專利名稱：沖洗劑及用于生產硬盤基材的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于硬盤基材的沖洗劑及利用這樣的沖洗劑來生產硬盤基材的方法。
背景技術：
結合到磁盤存儲設備諸如計算機中的硬盤已被穩(wěn)定地制成更加緊湊的并且容量增加，因此需要硬盤基材具有極高的精度質量。為此目的，硬盤基材的表面通常被拋光以便平滑，且因此過程包括利用氧化鋁磨料粒進行粗拋光以及利用膠態(tài)二氧化硅磨料粒進行終拋光。當在粗拋光過程中使用的這樣的氧化鋁磨料粒不幸地被留在基材表面上并且即使在終拋光后也未被除去時，硬盤基材作為介質的性質可能被削弱。為了處理這個問題，在已知的方法中，在粗拋光和終拋光之間提供沖洗以利用含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的沖洗溶液沖洗硬盤基材，從而減少基材表面上殘留的氧化鋁(專利文件I)。專利文件1:日本專利公開(Kokai)第62-208869A號(1987)發(fā)明公開內容本發(fā)明解決的問題然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在沖洗過程中用常規(guī)的沖洗劑沖洗可能會在基材表面上產生大約幾十納米深的凹坑缺陷。因此，需要能夠充分地除去基材表面上的氧化鋁磨料粒而不會在其上產生凹坑缺陷的優(yōu)良的沖洗劑。鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是提供沖洗劑以生產在其表面上沒有殘留的磨料粒以及凹坑缺陷的硬盤基材并且提供利用這樣的沖洗劑生產硬盤基材的方法。解決該問題的方法為了應對前述問題，本發(fā)明的沖洗劑含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒。假設膠態(tài)二氧化硅磨料粒具有濃度C和平均粒徑R (C和R分別以重量％和nm表示)，該膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C和平均粒徑R具有匹配以下表達式(I)的關系:R 彡 2.2C+18.2.....(I)。在本發(fā)明的沖洗劑中，優(yōu)選地，膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C是從0.8至8.0重量％，并且膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑R是從20至80nm。本發(fā)明的用于生產硬盤基材的方法包括利用沖洗劑沖洗硬盤基材的沖洗步驟，在所述沖洗劑中，膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C和平均粒徑R之間的關系匹配以上表達式
(I)。沖洗步驟優(yōu)選地在粗拋光步驟之后且在終拋光步驟之前進行，在粗拋光步驟中，利用含有氧化鋁磨料粒的拋光漿料對硬盤基材進行粗拋光，并且在終拋光步驟中，利用含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的拋光漿料對硬盤基材進行終拋光。發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明的用于硬盤基材的沖洗劑以及利用這樣的沖洗劑生產硬盤基材的方法，利用該沖洗劑沖洗硬盤基材的表面可減少在硬盤基材的表面上殘留的氧化鋁磨料粒的量，因此可阻止發(fā)生在沖洗過程中在基材表面上產生大約幾十納米深的凹坑缺陷。附圖簡述

圖1是顯示表I的結果的圖。實施本發(fā)明的最佳方式[用于生產硬盤基材的方法]本發(fā)明的利用沖洗劑來生產硬盤基材的方法包括以下步驟:研磨鋁合金坯料以形成基材；將N1-P鍍層施加到基材以在基材的表面上形成N1-P層；利用含有氧化鋁磨料粒的拋光漿料對基材的表面進行粗拋光；沖洗粗拋光過的基材；并且利用含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的拋光漿料對基材進行終拋光。[研磨鋁合金坯料]通過車床對由鋁合金制成的坯料的其內半徑端面和外半徑端面進行機械加工，并且通過研磨機處理來研磨其表面。[N1-P 鍍層]對基材順序地進行一系列處理，包括蝕刻、鋅酸鹽處理、鍍N1-P、純水洗滌、干燥和烘焙。[粗拋光]加熱基材之后，將基材的鍍N1-P的表面粗拋光。在供給含有氧化鋁磨料粒的拋光漿料的同時，利用精 研板進行粗拋光，在該精研板上附著了有機聚合物拋光墊。該過程中使用的拋光漿料優(yōu)選地含有但不限于:作為通常的蝕刻劑組分的過氧化氫水、有機酸、無機酸以及表面活性劑。從減少殘留的氧化鋁和波度的角度來看，氧化鋁磨料粒優(yōu)選地具有I Pm或更小的平均粒徑，且更優(yōu)選地0.7 y m或更小的平均粒徑。從改善拋光率和節(jié)約的角度來看，氧化鋁磨料粒優(yōu)選地具有10重量％或更低的濃度，且更優(yōu)選地7重量％或更低的濃度。[沖洗]在供給沖洗溶液以減少硬盤基材的表面上的氧化鋁磨料粒的同時，利用精研板進行沖洗，在該精研板上附著了有機聚合物拋光墊。本發(fā)明的用于沖洗的沖洗劑是含有膠態(tài)二氧化硅作為磨料粒的沖洗溶液。假設C表示膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度，且R表示膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑(C和R分別以重量％和nm表示)，沖洗劑具有如下結構，其中膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C和平均粒徑R匹配以下表達式⑴:R 彡 2.2C+18.2....(I)。在該表達式(I)中，膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C優(yōu)選地在0.8至8.0重量％的范圍內，且膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑R優(yōu)選地在20至80nm的范圍內。沖洗后，可將基材利用離子交換水或超純水通過一般的擦洗進行洗滌。從減少殘留的氧化鋁的角度來看，可以另外使用去垢劑，或者可以另外使用超聲DiP。平均粒徑可通過利用用于圖像分析的掃描電子顯微鏡或透射電子顯微鏡觀察以測量顆粒大小來發(fā)現(xiàn)。[終拋光]在供給含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的拋光漿料的同時，利用精研板進行終拋光，在該精研板上附著了有機聚合物拋光墊。
該過程中使用的拋光漿料優(yōu)選地含有但不限于:作為通常的蝕刻劑組分的過氧化氫水、有機酸、無機酸以及表面活性劑。膠態(tài)二氧化硅磨料粒優(yōu)選地具有從5至IOOnm的平均粒徑，并且從減少粗糙度和波度以及節(jié)約的角度來看，更優(yōu)選地是30nm或更小且仍然更優(yōu)選地是20nm或更小。從改善拋光率及減少劃痕和波度以及節(jié)約的角度來看，膠態(tài)二氧化硅磨料粒優(yōu)選地具有20重量％或更低的濃度，且更優(yōu)選地從2至10重量％或更低的濃度。拋光結束后，可將基材利用離子交換水或超純水通過一般的擦洗進行洗滌。從減少殘留的氧化鋁和殘留的膠態(tài)二氧化硅的角度來看，可以另外使用去垢劑，或者可以另外使用超聲DiP。沖洗和終拋光的相同之處在于硬盤基材的表面上的氧化鋁磨料粒通過供給含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的拋光漿料而得以減少。然而，因為在終拋光之前在沖洗時減少了硬盤基材的表面上的氧化鋁磨料粒的量，所以在基材表面上幾乎不會出現(xiàn)大約幾十納米深的凹坑缺陷。[本方法產生的效果]利用本發(fā)明的沖洗劑來沖洗硬盤基材導致殘留在硬盤基材的表面上的氧化鋁磨料粒的量減少的效果，因此防止在沖洗過程中出現(xiàn)大約幾十納米深的凹坑缺陷。這是因為，在利用超出以上關于膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C和平均粒徑R之間的關系的表達式(I)的范圍的沖洗劑的情況下，膠態(tài)二氧化硅磨料粒可能聚集，并且這種聚集顆粒在基材的表面上產生大約幾十納米深的凹坑缺陷。[其它]本發(fā)明的沖洗劑適合于沖洗在其上具有N1-P層的硬盤基材。在其上具有N1-P層的硬盤基材不被特別地限制并且可以是任何熟知的一個。N1-P層的基材可由鋁合金、玻璃或碳制成，其中由鋁合金制成的基材通常是優(yōu)選的。
實施例制備具有表I中的膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑R和濃度C之間的關系的沖洗劑(實施例1至7和對比實施例1至6)。在此，關于平均粒徑R，在放大十萬倍的視野中利用透射電子顯微鏡(由JEOLLtd.生產，透射電子顯微鏡，JEM2000FX(200kV))拍攝磨料粒，并且利用分析軟件(由Mountech C0., Ltd.生產，Mac-View Ver.4.0)分析照片以進行測量。然后，對由直徑95mm、內徑25mm且厚度1.27mm的鋁合金制成的鍍N1-P的基材的表面以粗拋光、利用表I中顯示的沖洗劑沖洗、終拋光和洗滌這一順序進行這些操作，由此獲得用于硬盤基材的鍍N1-P的鋁合金基材。用于拋光的條件如下?！创謷伖獾脑O置〉拋光試驗機:由System Seiko C0., Ltd.生產的9B雙面拋光機拋光墊:由FILWEL C0.，Ltd.生產的用于Pl的拋光墊衆(zhòng)料的供給速率:12ml/min/pc
拋光持續(xù)時間:粗拋光150至300秒
處理壓力:100g/cm2基材輸入容積:10塊精研板的旋轉速度:12rpm至14rpm用于粗拋光的拋光衆(zhòng)料組合物:大小為0.6 ii m,濃度為3.9重量％,含有過氧化氫水、有機酸、硫酸以及表面活性劑作為添加劑的氧化鋁磨料粒。<沖洗的設置>拋光試驗機:由System Seiko C0., Ltd.生產的9B雙面拋光機拋光墊:由FILWEL C0.，Ltd.生產的用于Pl的拋光墊沖洗持續(xù)時間:60秒基材輸入容積:10塊精研板的旋轉速度:12 rpm至14rpm沖洗劑:以表I中有關膠態(tài)二氧化硅磨料粒(向其中加入過氧化氫水、硫酸以及表面活性劑)的粒徑R和濃度C的范圍來制備。<終拋光的設置>拋光試驗機:由System Seiko C0., Ltd.生產的9B雙面拋光機拋光墊:由FILWEL C0.，Ltd.生產的用于P2的拋光墊衆(zhòng)料的供給速率:12ml/min/pc拋光持續(xù)時間:150至300秒處理壓力:100g/cm2基材輸入容積:10塊精研板的旋轉速度:13至20rpm<終拋光后洗滌>將基材用離子交換水擦洗，然后旋干?！窗伎尤毕莸脑u價>利用0PTIFLAT作為光學表面測量儀來觀察干燥后的基材表面以檢測是否存在大約幾十納米深的凹坑缺陷。〇…未產生凹坑缺陷X…產生凹坑缺陷[殘留的氧化鋁磨料粒的評價]將沖洗后的基材用離子交換水擦洗,然后旋干。其后，利用放大50，000倍的SEM(由Hitachi，Ltd.生產的S-4800)觀察表面基材上的白點以對白點的數(shù)目計數(shù)來評價基材表面上殘留的氧化鋁磨料粒。由表I的結果發(fā)現(xiàn)，根據(jù)膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑R和濃度C之間的關系，在某些條件下在基材表面上產生凹坑缺陷，或者在另一些條件下不產生。還發(fā)現(xiàn)，在粗拋光之后用含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的沖洗劑沖洗減少了殘留的氧化鋁磨料粒的量(塊/U m2)。根據(jù)這些，具有匹配上文的關于沖洗劑中所含的膠態(tài)二氧化硅磨料粒的粒徑R和濃度C之間的關系的表達式(I)的組合物的沖洗劑能夠減少殘留的氧化鋁并防止凹坑缺陷。[表I]
權利要求
1.一種含膠態(tài)二氧化硅磨料粒的沖洗劑，其中 假設所述膠態(tài)二氧化硅磨料粒具有濃度C和平均粒徑R(C和R分別以重量％和nm表示)，所述膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C和平均粒徑R具有匹配以下表達式(I)的關系: R 彡 2.2C+18.2....(I)。
2.根據(jù)權利要求1所述的沖洗劑，其中所述膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度C是從0.8至8.0重量％。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的沖洗劑，其中所述膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑R是從 20 至 80nm。
4.一種用于生產硬盤基材的方法，包括利用根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的沖洗劑來沖洗所述硬盤基材的沖洗步驟。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于生產硬盤基材的方法，其中所述沖洗步驟在粗拋光步驟之后且在終拋光步驟之前進行，在所述粗拋光步驟中，利用含有氧化鋁磨料粒的拋光漿料對所述硬盤基材進行粗拋光，并且在所述終拋光步驟中，利用含有膠態(tài)二氧化硅磨料粒的拋光漿料對所述硬盤基材進行終拋 光。
全文摘要
提供了用于生產其中不殘留磨料粒并且在其表面上不形成凹坑缺陷的硬盤基材的沖洗劑；以及利用該沖洗劑生產硬盤基材的方法。該沖洗劑是含有膠態(tài)二氧化硅作為磨料粒的沖洗溶液，其中膠態(tài)二氧化硅磨料粒的濃度(C)和膠態(tài)二氧化硅磨料粒的平均粒徑(R)(C和R分別由wt％和nm表示)具有滿足以下式(1)的關系R≥2.2C+18.2。
文檔編號B24B37/00GK103080292SQ20118004007
公開日2013年5月1日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權日2010年7月26日
發(fā)明者巖元暢宏, 迎展彰, 新井一隆, 小谷竜二 申請人:東洋鋼鈑株式會社, 鋼鈑工業(yè)株式會社