碱性抛光液对硬盘基板抛光中表面状况的影响VIP免费

显徼、测量、微细加工技木与设备Microscope，Measurement，Microfabrication&Equipment碱性抛光液对硬盘基板抛光中表面状况的影响唐文栋，刘玉岭，宁培桓，田军(河北工业大学微电子所，天津300130)摘要：阐述了化学机械抛光(CMP)技术在硬盘基板加工中发挥的重要作用，介绍了SiO碱性抛光液的化学机械抛光机理以及抛光液在化学机械抛光中发挥的重要作用。使用河北工业大学研制的SiO：碱性抛光液对硬盘基板表面抛光，分析研究了抛光液中的浓度、表面活性剂以及去除量对抛光后硬盘基板表面状况的影响机理。总结了硬盘基板表面粗糙度随抛光液中的浓度、表面活性剂及去除量的变化规律以及抛光液的这些参数如何影响到硬盘基板的表面状况。在总结和分析这些规律的基础上，对抛光结果进行了检测。经检测得出，改善抛光后的硬盘基板表面质量(Ra=0．3926nm，R⋯=0．4953nm)取得了显著效果。关键词：硬盘基板；化学机械抛光；抛光液；粗糙度；波纹度；平整度中图分类号：TN305．2；TN304．21文献标识码：A文章编号：1671—4776(2008)10—0611—04EffectofAlkalineSlurryonStateoftheHardDtheSurfaceiskTangWendong，LiuYuling，NingPeihuan，TianJun(InstituteofMicroelectronics，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130。China)Abstract：Chemicalmechanicalpolishing(CMP)technologywhichplaysanimportantroleintheharddisksubstrateprocessingwasdiscribed．TheCMPmechanismofalkalineslurrywithSiO2andtheimportanceofslurryinCMPwereintroduced．BypolishingtheharddisksubstrateusingthealkalineslurrywithSiO2ofHebeiUniversityofTechnology，theinfluencemechanismsoftheconcentrationofalkalineslurry，thesurfactantandtheremovedthicknessontheharddisksub—stratesurfacesituationafterpolishingwerestudied．Thevariationlawofthesurfaceroughnessoftheharddisksubstratewiththeconcentrationofalkalineslurry，thesurfactantandtheremovedthickness，andhowtheseslurryparametersaffecttheharddisksubstratesurfacesitua—tionweresummarized．Onthebasisofthese，thepolishingresultsweretested．Thetestshowsthattheharddisksubstratesurfacequalityafterpolishing(Ra=0．3926nm，R=0．4953nm)achievessignificanteffect．Keywords：harddisksubstrate；CMP(chemicalmechanicalpolishing)；slurry；roughness；waviness；smoothnessEEACC：2250E；3120收稿日期：2008—06—23基金项目：国家自然科学基金资助项目(10676008)；高等学校博士学科点专项科研基金(20050080007)；河北省教育厅科学研究计划项目(2007429)；天津市自然科学基金科技展计划项目(0438014211)E-mail：tangwendong@yahoo．CFI2008年10月微纳电子技术第45卷第10期611唐文栋等：碱性抛光液对硬盘基板抛光中表面状况的影响0引言近年来，计算机技术突飞猛进，作为计算机数据存储的主要部件硬盘，向大容量、高转速、小体积和高安全性的方向发展。要使单片容量i~jJI1，就对硬盘基板抛光后的表面状况提出了很高的要求。现有提高硬盘基板表面状况的CMP技术是主流技术。抛光后硬盘基板表面粗糙度下降至0．1nm以下，波纹度小于0．2nm，在很大程度上提高了单片硬盘的存储容量[12q。制造硬盘基板的材料主要有NiP／A【合金、玻璃和微晶玻璃。目前多用NiP／Al合金制作硬盘基板；微晶玻璃因其独特的优势，虽具有很大的发展优势，但应用并不广泛。以NiPAl合金为材料的硬盘基板化学机械抛光中，造成划痕多、表面粗糙度大、表面波纹度大和平整度低的原因很多，主要包括抛光液、抛光垫和工艺参数等。本文主要对抛光液的一些参数如何影响抛光后的表面状态进行了系统研究。1碱性抛光液抛光机理一般认为化学机械抛光过程是化学过程、机械过程和流体力学综合作用的结果]。本实验中制备的SiO!碱性抛光液主要包括SiO磨料、氧化剂、螯合剂、表面活性剂和pH调节剂。其中起机械作用的主要是SiO：磨料，起化学作用的主要是氧化剂。分析碱性抛光液的抛光机理如下：首先，NiP硬盘表面被氧化，在表面形成一层氧化膜，使其表面变软；然后...