TW555714B - Method for cleaning glass substrate - Google Patents

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555714 A7 B7 五、發明說明（1) iOLiJfr案交互參照 本申請案係美國申請案序號09/574,976(Douglas Howard Piltingsrud於2000年5月19日提出申請；併於此以供參考） 之部份接續申請案。 發明領娀 本發明係有關於磁碟機數據存儲裝置，而更特定言之， 係有關於用於磁碟機數據存儲裝置之玻璃基板之製造。 發明背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電腦之磁碟機會將數據存儲於塗覆在基板上之磁性物質 中。基板先前係以鋁爲基，如AlMg/NiP基板，其在濺鍍薄 膜磁性塗層之前，先經氧化鋁漿料或氧化鋁與氧化矽漿料 拋光至平滑光潔。氧化鋁與氧化矽漿料係藉機械擦洗，分 散及浸蝕之一般清淨機制自基板清除。界面活性劑及pH — 般係用於分散清淨，其中界面活性劑及pH之作用係使漿料 粒子相互分開並自基板分離。浸蝕一般係用酸及酸良，使 嵌入之漿料粒子下面之基材材料侵蝕或溶解（下部切割）以 自基板釋離而完成。用於NiP電鏡A1-基基板之典型酸包括 ，例如，純磷酸，硝酸，氫氟酸基色及磷酸基包。純酸一 般具pH小於1，而皂一般具pH在1以上。 在清淨後’即在基板上濺鍍一系列之層，例如，鉻底層 ’磁性層及碳保護層。若殘留之氧化鋁粒子留在基板上， 濺鍍之層會複製不規則的表面形態，而在完成之磁上產生 崎嶇不平之表面。當磁頭滑過表面時，它會撞到殘留粒子 所產生、較滑動間隙更高之隆起部份。這稱之爲滑動缺陷 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " ' 555714 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^^ Α7 Β7 五、發明說明（2 ) ，其最終會造成檔案失效。這些隆起部份進一步會引起磁 (mag)缺陷，腐蝕及磁碟壽命縮短。因此，殘留之漿料粒子 必須自拋光之基板表面除去，俾基板儘可能平滑。 最近，玻璃基板已用在膝上型電腦之磁碟機。破璃基板 具有較鋁基基板爲高之耐撞擊或凹陷性，這在手提電腦很 重要，因其有被碰撞，掉落及重擊，導致磁頭重擊磁碟基 板表面之機會。玻璃之另一項優點是，其可拋光至較鋁基 基板更爲平滑之表面光潔度。更平滑之基板可讓磁頭浮動 更靠近磁碟，產生更高密度記錄。某些電腦磁機檔案之滑 動咼度係在20毫微米（約2〇〇埃）及以下之譜，此爲極度小之 界面距離。因此，玻璃基板可拋光至較平滑光潔之事實， 使得工業上不得由A1基改爲玻璃基板，不僅膝上型電腦如 此，桌上型電腦亦然。 正如鋁基基板一樣，在濺鍍前玻璃基板之表面必須用漿 料拋光至細緻平滑表面。應了解的是，基板係具有上下表 面，或A面與B面之相當薄磁碟，其每面均經拋光至平滑光 潔。爲此拋光過程，係將鑭系氧化物之含水漿料施加至基 板。鑭系氧化物應係包括元素週期表鑭系之一或多種稀土 稀土族元素（包括元素57-71)之氧化物。鑭系氧化物漿料一 般將包含主要量之鑭及鈽粒子。這些漿料粒子隨後必須清 除，而此一般係以一系列步驟完成，包括超音波清淨及以 肥包和墊機械擦洗（通稱爲奥立佛（〇Hver)擦洗清淨）以除去 最鬆散之漿料。 在這些β淨過权後，在約<0 ·丨微米（丨〇〇亳微米）至達約i ____-5- 本紙張&適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公爱）----- ----_---*-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) a]· --線， 555714 A7 B7 微米（1，〇 〇 〇毫微米）之譜的粒子仍舊會留在玻璃基板之表 面上。这些粒子不容易自基板清除，因為彼等被凡德霍爾 斯力（van der Waals force)(此在這些粒度時非常顯著）固 足在表面上，粒子氫黏結及分子黏結至表面。正如氧化鋁 粒子一般，這些鑭系氧化物粒子若留在磁碟基板上，會在 含有玻璃基板之磁碟硬檔案發生大滑動屈服損失及磁碟 腐触，k成製造成本提高及客戶硬碟機故障增加。 一項明顯的解決辦法將是利用酸性或鹼性溶液浸蝕磁 碟，或與自isHP電鍍鋁基基板移除氧化鋁粒子所作類似下 部切割粒子。然而，由於玻璃材料對酸浸蝕或過度強效酸 落液，如在高pH及溫度下之氫氟酸及苛性鹼浸蝕之抵抗性 低，玻璃基板之表面光潔會被此種方法破壞。拋光玻璃表 面I破壞及组成變化將對隨後濺鍍過程所沉積各層之形 態有不良影響，且會引起磁性，滑動及腐蝕毛病。然而， 將漿料粒子落解除去並不會像利用分散清淨一樣受到小 粒度或分子黏結之負面影響，也不一定會引起表面破壞。 但將鑭系氧化物自玻璃表面溶除並不容易完成，因為鑭系 氧化物不被許多酸溶解。目前現有之玻璃基板，如膝上型 電腦磁機所用者，都具有拋光漿料所留下之極高以及u 粒子值。例如，一些現有之95毫米鋁矽酸玻璃基板，每一 基板含有約7-58毫微克（ng)氧化鈽及15-1〇2 ng氧化鑭。頃 發現’低Ce及La粒子值對低滑動高度（目前為<2〇毫微米） 及近接觸記錄很重要，故目前的高粒子值並不可接受。頃也已 發現，這些粒子是滑動故障之主要因素，因為粒子隆起部份會 -6 - 本紙張尺度適用巾目國家標準(CNS) A4規格(21GX297公着) ----

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線 555714 A7 五、發明說明（4 ) 造成保護碳層被移除而隨後發生點狀腐姑。因此，鑭系氧 化物粒子在玻璃基板上之含量必須保持很低，以達到電腦 磁碟機所使用之玻璃基板所必須的耐腐蚀性及平滑表面。 電腦磁碟機改爲玻璃基板之市場傾向若要成功，則必需 使用已知酸或料蚀技術以外之清淨方法來移除漿料抛光 劑黏附在玻璃基板表面之殘留鑭系氧化物粒子，而不改變 拋光表面光潔度或表面對腐蝕之穩定性。 發明概 本發明係藉提供一種用於清淨業經鋼系氧化物裝料拋光 過足玻璃基板之方法來解決與先前技藝連帶有關之這些及 其他問題。 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 在一代表性具體例中，經鑭系氧化物漿料拋光過之玻璃 基板係在拋光後即浸入硝酸，過氧化氫及具羧酸基之有機 酸之酸浴中清淨。玻璃基板也可進一步apH介於約9與約 12之間的鹼性落液中pVA擦洗及浸入pH介於約丨丨.5與約^ I間的氫氧化鉀鹼浴中。在一代表性具體例中，玻璃基板 之拋光表面具有不到約152χ 1〇·4毫微克/平方毫米之每種 鑭系π素足氧化物粒子。玻璃基板可用上述方法製造而不 明顯改變Α1與Si離子表面組成。也提供一種磁碟機產物， 其包含拋光表面具有不到约h52 x 1〇-4毫微克/平方毫米之 每種鋼系元素之氧化物粒子之玻璃基板。 描述本發明特徵之這些及其他優點與特點將列示於附加 於此並形成本發明再一部份之申請專利範圍中。然而，爲 對本發明’及透過其使用所達到優點及目的有更佳之了解 本紙張尺錢财國各咖χ 297 τΓ) 555714 A7 _ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) ’應請參閲隨附詳細説明，其中將説明本發明之代表性具 體例。 附圖_之簡要説明 圖1爲與本發明一致的清淨方法之流程圖；及 圖2爲與本發明一致的磁碟機之功能方塊圖。 詳細説明 用於電腦磁碟機之玻璃基板必須拋光至細緻之平滑表面 光潔度。爲此，玻璃基板之表面係用鑭系氧化物漿料拋光 。一般而T，基板係在離開抛光機後用肥包超音波清淨以 除去整體之鑭系氧化物拋光材料，然後利用肥岂及墊機械 擦洗（奥立佛擦洗清淨）以進一步除去大量之鑭系氧化物抛 光材料。至此留下的殘留抛光漿料會大大抗拒機械及分散 機械制之移除，因爲其分子黏結至表面或因爲拋光所引起 $粒子對表面相容性具有高凡德霍爾斯及氫黏結力將其固 定在表面，或其因小尺寸之故接受很小的機械力而不能脱 離表面。將這些漿料粒子溶解會打斷分子黏結，表面相容 性及類似於下部切割之大小因素，但無表面改變之浸蝕。 根據本發明之原理，殘留之鋼系氧化物粒子係藉將基板浸 入硝酸，過氧化氫及具羧酸基之有機酸之酸浴而移除。接 ^工業-般所行，基板也以驗性έ_ρνΑ(聚乙缔 土擦洗。有利的是’將基板再浸人氫氧化钾之驗浴中。 經這些清淨步驟之後，基板即進行化學強化。 ”處：玻璃之技藝所知，且本身不構成本發明之一部: 化學強化中，基板係浸人溶㈣酸_及/或納中約略1 Μ氏張尺度_中S ϋ家標準(CNSuT^iT^io -8- X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項^填寫本頁) 裝 訂·- -線- 555714 經濟部智慧財產局員工消費合作社印！^ A7 B7_ 五、發明說明（6 ) 至8小時以強化玻璃使其不破裂。 額外的清淨過程係在化學強化之後進行。此一化學強化 後之最後清淨過程包括：（a)pH小於約3且包含硫酸或有機 酸如酒石酸，檸檬酸，乳酸，葡糖酸，乙底酸外加界面活 性劑，或包含硝酸，硼酸，過氧化氫及有機酸之溫和浸钱 浴；（b)在具pH爲約9至約12之鹼性溶液中PVa擦洗；（c)及 浸入pH介於約11.5與約π之間的氫氧化鉀鹼浴中。化學強 化與最後清淨可進一步除去一些鑭系氧化物粒子。化學強 化前後之酸浴清淨，PVA擦洗及鹼浴清淨之結果是，拋光 表面具有不到1·52 X 1〇·4 ng/平方毫米之每種鑭系元素之氧 化物粒子且表面A1與Si離子之組成幾乎未改變之玻璃基板 。鋁矽酸基玻璃係目前用於電腦磁碟機之較佳者，但本發 明之方法一般適用於各種玻璃。 關於本發明方法所用之硝酸浴，該浴包含硝酸，過氧化 氫及有機酸。本發明之代表性酸浴溶液含有至少1N硝酸， 且有利地約3N至約4N硝酸。頃發現硝酸特別可用於溶解氧 化鈽及氧化鑭粒子。本發明方法可用低於約1N之硝酸濃度 ，唯其缺點是殘留粒子之移除速度較低且總移除較少。提 冋浴之溫度’視酸濃度而定，將補償缺點1〇〇%或以下。在 本發明範圍内也可使用高於約41^之硝酸濃度及較高溫度， 但安全性及成本問題會使其在製造環境中無人敢於利用。 在本發明之代表性硝酸浴溶液中，過氧化氫在酸浴中之 存在濃度爲至少約〇· 15N。過氧化氫可用作爲速度加速劑或 活化劑。過氧化物可用作爲還原劑並幫助打破鑭系氧化 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------*-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 555714

曰曰格且和硝酸-起作用以達到更快速度以自玻璃基板表 面洛除殘留粒子。這便可降低浴溫度，而減少安全性及^ 備成本問題。本發明涵蓋含有約015N至约则氧化氫： 酸浴。、本發明範圍内可使用更高過氧化氫濃度，但更^濃 度在殘留粒子移除上終究並未獲得改進。 本發明之代表性硝酸代浴溶液進一步包含具羧酸基之 有機酸。代表性有機酸包括酒石酸，檸檬酸，乳酸，葡择 酸及乙底酸（EDTA)。硝酸浴包括濃度至少约〇 〇〇67M 有利地約0.02M至約0.04M之有機酸。酸浴有利地包括至少 約0.0067M酒石酸（H00C(CH20)2C00H)。酒石酸可當作界 面活性劑以幫助表面潤濕及粒子分散以便提高殘留粒子 之移除速度。酒石酸進一步可用以溶解鐵，其會以來自設 備及環境之污染物存在。酒石酸也可與廢料處理過程相容 。有利的是，酒石酸之存在濃度為約〇 〇2至約0 04M。本 發明範圍内可使用更高濃度，但提高之酒石酸濃度終究將 在鑭系氧化物移除上停止提供額外之改良結果。 本發明代表性硝酸浴包含至少約1 N硝酸，而有利地 約3 N至約4N硝酸；至少約〇 . 1 5 N過氧化氫，而有利地 約0 · 5 N至約1 N過氧化氫；及至少約〇 . 〇 0 6 7 Μ有機酸， 而有利地約0 · 〇 2至約0.0 4 Μ有機酸。此一代表性濃度 之酸浴將具有小於〇之ρ Η因為溶液不只是完全離解酸 之1 Ν溶液。酸浴有利地是維持在溫度至少約4 0 °C。在 較低溫度下，酸浴不會強到自基板表面移除高百分比 之鑭系氧化物殘留粒子，至少不在可工作之移除速度 下。酸浴之較佳溫度範圍為約5 5 °C至約7 0 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

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c。雖然較咼ι酸浴溫度在本發明範圍内可發生作用，但 f較高溫度下會產生製造設備安全性問題。就上述代表性 酸浴而言，適當之操作溫度為約7〇〇c。 在本發明範圍内。例如，酸浴可進—步包括量為约0 03體 積％至約0· 15體積％，而有利地約〇·丨體積％之界面活性劑 。鉍介質中的一些界面活性劑會黏結至玻璃基板之表面， 幫助保護經拋光之表面並降低會發生的浸蝕之量。再者， 界面活性劑可幫助潤濕及粒子分散以自表面溶除粒子。可+加至本發明鉍浴之一種界面活性劑為化學公司 (Paramount，Calif0rnia)之 c〇rAddTM。c〇rAddT、^山匕 學的專利化合物，但咸信是一種乙氧基化之醇。還有許多 其他商用界面活性劑可供使用，其中許多咸信可當作為本 發明酸浴之视需要可選用之添加劑。 硝酸浴可進一步包括視需要可選用之鋁離子組份，例如 少達、.勺 0.02N Α1(Ν03)3·9Η20，而有利地約 〇 〇〇5n Al(N〇3)/9H2〇。因為酸會除去鋁矽酸玻璃中之鋁離子， 故在浴中加入硝酸鋁可幫助保持表面玻璃組成。此外，硝 酸鋁可幫助達到最終氧化鑭含量之小漸增量減少。 硝酸浴可進一步包括視需要可選用之硫酸組份，濃度可 多達約1Ν。硫酸保護不受鐵污染之方式與酒石酸大致相同 ’且有助於溶解鑭系氧化物。可使用約1Ν之濃度，但此濃 度咸信不可能提供增強之性能。又，硫酸既使是1Ν也有可 能破壞設備且為安全危害，而因此若包括，則硫酸有利的 -11 - 本紙張尺度適用中國國家褡平(CNS) Α4規格(210 χ 297公釐)~~- —--

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線 555714 A7 B7 五 發明説明（9 ) 疋以低濃度存在的。 本發明《硝酸浴可進一 #包括辛見需要τ選用之测酸 :3b〇3)組份，其量可多達約4〇克，升，而有利地约1〇克， 土：4，/升。硼酸可作為化學強化後之表面保護劑以 I&面'又蝕，且進一步可作為氟化物清除劑。硼酸較佳 係以飽和硼酸溶液存在。 在本發明之方法中，玻璃基板係浸入硝酸浴一段足以溶 :及/或鬆開鑭系氧化物殘留粒子之時間，使得在最後清潔 物 < 表面可獲得每種鑭系氧化物粒子 ·4 ^ ，方毫米之含量。僅以實例言之，根;、:發明之方： W、具直徑95毫米之玻璃基板，在基板二面之表面測量， ，有總含量不到約2毫微克之每種鑭系氧化物粒子或磁碟 Τ面不到約1毫微克。用於拋光玻璃基板之漿料可含有一或 f種鑭系元素之氧化物，而氧化物漿料之主要部份一般包含 氧化鑭及氧化鈽。因此硝酸浴加上隨後之清淨過程將使最終 產物表面之鑭含量降至不到約152 χ 1〇·4毫微克/平方毫米 及鈽含量降至不到約i.UXiO·4毫微克/平方毫米及任何其 他鑭系氧化物降至不到約;毫微克/平方毫米。降低 殘$氧化物粒子含量所需之時間量係視硝酸浴之溫度，組成 及濃度而定。以具有以上所討論代表性成為至少約川硝酸 ，至少約0.15N過氧化氫及至少約〇 〇〇67M酒石酸之7(rc酸 浴而言，在酸浴中之最適時間為至少約4分鐘，較佳約4至約 5分鐘，最佳約4.5分鐘。較低溫度將需要較長浸入時間。同 k地，故浴組份濃度較低會增加移除或鬆 12 本紙張尺度義巾國國家標準(CNS) A4規格(2!〇x 297公爱) 裝 訂 555714 A7 B7 五、發明説明（1Q ) 開殘留粒子所需之時間量。本發明之優點為玻璃基板不會 遭受預化學強化硝酸浴之浸蝕，不管溫度多高，浸入時間 多長。酸浴會將殘留粒子移除及/或鬆開，而不破壞經拋 光之表面，讓玻璃基板可用於手提及桌上電腦之磁碟機。 在利用本發明硝酸浴自玻璃基板溶解及鬆開殘留漿料 粒子之後，基板即可利用氫氧化鉀進一步進行PVA墊擦洗 。氫氧化鉀可具有pH為約9至約12，而有利地約10至約10.5 。也咸信此一清淨過程會移除-一些殘留鑭系氧化物粒子， 包括藉本發明硝酸浴自表面鬆開之粒子。一般而言，基板 在酸浴浸入與PVA擦洗之間均以水沖洗。應了解的是，可 利用PVA及氫氧化鉀之適當代替物進行擦洗清淨，而不偏 離本發明之範圍。在進一步替代例中，P V A整擦洗可在硝 酸浴浸入之前進行。 玻璃基板可在酸浴浸入及PVA擦洗後再浸入鹼浴。例如 ，氫氧化鉀浴恢復表面玻璃基板組成。示範性鹼浴之pH 約11.5至約13，有利地約12.5，溫度約為40°C至約70°C， 有利約70°C。可用較長時間及較高溫度，雖然較高溫度會 造成安全事件。溫度及pH之選擇也與玻璃組成有關，熟知 此技藝人士當能理解。此鹼浴可有效地除去先前清洗所未 除去之鑭系氧化物粒子，另一項方案中，鹼浴浸入可在 PVA擦洗前進行。 上述硝酸浴，PVA擦洗及鹼浴全部在化學強化前進行。在 化學強化後，基板即接受類似於酸浴/PVA擦洗/鹼浴預化學 強化清淨過程之最終清淨，但酸浴係包含除硝酸浴之相 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 555714 A7 B7 五、發明説明（11 ) 同組份外硼酸’或包含有機或硫酸及界面活性劑之溫和浸 蝕浴。更明確言之，溫和浸蝕浴可包含pH小於約3之有機 酸，有利的是酒石酸或硫酸，及約〇 · 〇 3體積％至約〇丨5體 積％ ’有利的是在約0.1體積％之CorAddTM*其他有效界面 活性劑。或者，溫和浸蝕浴可包含至少約丨N硝酸，而有利 地約3N至約4N硝酸；多達約40克/升硼酸，而有利地約1〇 克/升测酸至約4 0克/升·酸；至少約〇 1 5 N過氧化氫，而有 利地約0.5N至約1N過氧化氫；及至少約〇·〇〇67Μ有機酸， 而有利地約0.02至約0.04M有機酸。其他不同處為在氯氧 化4甲驗浴時溫度可較低，例如，如受所欲A1與s i表面組成 所支配在40〜60。(3範圍内。如熟諳本技藝所明白，玻璃組 成會影響獲得所欲最終表面組成所需溫度，pH及時間之選 擇。如同預化學強化清淨過程，PVA墊擦洗及鹼浴浸入之 順序可改變。在進一步替代例中，溫和浸蝕浴浸入可省略 ’而玻璃基板可逕進行鹼浴浸入及PVA擦洗，任何順序皆 可’尤其是在化學強化前之硝酸浴浸入包括硫酸時。 實例 實例1 用鑭系氧化物漿料將95毫米鋁矽酸磁碟拋光。拋光後， 將磁碟超音波洗淨，然後奥立佛擦洗清淨。然後使磁碟進行 預化學強化清淨，其包含：（昀在3N硝酸，in過氧化氫，0.02M 酒石酸，0.005N硝酸鋁及〇.1體積％(：0:^(1(11^界面活性劑之 落液中進行硝酸浴浸入並在6yc至川它下一邊超音波4 5分 ,(b )去離子水沖洗並一邊超音波；（c )以ρ η 1 〇 · 〇至 -14- 本紙張尺度適用中g國家標準(Cns) Α4規格(21Q><297公爱) 555714 A7 B7 五、發明說明（12) 10.5之鹼溶液進行PVA墊擦洗0.^0·4分鐘；⑷在# 12 3 至12.7下鹼浴浸入並在65aCs7(rc下一邊超音波4 5分鐘； (e)去離子水沖、洗並一邊超音波；及⑴旋轉乾燥。此處所稱 超音波係指在浴溶液或水沖洗中引入約40-72 kHz之頻率 以產生空洞化（即，使氣泡内破）之混合。在化學強化後， 即予磁碟最後清淨，其包含在0.01]^酒石酸及0」體積 %CorAddTM界面活性劑之溶液中進行硝酸浴浸入並在5〇〇c 至55°C下一邊超音波2.25分鐘·，（b)去離子水沖洗並一邊超 音波；（c)以pH 10.0至1〇·5之鹼溶液進行pva墊擦洗0.1至 0.4分鐘；（d)在pH 12.3至12.7下鹼浴浸入並在55Χ：至60Ό下 一邊超音波4.5分鐘；（e)去離子水沖洗並一邊超音波；及（f) 旋轉乾燥。Ce及La濃度係藉ICP (Inductively Coupled Plasma;感應偶合電漿）在過程之若干階段測量，並提供於 表1。玻璃基板之A1與Si表面組成，如SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry ;二次離子質譜測定法）測量，在原來玻 璃爲1 : 1對1 · 2 -1 · 6 : 1，而在與酸性溶液接觸後之玻璃爲 0.01-0.4 : 1。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·!. 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 555714 A7 B7 表1 過程樣本點 平均 Ce(ng)/ 95 mm磁碟 留在磁碟上％ Ce 平均 La(ng)/ 95 mm磁碟 留在磁碟上％ La 漿料拋光後 1012 100.0 3260 100.0 超音波清淨後 384 38.0 1918 59.0 奥立佛擦洗 清淨後 117 12.0 747 23.0 硝酸浴浸入後 37 3.Ί 357 11.0 預化學強化 清淨後 17 1.7 162 5.0 溫和浸蝕浴 浸入後 4.6 0.46 11.1 0.34 最後清淨後 1.1+/-0.41 0.11 1.8+/-0.61 0.06 〜測量及標準差係以平均20個樣本為準。 五、發明説明（13 ) 實例2

用鑭系氧化物漿料將95毫米鋁矽酸磁碟拋光。拋光後， 將磁碟超音波清淨，然後奥立佛擦洗清淨。然後使磁碟進 行預化學強化清淨，其包含：（a)在3N硝酸，1N硫酸，1N 過氧化氫，0.02M酒石酸，0.005N硝酸鋁，及0.1體積％ CorAddTM界面活性劑之溶液中進行硝酸浴浸入並在65°C 至70°C下一邊超音波4.5分；（b)去離子水沖洗並一邊超音 波；（c)以pH 12.3至12.7下鹼浴浸入並在65°C至70°C下一邊 超音波4.5分鐘；（d)去離子水沖洗並一邊超音波；（e)以pH -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 555714 五、 發明說明（Η) 1〇·0至1〇·5之鹼溶液進行PVA墊擦洗〇·1分鐘；（f)去離子水 沖洗並一邊超音波；及（g)旋轉乾燥。在化學強化後，即予 磁碟最後或後化學強化清淨，其包含⑷去離子水沖洗；⑻ 在pH 12.3至12.7下驗浴浸入並在55 °C至6 0°C下一邊超音波 4.5分鐘；（c)去離子水沖洗並一邊超音波；以1〇 〇至 1〇·5之鹼溶液進行PVA墊擦沉〇1分鐘；（勾去離子水沖洗； 及（f)旋轉乾燥。;[CP測量之最後Ce&La濃度分別爲i 1+/_〇 3 及1.4+/-0.4，以19個樣本之平均爲準。玻璃基板之刈與以 表面組成，如SIMS測量，在原來玻璃爲丨：丨對12_16 ·· i ，而在與酸性溶液接觸後之玻璃爲0.01-0.4 ·· 1。 在容易移除之整體漿料經超音波及奥立佛擦洗清淨後， 主要的清淨步驟爲複雜的硝酸浴，其移除69%之殘留氧化 鈽及52%之殘留氧化鑭。剩下的步驟中任何一步驟對殘留 漿料移除之貢獻都不到27%。 本發明之硝酸浴使鑭系氧化物粒子顯著減少，且在配合 各種其他清淨方法時能製造拋光表面具有不到平均152 χ t微克/平方耄米之每種鑭系氧化物粒子之玻璃基板。 本發明之溫和浸蝕浴也使殘留鑭系氧化物含量顯著降低。 現請參閱圖式，圖1顯示在本發明範圍内之替代清淨方法 之流程圖。一般而言，玻璃基板係先用漿料（步驟3〇)拋光 ，然後超音波清洗淨（步驟32)，接著奥立佛擦洗清淨（步驟 34)。然後玻璃基板即進行預化學強化清淨過程。該過程可 包括硝酸浴浸入（步驟40)，然後PVA墊擦洗（步驟42)，接著 鹼浴浸入（步驟44)。或者，酸浴浸入（步驟4〇)之後可爲鹼浴 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 請 先 閱 讀 背 © 之 注 意 事 lc I裝 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 555714 A7 B7 五、發明說明（15) 浸入（步驟44)，然後PVA墊擦洗（步驟42)。在慾學強化清淨 過程之進一步替代例中，該過程可包括PVA蟄擦洗（步驟42) ，酸浴浸入（步驟40)，接鹼浴浸入（步驟44)。玻璃基板接著 即進行化學強化（步驟50)，之後進行最後清淨。最後清淨 過程可包括溫和浸蚀浴浸入（步驟60)，然後PVA墊擦洗（步 驟62)，接著驗浴浸入（步驟64)。或者，溫和浸蚀浴浸入（ 步驟60)之後可爲鹼浴浸入（步驟64)，然後PVA墊擦洗（步驟 62)。在最後或後化學強化清淨過程之進一步替代例中，該 過程可包括PVA墊擦洗（步驟62)，接著鹼浴浸入（步驟64) ，或鹼浴浸入（步驟64)，接著PVA墊擦洗。應了解的是，進 一步之替代例可存在，例如，可在酸及/或鹼浴浸入前及後 進行PVA墊擦洗。 圖2顯示代表性磁碟機丨10，其採用眾多同軸疊置成一前 一後隔開關係且繞驅動馬達丨丨6所驅動之輪軸丨丨4轉動之硬 數據存儲磁碟112。磁碟機110可採用任何數量之磁碟112 ’以一或多個磁碟採用本發明之玻璃基板。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 引動器118包括一或多個向外延伸之引動器臂12〇，每一 臂裝有一或多個傳感器/磁頭122以供資料寫入硬數據存儲 、碟12及自其清取。引動器11 8及驅動馬達11 6係藉驅動控 制器m驅動，該驅動控制器調和磁碟轉動，引動器移動及 f據至及自磁碟之轉移。額外的電子電路也可連接至控制 益124 ’例如，用以在磁碟與以磁碟機爲介面的電腦或其他 電子裝置間傳遞數據之輸入/輸出電路⑶。 、 磁碟機110可採用任何數目之已知磁碟機技術，且可用於 本紙張尺度適用 555714 A7 ____B7____ 五、發明說明（16) 廣大用途，例如，直接存取裝置（DASD)系統，RAID系統， 桌上硬磁碟，手提硬磁碟，可移動硬磁碟等。因此，本發 明並不限於此處所述特定實施例。 雖然本發明已藉其一具體例之説明加以證明且雖然該具 體例已作相當詳細之説明，但其並不將隨附申請專利範圍 之範圍侷限或以任何方式限制於此詳細説明。例如，雖然 此處係就用於電腦磁碟機之玻璃基板加以説明，但本發明 之酸浴可用於以鑭系氧化物漿·料拋光、作爲任何最終用途 ，如雷射或顯微鏡光學之任何玻璃基板。本發明不限於電 腦磁碟機用之玻璃基板。熟諳本技術者將很輕易明白有其 他額外優點及修正。因此，本發明在其廣大方面並不限於 所示及所述特定細節，代表性裝置及方法及例證性實例。 因此’在不偏離申請人一般發明概念之範圍或精神下，可 偏離此等細節。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 適 度 尺 張 紙 本 釐 公 97 2 X 10 2 I規 I)A4 S N (C 準 標 一家

Claims (1)

1. 5557T4

   Ul628號專利申請案 請專利範圍替換本(92年8月) 六、申請|利範園 1. 一種清淨業經含鑭系氧化物粒子之漿液拋光過之玻璃基 板之方法，該方法包含以下步驟： 以含鑭系氧化物粒子之漿液拖光玻璃基板；及 將該經拋光且其上具鑭系氧化物粒子之玻璃基板浸入 含硝酸、過氧化氫及具瘦酸基之有機酸之酸浴中， 其中該浸入步騾係將該鑭系氧化物粒子自該經拋光玻 璃基板實質上溶解至酸浴中，由此而降低該經拋光玻璃 基板上之鑭系氧化物粒子之量。 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中玻璃基板係鋁矽酸玻 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中鑭系氧化物粒子包括 至少一種自以下所選出鑭系元素之氧化物：鑭，鈽，镨 ’钕’鉅’釤’銪，釓，铽，鏑，鈥，#，铥，鏡及镏。 4·如申請專利範圍第丨項之方法，其中鑭系氧化物粒子包括 至少氧化鑭與氧化鈽之一種。 5. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中玻璃基板係浸入溫度 為至少40°C之酸浴中。 6. 如申請專利||圍第！項之方法’丨中玻璃基板係浸入溫度 為55°C至70°C之酸浴中。

   1N硝酸。 8. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中酸浴中之硝酸為㈣ 至4Ν硝酸。 9. 如申請專利||圍第i項之方法，丨中酸浴中之過氧化氣為 至少0.15N過氧化氫。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格Gi〇x297公董)------------ 555714 Αδ B8 C8

   鉍浴中之過氧化氫為 機版為酒石酸，擰 10·如申請專利範圍第1項之方法，其中 0.15N至1N過氧化氫。 11·如申請專利範圍第1項之方法，其中有 檬酸，乳酸，葡糖酸或乙底酸。 12·如申請專利範圍第i項之方法，其中酸浴包括 0.0067M有機酸。 酸浴包括0.02至 13·如申凊專利範圍第1項之方法，其中 0.04M有機酸。 14·如申請專利範圍第！項之方法，其中酸浴包括至少 0 · 0 0 6 7 Μ酒石酸。 15.如申請專利範圍第i項之方法，其中酸浴包括〇 至 0.04M酒石酸。 16·如申請專利範圍第1項之方法，其中酸浴進一步包括〇 至〇· 1 5體積％之界面活性劑。 17·如申請專利範圍第16項之方法，其中酸浴包括〇1體積％ 之界面活性劑。 18·如申請專利範圍第1項之方法，其中酸浴進一步包括多達 1N硫酸。 19·如申請專利範圍第1項之方法，其中酸浴進一步包括多達 40克/升硼酸。 20.如申請專利範圍第1項之方法，其中酸浴進一步包括铭離 子。 21·如申請專利範圍第20項之方法，其中酸浴包括多達 0.005N Α1(Ν〇3)3·9Η20。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 555714 A8 B8 C8

   22·如申請專利範圍第1項乏 ，、心万法’其中玻璃基板係浸入酸浴 中至少4分鐘。 23·如申請專利範圍第1項泛女 ^ ^ ^ _ 万法，其中玻瑪基板係浸入酸浴 中4至5分鐘。 24·如申咕專利範圍第丨項之方法，尚包含以聚乙烯醇墊及具 pH介於9與12之間的氫氧化鉀擦洗玻璃基板。 25·如=請專利範㈣24項之方法，尚包含在將玻璃基板浸 入酸浴之步驟後，將玻璃基板浸入具pH介於11.5與13之 間的氫氧化鉀之鹼浴中。 26·如申請專利範圍第之方法，尚包含接著使玻璃基板進 行化予強化’及將玻璃基板浸入包含界面活性劑及自有 機S艾及硫酸所組成之族群中所選出之酸之溫和浸蝕浴 中。 27·如申請專利範圍第1項之方法，尚包含接著使玻璃基板進 行化學強化，及將玻璃基板浸入包含硝酸，硼酸，過氧 化氫及具羧酸基之有機酸之溫和浸蝕浴中。 28· —種清淨業經含鑭系氧化物粒子之漿液拋光過之玻璃基 板之方法，該方法包含以下步騾： 以含鑭系氧化物粒子之漿液拋光玻璃基板； 將其上具鑭系氧化物粒子之玻璃基板浸入包含至少 1N硝酸，至少〇·15Ν過氧化氫及至少0.0067M酒石酸之酸 浴中；及 接著將該經拋光玻璃基板浸入具pH介於11.5與13之間 的氫氧化鉀之鹼浴中， __ -3- ----— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董) 555714 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 其中汶/文入酸液之步驟，係將該鑭系氧化物粒子自該 經拋光玻璃基板實質上溶解至酸浴中，由此而降低該經 拋光玻璃基板上之鑭系氧化物粒子之量。 29·如申請專利範圍第2 8項之方法 玻璃。 30·如申請專利範圍第28項之方法 括至少氧化鑭與氧化鈽之一種 31.如申請專利範圍第28項之方法 度為至少40°C之酸浴中。 32·如申請專利範圍第28項之方法 度為55°C至70°C之酸浴中。 33·如申請專利範圍第28項之方法 至4N硝酸。 34.如申請專利範圍第28項之方法 為0.15N至1N過氧化氫。 其中玻璃基板係鋁矽酸 其中鑭系氧化物粒子包 其中玻璃基板係浸入溫 其中玻璃基板係浸入溫 其中酸浴中之硝酸為3N 其中酸浴中之過氧化氫 35·如申請專利範圍第28項之方法， n y △ 在其中酸浴包括0.02至 〇 · 0 4 ]V1 酒石 。 36·如申請專利範圍第28項之方法， 〇·〇3至0.15體積％之界面活性劑。 3λ如申請專利範圍第36項之方法， 之界面活性劑。 38·如申請專利範圍第28項之方法， 達1N硫酸。 39·如申請專利範圍第28項之方法， 其中敎浴進一步包括 其*中酸浴包括0.1體積％ 其中酸浴進一步包括多 其中酸浴進一步包括多 4- 本紙張尺度相中®國家辟(CNS) A4規格(21GX297公董） 555714

   達40克/升硼酸。 40·如申請專利範圍第28項之方法，其中酸浴進一步包括铭 離子。 41·如申請專利範圍第40項之方法，其中酸浴包括多達〇 〇2N Α1(Ν03)3·9Η20 〇 42·如申請專利第28項之方法，其中玻璃基板係浸入酸 浴中至少4分鐘。 43·如申請專利範圍第28項之方法，其中玻璃基板係浸入酸 浴中4至5分鐘。 44·如申請專利範ϋ第28項之方法，尚包含以聚乙料塾及 具pH介於9與12之間的氫氧化鉀擦洗玻璃基板。 45·如申請專利範圍第則之方法，尚包含接著使玻璃基板 進仃化學強化，及將玻璃基板浸入包含界面活性劑及自 有機酸及硯酸所組成之族群中所選出之酸之溫和浸蝕浴 中。 46·如申請專利範圍第則之方法，尚包含接著使玻璃基板 進行化學強化，及將玻璃基板浸入包含硝酸，硼酸，過 氧化氫及具羧酸基之有機酸之溫和浸蝕浴中。 47. —種用於清淨玻璃基板之方法，包含： (a) 以包含鑭系氧化物粒子之漿料拋光玻璃基板； (b) 以超音波清淨基板； (c) 以肥皂和墊機械擦洗基板； (d) 將基板浸入包含硝酸，過氧化氫及具羧酸基之有機 酸之酸浴中； -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格7210X297公釐）

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   555714 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 (e) 以聚乙晞醇墊及氫氧化鉀擦洗基板；及 (f) 將基板浸入氫氧化鉀之鹼浴中。 48. 如申請專利範圍第47項之方法，尚包含： (g) 使基板進行化學強化； (h) 將基板浸入界面活性劑與自有機酸及硫酸所組成 之族群中所選出之酸的浸蝕浴中； (i) 再度以聚乙烯醇墊及氫氧化鉀擦洗基板；及 (j) 再度將基板浸入氫氧化鉀之鹼浴中。 49. 如申請專利範圍第48項之方法，其中步驟（a)-(j)係各自進 行一段充足時間，以使玻璃基板上之鑭系粒子之含量在 步驟⑴後各降低至不到1.52 X 1(Γ4毫微克/平方毫米。

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   -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)