磁记录介质用衬底及其制造方法和磁记录介质技术

本发明专利技术提供一种磁记录介质用衬底，优选提供一种具有不大于６５ｍｍ直径的小直径衬底，其在物理特性和成本方面都具有优势。更具体地，本发明专利技术提供一种使用了之前经历过至少一次加热和／或腐蚀的单晶硅晶片的磁记录介质用衬底。此外，本发明专利技术提供一种制造磁记录介质用衬底的方法，该方法包括：取芯步骤，用于从经历过至少一次加热和／或腐蚀的直径至少为１５０ｍｍ和至多为３００ｍｍ的单晶硅晶片上裁剪得到多个外径不大于６５ｍｍ的环形衬底。所述方法优选地进一步包括倒棱步骤，用于将所述环形衬底内外圆周面上的棱除去；以及圆周面抛光步骤，用于抛光经过倒棱的内外圆周面。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种磁记录用记录介质衬底，更具体地涉及这样一种磁记录用记录介质衬底，其可作为直径不大于65mm，更优选地直径不大于50mm的小直径衬底的最佳选择。
技术介绍
磁记录的记录密度(表面密度)已有快速提高，在过去这十年中以持续每年50％至200％的比例快速提高。在大规模生产的水平上，产品以70G比特/平方英寸输送，然而表面记录密度两倍于这个密度，即160G比特/平方英寸，已经在实验室中有报告了。在大规模生产水平上的表面记录密度相应于每一张3.5”HDD(3.5寸)盘为80G字节，以及每张2.5”HDD盘为40G字节。以这样的记录容量，安装一个单盘记录介质，在一个普通的台式个人电脑(装备有3.5”HDD)中或膝上式个人电脑(装备有2.5”HDD)中使用已足够。预计在将来记录的密度还会继续提高。然而传统的横向磁记录方法已经到达了热起伏记录的极限，因此，当记录密度达到100G比特/平方英寸至200G比特/平方英寸的时候，就由垂直磁记录来代替。到目前为止还不能确定垂直磁记录的记录极限是多少，但是已经能够达到1000G比特/平方英寸(1T比特/平方英寸)。如果获得了这些类型的高记录密度，就可以获得每单张2.5”HDD盘为600至700G字节的记录容量。由于如此大体积很可能在普通个人电脑上不能被充分利用，则具有比2.5”还小的直径的记录介质逐渐被投入使用。典型地，曾经出售过1.8”或1”以及1.3”HDD的衬底。不大于2”的HDD目前容量小，然而，如果将来磁记录密度增加，那么个人电脑(尤其是一个膝上式电脑)中1.8”HDD就能够保证充足的记录容量。此外，目前1”HDD的记录容量都是1至4G字节，而如果容量增大几倍，则很可能在很宽范围内的移动使用中出现很多可能性，不局限于仅仅是数码相机等，而且还可以用于个人电脑及数码摄像机，信息终端，掌上音乐设备和移动电话。在将来，小直径的HDD，小直径记录介质以及具有不大于2”直径的衬底很有应用前景。用于HDD记录介质的铝合金衬底主要用于3.5”的衬底，而玻璃衬底主要用于2.5”HDD。HDD在如膝上式电脑等移动应用中很可能承受震动。由于磁头冲撞而导致划伤记录介质或磁头从而引起的数据丢失的可能性很大，因此装配在这些设备中的2.5”HDD已使用坚硬的玻璃衬底。因此，玻璃衬底也可能用于直径不大于2”的小直径衬底中。然而，由于直径不大于2”的小直径衬底主要在移动应用中使用，所以抗震性比在膝上式电脑中安装的2.5”衬底更重要。此外，由于更小尺寸的需要，要求包括衬底的所有部分都要更小更薄。2”的衬底板的厚度要比2.5”衬底的标准厚度0.635mm还薄。由于这样的小直径衬底的规格需求，要求衬底能够制作简单，即使很薄也具有高杨氏模良和足够的强度。玻璃衬底在这些方面存在很多问题。首先，当实际使用的结晶玻璃衬底的板厚度不大于0.635mm时，杨氏模良不足且旋转过程中在实际旋转区域内出现共振频率。因此，很难再低于这个厚度。此外，虽然玻璃基板已经被用作厚度在0.8mm范围内的衬底，但是很难制造出比这更薄的、如HDD基板所要求的玻璃组分了。因此，需要通过精研-研磨将厚度从0.8mm调整到0.5mm甚至更薄。这将就增加工艺成本和工艺时间，因为用于宽度调节的抛光时间很长，因此不优选。此外，玻璃衬底必然是个非导体，因此当通过溅射法成膜时存在给衬底充电的问题。因此，需要在衬底和磁膜之间插入一层金属膜缓冲层来确保与磁膜更好的接触。基本上，这些技术问题已经解决了，然而这是为什么在溅射成膜工艺中很难使用玻璃衬底的一个原因。因为这样，所以理想地是可以使衬底具有传导性，然而这对于玻璃衬底是很难的。恰是因为玻璃衬底主要用于2.5”HDD中，铝合金衬底完全不适于移动应用中使用。前面叙述过的衬底的硬度不够。因为衬底的刚性也不足，确保共振频率高于旋转区域的唯一办法是增加厚度。因此，不能将其作为在移动应用中使用的候选衬底。还有许多其它替代品的衬底被提出，如蓝宝石玻璃，SiC衬底，工程塑料衬底，碳衬底等等，从强度，可加工性，成本，表面光滑度以及膜淀积的兼容性等等这些方面的标准评估来看，上述的材料都不足以作为充当小直径衬底的替代品。使用Si单晶衬底作为HDD记录膜衬底已经被提出(日本专利临时公开号No.6-176339/1994)。Si单晶衬底作为HDD衬底的优势在于它卓越的衬底光滑度，环境稳定以及可靠性，并且与玻璃衬底相比其刚性也比较高。与玻璃衬底不同的是，它至少具有半导体的电导率。此外，因为通常的晶片包括P型或N型掺杂剂，所以电导率很高。因此，在溅射膜的过程中就不存在像溅射玻璃衬底那样的充电问题了，并且可以直接在Si衬底上溅射一层金属膜。此外，它具有良好的导热性，衬底很容易被加热，成膜甚至可以在300℃以上的高温下进行，它很适合溅射成膜工艺。用于半导体IC的Si单晶衬底可作为具有100mm至300mm直径的晶片来批量生产。
技术实现思路
然而，目前很难获得具有不大于100mm直径的小直径晶片。因此，实际是从目前被普遍使用的6”或8”晶片取芯裁出小直径衬底。然而，因为半导体等级的Si单晶衬底的价格很昂贵，所以从成本方面考虑，其与玻璃基板或铝基板相比的缺点值得注意。本专利技术提供一种磁记录介质用衬底，优选地提供一种具有不大于65mm的，更优选不大于50mm直径的小直径衬底，其在物理性质和成本上都有优势。本专利技术还提供一种磁记录介质用衬底，其使用了经过至少一次加热和/或腐蚀的单晶硅晶片。本专利技术还提供一种制造磁记录介质用衬底的方法，所述方法包括取芯步骤，其中将一个经过至少一次加热和/或腐蚀的直径至少为150mm和至多300mm的单晶硅晶片取芯得到多个环形衬底，其中环形衬底的外径不大于65mm，且优选的内径不大于20mm，更优选的内径不大于12mm。该方法优选地进一步包括倒棱步骤，其中将所述环形衬底的内圆周面和外圆周面上的棱除去；以及圆周面抛光步骤，其中使经过倒棱的内圆周面和外圆周面被抛光(或研磨)。该方法优选地还包括精磨步骤，其中通过抛光(或研磨)从单晶硅晶片的表面或环形衬底的表面上除去10μm至100μm，优选地在取芯步骤前或后进行此步骤。精磨步骤可以优选地在例如取芯步骤之前，或在取芯步骤和倒棱步骤之间，或在倒棱步骤和圆周面抛光步骤之间，或在圆周面抛光步骤之后进行。精磨步骤可以更优选地在取芯步骤前，在倒棱步骤和圆周面抛光步骤之间，或在圆周面抛光步骤之后进行。根据本专利技术，提供一种硅单晶衬底，其适合用作HDD磁记录介质的衬底。所述衬底在物理特性和成本方面都很有优势。附图简述附图说明图1示出了利用硅单晶晶片作为基板制造HDD磁记录介质用衬底的图示。具体实施例方式本专利技术涉及一种HDD磁记录介质用衬底，其包括一个直径不大于65mm(这里提到的直径是指名义上的直径)的Si单晶衬底，其是通过将一个经过至少一次热处理和/或腐蚀的硅单晶晶片取芯制造而成的；以及一种制造这种衬底的方法。图1示出了利用硅单晶晶片作为基板制造HDD磁记录介质用衬底的图示。将一个单晶硅棒1切割制成直径为200mm的单晶硅晶片2，并经取芯获得外径为65mm的环形晶片3。根据日本专利临时公开号为No.10-334461/1998的申请中公开的方法，可以从200mm的单晶硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁记录介质用衬底，其包括之前经历过至少一次加热和／或腐蚀的单晶硅晶片。

【技术特征摘要】
KR 2003-7-15 197118/20031.一种磁记录介质用衬底，其包括之前经历过至少一次加热和/或腐蚀的单晶硅晶片。2.一种制造磁记录介质用衬底的方法，所述方法包括取芯步骤，以从经历过至少一次加热和/或腐蚀的直径至少为150mm和至多为300mm的单晶硅晶片上裁剪得到多个外径不大于65mm的环形衬底。3.根据权利要求2的制造磁记录介质用衬底的方法，进一步包括倒棱步骤，用于将所述环形衬底内外圆周面上的棱除去；圆周面抛光步骤，用于抛光经过倒棱的内外圆周面；以及精磨步骤，通过研磨用于从单晶硅晶片表面或...

【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]