直前にスラリーに添加することを意味する）。
良好な研磨表面仕上げは、過酸化水素をスラリーに添加
することにより得られた。しかしながら、ＮｉＰ除去速
度は、過酸化水素の添加によっては有意に増加しなかっ
た。更に、過酸化水素は研磨傷を除去することができな
い。前記の低いＮｉＰ除去速度及び研磨傷の問題のた
め、コロイドスラリーのＮｉＰ除去速度を増加させ、研
磨傷の数を減少させ、同時に良好な研磨表面仕上げを提
供する新規の配合物を製造することが望ましいだろう。
なコロイドシリカスラリーを使用して、ＮｉＰめっき基
板の研磨を試みるとき、幾つかの問題に直面する。例え
ば、商業的に入手可能なコロイドシリカスラリーが、ア
ルカリ性腐食液又は酸性腐食液と共に存在すると、非常
に低いＮｉＰ除去速度を示す。更に、これらのスラリー
は、化学的攻撃により引き起こされる研磨ピット及び微
小ひっかき傷を引き起こす。ＮｉＰの研磨に適切なコロ
イドシリカ配合物は現在存在しない。ＮｉＰめっき基板
の研磨に適用することができるコロイドシリカスラリー
を製造するために、新規配合物は、スラリーのＮｉＰ除
去速度を増加させ、研磨傷を減少させることが要求され
る。酸化剤の添加又は化学的性質の変更により、物質除
去速度を増加又は研磨傷を除去することができるという
ことは、当該技術分野において既知である。しかしなが
ら、I. Aliら、"Charged Particle in ProcessLiquids"
、Semiconductor Intl. 発行(1990)に記載されるよう
に、酸化剤の添加又はスラリーの化学的性質の変更の程
度は、コロイドの化学的性質に束縛される。酸化剤の添
加又はその他の化学的性質の変更により引き起こされる
ｐＨ値の変化により、コロイド懸濁液は破壊されるか又
は水性コロイド研磨材はゼリー状になることができる。
本発明者等は、オンラインでの過酸化水素の添加によ
り、コロイドシリカスラリーの研磨性能を改善した
（「オンラインでの過酸化水素の添加」とは、過酸化水
素を使用直前にスラリーに添加することを意味する）。
良好な研磨表面仕上げは、過酸化水素をスラリーに添加
することにより得られた。しかしながら、ＮｉＰ除去速
度は、過酸化水素の添加によっては有意に増加しなかっ
た。更に、過酸化水素は研磨傷を除去することができな
い。前記の低いＮｉＰ除去速度及び研磨傷の問題のた
め、コロイドスラリーのＮｉＰ除去速度を増加させ、研
磨傷の数を減少させ、同時に良好な研磨表面仕上げを提
供する新規の配合物を製造することが望ましいだろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様は、
硝酸アルミニウム、硝酸及び過酸化水素をコロイドシリ
カ研磨スラリーに添加して、物質除去速度を有意に増加
させ、研磨傷の数を減少させ、更に研磨表面粗さを減少
させることである。スラリーは、ＮｉＰ、Ｎｉ、Ａｌ、
Ｎｉ若しくはＡｌ合金又はその他の金属の研磨に使用す
る。本発明者は、硝酸アルミニウムを硝酸と共に使用す
ると、コロイドスラリーのＮｉＰ除去速度が有意に増加
することを見出した。更に、硝酸は、コロイド懸濁液の
安定化を援助し、過酸化水素は研磨ピットの除去を援助
する。本発明の別の態様においては、硝酸アルミニウ
ム、硝酸及び過酸化水素を、コロイドアルミナスラリー
（又はその他のコロイド水性研磨材スラリー）に添加し
て、改善された物質除去速度及び改善された滑らかな研
磨表面を達成する。本発明の別の態様においては、前記
の配合物を、非コロイド研磨粒子、例えば非コロイドシ
リカ又はアルミナを含むスラリーと共に使用する。本発
明の別の態様においては、前記配合物を、シリカ又はア
ルミナ以外のコロイド研磨材と共に使用する。
硝酸アルミニウム、硝酸及び過酸化水素をコロイドシリ
カ研磨スラリーに添加して、物質除去速度を有意に増加
させ、研磨傷の数を減少させ、更に研磨表面粗さを減少
させることである。スラリーは、ＮｉＰ、Ｎｉ、Ａｌ、
Ｎｉ若しくはＡｌ合金又はその他の金属の研磨に使用す
る。本発明者は、硝酸アルミニウムを硝酸と共に使用す
ると、コロイドスラリーのＮｉＰ除去速度が有意に増加
することを見出した。更に、硝酸は、コロイド懸濁液の
安定化を援助し、過酸化水素は研磨ピットの除去を援助
する。本発明の別の態様においては、硝酸アルミニウ
ム、硝酸及び過酸化水素を、コロイドアルミナスラリー
（又はその他のコロイド水性研磨材スラリー）に添加し
て、改善された物質除去速度及び改善された滑らかな研
磨表面を達成する。本発明の別の態様においては、前記
の配合物を、非コロイド研磨粒子、例えば非コロイドシ
リカ又はアルミナを含むスラリーと共に使用する。本発
明の別の態様においては、前記配合物を、シリカ又はア
ルミナ以外のコロイド研磨材と共に使用する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の１つの態様に従うコロイ
ドシリカスラリーは、水性コロイドシリカと、硝酸アル
ミニウム、硝酸及び過酸化水素とを混合することにより
製造する。通常、スラリーは、例えばＮｉＰ、Ｎｉ又は
Ａｌ等の金属表面の研磨又はエッチングに使用する。シ
リカ含量は、約２〜４０重量％であり、通常は１１重量
％である。粒径は約５０〜８０ｎｍであるが、その他の
大きさを使用することもできる。２５℃で測定したとき
のスラリーのｐＨは、約１．５〜３．５である。安全性
の理由で、ｐＨは好ましくは２よりも大きく、通常は約
２．７である。通常、ｐＨは、硝酸アルミニウム（Ａｌ
（ＮＯ3 ）3 ）を添加することにより制御する。前記し
たように、本発明者は、硝酸アルミニウムのスラリーへ
の添加により、研磨速度が増加することを見出した。硝
酸アルミニウムの代わりに、ｐＨを３．５以下に低下さ
せることができる、その他の酸性金属硝酸塩を使用する
ことができる。ある態様においては、硝酸アルミニウム
の代わりに硝酸鉄を使用する。本発明者は、高いシリカ
含量及び硫酸アルミニウムを含むシリカスラリーはしば
しばゼリー状になることを見出した。更に、本発明者
は、この現象を回避するために２つの方法：１）水をス
ラリーに添加して希釈する方法、又は２）硝酸（ＨＮＯ
3 ）をスラリーに添加する方法が存在することを見出し
た。
ドシリカスラリーは、水性コロイドシリカと、硝酸アル
ミニウム、硝酸及び過酸化水素とを混合することにより
製造する。通常、スラリーは、例えばＮｉＰ、Ｎｉ又は
Ａｌ等の金属表面の研磨又はエッチングに使用する。シ
リカ含量は、約２〜４０重量％であり、通常は１１重量
％である。粒径は約５０〜８０ｎｍであるが、その他の
大きさを使用することもできる。２５℃で測定したとき
のスラリーのｐＨは、約１．５〜３．５である。安全性
の理由で、ｐＨは好ましくは２よりも大きく、通常は約
２．７である。通常、ｐＨは、硝酸アルミニウム（Ａｌ
（ＮＯ3 ）3 ）を添加することにより制御する。前記し
たように、本発明者は、硝酸アルミニウムのスラリーへ
の添加により、研磨速度が増加することを見出した。硝
酸アルミニウムの代わりに、ｐＨを３．５以下に低下さ
せることができる、その他の酸性金属硝酸塩を使用する
ことができる。ある態様においては、硝酸アルミニウム
の代わりに硝酸鉄を使用する。本発明者は、高いシリカ
含量及び硫酸アルミニウムを含むシリカスラリーはしば
しばゼリー状になることを見出した。更に、本発明者
は、この現象を回避するために２つの方法：１）水をス
ラリーに添加して希釈する方法、又は２）硝酸（ＨＮＯ
3 ）をスラリーに添加する方法が存在することを見出し
た。
【０００７】以下に記載するように、ピットは、研磨条
件に依存して、研磨中の製品（workpiece ）に形成する
だろう。本発明者は、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）をスラリ
ーに添加することによりピットの形成を妨げることがで
きることを見出した。本発明の１つの態様に従うスラリ
ー配合物を製造するために、本発明者は、フジミ・アメ
リカ（Fujimi America）（ウィルソンビル（Wilsonvill
e ）、オレゴン）より商業的に入手可能なシリカスラリ
ーを用いて開始した。このスラリーは、商品名コンポル
８０（Compol 80 ）で販売されている。コンポル８０の
ｐＨは約１０である。本発明者は、ａ）３０重量％のＡ
ｌ（ＮＯ3 ）3 、ｂ）７０重量％のＨＮＯ3 及びｃ）３
０重量％のＨ2 Ｏ2 を含む溶液を、このスラリーに添加
した。割合は、２５部のＡｌ（ＮＯ3 ）3 溶液、１部の
ＨＮＯ3 溶液及び２５部のＨ 2 Ｏ2 溶液であった。この
混合物の十分量を添加して、スラリーのｐＨを２．７に
低下させた（その他の態様においては、１部のＨＮＯ3
溶液及び２５部のＨ2Ｏ2 溶液を使用する代わりに、そ
の他の濃度、例えば０〜２部のＨＮＯ3 及び２〜５０部
のＨ2 Ｏ2 を使用することができる）。
件に依存して、研磨中の製品（workpiece ）に形成する
だろう。本発明者は、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）をスラリ
ーに添加することによりピットの形成を妨げることがで
きることを見出した。本発明の１つの態様に従うスラリ
ー配合物を製造するために、本発明者は、フジミ・アメ
リカ（Fujimi America）（ウィルソンビル（Wilsonvill
e ）、オレゴン）より商業的に入手可能なシリカスラリ
ーを用いて開始した。このスラリーは、商品名コンポル
８０（Compol 80 ）で販売されている。コンポル８０の
ｐＨは約１０である。本発明者は、ａ）３０重量％のＡ
ｌ（ＮＯ3 ）3 、ｂ）７０重量％のＨＮＯ3 及びｃ）３
０重量％のＨ2 Ｏ2 を含む溶液を、このスラリーに添加
した。割合は、２５部のＡｌ（ＮＯ3 ）3 溶液、１部の
ＨＮＯ3 溶液及び２５部のＨ 2 Ｏ2 溶液であった。この
混合物の十分量を添加して、スラリーのｐＨを２．７に
低下させた（その他の態様においては、１部のＨＮＯ3
溶液及び２５部のＨ2Ｏ2 溶液を使用する代わりに、そ
の他の濃度、例えば０〜２部のＨＮＯ3 及び２〜５０部
のＨ2 Ｏ2 を使用することができる）。
【０００８】本発明のスラリーは、Ａｌ基板にめっきし
たＮｉＰ層の研磨に有用である（通常、ＮｉＰは、磁気
ディスク製造方法の一部として、Ａｌ基板に、例えば８
〜１０μｍの厚さで無電極めっきされる）。本発明者
は、本発明スラリーが、 １）増加したＮｉＰ除去速度、 ２）改善したＮｉＰ滑らかさ、及び、 ３）研磨中のピット形成の回避 という利益を提供することを見出した（Ａｌ基板の代わ
りに、その他の基板材料、例えばめっき、スパッタリン
グ又はその他の方法によりＮｉＰを有するか又はその他
の金属材料が形成したガラス、ガラスセラミック、スパ
ッタリングカーボン、セラミックス又はその他の材料
を、本発明にしたがい使用してもよい）。一連の実験
を、ＮｉＰでめっきしたＡｌ基板上で行い、ＮｉＰの研
磨に使用するスラリーの性能を評価した。研磨性能試験
には、ａ）遊星形研磨機を使用したＮｉＰ除去速度の試
験、ｂ）テクスチャ測定系における、研磨ＮｉＰ表面粗
さの評価、ｃ）高強度の光下での研磨ピットの評価及び
ｄ）単一ディスク研磨機（single-disk polisher）を使
用しての研磨ピット形成の傾向の試験が含まれた。本発
明の１つの態様に従うコロイドシリカスラリーの研磨性
能を、同一のコロイドシリカ研磨材（かつ同一のシリカ
含量）及びアルカリ性腐食液を含む商業的に入手可能な
コロイドシリカスラリーと比較した。商業的に入手可能
なスラリーは前記のコンポル８０であった。
たＮｉＰ層の研磨に有用である（通常、ＮｉＰは、磁気
ディスク製造方法の一部として、Ａｌ基板に、例えば８
〜１０μｍの厚さで無電極めっきされる）。本発明者
は、本発明スラリーが、 １）増加したＮｉＰ除去速度、 ２）改善したＮｉＰ滑らかさ、及び、 ３）研磨中のピット形成の回避 という利益を提供することを見出した（Ａｌ基板の代わ
りに、その他の基板材料、例えばめっき、スパッタリン
グ又はその他の方法によりＮｉＰを有するか又はその他
の金属材料が形成したガラス、ガラスセラミック、スパ
ッタリングカーボン、セラミックス又はその他の材料
を、本発明にしたがい使用してもよい）。一連の実験
を、ＮｉＰでめっきしたＡｌ基板上で行い、ＮｉＰの研
磨に使用するスラリーの性能を評価した。研磨性能試験
には、ａ）遊星形研磨機を使用したＮｉＰ除去速度の試
験、ｂ）テクスチャ測定系における、研磨ＮｉＰ表面粗
さの評価、ｃ）高強度の光下での研磨ピットの評価及び
ｄ）単一ディスク研磨機（single-disk polisher）を使
用しての研磨ピット形成の傾向の試験が含まれた。本発
明の１つの態様に従うコロイドシリカスラリーの研磨性
能を、同一のコロイドシリカ研磨材（かつ同一のシリカ
含量）及びアルカリ性腐食液を含む商業的に入手可能な
コロイドシリカスラリーと比較した。商業的に入手可能
なスラリーは前記のコンポル８０であった。
【０００９】ＮｉＰ除去速度試験は、研磨試験前後にＮ
ｉＰめっき基板のＮｉＰの厚さを測定することにより行
い、研磨時間により２つの測定に分けた。２つの研磨操
作（１操作あたり４２枚のディスク）を、試験する各々
のスラリーを使用して、遊星形研磨機を用いて行った。
各試験操作について、７枚のディスクを測定した。研磨
機は、スピードファム・インターナショナル・コーポレ
ーション（SpeedFam International Corp.）（チャンド
ラー、アリゾナ）より入手可能なモデルＮｏ．９Ｂ−１
４であった。各スラリーについて２回の測定値（１４枚
の測定）により計算したＮｉＰ除去速度の平均値を、最
終結果とした。スラリーの流量は、５００ｍｌ／分であ
り、リングギヤ−のＲＰＭ（１分間の回転数）は８．９
であり、セントラルギヤ−のＲＰＭは３．６であり、底
板のＲＰＭは５．５であった。標準の負荷は２３０ｋｇ
であった。図１及び２は、アルカリ性腐食液及び種々の
シリカ含量を用いた、コンポル８０コロイドシリカスラ
リーのＮｉＰ研磨性能を示している。シリカ含量は、ス
ラリーを水で希釈することにより変化させた。ＮｉＰ除
去速度は、水希釈の増加につれて減少した。更に、研磨
ピットが、水希釈の増加につれてみられた。研磨表面の
粗さは、ピットの存在により増加した。
ｉＰめっき基板のＮｉＰの厚さを測定することにより行
い、研磨時間により２つの測定に分けた。２つの研磨操
作（１操作あたり４２枚のディスク）を、試験する各々
のスラリーを使用して、遊星形研磨機を用いて行った。
各試験操作について、７枚のディスクを測定した。研磨
機は、スピードファム・インターナショナル・コーポレ
ーション（SpeedFam International Corp.）（チャンド
ラー、アリゾナ）より入手可能なモデルＮｏ．９Ｂ−１
４であった。各スラリーについて２回の測定値（１４枚
の測定）により計算したＮｉＰ除去速度の平均値を、最
終結果とした。スラリーの流量は、５００ｍｌ／分であ
り、リングギヤ−のＲＰＭ（１分間の回転数）は８．９
であり、セントラルギヤ−のＲＰＭは３．６であり、底
板のＲＰＭは５．５であった。標準の負荷は２３０ｋｇ
であった。図１及び２は、アルカリ性腐食液及び種々の
シリカ含量を用いた、コンポル８０コロイドシリカスラ
リーのＮｉＰ研磨性能を示している。シリカ含量は、ス
ラリーを水で希釈することにより変化させた。ＮｉＰ除
去速度は、水希釈の増加につれて減少した。更に、研磨
ピットが、水希釈の増加につれてみられた。研磨表面の
粗さは、ピットの存在により増加した。
【００１０】図３及び４は、１１重量％のシリカ含量を
有する本発明の１つの態様のスラリー（組成物５）のＮ
ｉＰ研磨性能と、１１重量％のシリカ含量を有しかつア
ルカリ性腐食液を含むスラリー（組成物１）、過酸化水
素と組合せた組成物１のスラリー（組成物２）、硝酸ア
ルミニウムと組合せた組成物１のスラリー（組成物３）
及び硝酸と組合せた組成物１のスラリー（組成物４）の
研磨性能との比較を示している。図３及び４において試
験したスラリーは、以下に示すようにして製造した。Ｎｏ． スラリー組成物 １． １部のコンポル８０を３部の水に添加することにより製造した。 ｐＨは約９．７〜９．８であった。 ２． １部のコンポル８０、３部の水及び０．２部の３０重量％のＨ2 Ｏ2 溶液から製造した。 ３． １部のコンポル８０、３部の水及び０．１部の３０重量％の Ａｌ（ＮＯ3 ）3 溶液から製造した。Ｈ2 Ｏ2 は含まなかった。 ４． １部のコンポル８０、３部の水および０．００８部の７０重量％の ＨＮＯ3 溶液から製造した。 ５． １部のコンポル８０、３部の水、０．１部の３０重量％の Ａｌ（ＮＯ3 ）3 溶液、０．１部の３０重量％のＨ2 Ｏ2 溶液及び ０．００４部の７０重量％のＨＮＯ3 溶液から製造した。
有する本発明の１つの態様のスラリー（組成物５）のＮ
ｉＰ研磨性能と、１１重量％のシリカ含量を有しかつア
ルカリ性腐食液を含むスラリー（組成物１）、過酸化水
素と組合せた組成物１のスラリー（組成物２）、硝酸ア
ルミニウムと組合せた組成物１のスラリー（組成物３）
及び硝酸と組合せた組成物１のスラリー（組成物４）の
研磨性能との比較を示している。図３及び４において試
験したスラリーは、以下に示すようにして製造した。Ｎｏ． スラリー組成物 １． １部のコンポル８０を３部の水に添加することにより製造した。 ｐＨは約９．７〜９．８であった。 ２． １部のコンポル８０、３部の水及び０．２部の３０重量％のＨ2 Ｏ2 溶液から製造した。 ３． １部のコンポル８０、３部の水及び０．１部の３０重量％の Ａｌ（ＮＯ3 ）3 溶液から製造した。Ｈ2 Ｏ2 は含まなかった。 ４． １部のコンポル８０、３部の水および０．００８部の７０重量％の ＨＮＯ3 溶液から製造した。 ５． １部のコンポル８０、３部の水、０．１部の３０重量％の Ａｌ（ＮＯ3 ）3 溶液、０．１部の３０重量％のＨ2 Ｏ2 溶液及び ０．００４部の７０重量％のＨＮＯ3 溶液から製造した。
【００１１】図３の棒１は、アルカリ性腐食液を有する
商業的に入手可能なコロイドシリカスラリーのＮｉＰ除
去速度を示している。ＮｉＰ除去速度は０．４μ" ／分
（０．０１μｍ／分）であった。このスラリーを用いて
の研磨表面の粗さは、０．３１ｎｍ ＲＭＳであった
（図４の透明な円）。棒２は、Ｈ2 Ｏ2 含有スラリーに
ついての除去速度を示している。物質除去速度は、約
０．５μ" ／分（０．０１２７μｍ／分）に増加し、研
磨表面粗さは約０．２３ｎｍに減少した（図３の棒２及
び図４の透明な三角）。スラリーＮｏ．１の配合を、腐
食剤としての硝酸アルミニウムの添加により変更し、ス
ラリーＮｏ．３を形成した。スラリーＮｏ．３のｐＨは
約３．１であった。ＮｉＰ除去速度は、約１．７μ" ／
分（０．０４３μｍ／分）に増加し、研磨表面粗さは
０．１８ｎｍに減少した。このことは、それぞれ、図３
の棒３及び図４の透明の菱形により示される。腐食液と
して硝酸をコロイドシリカスラリー中（ｐＨは約３．
０）で使用したとき、ＮｉＰ除去速度は０．９μ" ／分
（０．０２３μｍ／分）であり、研磨表面の粗さは、約
０．１８ｎｍ ＲＭＳであった（図３の棒４及び図４の
透明な四角）。硝酸の添加によりスラリーのｐＨ値を約
２に低下させたとき、（商業的に入手可能なスラリーＮ
ｏ．１と比較しての）ＮｉＰ除去速度の大幅な増加はみ
られなかった。
商業的に入手可能なコロイドシリカスラリーのＮｉＰ除
去速度を示している。ＮｉＰ除去速度は０．４μ" ／分
（０．０１μｍ／分）であった。このスラリーを用いて
の研磨表面の粗さは、０．３１ｎｍ ＲＭＳであった
（図４の透明な円）。棒２は、Ｈ2 Ｏ2 含有スラリーに
ついての除去速度を示している。物質除去速度は、約
０．５μ" ／分（０．０１２７μｍ／分）に増加し、研
磨表面粗さは約０．２３ｎｍに減少した（図３の棒２及
び図４の透明な三角）。スラリーＮｏ．１の配合を、腐
食剤としての硝酸アルミニウムの添加により変更し、ス
ラリーＮｏ．３を形成した。スラリーＮｏ．３のｐＨは
約３．１であった。ＮｉＰ除去速度は、約１．７μ" ／
分（０．０４３μｍ／分）に増加し、研磨表面粗さは
０．１８ｎｍに減少した。このことは、それぞれ、図３
の棒３及び図４の透明の菱形により示される。腐食液と
して硝酸をコロイドシリカスラリー中（ｐＨは約３．
０）で使用したとき、ＮｉＰ除去速度は０．９μ" ／分
（０．０２３μｍ／分）であり、研磨表面の粗さは、約
０．１８ｎｍ ＲＭＳであった（図３の棒４及び図４の
透明な四角）。硝酸の添加によりスラリーのｐＨ値を約
２に低下させたとき、（商業的に入手可能なスラリーＮ
ｏ．１と比較しての）ＮｉＰ除去速度の大幅な増加はみ
られなかった。
【００１２】棒５は、本発明の態様に従うコロイドシリ
カスラリーのＮｉＰ除去速度を表している。除去速度は
３．８μ" ／分（０．１μｍ／分）であり、これは同一
のシリカ含量及びアルカリ性腐食液を有するコロイドシ
リカよりも約１０倍大きかった。研磨表面仕上げの粗さ
は、約０．２ｎｍ ＲＭＳであった（図４の塗りつぶさ
れた円）。図３及び４のコロイドシリカスラリーについ
ての研磨ピットの評価及び研磨傷の評価の結果を表１に
示す。アルカリ性腐食液を有する商業的に入手可能なコ
ロイドシリカは、ＮｉＰ研磨中にピットを形成する強い
傾向を示し、ＮｉＰ表面上に傷を生じさせた。硝酸アル
ミニウム及び硝酸ともに十分に作用して、研磨傷を除去
した。しかしながら、硝酸アルミニウム及び硝酸は、研
磨条件に依存して研磨ピットを引き起こすかもしれな
い。過酸化水素は研磨傷を有意に除去しないけれども、
コロイドシリカスラリーを用いたＮｉＰ研磨工程の間、
ピットを実質的に防いだ。３つの化学薬品に由来する利
益を組み合わせた本発明の態様の配合物を以下に示す。
カスラリーのＮｉＰ除去速度を表している。除去速度は
３．８μ" ／分（０．１μｍ／分）であり、これは同一
のシリカ含量及びアルカリ性腐食液を有するコロイドシ
リカよりも約１０倍大きかった。研磨表面仕上げの粗さ
は、約０．２ｎｍ ＲＭＳであった（図４の塗りつぶさ
れた円）。図３及び４のコロイドシリカスラリーについ
ての研磨ピットの評価及び研磨傷の評価の結果を表１に
示す。アルカリ性腐食液を有する商業的に入手可能なコ
ロイドシリカは、ＮｉＰ研磨中にピットを形成する強い
傾向を示し、ＮｉＰ表面上に傷を生じさせた。硝酸アル
ミニウム及び硝酸ともに十分に作用して、研磨傷を除去
した。しかしながら、硝酸アルミニウム及び硝酸は、研
磨条件に依存して研磨ピットを引き起こすかもしれな
い。過酸化水素は研磨傷を有意に除去しないけれども、
コロイドシリカスラリーを用いたＮｉＰ研磨工程の間、
ピットを実質的に防いだ。３つの化学薬品に由来する利
益を組み合わせた本発明の態様の配合物を以下に示す。
【表１】表１
図３における スラリー配合物 観察された研磨傷 研磨ピット形成棒グラフのＮｏ． 傾向
１ アルカリ性腐食液
を有する商業的に
入手可能なコロイ
ドシリカ 多数 高い
２ アルカリ性腐食液
及び過酸化水素添
加物を有する商業
的に入手可能なコ
ロイドシリカ 多数 なし
３ 硝酸アルミニウム
腐食液を有するコ
ロイドシリカ なし 低い
４ 硝酸腐食液を有す
るコロイドシリカ なし 低い
５ 本発明の１つの態
様に従うコロイド
シリカ 極僅か なし
【００１３】要約すると、
１）コロイドシリカスラリーと共に研磨したとき、過酸
化水素は、生じたピットを有意に除去することができ
る。更に過酸化水素は、研磨傷の除去及びコロイドシリ
カスラリーのＮｉＰ除去速度の増加にわずかに貢献す
る。 ２）硝酸アルミニウムは、コロイドシリカスラリーのＮ
ｉＰ除去速度を増加させ、研磨傷を有意に除去する。し
かしながら、硝酸アルミニウムは研磨ピットを生じさ
せ、スラリーのゼリー化を引き起こすかもしれない。ゼ
リー化時間（jelling time）は、水及び添加する硝酸塩
の量に依存する。多量の水はジェルの破壊を援助する。 ３）硝酸は、コロイドシリカスラリーのＮｉＰ除去速度
を増加させることができるが、硝酸単独で使用した場
合、硝酸アルミニウムほどではない。硝酸も研磨ピット
を生じさせる。しかしながら、硝酸は、硝酸塩添加の結
果として、コロイドシリカがゼリー化することを防ぐこ
とができる。更に硝酸は、硝酸塩と共に使用したとき、
物質除去速度を効率的に増加させることができる。
化水素は、生じたピットを有意に除去することができ
る。更に過酸化水素は、研磨傷の除去及びコロイドシリ
カスラリーのＮｉＰ除去速度の増加にわずかに貢献す
る。 ２）硝酸アルミニウムは、コロイドシリカスラリーのＮ
ｉＰ除去速度を増加させ、研磨傷を有意に除去する。し
かしながら、硝酸アルミニウムは研磨ピットを生じさ
せ、スラリーのゼリー化を引き起こすかもしれない。ゼ
リー化時間（jelling time）は、水及び添加する硝酸塩
の量に依存する。多量の水はジェルの破壊を援助する。 ３）硝酸は、コロイドシリカスラリーのＮｉＰ除去速度
を増加させることができるが、硝酸単独で使用した場
合、硝酸アルミニウムほどではない。硝酸も研磨ピット
を生じさせる。しかしながら、硝酸は、硝酸塩添加の結
果として、コロイドシリカがゼリー化することを防ぐこ
とができる。更に硝酸は、硝酸塩と共に使用したとき、
物質除去速度を効率的に増加させることができる。
【００１４】前記したように、本発明はコロイドアルミ
ナスラリーにも適用可能である。図５及び６は、本発明
の１つの態様に従うコロイドアルミナスラリー（スラリ
ーＮｏ．７）のＮｉＰ研磨性能と、酸性腐食液を有する
従来のアルミナコロイドスラリー（スラリーＮｏ．６）
のＮｉＰ研磨性能との比較を示している。スラリーＮ
ｏ．６は、カボット・コーポレーション（Cabot Corp.
）（オローラ、イリノイ）より提供を受けたＥＰ１０
００であった。粒径は約１００ｎＭであり、スラリーの
ｐＨは約４であった。スラリーＮｏ．７は、２５部の３
０重量％の硝酸アルミニウム溶液、１部の７０重量％の
硝酸溶液及び２５部の過酸化水素溶液の混合物を提供す
ることにより形成した。この混合物をスラリーＮｏ．６
に添加した（得られたスラリーの８容量％が、硝酸アル
ミニウム／硝酸／過酸化水素の混合物であった）。得ら
れたスラリーのｐＨは約３．０であった。ＥＰ１０００
スラリーについての物質除去速度は１．１μ" ／分
（０．０２８μｍ／分）であった（図５の棒６）。除去
速度は、硝酸アルミニウム、硝酸及び過酸化水素をスラ
リーに添加することにより３．３μ" ／分（０．０８４
μｍ／分）まで増加した。研磨表面粗さは、０．３８ｎ
ｍ（図６の透明な円）から０．３３ｎｍ（図６の塗りつ
ぶした円）に低下した。研磨傷の評価及び研磨ピットの
評価の結果を表２に示す。研磨傷及び研磨ピット形成傾
向は共に、本発明の態様については減少した。
ナスラリーにも適用可能である。図５及び６は、本発明
の１つの態様に従うコロイドアルミナスラリー（スラリ
ーＮｏ．７）のＮｉＰ研磨性能と、酸性腐食液を有する
従来のアルミナコロイドスラリー（スラリーＮｏ．６）
のＮｉＰ研磨性能との比較を示している。スラリーＮ
ｏ．６は、カボット・コーポレーション（Cabot Corp.
）（オローラ、イリノイ）より提供を受けたＥＰ１０
００であった。粒径は約１００ｎＭであり、スラリーの
ｐＨは約４であった。スラリーＮｏ．７は、２５部の３
０重量％の硝酸アルミニウム溶液、１部の７０重量％の
硝酸溶液及び２５部の過酸化水素溶液の混合物を提供す
ることにより形成した。この混合物をスラリーＮｏ．６
に添加した（得られたスラリーの８容量％が、硝酸アル
ミニウム／硝酸／過酸化水素の混合物であった）。得ら
れたスラリーのｐＨは約３．０であった。ＥＰ１０００
スラリーについての物質除去速度は１．１μ" ／分
（０．０２８μｍ／分）であった（図５の棒６）。除去
速度は、硝酸アルミニウム、硝酸及び過酸化水素をスラ
リーに添加することにより３．３μ" ／分（０．０８４
μｍ／分）まで増加した。研磨表面粗さは、０．３８ｎ
ｍ（図６の透明な円）から０．３３ｎｍ（図６の塗りつ
ぶした円）に低下した。研磨傷の評価及び研磨ピットの
評価の結果を表２に示す。研磨傷及び研磨ピット形成傾
向は共に、本発明の態様については減少した。
【表２】表２
図５における スラリー配合物 観察された研磨傷 研磨ピット形成棒グラフのＮｏ． 傾向
６ 酸性腐食液を有
する商業的に入
手可能なコロイ
ドアルミナスラ
リー 多数 高い
７ 本発明の１つの
態様のコロイド
アルミナスラリー 少数 非常に低い
【００１５】産業上の利用可能性
ある態様においては、磁気ディスク製造工程の一部とし
て、スラリーを使用して、Ａｌ基板上にめっきしたＮｉ
Ｐ層を研磨する。ある態様においては、研磨装置は遊星
形研磨機、例えば前記スピードファム社製研磨機であ
る。研磨のパラメーターは、前記表及び図面に記載され
た実験についてのものと同一であってもよい。しかしな
がら、標準負荷力（normal loading force）を増加させ
て、処理量を増加させることが望ましい。ある態様にお
いては、３９０ｋｇの標準負荷力を使用する（スピード
ファム社製装置は、一度に４２枚のディスクを研磨し、
これは約９．２ｋｇ／ディスクの力が適用されることを
意味する）。高い標準負荷力を使用することができる。
高い標準負荷力を使用したとき、本発明者は傷の増加に
直面しなかった。更に、本発明者は、硝酸アルミニウム
が、研磨中、摩擦を減少させることを見出した。このこ
とは、高い標準負荷力の使用を促進する。
て、スラリーを使用して、Ａｌ基板上にめっきしたＮｉ
Ｐ層を研磨する。ある態様においては、研磨装置は遊星
形研磨機、例えば前記スピードファム社製研磨機であ
る。研磨のパラメーターは、前記表及び図面に記載され
た実験についてのものと同一であってもよい。しかしな
がら、標準負荷力（normal loading force）を増加させ
て、処理量を増加させることが望ましい。ある態様にお
いては、３９０ｋｇの標準負荷力を使用する（スピード
ファム社製装置は、一度に４２枚のディスクを研磨し、
これは約９．２ｋｇ／ディスクの力が適用されることを
意味する）。高い標準負荷力を使用することができる。
高い標準負荷力を使用したとき、本発明者は傷の増加に
直面しなかった。更に、本発明者は、硝酸アルミニウム
が、研磨中、摩擦を減少させることを見出した。このこ
とは、高い標準負荷力の使用を促進する。
【００１６】図７及び８は、研磨中にディスク１０４、
１０６及び１０８を保持する円形ディスクホルダー１０
２を含む遊星形研磨機１００を概略的に示している。図
７に示されるように、１つのホルダー１０２は３枚のデ
ィスク１０４、１０６、１０８しか保持しないが、前記
スピードファム社製研磨機は、同時に４２枚のディスク
を研磨する。研磨中、歯車１１０は、中央円形部（cent
ral circular member ）１１２の周囲を矢印Ａの方向に
回転し、ホルダー１０２を部分１１２の周囲をＢの方向
に移動させる。同時に、中央円形部１１２はＣの方向に
回転し、ホルダー１０２はその中心軸１１４の周囲をＤ
の方向に回転する。同時に、固定されたトップラップ表
面（top lap surface ）１１６及びボトムラップ表面
（bottom lap surface）１１８は、ディスク１０４、１
０６及び１０８を摩擦して研磨する。スラリーは、ラッ
ピングパッド（lapping pad ）１１６、１１８とディス
ク１０４、１０６及び１０８との間の領域に溝１２０を
経て適用される。別の態様においては、単一ディスク型
研磨機を使用して、ＮｉＰめっき層を研磨する。単一デ
ィスク型研磨機は、ストラスバーグ ６ＤＥＤＣ−２５
Ｐ２テクスチャ装置（Strasbaugh 6DEDC-25P2 texturin
g apparatus ）に類似した構造を有することができる。
図９は、研磨パッド１３４を有する、ディスク１３２の
研磨用単一ディスク研磨装置を概略的に示している。研
磨中、ディスク１３２はＥの方向に回転し、パッド１３
４はディスク１３２をプレスしながらＦの方向に回転す
る。ディスク１３２の１つの面が一時に研磨される。更
に別の態様においては、リング型研磨機を使用して、Ｎ
ｉＰ層を研磨する。ある態様においては、リング型研磨
機は、スピードファム社から入手可能なＭＤＳリング型
研磨機であることができる。
１０６及び１０８を保持する円形ディスクホルダー１０
２を含む遊星形研磨機１００を概略的に示している。図
７に示されるように、１つのホルダー１０２は３枚のデ
ィスク１０４、１０６、１０８しか保持しないが、前記
スピードファム社製研磨機は、同時に４２枚のディスク
を研磨する。研磨中、歯車１１０は、中央円形部（cent
ral circular member ）１１２の周囲を矢印Ａの方向に
回転し、ホルダー１０２を部分１１２の周囲をＢの方向
に移動させる。同時に、中央円形部１１２はＣの方向に
回転し、ホルダー１０２はその中心軸１１４の周囲をＤ
の方向に回転する。同時に、固定されたトップラップ表
面（top lap surface ）１１６及びボトムラップ表面
（bottom lap surface）１１８は、ディスク１０４、１
０６及び１０８を摩擦して研磨する。スラリーは、ラッ
ピングパッド（lapping pad ）１１６、１１８とディス
ク１０４、１０６及び１０８との間の領域に溝１２０を
経て適用される。別の態様においては、単一ディスク型
研磨機を使用して、ＮｉＰめっき層を研磨する。単一デ
ィスク型研磨機は、ストラスバーグ ６ＤＥＤＣ−２５
Ｐ２テクスチャ装置（Strasbaugh 6DEDC-25P2 texturin
g apparatus ）に類似した構造を有することができる。
図９は、研磨パッド１３４を有する、ディスク１３２の
研磨用単一ディスク研磨装置を概略的に示している。研
磨中、ディスク１３２はＥの方向に回転し、パッド１３
４はディスク１３２をプレスしながらＦの方向に回転す
る。ディスク１３２の１つの面が一時に研磨される。更
に別の態様においては、リング型研磨機を使用して、Ｎ
ｉＰ層を研磨する。ある態様においては、リング型研磨
機は、スピードファム社から入手可能なＭＤＳリング型
研磨機であることができる。
【００１７】図１０は、ディスク１６２研磨用リング型
研磨機１６０を概略的に示している。研磨中、中央駆動
リング１６４のＨ方向への駆動により、ディスク１６０
はＧの方向に回転する。ディスク１６２は、ピボットス
タンチョン（pivoting stanchion）１６６によりリング
１６４に駆り立てられる（urge）（ピボットスタンチョ
ン１６６は、スタンチョン集成物（stanchion assembli
es）１６８にマウントされている。使用中、ディスク１
６２の動きにより、スタンチョンはＩの方向への回転が
引き起こされる）。使用中、中央駆動リング１６４によ
りディスク１６２は回転するが、下部研磨プラテン（lo
wer polishing platen）１７０はディスク１６２を圧
迫、これによりディスク１６２の下面を研磨する。同時
に、上部プラテン（図示されていないが、下部プラテン
１７０と同様の側面の広がりを有している）はディスク
１６２を押し下げ、これによりディスク１６２の上面を
研磨する。本発明のスラリーは、プラテンとディスク１
６２との間の空間に導入される。研磨後、通常、ＮｉＰ
をテクスチャする。テクスチャ後、下地層（通常、Ｎｉ
Ｐ又はＣｒ）、磁性Ｃｏ合金及び水素化カーボン保護層
をこの順番で基板にスパッタリングすることにより、磁
気ディスクを完成する。次いで、液体潤滑剤をカーボン
上堆積する。これらの工程に関する詳細は、米国特許第
５，６５８，６５９号明細書（Chenら、１９９７年８月
１９日発行。参照することにより本明細書に組み込まれ
る。）に開示されている。スラリーを使用して、磁気デ
ィスクを製造することができるけれども、その他の製品
の製造に使用して、ＮｉＰ以外の材料、例えばＮｉ、Ａ
ｌ若しくはその他の金属又はそれらの合金を研磨するこ
とができる。本発明は、特定の態様に関して記載されて
いるけれども、本発明の精神及び範囲から離れることな
く形態及び詳細について変更を行うことができることを
当業者は理解するだろう。例えば、前記したように、コ
ロイドシリカスラリー中で主要ＮｉＰ除去促進剤として
硝酸アルミニウムを使用する代わりに、その他の硝酸
塩、例えば硝酸鉄を使用することができる。本発明の硝
酸塩腐食液は、水性コロイドシリカ又はアルミナ以外の
水性コロイド研磨材固形物と共に使用することができ
る。更に、本発明は、コロイドシリカ及びアルミナを組
合せて有するスラリーと共に使用することができる。し
たがって、このような変更全ては本発明の範囲内にあ
る。
研磨機１６０を概略的に示している。研磨中、中央駆動
リング１６４のＨ方向への駆動により、ディスク１６０
はＧの方向に回転する。ディスク１６２は、ピボットス
タンチョン（pivoting stanchion）１６６によりリング
１６４に駆り立てられる（urge）（ピボットスタンチョ
ン１６６は、スタンチョン集成物（stanchion assembli
es）１６８にマウントされている。使用中、ディスク１
６２の動きにより、スタンチョンはＩの方向への回転が
引き起こされる）。使用中、中央駆動リング１６４によ
りディスク１６２は回転するが、下部研磨プラテン（lo
wer polishing platen）１７０はディスク１６２を圧
迫、これによりディスク１６２の下面を研磨する。同時
に、上部プラテン（図示されていないが、下部プラテン
１７０と同様の側面の広がりを有している）はディスク
１６２を押し下げ、これによりディスク１６２の上面を
研磨する。本発明のスラリーは、プラテンとディスク１
６２との間の空間に導入される。研磨後、通常、ＮｉＰ
をテクスチャする。テクスチャ後、下地層（通常、Ｎｉ
Ｐ又はＣｒ）、磁性Ｃｏ合金及び水素化カーボン保護層
をこの順番で基板にスパッタリングすることにより、磁
気ディスクを完成する。次いで、液体潤滑剤をカーボン
上堆積する。これらの工程に関する詳細は、米国特許第
５，６５８，６５９号明細書（Chenら、１９９７年８月
１９日発行。参照することにより本明細書に組み込まれ
る。）に開示されている。スラリーを使用して、磁気デ
ィスクを製造することができるけれども、その他の製品
の製造に使用して、ＮｉＰ以外の材料、例えばＮｉ、Ａ
ｌ若しくはその他の金属又はそれらの合金を研磨するこ
とができる。本発明は、特定の態様に関して記載されて
いるけれども、本発明の精神及び範囲から離れることな
く形態及び詳細について変更を行うことができることを
当業者は理解するだろう。例えば、前記したように、コ
ロイドシリカスラリー中で主要ＮｉＰ除去促進剤として
硝酸アルミニウムを使用する代わりに、その他の硝酸
塩、例えば硝酸鉄を使用することができる。本発明の硝
酸塩腐食液は、水性コロイドシリカ又はアルミナ以外の
水性コロイド研磨材固形物と共に使用することができ
る。更に、本発明は、コロイドシリカ及びアルミナを組
合せて有するスラリーと共に使用することができる。し
たがって、このような変更全ては本発明の範囲内にあ
る。
【図１】 図１は、遊星形研磨機及び種々のシリカ含量
を有するアルカリ性腐食液と一緒のコロイドシリカスラ
リーを使用して行った、研磨試験の結果を示している。
ＮｉＰ研磨性能は、ＮｉＰ除去速度の観点で測定した。
を有するアルカリ性腐食液と一緒のコロイドシリカスラ
リーを使用して行った、研磨試験の結果を示している。
ＮｉＰ研磨性能は、ＮｉＰ除去速度の観点で測定した。
【図２】 図２は、遊星形研磨機及び種々のシリカ含量
を有するアルカリ性腐食液と一緒のコロイドシリカスラ
リーを使用して行った、研磨試験の結果を示している。
ＮｉＰ研磨性能は、研磨表面の粗さの観点で測定した。
を有するアルカリ性腐食液と一緒のコロイドシリカスラ
リーを使用して行った、研磨試験の結果を示している。
ＮｉＰ研磨性能は、研磨表面の粗さの観点で測定した。
【図３】 図３は、遊星形研磨機及び種々のコロイドシ
リカスラリーを使用して行った、研磨試験の結果を示し
ている。種々の配合物の研磨性能は、ＮｉＰ除去速度の
観点で測定した。
リカスラリーを使用して行った、研磨試験の結果を示し
ている。種々の配合物の研磨性能は、ＮｉＰ除去速度の
観点で測定した。
【図４】 図４は、遊星形研磨機及び種々のコロイドシ
リカスラリーを使用して行った、研磨試験の結果を示し
ている。種々の配合物の研磨性能は、研磨表面の粗さの
観点で測定した。
リカスラリーを使用して行った、研磨試験の結果を示し
ている。種々の配合物の研磨性能は、研磨表面の粗さの
観点で測定した。
【図５】 図５は、酸性腐食液を含む商業的に入手可能
なコロイドアルミナスラリーの研磨性能と比較しての、
本発明の１つの態様に従うコロイドアルミナスラリーの
研磨性能を示している。コロイドアルミナスラリーの研
磨性能は、ＮｉＰ除去速度の観点で測定した。
なコロイドアルミナスラリーの研磨性能と比較しての、
本発明の１つの態様に従うコロイドアルミナスラリーの
研磨性能を示している。コロイドアルミナスラリーの研
磨性能は、ＮｉＰ除去速度の観点で測定した。
【図６】 図６は、酸性腐食液を含む商業的に入手可能
なコロイドアルミナスラリーの研磨性能と比較しての、
本発明の１つの態様に従うコロイドアルミナスラリーの
研磨性能を示している。コロイドアルミナスラリーの研
磨性能は、研磨表面の粗さの観点で測定した。
なコロイドアルミナスラリーの研磨性能と比較しての、
本発明の１つの態様に従うコロイドアルミナスラリーの
研磨性能を示している。コロイドアルミナスラリーの研
磨性能は、研磨表面の粗さの観点で測定した。
【図７】 図７は、遊星研磨装置の平面図を概略的に示
している。
している。
【図８】 図８は、遊星研磨装置の断面図を概略的に示
している。
している。
【図９】 図９は、単一ディスク研磨装置を概略的に示
している。
している。
【図１０】 図１０は、リング型研磨装置を概略的に示
している。
している。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−204658（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−93168（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−81692（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 3/14
B24B 37/00 - 37/04
B24B 1/00 - 1/04
Claims (29)
- 【請求項１】 研磨工程に使用するコロイドスラリーで
あって、製品を磨耗により研磨するための水性コロイド
シリカ研磨剤、前記スラリーを用いての化学―機械研磨
中の研磨速度を増加させるための金属硝酸塩、HNO3及び
H 2 O 2 を含むことを特徴とするスラリー。 - 【請求項２】 金属硝酸塩が、スラリーのpHを3.5以下
に低下させる、請求項１に記載のスラリー。 - 【請求項３】 金属硝酸塩がAl(NO3)3 である、請求項１
に記載のスラリー。 - 【請求項４】 研磨に使用したとき、HNO3がコロイドシ
リカのゼリー化を防ぎ、H2O2がピット形成を防ぐ、請求
項３に記載のスラリー。 - 【請求項５】 2〜40重量％のシリカ、0.1〜2.5重量％
のAl(NO3)3、0重量％より大きく1重量％以下のHNO3及び
0.1〜3重量％のH2O2を含む、請求項１に記載のスラリ
ー。 - 【請求項６】 0重量％より大きく0.2重量％以下のHNO3
及び0.1〜2重量％のAｌ(NO3)3を含む、請求項５に記載
のスラリー。 - 【請求項７】 0.02〜0.1重量％のHNO3及び0.2〜1重量
％のAl(NO3)3を含む、請求項５に記載のスラリー。 - 【請求項８】 pHが1.5〜3.5である、請求項１に記載の
スラリー。 - 【請求項９】 製品を磨耗により研磨するための水性コ
ロイドシリカ研磨剤を含む、研磨工程に使用するコロイ
ドスラリーであって、該研磨剤が硝酸溶液中に存在し、
該溶液中に更にH2O2を含むことを特徴とするスラリー。 - 【請求項１０】 研磨コロイド粒子、金属硝酸塩、H2O2
及びHNO3を含むことを特徴とする研磨工程用スラリー。 - 【請求項１１】 金属硝酸塩が硝酸アルミニウムであ
る、請求項１０に記載のスラリー。 - 【請求項１２】 研磨粒子がアルミナを含む、請求項１
０に記載のスラリー。 - 【請求項１３】 2〜40重量％のアルミナ、0.1〜2.5重
量％のAl(NO3)3、0重量％より大きく１重量％以下のHNO
3及び0.1〜3重量％のH2O2を含む、請求項１０に記載の
スラリー。 - 【請求項１４】 0.02〜0.1重量％のHNO3及び0.2〜1重
量％のAl(NO3)3を含む、請求項１３に記載のスラリー。 - 【請求項１５】 製品をスラリーにより研磨する方法で
あって、該スラリーがコロイド研磨剤シリカ、金属硝酸
塩、H 2 O 2 及びHNO3を含み、該金属硝酸塩が該スラリーの
研磨速度を増加させることを特徴とする方法。 - 【請求項１６】 金属硝酸塩がAl(NO3)3からなる、請求
項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記H2O2 が、ピット形成を防ぐためで
あり、かつHNO3 が、コロイドシリカのゼリー化を防ぐた
めである、請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１８】 スラリーを、NiPを研磨するために使
用する、請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１９】 スラリーを、ニッケル又はニッケル合
金を研磨するために使用する、請求項１５に記載の方
法。 - 【請求項２０】 スラリーを、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金を研磨するために使用する、請求項１５に記
載の方法。 - 【請求項２１】 研磨工程を遊星形研磨装置で行う、請
求項１５に記載の方法。 - 【請求項２２】 研磨工程を単一ディスク研磨装置で行
う、請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２３】 研磨工程をリング型研磨装置で行う、
請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２４】 製品をスラリーにより研磨する方法で
あって、該スラリーが研磨コロイド粒子及び金属硝酸塩
を含み、該金属硝酸塩が該スラリーの研磨速度を増加さ
せ、該スラリーが更にH2O2及びHNO3を含むことを特徴と
する方法。 - 【請求項２５】 研磨粒子がアルミナを含む、請求項２
４に記載の方法。 - 【請求項２６】製品が、アルミニウム、アルミニウム合
金、ＮｉＰ、ニッケル及びニッケル合金からなる群より
選ばれる材料からなる、請求項２５に記載の方法。 - 【請求項２７】 前記スラリーが、3.5より低いpHを有
する、請求項１５又は２４に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記製品が、磁気ディスク基板であ
る、請求項１５又は２４に記載の方法。 - 【請求項２９】 前記基板が、NiPめっき表面からな
る、請求項２８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/965099 | 1997-11-06 | ||
| US08/965,099 US6149696A (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Colloidal silica slurry for NiP plated disk polishing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11246849A JPH11246849A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3469481B2 true JP3469481B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=25509441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31610698A Expired - Fee Related JP3469481B2 (ja) | 1997-11-06 | 1998-11-06 | ＮｉＰめっきしたディスクを研磨するためのコロイドシリカスラリー |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6149696A (ja) |
| JP (1) | JP3469481B2 (ja) |
| MY (1) | MY119075A (ja) |
| SG (1) | SG68084A1 (ja) |
| TW (1) | TW503253B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3877924B2 (ja) * | 2000-01-24 | 2007-02-07 | 昭和電工株式会社 | 磁気ディスク基板研磨用組成物 |
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