TWI737900B - 磁碟基板用研磨劑組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種不使用氧化鋁粒子,即可實現快速研磨速度,且同時獲得良好表面平滑度之研磨劑組合物。該磁碟基板用研磨劑組合物,包含平均一次粒徑為5至200nm之膠質氧化矽、平均粒徑為30至800nm之高溫成型二氧化矽(fumed silica)、平均粒徑為100至1000nm之被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子、以及水。另外,膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量%、高溫成型氧化矽之比例為5至90質量%、被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之比例為5至90質量%,且氧化矽粒子之總濃度為1至50質量%。

Description

磁碟基板用研磨劑組合物
本發明係關於一種用於研磨所謂磁記錄媒體如硬碟等電子組件之研磨劑組合物。特別係關於一種用於進行玻璃磁碟基板或鋁製磁碟基板等磁記錄媒體用基板之表面研磨之研磨劑組合物。並且,係關於一種用於進行於鋁合金製基板表面形成無電解鎳-磷電鍍皮膜之磁記錄媒體用鋁製磁碟基板之表面研磨之研磨劑組合物。
傳統上,就生產效率之觀點而言,作為用於研磨鋁製磁碟基板之無電解鎳-磷電鍍皮膜表面之研磨劑組合物,一直使用可實現較高研磨速度,且為將粒徑較大之氧化鋁粒子以水分散而成之研磨劑組合物。然而,使用氧化鋁粒子時,因氧化鋁粒子之硬度高於鋁製磁碟基板之無電解鎳-磷電鍍皮膜,故氧化鋁粒子會扎入基板,該扎入粒子對後段研磨製程造成之不良影響已成為問題。
作為此類問題之解決方法,提出組合氧化鋁粒子與氧化矽粒子之研磨劑組合物(專利文獻1~4等)。另外,提出不使用氧化鋁粒子,僅利用氧化矽粒子進行研磨之方法(專利文獻5~9)。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利特開2001-260005號公報
【專利文獻2】日本專利特開2009-176397號公報
【專利文獻3】日本專利特開2011-204327號公報
【專利文獻4】日本專利特開2012-43493號公報
【專利文獻5】日本專利特開2010-167553號公報
【專利文獻6】日本專利特開2011-527643號公報
【專利文獻7】日本專利特開2014-29754號公報
【專利文獻8】日本專利特開2014-29755號公報
【專利文獻9】日本專利特開2012-155785號公報
如專利文獻1~4所述,透過氧化鋁粒子與氧化矽粒子之組合,可在某種程度上去除扎入基板之氧化鋁粒子。然而,只要使用含有該氧化鋁粒子之研磨劑組合物,研磨劑組合物中所含氧化鋁粒子扎入基板之可能性,便依然存在。另外,此類研磨劑組合物,因同時含有氧化鋁粒子與氧化矽粒子,而使各別粒子擁有之特性相互抵銷,產生研磨速度及表面平滑度惡化之問題。
於是,提出不使用氧化鋁粒子,僅利用氧化矽粒子進行研磨之方法。在專利文獻5及6中,提出膠質氧化矽與研磨促進劑之組合。在專利文獻7及8中,提出以膠質氧化矽、高溫成型二氧化矽(fumed silica)、表面修飾氧化矽或水玻璃法製造之氧化矽等進行研磨,特別是使用特殊形狀之膠質氧化矽之研磨法。然而,上述各方法中,研磨速度並不充分,而正在尋求改良。
另外,專利文獻9中提出藉由使用氧化矽粉粒,使研磨速度接近氧化鋁粒子之方法。然而該方法中之具有表面平滑度惡化之問題正在 尋求改良。
本發明鑒於此類傳統技術之問題點,發現其課題非在於使用氧化鋁粒子,而在於提供可實現快速研磨速度,且同時可獲得表面平滑度良好之磁碟基板用研磨劑組合物。
本案發明人為達成上述目的,經潛心研究結果,發現藉由組合具特定粒徑之膠質氧化矽、具特定粒徑之高溫成型二氧化矽,與經粉碎製程形成具特定粒徑之濕式研磨氧化矽粒子,可達成快速研磨速度與良好之表面平滑度,進而完成本發明。也就是說,根據本發明,提供如下所示之磁碟基板用研磨劑組合物。
[1]一種磁碟基板用研磨劑組合物,包含平均一次粒徑為5至200nm之膠質氧化矽、平均粒徑為30至800nm之高溫成型二氧化矽、平均粒徑為100至1000nm之被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子、以及水,其中該膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量百分比(質量%)、該高溫成型二氧化矽之比例為5至90質量%、被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之比例為5至90質量%,且該氧化矽粒子之總濃度為1至50質量%。
[2]如上述[1]所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該膠質氧化矽之平均一次粒徑為10至150nm、該高溫成型二氧化矽之平均粒徑為60至600nm,且該被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑為200至800nm。
[3]如上述[1]或[2]所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為10至80質量%、該高溫成型二氧化矽之比例為10至80質量%,且該被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之比例為10至80質量%。
[4]如上述[1]至[3]中之任一項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該氧化矽粒子之總濃度為2至40質量%。
[5]如上述[1]至[4]中之任一項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該研磨劑組合物更含有酸,且pH值(25℃)範圍為0.1至4.0。
[6]如上述[1]至[5]中之任一項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該研磨劑組合物更含有氧化劑之組合物。
[7]如上述[1]至[6]中之任一項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,用於研磨無電解鎳-磷電鍍之鋁製磁碟基板。
本發明之研磨劑組合物,在研磨磁碟基板表面時,透過組合三種氧化矽粒子,實現超乎預期之高研磨速度,同時達成良好之表面平滑度。尤其較佳為可研磨於鋁合金製基板表面形成無電解鎳-磷電鍍皮膜之磁記錄媒體用鋁製磁碟基板。
以下說明本發明之實施方式,唯應理解本發明並不限定於以下實施方式,本發明所屬技術技術領域中具有通常知識者可在不背離本發明之趣旨範圍內,對以下實施方式進行適當變更及修改,而仍屬於本發明之範圍。
1.研磨劑組合物
本發明之研磨劑組合物係包含膠質氧化矽、高溫成型二氧化矽、被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子、以及水之含水組合物。其中膠質氧化矽之平均一次粒徑為5至200nm、高溫成型二氧化矽之平均粒徑為30至800nm,且被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑為100至1000nm。在此,濕式 研磨氧化矽粒子,係在其製造製程中,藉由粉碎製程壓碎者。也就是說,濕式研磨氧化矽粒子之製程係包含粉碎製程。此外,膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量%、高溫成型二氧化矽之比例為5至90質量%、被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之比例為5至90質量%,且氧化矽粒子之總濃度為1至50質量%。
以下,針對本發明之研磨劑組合物,更進一步詳細說明。以下說明中,單獨以「研磨劑組合物」表示之情況下,除非另有特別說明,係指本發明之研磨劑組合物。另外,以下說明中,單獨以「膠質氧化矽」、「高溫成型二氧化矽」、「濕式研磨氧化矽粒子」表示之情況下,除非另有特別說明,係指用於本發明之膠質氧化矽、高溫成型二氧化矽、濕式研磨氧化矽粒子。
1-1.膠質氧化矽
本發明之研磨劑組合物所含膠質氧化矽,平均一次粒徑為5至200nm。藉由使平均一次粒徑為5nm以上,可抑制研磨速度之低落。藉由使平均一次粒徑為200nm以下,可抑制研磨後基板表面平滑度之惡化。膠質氧化矽之平均一次粒徑較佳為10至150nm,更佳為30至100nm。膠質氧化矽之粒徑,係使用穿透式電子顯微鏡拍攝照片,再將該照片進行分析,測定其Heywood直徑(投影面積圓當量直徑),並將自小粒徑開始之累積粒徑分佈(累積體積基準)為50%時所對應之粒徑作為平均一次粒徑(D50)。
膠質氧化矽如眾所周知,具有球狀、金平糖型(表面有凸起之粒狀)及異形型等形狀,其初級粒子在水中單分散,而成膠態狀。作為本發明所使用之膠質氧化矽,較佳為球狀、或接近球狀之膠質氧化矽。藉由使用球狀、或接近球狀之膠質氧化矽,可使表面平滑度獲得更加改善。膠質氧化矽係以矽酸鈉或矽酸鉀為原料,透過「水玻璃法」、或將四乙基 矽氧烷等烷氧基矽烷以酸或鹼加水分解之「烷氧基矽烷法」等方法製成。
1-2.高溫成型二氧化矽
本發明之研磨劑組合物所含高溫成型二氧化矽,平均粒徑為30至800nm。藉由使平均粒徑為30nm以上,可抑制研磨速度之低落。藉由使平均粒徑為800nm以下,可抑制研磨後基板表面平滑度之惡化。高溫成型二氧化矽之平均粒徑較佳為60至600nm,更佳為80至400nm。
高溫成型二氧化矽係將揮發性矽烷化合物(一般使用四氯化矽)投入氧氣與氫氣之混合氣體火焰中(1000℃左右)加水分解而成,係極為細微且高純度之氧化矽粒子。相較於膠質氧化矽,膠質氧化矽係以個別分散之初級粒子存在,而高溫成型二氧化矽係由初級粒子大量凝聚形成鏈狀之次級粒子。藉由次級粒子之形成,可提升對研磨墊之抓著力,並改善研磨速度。
另,在此公開揭露之技術當中,高溫成型二氧化矽之平均粒徑,除非另有特別說明,係指基於動態光散射法之體積為基準之小粒徑開始之累積粒徑分佈(累積體積基準)為50%時之平均粒徑(D50)。高溫成型二氧化矽之平均粒徑,無論為初級粒子或次級粒子,係指分散於研磨劑組合物中之粒子之平均粒徑。
1-3.濕式研磨氧化矽粒子
本發明所使用之濕式研磨氧化矽粒子,係指藉由在反應容器內添加矽酸鹽水溶液與無機酸或無機酸水溶液,作為沉澱矽酸所得之由濕式研磨氧化矽製備而成之粒子,濕式研磨氧化矽粒子不含上述之膠質氧化矽。
濕式研磨氧化矽之原料即矽酸鹽水溶液,可列舉矽酸鈉水溶液、矽酸鉀水溶液、矽酸鋰水溶液等,一般而言,較佳為使用矽酸鈉水溶液。作為無機酸,可列舉硫酸、塩酸、硝酸等,一般而言,較佳為使用硫 酸。反應結束後,將反應液經過濾、水洗後,以乾燥機進行乾燥,使水分含量減少至6%以下。乾燥機可任意使用靜置型乾燥機、噴霧乾燥機或浮動層乾燥機。之後以噴射磨機等軋碎機將其壓碎,接著進行分級,獲得濕式研磨氧化矽粒子。
藉由如此粉碎製程壓碎之濕式研磨氧化矽粒子,其粒子形狀具有稜角,研磨能力較接近球狀之粒子更高。
濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑,較佳為100至1000nm,更佳為200至800nm,尤佳為200至600nm。藉由使平均粒徑為100nm以上,可抑制研磨速度之低落。藉由使平均粒徑為1000nm以下,可抑制表面平滑度之惡化。濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑,係指自以體積為基準之小粒徑開始之累積粒徑分佈為50%時之平均粒徑(D50)。
上膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量%,較佳為10至80質量%,更佳為10至70質量%。高溫成型二氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量%,較佳為10至80質量%,更佳為10至70質量%。濕式研磨氧化矽粒子佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量%,較佳為10至80質量%,更佳為10至70質量%。藉由使三種氧化矽粒子之比例維持在此範圍,可改善研磨速度與研磨後表面平滑性(凹陷、表面粗糙度)之平衡。
氧化矽粒子之總濃度,為佔研磨劑組合物全體之1至50質量%,較佳為2至40質量%。藉由使氧化矽粒子之總濃度為1質量%以上,可抑制研磨速度之低落。藉由使氧化矽粒子之總濃度為50質量%以下,可在不使用所需量以上之氧化矽粒子之情況下,維持充分之研磨速度。
1-4.其他成分
除上述成分以外,研磨劑組合物所含成分亦可含酸、氧化劑、水溶性 高分子、緩衝劑、抗黴劑、抗菌劑等成分。其中較佳為包含酸及/或氧化劑。
酸的具體實例包含硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、膦酸、次膦酸(phosphinic acid)、二氫吡咯酸、三聚磷酸鹽等無機酸、2-氨基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二伸乙三胺(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、甲烷羥基膦酸等有機膦酸、谷氨酸、天冬氨酸等胺基羧酸、檸檬酸、酒石酸、草酸、硝基醋酸、順丁烯二酸等羧酸等。酸之用量係根據研磨劑組合物之pH值設定而適當採用。
氧化劑之實例包含氧化物、過錳酸或其鹽類、鉻酸或其鹽類、過碘酸或其鹽類等。其具體實例包含過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鋇、過錳酸鉀、正過碘酸、偏過碘酸鈉等。其中較佳為過氧化氫。氧化劑於研磨劑組合物中之含量,通常在0.1至10.0質量%之範圍內使用。
1-5.物理特性
本發明之研磨劑組合物之pH值(25℃)較佳為0.1至4.0,更佳為0.5至3.0。藉由使研磨劑組合物之pH值(25℃)為0.1以上,可抑制表面平滑度之惡化。藉由使研磨劑組合物之pH值(25℃)為4.0以下,可抑制研磨速度之低落。無電解鎳-磷電鍍,如為pH值(25℃)4.0以下之電鍍條件,鎳傾向於溶解,電鍍將難以進行。另一方面,於研磨時,例如於pH值(25℃)4.0以下之條件下,鎳傾向於溶解,故可藉由使用本發明之研磨劑組合物提高研磨速度。
2.磁碟基板之研磨方法
本發明之研磨劑組合物適合用於無電解鎳-磷電鍍之鋁製磁碟基板(以下稱之為「鋁碟」)與玻璃磁碟基板等磁碟基板之研磨。特別是適合用於鋁碟之研磨。
本發明之研磨劑組合物可適用之研磨方法係例如包含將研 磨墊貼附於研磨機之平板,同時於研磨對象(例如鋁碟)之研磨表面或研磨墊塗佈研磨劑組合物,以研磨墊摩擦研磨表面之方法(稱之為拋光)。例如,同時研磨鋁碟之正面與反面時,有使用雙面研磨機,以上平板及下平板各別貼附之研磨墊進行研磨之方法。該方法中,係於貼附於上平板及下平板之研磨墊之間塗佈研磨劑組合物,藉由兩個研磨墊同時旋轉之方式,研磨鋁碟之正面與反面。
研磨墊可使用聚氨酯研磨墊、麂皮絨研磨墊、不織布研磨墊、以及其他任意材質之研磨墊。
【實施例】
以下依據實施例對本發明進行具體說明,唯本發明並不限於該等實施例,在不脫離本發明之技術範圍內,皆可依照各種方式實施。
(1)研磨劑組合物之製備方法
實施例1至6及比較例1至8所使用之研磨劑組合物,係包含以下含量之材料之研磨劑組合物。另,於所有實施例與比較例當中,氧化矽粒子之總濃度皆為4質量%,而研磨劑組合物之pH值為1.3。使用該等研磨劑組合物進行研磨試驗之結果如表1所示。
[膠質氧化矽1](平均一次粒徑(D50):50nm,市售之膠質氧化矽)佔氧化矽粒子總量之比例為30質量%,用於實施例1、3、5及比較例1、3、5。
[膠質氧化矽2](平均一次粒徑(D50):80nm,市售之膠質氧化矽)佔氧化矽粒子總量之比例為30質量%,用於實施例2、4、6及比較例2、4、6。
[高溫成型二氧化矽](平均粒徑(D50):270nm,市售之高溫成型二氧化矽)佔氧化矽粒子總量之比例為如表1所示。用於實施例1 ~6及比較例1、2、7、8。
[濕式研磨氧化矽粒子1](平均粒徑(D50):280nm,市售之濕式研磨氧化矽粒子)佔氧化矽粒子總量之比例如表1所示。用於實施例1、2、3、4及比較例3、4、7。
[濕式研磨氧化矽粒子2](平均粒徑(D50):350nm,市售之濕式研磨氧化矽粒子)佔氧化矽粒子總量之比例如表1所示。用於實施例5、6及比較例5、6、8。
[硫酸]調整添加量使研磨劑組合物之pH值為1.3。用於實施例1~6及比較例1~8。
[過氧化氫]0.89質量%。用於實施例1~6及比較例1~8。
(2)氧化矽粒子之粒徑測定方法
膠質氧化矽之粒徑(Heywood直徑),係使用穿透式電子顯微鏡(TEM)(JEOL Ltd.製造,穿透式電子顯微鏡JEM2000FX(200kV))拍攝倍率為10萬倍視野之照片,再將該照片藉由分析軟體(Mountech Co.,Ltd.製造,Mac-View Ver.4.0)進行分析,並測定其Heywood直徑(投影面積圓當量直徑)。膠質氧化矽之平均一次粒徑,係以前述之方法分析約2000個膠質氧化矽之粒徑,將自小粒徑開始之累積粒徑分佈(累積體積基準)為50%時所對應之粒徑,使用上述分析軟體(Mountech Co.,Ltd.製造,Mac-View Ver.4.0)所計算出之平均一次粒徑(D50)。
高溫成型二氧化矽之平均粒徑,係使用動態光散射式粒度分佈測定裝置(Nikkiso Co.,Ltd.製造,MICROTRAC UPA)進行測定。高溫成型二氧化矽之平均粒徑,係自以體積為基準之小粒徑開始之累積粒徑分佈為50%時之平均粒徑(D50)。
濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑,係使用動態光散射式粒度 分佈測定裝置(Nikkiso Co.,Ltd.製造,MICROTRAC UPA)進行測定。濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑,係自以體積為基準之小粒徑開始之累積粒徑分佈為50%時之平均粒徑(D50)。
(3)研磨條件
以無電解鎳-磷電鍍之外徑為95mm之鋁製磁碟基板做為研磨對象之基板,並以下列研磨條件實施研磨。
研磨機:System Seiko Co.,Ltd.製造之9B雙面研磨機
研磨墊:FILWEL CO.,LTD.製造之P1墊
平板旋轉數:上平板-9.0min-1
下平板12.0min-1
研磨劑組合物供給量:90ml/min
研磨時間:研磨量達到1.2~1.5μm/單面為止之時間(240~720秒)。
加工壓力:120kPa
(4)研磨速度比
研磨速度係測定研磨後減少之鋁碟質量,再依據下列數式所算出之值。
研磨速度(μm/min)=鋁碟質量減少量(g)/研磨時間(min)/鋁碟單面面積(cm2)/無電解鎳-磷電鍍皮膜密度(g/cm3)/2×104
(然而,上述式中,鋁碟單面面積為65.9cm2,無電解鎳-磷電鍍皮膜密度為8.0g/cm3)
研磨速度比係以上述數式求得之比較例1之研磨速度為1(基準)時之相對值。另外,比較例1之研磨速度為0.170μm/min。
(5)凹陷
凹陷係使用Zygo公司製造之掃描式白光涉三次元表面結構分析顯微鏡進行測定。使用Zygo公司製造之測定裝置(New View 8300(鏡頭:1.4倍、 放大倍率:1.0倍)與Zygo公司製造之分析軟體(Mx)進行測定。於所得之外形輪廓中,幾乎觀察不到凹陷者評價為「○(良)」。觀察到若干凹陷者評價為「△(可)」。觀察到大量凹陷者評價為「×(不佳)」。評價為「×(不佳)」者,亦可以目視觀察到凹陷。
(6)表面粗糙度(Zygo-Sa)
鋁碟之表面粗糙度(Sa)使用Zygo公司製造之三次元表面結構分析掃描式白光涉顯微鏡進行測定(以下將藉由該方法測定之表面粗糙度稱為「Zygo-Sa」)。測定條件為使用Zygo公司製造之測定裝置(New View 8300(鏡頭:1.4倍、放大倍率:1.0倍),波長100~500μm,測定範圍為6mm×6mm,並使用Zygo公司製造之分析軟體(Mx)進行測定。表面粗糙度為「無法測定」者是指,有觀察到凹陷,且無法以上述測定方法測定表面粗糙度之狀態。
Figure 107109705-A0202-12-0013-1
(7)結論
由表1之結果得知,如實施例1~6將膠質氧化矽、高溫成型二氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子等3種互異之氧化矽粒子組合使用之研磨劑組合物,相較於如比較例1~8等2種互異之氧化矽粒子組合使用之研磨劑組合物(膠質氧化矽與高溫成型二氧化矽之組合、膠質氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子之組合、高溫成型二氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子之組合),其研磨速度與研磨後之表面平滑性(凹陷、表面粗糙度)的平衡有所提升。以下將針對各比較例與各實施例之對比,進行具體說明。
比較例1係將膠質氧化矽與高溫成型二氧化矽組合使用,而在將部分高溫成型二氧化矽替換成濕式研磨氧化矽粒子之實施例1,得到研磨速度明顯增加,且凹陷、表面粗糙度亦為同等之結果。比較例2係在比較例1之基礎上,將膠質氧化矽之平均一次粒徑變大之研磨劑組合物,唯其中將部分高溫成型二氧化矽替換成濕式研磨氧化矽粒子之實施例2,得到研磨速度明顯增加,且凹陷、表面粗糙度亦為同等之結果。
比較例3係將膠質氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子組合使用,而在將部分濕式研磨氧化矽粒子替換成高溫成型二氧化矽之實施例3,得到研磨速度明顯增加,且凹陷程度亦為同等之結果,而表面粗糙度亦有顯著改善。比較例4係在比較例3之基礎上,將膠質氧化矽之平均一次粒徑變大之研磨劑組合物,唯其中將部分濕式研磨氧化矽粒子替換成高溫成型二氧化矽之實施例4,得到研磨速度、凹陷程度同等,而表面粗糙度有顯著改善之結果。
比較例5係在比較例3之基礎上,濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑變大之研磨劑組合物,唯其中將部分濕式研磨氧化矽粒子替換成高溫成型二氧化矽之實施例5,得到研磨速度、凹陷程度同等,而表面粗糙度 有顯著改善之結果。比較例6係在比較例4之基礎上,濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑變大之研磨劑組合物,唯其中將部分濕式研磨氧化矽粒子替換成高溫成型二氧化矽之實施例6,得到研磨速度、凹陷程度同等,而表面粗糙度有顯著改善之結果。
比較例7係將高溫成型二氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子組合使用,卻對大量產生凹陷,且表面粗糙度亦變得無法測定。比較例8係在比較例7之基礎上,濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑變大之研磨劑組合物,與比較例7同樣地大量產生凹陷,且表面粗糙度亦變得無法測定。
以上,透過各比較例及各實施例之對比可明顯得知,相較於比較例1~8等2種互異之氧化矽粒子組合所預期之研磨速度,實施例1~6等3種互異之氧化矽粒子組合之研磨速度,呈現出有意義之提升。故推論,研磨性能方面於膠質氧化矽、高溫成型二氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子之間產生互補之關係,並透過此相乘效果改善研磨速度。
與研磨速度結論同樣地,如實施例1~6等將3種互異之氧化矽粒子組合使用之研磨劑組合物,於凹陷及表面粗糙度等表面平滑性方面之研磨性能亦有提升。在此亦認為,表面平滑性方面,膠質氧化矽、高溫成型二氧化矽與濕式研磨氧化矽粒子之間產生互補之關係,並透過此相乘效果改善表面平滑性。
【產業上之可利用性】
本發明之磁碟基板用研磨劑組合物,可用於硬碟等所謂磁記錄媒體等各種電子組件之研磨。特別是,可用於玻璃磁碟基板與鋁製磁碟基板等之磁記錄媒體用基板之表面研磨。並且,可用於鋁合金製之基板表面形成無電解鎳-磷電鍍皮膜之磁記錄媒體用鋁製磁碟基板之表面研磨。

Claims (7)

  1. 一種磁碟基板用研磨劑組合物,其包括:平均一次粒徑為5至200nm之膠質氧化矽;平均粒徑為30至800nm之高溫成型二氧化矽(fumed silica);平均粒徑為100至1000nm之被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子;及水;其中該膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為5至90質量%、該高溫成型二氧化矽之比例為5至90質量%、被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之比例為5至90質量%,該氧化矽粒子之總濃度為1至50質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該膠質氧化矽之平均一次粒徑為10至150nm、該高溫成型氧化矽之平均粒徑為60至600nm,且該被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之平均粒徑為200至800nm。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該膠質氧化矽佔氧化矽粒子總量之比例為10至80質量%、該高溫成型氧化矽之比例為10至80質量%,且該被粉碎之濕式研磨氧化矽粒子之比例為10至80質量%。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該氧化矽粒子之總濃度為2至40質量%。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該研磨劑組合物更含有酸,且pH值(25℃)範圍為0.1至4.0。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,其中該研磨劑組合物係更含有氧化劑之組合物。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項所述之磁碟基板用研磨劑組合物,用於研磨無電解鎳-磷電鍍之鋁製磁碟基板。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2161737A1 (en) * 2007-06-20 2010-03-10 Asahi Glass Co., Ltd. Polishing composition and method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
US20100112906A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Zhendong Liu Chemical mechanical polishing composition and methods relating thereto
CN101909816A (zh) * 2008-10-01 2010-12-08 旭硝子株式会社 研磨浆料、其制造方法、研磨方法及磁盘用玻璃基板的制造方法
TW201542788A (zh) * 2014-03-28 2015-11-16 Yamaguchi Seiken Kogyo Co Ltd 硏磨劑組合物及磁碟基板之硏磨法
TW201634656A (zh) * 2015-02-20 2016-10-01 卡博特微電子公司 用於拋光記憶體硬碟以展現減少邊緣滾離之組合物及方法
WO2016208301A1 (ja) * 2015-06-26 2016-12-29 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69611653T2 (de) * 1995-11-10 2001-05-03 Tokuyama Corp., Tokuya Poliersuspensionen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2001026005A (ja) 1999-07-13 2001-01-30 Tesac Corp 柱状圧縮集合木材の製造方法及び柱状圧縮集合木材
US6293848B1 (en) * 1999-11-15 2001-09-25 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for planarizing surfaces
US6491843B1 (en) * 1999-12-08 2002-12-10 Eastman Kodak Company Slurry for chemical mechanical polishing silicon dioxide
US6261476B1 (en) * 2000-03-21 2001-07-17 Praxair S. T. Technology, Inc. Hybrid polishing slurry
JP4009986B2 (ja) * 2000-11-29 2007-11-21 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、およびそれを用いてメモリーハードディスクを研磨する研磨方法
JP3804009B2 (ja) * 2001-10-01 2006-08-02 触媒化成工業株式会社 研磨用シリカ粒子分散液、その製造方法および研磨材
JP4357379B2 (ja) * 2003-11-10 2009-11-04 三菱製紙株式会社 インクジェット記録媒体の製造方法
US20070068902A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Yasushi Matsunami Polishing composition and polishing method
JP5013732B2 (ja) * 2006-04-03 2012-08-29 Jsr株式会社 化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨方法、化学機械研磨用キット、および化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット
JP4981750B2 (ja) 2007-10-29 2012-07-25 花王株式会社 ハードディスク基板用研磨液組成物
GB2454343B (en) 2007-10-29 2012-07-11 Kao Corp Polishing composition for hard disk substrate
US8247326B2 (en) 2008-07-10 2012-08-21 Cabot Microelectronics Corporation Method of polishing nickel-phosphorous
GB2477067B (en) 2008-11-06 2012-10-17 Kao Corp Polishing liquid composition for magnetic disk substrate
JP5630992B2 (ja) 2008-12-22 2014-11-26 花王株式会社 磁気ディスク基板用研磨液組成物
JP5586293B2 (ja) 2010-03-26 2014-09-10 昭和電工株式会社 磁気記録媒体用基板の製造方法
JP5622481B2 (ja) 2010-08-17 2014-11-12 昭和電工株式会社 磁気記録媒体用基板の製造方法
JP2012155785A (ja) 2011-01-25 2012-08-16 Showa Denko Kk 磁気記録媒体用基板の製造方法
TWI650408B (zh) * 2012-01-16 2019-02-11 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物,其製造方法,矽基板之製造方法及矽基板
CN104321852B (zh) * 2012-05-22 2016-12-28 日立化成株式会社 悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法及基体
JP6125814B2 (ja) 2012-07-05 2017-05-10 花王株式会社 磁気ディスク基板の製造方法
JP6125815B2 (ja) 2012-07-05 2017-05-10 花王株式会社 磁気ディスク基板の製造方法
US9157010B2 (en) * 2012-07-18 2015-10-13 Cabot Microelectronics Corporation Magnetorheological fluid for ultrasmooth polishing
US20140045412A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Illinois Tool Works, Inc. Surface polishing composition
JP6412714B2 (ja) * 2014-04-16 2018-10-24 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
SG11201702051VA (en) * 2014-10-14 2017-04-27 Cabot Microelectronics Corp Nickel phosphorous cmp compositions and methods
JP6470949B2 (ja) * 2014-11-19 2019-02-13 山口精研工業株式会社 アルミニウムハードディスク基板の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2161737A1 (en) * 2007-06-20 2010-03-10 Asahi Glass Co., Ltd. Polishing composition and method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
CN101909816A (zh) * 2008-10-01 2010-12-08 旭硝子株式会社 研磨浆料、其制造方法、研磨方法及磁盘用玻璃基板的制造方法
US20100112906A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Zhendong Liu Chemical mechanical polishing composition and methods relating thereto
TW201542788A (zh) * 2014-03-28 2015-11-16 Yamaguchi Seiken Kogyo Co Ltd 硏磨劑組合物及磁碟基板之硏磨法
TW201634656A (zh) * 2015-02-20 2016-10-01 卡博特微電子公司 用於拋光記憶體硬碟以展現減少邊緣滾離之組合物及方法
WO2016208301A1 (ja) * 2015-06-26 2016-12-29 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP6775453B2 (ja) 2020-10-28
US10696870B2 (en) 2020-06-30
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