用于制造磁记录介质衬底的方法技术

提供了一种用于制造磁记录介质的优选为小直径衬底的高效方法。更具体地说，提供了一种用于制造磁记录介质的衬底的方法，包括：取芯步骤，以从其直径至少为１５０ｍｍ至多为３００ｍｍ的单晶硅晶片获得其外径至多为６５ｍｍ的多个环形衬底，其中，内径和外径的取芯通过不同的方式来进行。在所述取芯步骤中，所述的内径取芯是通过水注切割或激光切割来进行的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于磁记录介质的衬底，其是一种其内径优选不超过20mm，更优选不超过12mm的小直径衬底。
技术介绍
磁记录的记录密度(表面密度)的增长非常快，在过去10年内持续以50到200％的年增长率快速增长。在批量生产水平上，可以发货具有70G位s/平方英寸的产品，而据报道在实验室水平上，表面记录密度则已高出两倍，即160G位s/平方英寸。对于3.5″HDD(3.5英寸)的每个盘片，批量生产水平上的表面记录密度对应于80G字节，且对于2.5″HDD的每个单盘片对应于40G字节。根据这些记录容量，安装单个盘片记录介质对于普通台式个人计算机(配备有3.5″HDD)或膝上型个人计算机(配备有2.5″HDD)的使用就可提供足够的容量。预期记录密度今后将还会继续提高。但是，传统的横向磁记录方法将接近其热波动记录限界。因此，当100G位/平方英寸的记录密度达到200G位/平方英寸时，相信其将被竖向磁记录替代。目前，不能确定竖向磁记录的记录限界将是多少，但是相信其可达到1000G位/平方英寸(1T位/平方英寸)。如果获得了这种类型的高纪录密度，则每2.5″HDD的单个盘片可以获得600至700G字节的记录容量。由于这种大容量很可能不会得到普通个人计算机的充分利用，所以会逐渐使用其直径小于2.5″的记录介质。典型地，在过去曾销售过的1.8″或1″和1.3″HDD的衬底。不超过2″的HDD目前具有很小的容量，但是如果将来磁记录密度提高了，则个人计算机中(具体地说膝上型个人计算机中)的1.8″HDD可以确保足够的记录容量。此外，1″HDD的记录容量目前大约为1至4G字节量级，但是如果容量是几倍大的话，则很可能出现各种各样的移动运用，而不仅仅限于数字照相机等，而是例如可以用于个人计算机和数字视频照相机、信息终端、手持音乐设备和移动式电话。其直径不超过2″的小直径HDD、小直径记录介质和衬底在将来具有广阔的应用前景。作为用于HDD的记录介质的衬底，3.5″衬底主要使用Al合金衬底，而2.5″HDD主要使用玻璃衬底。HDD很可能在诸如膝上型计算机的移动应用中使用，可以承受振荡。因为很可能由于磁头撞击而导致对记录介质或磁头的擦伤而导致数据损失严重，所以装在这些设备上的2.5″HDD已渐渐采用非常硬的玻璃衬底。因此，玻璃衬底也很可能用于不超过2″的小直径衬底。但是，因为不超过2″的小直径衬底主要用于移动应用，所以耐震强度比装在膝上型计算机上的2.5″衬底具有更大的重要性。此外，由于对较小尺寸的需求，所以存在对把包括该衬底的所有部分做成较小和较薄的需求。2″衬底板的厚度，甚至要求比2.5″衬底的0.635mm标准厚度还要薄。由于这种小直径衬底所需的规范，所以存在对易于制造的衬底的需求，这种衬底即使很薄也具有高杨氏模量和足够的强度。玻璃衬底在这些方面上存在若干问题。首先，当实际使用的结晶玻璃衬底的板厚度不超过0.635mm时，则杨氏模数不够且在旋转期间在实际旋转区中存在共振频率。因此，难以做得比这更薄。此外，虽然已使用玻璃基板作为其厚度为0.8mm范围的衬底，但是难以制造比这更薄的玻璃组分，如HDD基板所需求的那样。因此，必须通过研磨-抛光把该厚度从0.8mm的范围调整至0.5mm的范围甚至更薄。这不是优选的，因为用于宽度调整的抛光时间变得很长，所以这增大了工艺成本和工艺时间。此外，玻璃衬底本身就是一种非导体(绝缘体)，因此当通过溅射制作膜时存在给该衬底充电的问题。因此，必须在衬底与磁膜之间插入金属膜缓冲层，以确保与该磁膜的良好接触。基本上，这些技术问题已得到解决，但是，这是为什么在溅射膜形成工艺中难以使用玻璃衬底的一个原因。因此，如果可以使该衬底具有导电性则是理想的，但是这对于玻璃衬底是难以做到的。正如玻璃衬底主要用于2.5″HDD，Al合金衬底完全不适用于移动应用。如前所述，衬底的硬度不够。由于衬底刚度也不够，确保共振频率高于实际旋转区的唯一途径是增大厚度。因此不能考虑把AL合金衬底作为用于移动应用的候选衬底。也提议了若干其他的替代衬底，例如蓝宝石玻璃、SiC衬底、工程塑料衬底、碳衬底等，但是，根据从强度、加工性、成本、表面平滑度、对于膜淀积的兼容性等的标准评估，所有这些都不足以作为用于小直径衬底的替代衬底。已提议使用Si单晶衬底作为HDD记录膜衬底(日本未决专利No.6-176339/1994)。Si单晶衬底作为HDD衬底是很好的，因为其具有优良的衬底平滑性、环境稳定性和可靠性，以及由于其刚性与玻璃衬底相比也比较高。不同于玻璃衬底，其至少具有半导体的导电性。此外，由于一般情况下，通常的晶片含有P型或N型掺杂剂，所以导电性甚至更高。因此，不存在玻璃衬底中所存在的在溅射膜形成期间需要充电的问题，且可以直接把金属膜溅射在Si衬底上。此外，由于其具有良好的导热性，该衬底易于被加热，膜形成甚至可以在高于300℃的高温下进行，且极好地适于溅射膜形成工艺。用于半导体IC用途的Si单晶衬底被批量生产其直径为100mm至300mm的晶片。
技术实现思路
但是，目前难以获得其直径至多100mm的小直径晶片。因此，更为现实的是，通过对目前普遍使用的6″至8″晶片取芯(coring)来裁剪出所需的小直径衬底。由于硅单晶晶片的价格不低，所以尽可能从单个晶片裁剪出多个HDD衬底是很重要的。只根据传统的取芯方法用杯形研磨机来获得具有不超过20mm的直径的取芯要求有与低处理速度相应的低旋转速度。即使处理速度减慢，碎片也会增加，因此该晶片破损率增大。根据本专利技术，关于无磁性衬底的制造方法，本专利技术的目的是，提供一种制造用于磁记录介质的小直径衬底的高效方法，该磁记录介质具有优选为不超过20mm，更优选为不超过12mm的内径。关于无磁性衬底的制造方法，具体地说关于其内径至多为20mm的小直径衬底的制造方法，经过对内径和外径取芯方法的重复深入研究，本专利技术人已发现，可以通过不同的切割方法用内径和外径取芯方式，高效地从单个单晶硅晶片制造出多个衬底。具体地说，本专利技术人已发现通过水注切割或激光切割执行内径取芯是很有效。即，根据本专利技术，提供了一种用于制造磁记录介质的衬底的方法，该方法包括取芯步骤，以从其直径至少为150mm不超过300mm的单晶硅晶片获取其外径不超过65mm的，优选其内径不超过20mm的多个环形衬底，其中内径和外径的取芯通过不同的切割方式来进行。优选地，内径的取芯通过水注切割或激光切割来进行。根据本专利技术，衬底的高效生产可以通过不同切割方式对外径和内径进行取芯以从单个单晶硅晶片获取多个衬底的方式来实现。附图说明图1是示出了以硅单晶晶片作为基板制造用于HDD磁记录介质的衬底的示例的过程图。具体实施例方式其直径为200mm的单晶硅晶片2通过切割单晶硅棒而获得。接着，在取芯步骤中获取其外径不超过65mm和其内径不超过20mm的多个环形衬底3。可以优选对环形衬底3的内圆周面和外圆周面进行倒角的步骤和对内圆周面和外圆周面进行抛光的步骤。通常进行后续的碱腐蚀步骤、抛光(或研磨)两表面的步骤和清洗步骤。为了从单晶硅晶片或环形衬底的表面除去优选为10μm至100μm的研磨步骤，可以优选在取芯步骤之前或之后进行，例如在取芯步骤之前，在取芯步骤与倒角步骤之间，在倒角步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造磁记录介质的衬底的方法，该方法包括：取芯步骤，以从其直径至少为１５０ｍｍ至多为３００ｍｍ的单晶硅晶片获得其外径至多为６５ｍｍ的多个环形衬底，其中，内径和外径的取芯通过不同的方式来进行。

【技术特征摘要】
JP 2003-7-15 197120/20031.一种用于制造磁记录介质的衬底的方法，该方法包括取芯步骤，以从其直径至少为150mm至多为300mm的单晶硅晶片获得其外径至多为65mm的多个环形衬底，其中，内径和外径的取芯通过不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井政利，津森俊宏，大桥健，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]