[01062021]计算机硬磁盘基片化学机械抛光机理与技术研究

随着计算机硬盘存储密度大幅度增加，硬盘的存储容量飞速扩大，硬盘磁头的飞行高度进一步降低，必须对硬磁盘基片进行平坦化，以降低表面粗糙度和波纹度，同时必须消除凹坑、突起、划痕等表面缺陷。要求硬磁盘基片表面粗糙度和波纹度达到埃量级，已接近平坦化加工的极限，成为制约计算机硬盘发展的“瓶颈”之一。课题建立了以化学作用为主、化学和机械作用相结合的全局CMP机理模型。研发出高纯碱性CMP抛光液和工艺技术。采用负压搅拌和离子交换新技术研制出高纯碱性抛光液，选用双氧水作为氧化剂，有机碱作为pH调节剂、多羟多胺作为螯合剂。通过优化浆料组分和工艺参数，抛光速率可达500nm/min以上，表面粗糙度可降至0.2nm，抛光后表面无点蚀、凹坑、划痕等缺陷。在碱性抛光液中加入分散度低(＜0.001)、粒径小(15-40nm)、浓度高(＞40wt%)的纳米二氧化硅磨料，达到高速率、高平整和低损伤抛光。在碱性抛光液中加入自主研发的螯合剂乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)(简称多羟多胺)，多羟多胺具有强络合、调节pH值、缓蚀等作用，可与金属离子反应生成易溶的大分子络合物，有效去除金属离子。