TWI397578B - 拋光鎳-磷的方法 - Google Patents

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Description

拋光鎳-磷的方法
本發明係關於一種化學-機械拋光一基板表面之方法。
對記憶體磁碟或硬磁碟(rigid disk)中增加的儲存容量之需求及記憶體磁碟或硬磁碟朝小型化之趨勢(由於對電腦設備中之較小硬碟之需求)持續強調記憶體磁碟或硬磁碟製程之重要性，該製程包含平坦化或拋光此等磁碟以確保最大性能。雖然存在若干種用於與半導體裝置製造結合使用之化學-機械拋光(CMP)組合物及方法，但是習知CMP方法或商業上可購得之CMP組合物極少可良好適於平坦化或拋光記憶體磁碟或硬磁碟。
隨著對增加的儲存容量需求之增加，因而具有對用於拋光此種記憶體磁碟或硬磁碟之經改良程序的需要。術語「記憶體磁碟或硬磁碟」係指用於以電磁形式保持資訊之任何磁碟、硬碟、硬磁碟或記憶體磁碟。該記憶體磁碟或硬磁碟通常具有一包括鎳-磷之表面，但該記憶體磁碟或硬磁碟表面可包括任何其他合適材料。必須改良記憶體磁碟或硬磁碟之平坦性，這是因為一硬碟之記錄頭與該記憶體磁碟或硬磁碟之表面之間的距離隨著記錄密度之諸改良而減小，該等改良要求磁頭就該記憶體磁碟或硬碟而言之一較低飛行高度。為允許該磁頭之一較低飛行高度，需要對該記憶體磁碟或硬磁碟之表面加工之改良。
表面粗糙度係一經量測表面之一高頻率、短波長組份(component)，其在限制可實際達成之該磁碟表面與一硬碟之記錄頭之間的間隙之減小之情況下影響記憶體磁碟之性能。因此，從一性能的觀點觀之，記憶體磁碟之表面粗糙度減小係非常期望。已嘗試以藉由利用記憶體磁碟之拋光組合物中之具有較小顆粒大小之磨料而減小表面粗糙度。然而，較小的磨料顆粒通常導致該記憶體磁碟表面之移除速率減小，其增加達成所期望表面加工所需之時間量，因而增加生產時間及成本。因此，在本技術中存在對用於拋光記憶體磁碟之諸方法的需要，該等方法產生降低程度的表面粗糙度，同時呈現增加的拋光速率。
本發明提供一種化學-機械拋光一基板之方法，該方法包括(i)提供一包括鎳-磷之基板；(ii)使該基板與一化學-機械拋光組合物接觸，該化學-機械拋光組合物包括(a)濕製程二氧化矽，(b)使鎳-磷氧化之試劑，及(c)胺基多羧酸，其中該拋光組合物具有1至5之pH值；及(iii)相對於該基板移動該拋光組合物以摩擦該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。
本發明提供一種化學-機械拋光一包括鎳-磷之基板。該方法包括(i)提供一包括鎳-磷之基板；(ii)使該基板與一化學-機械拋光組合物接觸，該化學-機械拋光組合物基本上由下列組成：(a)濕製程二氧化矽，(b)使鎳-磷氧化之試劑，及(c)胺基多羧酸，其中該拋光組合物具有1至5之pH值；及(iii)相對於該基板移動該拋光組合物以摩擦該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。
該拋光組合物包括濕製程二氧化矽。濕製程二氧化矽之特徵在於：係其水溶液藉可溶二氧化矽前驅物之聚合作用而製備。濕製程二氧化矽包括通常為非凝聚、個別分離的顆粒之顆粒，其形狀通常為球形或幾近球形，但可具有其他形狀(例如，具有大體橢圓、正方形或矩形橫截面之形狀)。此等顆粒在結構上通常不同於發煙(亦即，熱裂解)二氧化矽，該等顆粒係經由揮發性前驅物之火焰水解而製備且具有凝聚的初級顆粒之鏈狀結構。
濕製程二氧化矽之合適實例包含縮合-聚合二氧化矽及鹼穩定的膠體二氧化矽。縮合-聚合二氧化矽顆粒通常係藉由縮合Si(OH)4 以形成大體上的球形顆粒而製備。該前驅物Si(OH)4 可例如藉由高純度烷氧基矽烷之水解或藉由水溶性矽酸鹽溶液之酸化而獲得。此等縮合-聚合二氧化矽顆粒可根據美國專利第5,230,833號製備或可作為各種在商業上可購得之產品中之任何一者，例如自EKA Chemicals購得之BINDZIL 50/80、30/310、40/130及40/170產品；Fuso PL-1、PL-2、PL-3、PL-3H及PL-7產品；以及可自Dupont、Bayer、Applied Research及Clariant購得之其他類似產品而獲得。
可自例如矽酸製備鹼穩定的膠體二氧化矽顆粒，該矽酸係衍生自具有9至11之pH之鹼金屬矽酸鹽溶液，其中該等矽酸根陰離子經歷聚合作用，以產生呈水分散體形式之具有所需平均顆粒大小之分離二氧化矽顆粒。該膠體二氧化矽係因諸如氫氧化鈉之鹼存在而予以穩定。適於在本發明中使用之商業上可購得的膠體二氧化矽之非限制性實例包含可自Nissan Chemical購得的SNOWTEXTM 產品、可自Nyacol Nanotechnologies,Inc.購得之NEXSILTM 及NEXSIL ATM 系列產品、可自Nalco Chemical購得之TX13112、TX11005、DVSTS006、1034A、1050、1130、2327及2329產品，及可自H.C. Starck購得之LEVASILTM 產品。
濕製程二氧化矽磨料顆粒通常具有4奈米至200奈米平均顆粒大小(例如，平均粒徑)。舉例而言，該等濕製程二氧化矽磨料顆粒可具有4奈米或更大、10奈米或更大、20奈米或更大、30奈米或更大、40奈米或更大、或者50奈米或更大之平均顆粒大小。附加或備擇地，該等濕製程二氧化矽磨料顆粒可具有200奈米或更小、150奈米或更小、125奈米或更小、110奈米或更小、100奈米或更小、80奈米或更小、或者50奈米或更小之平均顆粒大小。在一些實施例中，該等濕製程二氧化矽磨料顆粒具有4奈米至40奈米(例如，8奈米至30奈米)之平均顆粒大小。在其他實施例中，該等濕製程二氧化矽磨料顆粒具有40奈米至90奈米(例如，50奈米至80奈米)之平均顆粒大小。在又一些實施例中，該等濕製程二氧化矽顆粒具有90奈米至200奈米(例如，100奈米至150奈米)之平均顆粒大小。一般言之，與使用具有較大顆粒大小之二氧化矽相比，使用具有較小顆粒大小之二氧化矽導致較低的表面粗糙度，但付出的代價是較低的移除速率。就此而言，顆粒大小係指圍封該顆粒之最小球的直徑。
該拋光組合物通常包括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)的濕製程二氧化矽。該拋光組合物包括5重量%或更少(例如，4重量%或更少，或者3重量%或更少)的濕製程二氧化矽較佳。該拋光組合物包括0.1重量%至5重量%(例如，0.2重量%至4重量%、或者0.5重量%至3重量%)的濕製程二氧化矽更佳。
該二氧化矽較好懸浮在該拋光組合物中，更具體言之係懸浮在該拋光組合物之水中。當該二氧化矽懸浮在該拋光組合物中時，該二氧化矽為膠質穩定較佳。術語膠體係指二氧化矽顆粒在該水中之懸浮液。膠體穩定性係指該懸浮液之經時維持性。在本發明說明中，若當將該二氧化矽在水中之懸浮液放置於100ml量筒中且保持靜置2小時之時，該量筒之底部50ml中的顆粒濃度([B]，以g/ml表示)與該量筒之上部50ml中的顆粒濃度([T]，以g/ml表示)之間的差除以顆粒在該二氧化矽組合物中之起始濃度([C]，以g/ml表示)為小於或等於0.5(亦即，{[B]-[T]}/[C]≦0.5)，則視該二氧化矽為膠質穩定。[B]-[T]/[C]之值宜小於或等於0.3，且小於或等於0.1較佳。
該拋光組合物包括使鎳-磷氧化之試劑。使鎳-磷氧化之該試劑可為在該拋光組合物之該pH下具有一合適氧化電位之任何試劑。通常，使鎳-磷氧化之該試劑為過氧化物。合適的過氧化物之非限制性實例包含過氧化氫、烷基氫過氧化物(例如，第三丁基氫過氧化物)、過氧化鈉及類似物。使鎳-磷氧化之該試劑為過氧化氫較佳。
該拋光組合物通常包括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)的使鎳-磷氧化之該試劑。較好該拋光組合物包括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)的使鎳-磷氧化之該試劑。更好，該拋光組合物包括0.01重量%至1重量%(例如，0.05重量%至0.5重量%、或者0.05重量%至0.4重量%)的使鎳-磷氧化之該試劑。
該拋光組合物包括胺基多羧酸。在本發明說明書中，術語「胺基多羧酸」係指包括至少一個胺基官能基及兩個或更多個羧酸官能基之化合物。該(等)胺基官能基可為一級胺基、二級胺基或三級胺基官能基，但較好為三級胺基官能基。該胺基多羧酸係選自由β-丙胺酸二乙酸、甲基甘胺酸二乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、二伸乙三胺五乙酸、N,N,-二(羧甲基)丙胺酸、其鹽及其組合物組成之群組較佳。更好，該胺基多羧酸為甲基甘胺酸二乙酸或羥乙基乙二胺三乙酸。
應瞭解上述胺基多羧酸可以鹽、酸或其之部分鹽之形式存在。舉例而言，胺基二羧酸包含胺基二羧酸以及其單鹽及二鹽。此外，該胺基多羧酸可以該胺基官能基之酸式鹽形式存在。
該胺基多羧酸之合適的羧酸鹽包含例如鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、四烷基銨鹽(例如，四甲基銨鹽)及類似物。該(等)胺基官能基之合適的酸式鹽包含鹽酸鹽、硫酸鹽及類似物。
該拋光組合物通常包括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)的胺基多羧酸。較好該拋光組合物包括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)的胺基多羧酸。更好該拋光組合物包括0.1重量%至5重量%(例如，0.2重量%至4重量%、或者0.5重量%至2重量%)的胺基多羧酸。
在不希望受任何特定理論限制下，據信該胺基多羧酸用作為錯合劑且用於捕捉在使用本發明之方法來拋光包括鎳-磷之基板時所產生的鎳離子，藉此另使鎳-磷氧化之該試劑之分解最小化，該分解係藉由自由鎳離子予以催化。
該拋光組合物宜將具有1或更大(例如，2或更大)之pH。該拋光組合物將具有5或更小(例如，4或更小、或者3或更小)之pH較佳。該拋光組合物將具有2至4(例如，2至3)之pH更佳。
該拋光組合物之pH可藉由任何合適方式而予以達成及/或維持。更具體言之，該拋光組合物可進一步包括pH調節劑、pH緩衝劑或其組合。該pH調節劑可為任何合適的pH調節化合物。舉例而言，該pH調節劑可為硝酸、氫氧化鉀或其組合。該pH緩衝劑可為任何合適的緩衝劑，例如，磷酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽、硼酸鹽、銨鹽及類似物。在使用合適量的緩衝劑來達成及/或維持該拋光組合物之pH在本文所述之該等範圍內之條件下，該拋光組合物可包括任何合適量的pH調節劑及/或pH緩衝劑。
該拋光組合物視情況進一步包括殺生物劑。該殺生物劑可為任何合適的殺生物劑，例如，異噻唑啉酮殺生物劑。用於該拋光組合物之殺生物劑的量通常為1ppm至500ppm，且為10ppm至200ppm較佳。
該拋光組合物可由任何合適技術製備，該等技術中之許多已為熟習此項技術者所知。可成批或以一連續製程製備該拋光組合物。一般言之，該拋光組合物可藉由以任何順序組合其組份而製備。本文所使用之術語「組份」包含個別成分(例如，二氧化矽、使鎳-磷氧化之試劑、胺基多羧酸等等)以及諸組份(例如，二氧化矽、使鎳-磷氧化之試劑、胺基多羧酸、視情況之殺生物劑等等)之任何組合。
舉例而言，可將該二氧化矽分散於水中。接著可添加該胺基多羧酸及視情況之殺生物劑，且藉由可將該等組份併入該拋光組合物之任何方法混合。在製備該拋光組合物期間，可在任何時間添加使鎳-磷氧化之試劑。該拋光組合物可在使用之前製備，在使用前即時(例如，在使用前的1分鐘內、或在使用前的1小時內、或在使用前的7天內)將一種或多種組份(諸如使鎳-磷氧化之試劑)添加於該拋光組合物中。該拋光組合物亦可在該拋光操作期間藉由在該基板表面混合該等組份而予以製備。
可將該拋光組合物提供為一包括二氧化矽、使鎳-磷氧化之試劑、胺基多羧酸、視情況之殺生物劑及水之單一封裝系統。或者，可將該二氧化矽提供為在一第一容器中於水中之一分散體，且胺基多羧酸及視情況之殺生物劑以乾燥形式或為於水中之溶液或分散體而提供於一第二容器中。宜將使鎳-磷氧化之試劑與該拋光組合物之其他組份分開提供，且係例如由最終使用者在使用前短時間內(例如，使用前的1星期或更少、使用前的1天或更少、使用前的1小時或更少、使用前的10分鐘或更少、或使用前的1分鐘或更少)與該拋光組合物之其他組份組合。在該第一或第二容器中之該等組份可呈乾燥形式，而在其他容器中之該等組份可呈水分散體之形式。此外，在該第一及第二容器中之該等組合物適於具有不同的pH值、或者適於具有大體類似或甚至相等的pH值。其他二容器、或者三容器或更多容器之該拋光組合物之該等組份之組合係在熟練技術者之認知範圍內。
亦可將本發明之拋光組合物提供為一濃縮物，其意欲在使用前以一適當量的水予以稀釋。在此一實施例中，該拋光組合物濃縮物可包括二氧化矽、胺基多羧酸、視情況之殺生物劑及水，且具有或不具有使鎳-磷氧化之試劑，其等之量係使得在以適當量的水及使鎳-磷氧化之試劑(若先前未以適當量存在)稀釋該濃縮物之時，該拋光組合物之各組份將以各組份在以上所述之適當範圍內之量而存在於該拋光組合物中。舉例而言，該二氧化矽、胺基多羧酸及視情況之殺生物劑的量可各自為各組份之以上所述之濃度的2倍(例如，3倍、4倍或5倍)濃度而存在，使得當該濃縮物以一份相等體積的水(例如，分別為2份相等體積的水、3份相等體積的水、或者4份相等體積)，連同一合適量的使鎳-磷氧化之試劑一起予以稀釋時，各組份將以量在各組份之以上所述的該等範圍之內而存在於該拋光組合物中。此外，如技術熟練者將所瞭解，該濃縮物可含有存在於最終拋光組合物中之適當分率的水以確保其他組份係至少部分或完全溶解於該濃縮物中。
欲使用本發明之方法拋光之基板可為含有鎳-磷之任何合適基板。一較佳基板包括至少一包括鎳-磷之層。特別合適之基板包含(但不限於)記憶體磁碟或硬磁碟，例如塗佈有鎳-磷之鋁磁碟。
本發明之拋光方法特別適於結合一化學-機械拋光(CMP)設備使用。通常，該設備包括一平台，其在使用中係處於運動中且具有因軌道運動、線性運動或圓周運動而引起之一速度；一拋光墊，其與該平台接觸且當運動時與該平台一起移動；及一載體，其固持一待藉由接觸該拋光墊表面及相對於該拋光墊表面移動而予以拋光之基板。該基板之拋光係藉由將該基板放置為與該拋光墊及本發明之拋光組合物接觸及接著該拋光墊相對於該基板移動以便摩擦該基板之至少一部分以拋光該基板而發生。
可使用具有任何合適拋光墊(例如，拋光表面)之該化學-機械拋光組合物平坦化或拋光一基板。合適的拋光墊包含例如織物或不織物拋光墊。此外，合適的拋光墊可包括具有變化密度、硬度、厚度、壓縮性、對壓縮的回彈能力及壓縮模量之任何合適的聚合物。合適的聚合物包含例如聚氯乙烯、聚氟乙烯、尼龍、氟碳、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、其共同形成的產物及其之混合物。
該CMP設備宜進一步包括一原位拋光終點偵測系統，其之許多在本技術中係已知的。在本技術中已知用於藉由分析自一工件表面反射的光或其他輻射而檢測及偵測該拋光製程之諸技術。例如在美國專利第5,196,353號、美國專利第5,433,651號、美國專利第5,609,511號、美國專利第5,643,046號、美國專利第5,658,183號、美國專利第5,730,642號、美國專利第5,838,447號、美國專利第5,872,633號、美國專利第5,893,796號、美國專利第5,949,927號及美國專利第5,964,643號中描述了此等方法。對就一正被拋光之工件之該拋光製程之進程的檢測或監測使得能夠判定該拋光終點，亦即能夠判定何時終止對一特定工件之該拋光製程。
可使用任何合適技術判定一基板之移除速率。用於判定一基板之該移除速率之合適技術之實例包含在使用本發明之拋光方法之前及之後對該基板進行稱重以判定每單位拋光時間內所移除的基板量，其可與每單位拋光時間內所移除的基板厚度方面之移除速率相關；及判定在使用本發明之拋光方法之前及之後的該基板厚度以直接量測每單位拋光時間內該基板之移除速率。
在本技術中已熟知對表面粗糙度的量測。用於判定一基板之表面粗糙度之合適技術包含表面輪廓量測法、光散射技術、干涉量測法及原子力顯微術。對判定表面粗糙度有用之儀器在商業上可自諸供應商購得，該等供應商包含Schmitt Industries(Portland,OR)、Lightmachinery,Inc.(CA)及Veeco Instruments(Plainfield,NY)。
以下實例進一步闡述本發明，但當然不應將之視為以任意方式限制本發明之範圍。
實例1
此實例證明由本發明之拋光方法所達成之該錯合劑對所觀察的鎳-磷移除速率之影響。
包括鎳-磷塗佈的鋁磁碟之類似基板係以十四種不同拋光組合物(1A-1N)予以個別拋光。組合物1A-1N之各者含有1.8重量%的膠體二氧化矽、作為錯合劑之甘胺酸或甲基甘胺酸二乙酸、過氧化氫及水，且pH為2.35。組合物1A-1C含有0.8重量%的甘胺酸、具有110奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽，及分別為0.10重量%、0.20重量%或0.45重量%的過氧化氫。組合物1D-1F含有1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸、具有110奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽，及分別為0.10重量%、0.20重量%、或0.45重量%的過氧化氫。組合物1G及1H含有0.8重量%的甘胺酸、具有70奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽，及分別為0.20重量%或0.45重量%的過氧化氫。組合物1I及1J含有1.0重量%的甲基甘胺酸二醋酸、具有70奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽，及分別為0.20重量%或0.45重量%的過氧化氫。組合物1K及1L含有0.8重量%甘胺酸、具有23奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽，及分別為0.20重量%或0.45重量%的過氧化氫。組合物1M及1N含有1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸、具有23奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽，及分別為0.20重量%或0.45重量%的過氧化氫。
在拋光後，對各組份測定對鎳-磷之移除速率。結果述於表1中。
如從表1所述之該等結果可顯而易見，含有甲基甘胺酸二乙酸及具有110奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽之組合物1D-1F呈現比含有甘胺酸及具有110奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽之組合物1A-1C所呈現的鎳-磷移除速率高出約9.3%至29%之鎳-磷移除速率，而含有0.45重量%的過氧化氫之組合物1C與1F之間呈現最大差(20%)。含有甲基甘胺酸二乙酸及具有70奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽之組合物1I及1J呈現分別比含有甘胺酸及具有70奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽之組合物1G及1H所呈現的鎳-磷移除速率高出約11%及26%的鎳-磷移除速率。含有甲基甘胺酸二乙酸及具有23奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽之組合物1M及1N呈現分別比含有甘胺酸及具有23奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽所呈現的鎳-磷移除速率大49%及68%的鎳-磷移除速率。
實例2
此實例證明因使用本發明之拋光方法而引起的該錯合劑對所觀察的鎳-磷表面粗糙度之影響。
包括鎳-磷塗佈的鋁磁碟之類似基板係以實例1中所述之十四種不同拋光組合物(組合物1A-1N)而予以個別拋光。在拋光後，使用一自Schmitt Industries(Portland,OR)獲得之光散射結構量測儀器測定該等基板之平均表面粗糙度(「Ra 」)，且結果述於表2中。
如從表2所述之該等結果可顯而易見，當用於拋光一包括鎳-磷塗佈的鋁之基板時，使用含有甲基甘胺酸二乙酸、具有110奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽及分別為0.10重量%及0.20重量%的過氧化氫之組合物1D及1E導致分別比因使用相同於組合物1D及1E但含有0.8重量%的甘胺酸而不是1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸之組合物1A及1B所引起的表面粗糙度低大約23%及19%之表面粗糙度。使用含有甲基甘胺酸二乙酸、具有110奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽及0.45重量%的過氧化氫之組合物1F導致比因使用相同於組合物1F但含有0.8重量%的甘胺酸而不是1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸之組合物1C所引起的表面粗糙度高大約5.6%之表面粗糙度。使用含有甲基甘胺酸二乙酸、具有70奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽及分別為0.20重量%及0.45重量%的過氧化氫之組合物1I及1J導致分別比因使用相同於組合物1I及1J但含有0.8重量%的甘胺酸而不是1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸之組合物1G及1H所引起之表面粗糙度低大約8.5%及6%之表面粗糙度。使用含有甲基甘胺酸二乙酸及具有23奈米平均顆粒大小之膠體二氧化矽之組合物1M及1N導致與因使用分別相同於組合物1M及1N但使用0.8重量%的甘胺酸而不是1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸之組合物1K及1L所引起的表面粗糙度大約相等的表面粗糙度。
實例3
此實例證明可藉由本發明之拋光方法達成之該錯合劑對所觀察的鎳-磷移除速率之影響。
包括鎳-磷塗佈的鋁磁碟之類似基板係以七種不同拋光組合物(組合物3A-3G)予以個別拋光。組合物3A-3G之各者含有1.8重量%之具有70奈米平均顆粒大小的膠體二氧化矽及0.45重量%的過氧化氫水溶液，且pH為2.35。組合物3A-3G分別進一步含有0.8重量%的甘胺酸、2.0重量%的羥基乙酸、0.8重量%的檸檬酸、0.8重量%的酒石酸、0.8重量%的丙胺酸、0.8重量%的羥乙基乙二胺三乙酸及0.8重量%的甲基甘胺酸二乙酸。
在拋光後，測定鎳-磷之移除速率，且結果述於表3中，
如從表3所述之該等結果可顯而易見，含有羥乙基乙二胺三乙酸之組合物3F呈現比組合物3A-3D所呈現的移除速率高出約4.1%至22%之鎳-磷移除速率。含有甲基甘胺酸二乙酸之組合物3G呈現比組合物3A-3D所呈現的移除速率高出約16%至37%之鎳-磷移除速率。
實例4
此實例證明因使用本發明之拋光方法所引起的該錯合劑對所觀察的鎳-磷表面粗糙度之影響。
包括鎳-磷塗佈的鋁磁碟之類似基板係以五種不同拋光組合物(組合物4A-4E)予以個別拋光。該等拋光組合物之各者含有1.8重量%之具有70奈米平均顆粒大小的膠體二氧化矽及0.45重量%的過氧化氫水溶液且pH為2.35。組合物4A-4E分別進一步含有0.8重量%的甘胺酸、1.8重量%的羥基乙酸、3.0重量%的羥基乙酸、1.0重量%的羥乙基乙二胺三乙酸及1.0重量%的甲基甘胺酸二乙酸。
在拋光後，使用一自Schmitt Industries(Portland,OR)獲得之結構量測儀器來測定該等基板之平均表面粗糙度(「Ra 」)，且結果述於表4中。
如從表4所述之該等結果可顯而易見，當用於拋光一包括鎳-磷塗佈的鋁之基板時，使用含有羥乙基乙二胺三乙酸之組合物4D導致比因使用組合物4A-4C所引起之表面粗糙度低大約12%至20%之表面粗糙度。當用於拋光一包括鎳-磷塗佈的鋁之基板時，使用含有甲基甘胺酸二乙酸之組合物4E導致比因使用組合物4A-4C所引起之表面粗糙度低大約9.8%至18%之表面粗糙度。

Claims (16)

  1. 一種化學-機械拋光基板之方法，該方法包括：(i)提供一基板，其為鎳-磷塗佈的磁碟；(ii)使該基板與化學-機械拋光組合物接觸，該化學-機械拋光組合物包括：(a)濕製程二氧化矽；(b)過氧化氫；及(c)胺基多羧酸，其中該胺基多羧酸係選自由甲基甘胺酸二乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、其鹽及其組合物所組成之群組，其中該拋光組合物具有1至5之pH值；及(iii)相對於該基板移動該拋光組合物以摩擦該鎳-磷之至少一部分以拋光該基板。
  2. 如請求項1之方法，其中該拋光組合物包括0.1重量%至5重量%的濕製程二氧化矽。
  3. 如請求項2之方法，其中該拋光組合物包括0.5重量%至3重量%的濕製程二氧化矽。
  4. 如請求項1之方法，其中該濕製程二氧化矽具有20奈米至125奈米之平均顆粒大小。
  5. 如請求項1之方法，其中該拋光組合物包括0.05重量%至0.5重量%的過氧化氫。
  6. 如請求項1之方法，其中該胺基多羧酸為甲基甘胺酸二乙酸。
  7. 如請求項1之方法，其中該胺基多羧酸為羥乙基乙二胺 三乙酸。
  8. 如請求項1之方法，其中該拋光組合物包括0.1重量%至5重量%的胺基多羧酸。
  9. 如請求項8之方法，其中該拋光組合物包括0.5重量%至2重量%的胺基多羧酸。
  10. 如請求項1之方法，其中該拋光組合物之該pH為2至4。
  11. 如請求項1之方法，其中該拋光組合物之該pH為2至3。
  12. 如請求項1之方法，其中該基板包括鎳-磷塗佈的鋁磁碟。
  13. 如請求項12之方法，其中該磁碟為記憶體磁碟。
  14. 如請求項1之方法，其中該拋光組合物包括：(a)0.1重量%至5重量%的縮合-聚合二氧化矽；(b)0.05重量%至0.5重量%的過氧化氫；及(c)0.1重量%至5重量%的甲基甘胺酸二乙酸或羥乙基乙二胺三乙酸，其中該拋光組合物具有2至4之pH。
  15. 如請求項14之方法，其中該基板為鎳-磷塗佈的鋁磁碟。
  16. 如請求項15之方法，其中該磁碟為記憶體磁碟。
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