技术领域 本发明涉及一种用于抛光诸如磁盘基片等的抛光组合物。 背景技术 对于用作充当计算机存储设备的硬盘的磁盘，竭力要求很高的记录密度。由于这个 原因，磁盘基片要求具有良好的表面特性，例如，缩减的表面精糙度和缩减的表面缺陷， 如刮痕。 公开号为2000-109818的日本公开专利和公开号为2002-294225的日本公开专利公开 了改进后满足上述基片要求的抛光组合物。公开号为2000-109818的日本公开专利的抛光 组合物包含作为研磨剂的氧化铝颗粒，烷基磺酸和水。公开号为2002-294225的日本公开 专利中的抛光组合物包含作为研磨剂的二氧化硅，作为氧化剂的过氧化氢，和有机酸， 例如苹果酸和马来酸，以及水。 但是，用上述抛光组合物中的任一种抛光后的基片表面往往存在不可忽视的微小波 纹，使得光滑度下降。此外，上述抛光组合物不能提供足够的基片抛光速率。这里，微 小波纹指的是由于抛光而产生在基片表面上的细微不规则度。 发明内容 因此，本发明的一个目的是提供一种更适合用来抛光磁盘基片的抛光组合物，以及 一种使用这种抛光组合物抛光磁盘基片的方法。 为了实现前述和其他目的以及根据本发明的意图，提供一种抛光组合物。该抛光组 合物包括用作研磨剂的二氧化硅，甲磺酸，过氧化氢和水。 本发明的另一方面提供一种抛光方法。该方法是用来抛光具有不超过30埃的表面粗 糙度Ra的表面的磁盘基片。该方法包括：制备含有作为研磨剂的二氧化硅，甲磺酸，过 氧化氢和水的抛光组合物；和使用该抛光组合物来抛光所述基片的表面。 本发明提供另一种抛光磁盘基片的方法。该方法包括：制备含有作为研磨剂的二氧 化硅，甲磺酸，过氧化氢和水的抛光组合物；磨光基片表面使具有不超过30埃的表面粗 糙度Ra；和使用该抛光组合物抛光被磨光的基片的表面使具有不超过30埃的表面粗糙度 Ra。 具体实施方式 下面的描述将讨论本发明的一个实施方式。 例如，根据本实施方式的含有二氧化硅，甲磺酸，过氧化氢和水的抛光组合物用于 抛光磁盘基片。这个基片包括将由镍-磷构成的化学镀层放置在由铝合金构成的坯件上形 成的基片。 上述二氧化硅用作机械抛光物体的研磨剂。二氧化硅的具体例子包括胶体二氧化硅 和无烟硅石(fumed silica)。该抛光组合物可以包括两种或多种二氧化硅。胶体二氧化硅 更适合用作这里的二氧化硅。胶体二氧化硅由表面带电的无定形氧化硅颗粒以胶态分散 在水中构成。含有作为研磨剂的胶体二氧化硅的抛光组合物在抛光后能有效地减少基片 表面上缺陷，如刮痕和凹槽的产生。该胶体二氧化硅可通过多种方法获得，例如，将通 过离子交换从超细胶体二氧化硅中除去硅酸钠和硅酸钾，再经过颗粒增长工艺的方法， 将使用酸或碱对烷基硅进行水解的方法，或在潮湿体系下加热和分解有机硅化合物的方 法。 对于除二氧化硅以外的研磨剂，已知的有氧化铈、金刚石和氧化铝。但是，那些含 有替代二氧化硅的氧化铈的抛光组合物不具有高速抛光基片的能力。那些含有替代二氧 化硅的金刚石或氧化铝的抛光组合物往往抛光后在基片表面上引起缺陷，比如刮痕和凹 槽。相反，根据本实施方式的含有作为研磨剂的二氧化硅的抛光组合物显示出高速抛光 基片的能力，并且能在抛光后减少基片表面上表面缺陷的产生。 用来抛光物体的抛光组合物的性能和被抛光组合物抛光后的物体的表面特性极大地 受到包含在抛光组合物中的二氧化硅的粒径的影响。从这一点考虑，从用BET法测得的 特定表面积中得到的二氧化硅的平均粒径优选范围为0.005～0.5微米，更好地是0.01～0.3 微米。小于0.005微米的平均粒径不能有效地提高抛光组合物的抛光速率，也就是说， 物体被抛光组合物抛光的抛光速率。另外，在抛光设备中由于很大的抛光阻力往往会产 生振动，这使高精度的抛光过程难以进行。超过0.5微米的平均粒径在抛光组合物中产 生沉积，导致被抛光物体的粗糙表面和被抛光表面的刮痕。此外，具有超过0.5微米平 均粒径的二氧化硅是昂贵的。 抛光组合物中二氧化硅的含量优选在0.01～40％重量的范围内，更好地是，0.1～10％ 重量。少于0.01％重量的含量不能有效地提高抛光组合物的抛光速率，并且由于很大的抛 光阻力趋向于产生振动，这使高精度的抛光过程难以进行。超过40％重量的含量使得二 氧化硅在抛光组合物中聚集，导致储存能力的降低。此外，含有不少于40％重量的二氧 化硅的抛光组合物在成本方面不利。 上述甲磺酸起化学抛光物体的作用。根据本实施方式的含有甲磺酸的抛光组合物能 抑制抛光工艺后基片表面上微小波纹的产生，并且与含有替代甲磺酸的其他酸，如乙磺 酸和/或丙磺酸的抛光组合物相比，还能提供更好地基片抛光能力。 抛光组合物中甲磺酸的含量优选在0.01～40％重量的范围内，更好地是，0.1～20％重 量。如果含量少于0.01％重量，则抛光组合物不能提供足够高的抛光速率。如果含量超过 40％重量，则有可能抛光设备将被腐蚀，并且抛光组合物的成本将升高。 上述过氧化氢用作氧化剂，并氧化物体以加速研磨剂的机械抛光。对于过氧化氢以 外的氧化剂，已知的物质如：硝酸、高锰酸钾和过硫酸盐。但是，硝酸不能提供足够的 氧化性能，含有作为氧化剂的高锰酸钾或过硫酸盐的抛光组合物趋向于在被抛光物体上 产生刮痕。相反，具有足够氧化性能的过氧化氢是一种环保型材料且相当廉价。 抛光组合物中过氧化氢的含量优选在0.1～3.0％重量的范围内，更好地是，0.5～1.5％ 重量。如果含量少于0.1％重量，则抛光组合物不能提供足够高的抛光速率，并且趋向于 抛光后在基片表面上产生缺陷，比如刮痕。含有超过3.0％重量的过氧化氢的抛光组合物 是昂贵的。 上述水用作在抛光组合物中分散或溶解水以外的其他组分的介质。最好是将水中的 杂质减到最少，而且更具体地，更适合使用蒸馏水、纯水或超纯水。 根据本实施方式的抛光组合物通过混合二氧化硅、甲磺酸、过氧化氢和水制得。对 于混合中相关组分的加入顺序，可使用任何顺序，而且所有的组分能同时加入。在混合 各组分时，可使用叶片型搅拌装置或超声分散装置。 为了通过氧化反应提高抛光速率，抛光组合物的pH值优选小于7，更好地是在1～4 的范围内。如果pH为7或更大，则抛光组合物不能提供足够高的抛光速率。小于1的Ph 值趋向于在抛光设备中产生腐蚀，并且因此要求小心操作。 用前述抛光组合物抛光基片时使用的抛光设备可以是单面抛光设备，也可以是双面 抛光设备。对于抛光衬垫，可以使用无纺纤维型衬垫、面革型衬垫、植绒织物型衬垫和 起绒织物型衬垫中的任何一种。抛光时，当根据本实施方式的抛光组合物施加到基片表 面上时，基片表面由抛光衬垫摩擦。抛光工艺完成后，洗涤并干燥基片表面。 在基片的制造过程中，通常进行多个抛光阶段，根据本实施方式的抛光组合物适合 在最后的抛光阶段使用。换句话说，该抛光组合物优选用于基片表面的最后抛光。在用 根据本实施方式中的抛光组合物进行抛光工艺之前，优选基片具有不超过30埃的表面粗 糙度Ra。换句话说，根据本实施方式的抛光组合物优选用于已被抛光成具有不超过30埃 的表面粗糙度的基片表面的抛光工艺。 本实施方式提供下列优点。 根据本实施方式的抛光组合物含有用于机械抛光物体的二氧化硅，用于化学抛光物 体的甲磺酸和用于加速氧化硅的机械抛光的过氧化氢；因此，该抛光组合物具有高速抛 光物体，特别如磁盘基片的能力。此外，包含在抛光组合物中的甲磺酸能抑制抛光工艺 后基片表面上的微小波纹的产生。因此，根据本实施方式的抛光组合物适合用来抛光磁 盘基片。 这对于本领域的熟练技术人员应该是显而易见的，在不背离本发明范围的宗旨下， 本发明可以其他多种具体形式来体现。尤其应该理解的是，本发明可以下面的方式体现。 抛光组合物可进一步包含用来加速研磨剂机械抛光的抛光加速剂。抛光加速剂可优 选包括至少一种选自由柠檬酸、马来酸、马来酐、苹果酸、乙醇酸、琥珀酸、衣康酸、 丙二酸、亚氨基二乙酸、葡萄糖酸、乳酸、扁桃酸、酒石酸、丁烯酸、尼克酸、醋酸、 己二酸、甘氨酸、丙胺酸、组氨酸、蚁酸、草酸和硫酸构成的组中的化合物。抛光加速 剂更适合包括至少一种选自由柠檬酸、马来酸、苹果酸、琥珀酸和酒石酸构成的组中的 化合物；最适合包括至少一种选自由柠檬酸、马来酸和琥珀酸构成的组中的化合物。柠 檬酸、马来酸、苹果酸、琥珀酸和酒石酸有效地加速研磨剂的机械抛光，柠檬酸、马来 酸和琥珀酸通过抑制过氧化氢的分解来提高抛光组合物的存储稳定性。抛光组合物中抛 光加速剂的含量优选在0.01～40％重量的范围内，更好的是1～20％重量。少于0.01％重量 的含量不能充分提高研磨剂的机械抛光功能。超过40％重量的含量使加速研磨剂的机械 抛光功能的作用实质上达到饱和点。 抛光组合物可进一步包含磷酸和磷酸盐。通过在物体表面上形成以保护层，磷酸和 磷酸盐使它能抑制被抛光物体表面上的表面缺陷，如刮痕的产生。磷酸盐的具体例子包 括：磷酸铵((NH4)H2PO4)、磷酸氢二铵(NH4)2HPO4)、磷酸三铵((NH4)3PO4)、磷酸钠 (NaH2PO4)、磷酸二钠(Na2HPO4)、磷酸三钠(Na3PO4)、磷酸钾(KH2PO4)、磷酸二钾 (K2HPO4)、磷酸三钾(K3PO4)。抛光组合物中磷酸和磷酸盐的含量优选在0.01～30％重 量的范围内，更好的是1～10％重量。少于0.01％重量的含量趋向于在被抛光物体的表面上 产生表面缺陷，超过30％重量的含量抛光组合物成本方面的增加。 如果必要，抛光组合物可进一步包括表面活性剂、阻蚀剂、增稠剂、螯合剂或消泡 剂。表面活性剂的例子包括聚羧酸表面活性剂和聚磺酸表面活性剂，更具体的例子包括 聚氧乙烯烷基醚硫酸钠。阻蚀剂的具体例子包括苯并三唑。 这种抛光组合物可以先用混合的方法制备二氧化硅、甲磺酸、和水的混合物，然后 在使用前立即用氧化氢与先前制备的混合物混合来制备。另外，抛光组合物可以在使用 前通过即时混合二氧化硅、甲磺酸、过氧化氢和水来制备。在这些情况下，可以防止因 抛光组合物中过氧化氢的分解造成的存储稳定性的下降。 该抛光组合物可用来抛光具有形成在铝合金坯件上的镍-铁镀层的磁盘基片，或者用 来抛光含有碳化硼或碳的磁盘基片。 该抛光组合物可用来抛光磁盘基片以外的物体。磁盘基片以外的其他物体的例子包 括含有钨、铜、硅、玻璃、或陶瓷的物体，其中的具体例子包括半导体晶片和光学透镜。 该抛光组合物可通过在使用前即时用水稀释储备溶液来制备。储备溶液和用来稀释 储备溶液的水的体积比优选在(1∶1)～(1∶7)的范围内。 下面的描述将通过实施例和比较实施例进一步讨论本发明。 在实施例1～15中，抛光组合物通过混合胶体二氧化硅、甲磺酸、过氧化氢、有机酸、 磷酸盐和水制得。实施例16和17中，抛光组合物通过混合胶体二氧化硅、甲磺酸、过 氧化氢、有机酸和水制得。在实施例18和19中，抛光组合物通过混合胶体二氧化硅、 甲磺酸、过氧化氢、磷酸盐和水制得。在实施例20中，抛光组合物通过混合胶体二氧化 硅、甲磺酸、过氧化氢和水制得。在比较实施例1～5中，抛光组合物通过混合胶体二氧 化硅、甲磺酸和过氧化氢中的任一种和水制得。在比较实施例6和7中，抛光组合物通 过混合胶体二氧化硅、除甲磺酸以外的一种其他烷基磺酸、有机酸、磷酸盐和水制得。 在比较实施例8～10中，制备含有替换氧化硅的氧化铝的抛光组合物。在实施例1～8和11～20 和比较实施例1～7中，使用平均粒径为0.02微米的胶体二氧化硅。在实施例9中，使用 平均粒径为0.05微米的胶体二氧化硅。在实施例10中，使用平均粒径为0.08微米的胶 体二氧化硅。在比较实施例8～10中，使用平均粒径为0.5微米的氧化铝。表1表示每一 种抛光组合物中具体的组分。表1中，MSA代表甲磺酸，ESA代表乙磺酸，PSA代表丙 磺酸。 表1 实施例1 胶体二氧化硅3wt％ MSA 1wt％ H2O2 0.45wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例2 胶体二氧化硅3wt％ MSA 1wt％ H2O2 0.9wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例3 胶体二氧化硅3wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例4 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 0.45wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例5 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 0.9wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例6 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例7 胶体二氧化硅5wt％ MSA 2wt％ H2O2 0.9wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例8 胶体二氧化硅8wt％ MSA 1wt％ H2O2 0.9wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例9 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例10 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例11 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 苹果酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例12 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 酒石酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例13 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 马来酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例14 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)3PO4 0.4wt％ 实施例15 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ Na3PO4 0.4wt％ 实施例16 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ - 实施例17 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 苹果酸1wt％ - 实施例18 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ - (NH4)2HPO4 0.4wt％ 实施例19 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ - (NH4)3PO4 0.4wt％ 实施例20 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ - - 比较例1 胶体二氧化硅5wt％ - H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 比较例2 胶体二氧化硅5wt％ - H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ - 比较例3 胶体二氧化硅5wt％ - H2O2 1.5wt％ - (NH4)2HPO4 0.4wt％ 比较例4 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ - - - 比较例5 胶体二氧化硅5wt％ MSA 1wt％ - 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 比较例6 胶体二氧化硅3wt％ ESA 1wt％ H2O2 0.9wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 比较例7 胶体二氧化硅3wt％ PSA 1wt％ H2O2 0.9wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 比较例8 氧化铝5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ 柠檬酸1wt％ (NH4)2HPO4 0.4wt％ 比较例9 氧化铝5wt％ MSA 1wt％ H2O2 1.5wt％ - - 比较例10 氧化铝5wt％ MSA 1wt％ - - - 在下面的抛光条件下，通过分别使用实施例1～15和比较实施例1～10的抛光组合物 在基片表面上进行抛光工艺。 抛光条件： 被抛光的基片：具有形成在铝合金坯件上的镍-磷镀层的φ3.5英寸(约95mm)的基 片，该基片已经被初步抛光成具有约为10埃的Ra值，用Chapman(美国)制造的非接 触表面粗糙度测量设备“Chapman MP2000PLUS”测量。 抛光设备：双面抛光设备，“SFDL-9B”，SPEEDFAM Co.，Ltd.制造。 抛光负荷：80g/cm2 下固定基面转数：40转/分钟 抛光组合物的供应量：100毫升/分钟 抛光衬垫：Kanebo公司制造的面革型抛光衬垫“N0058” 抛光时间：4分钟 被抛光基片数：10 对于在上述条件下进行的抛光工艺，抛光速率根据下面的等式计算。表2中标题为 “抛光速率”的栏表示从计算到的抛光速率来确定的评价程度，以表3中的“抛光速率” 栏中的四个等级为基础。 抛光速率[微米/分钟]＝基片因抛光的减少量[g]÷(被抛光基片表面的面积[cm2] ×镍-磷镀层的密度[g/cm3]×抛光时间[分钟]×104。 抛光工艺后基片表面上的刮痕数使用“MicroMax VMX2100”测量。表2中标题为“刮 痕”的栏表示从使用10个样品测量到的刮痕数的平均值来确定的评价程度，以表3中的 “刮痕”栏中的四个等级为基础。 抛光工艺后基片表面上的微小波纹尺寸使用“Chapman MP2000PLUS”测量。表2 中标题为“微小波纹”的栏表示从使用10个样品测量到的微小波纹尺寸的平均值来确定 的评价程度，以表3中的“微小波纹”栏中的四个等级为基础。这里，在测量微小波纹 时，测量波长设定为80～400微米，物镜的放大倍数设定为10倍。 表2 抛光速率 刮痕 微小波纹 实施例1 ◎ ◎ ○ 实施例2 ◎ ◎ ○ 实施例3 ◎ ◎ ○ 实施例4 ◎ ◎ ○ 实施例5 ◎ ◎ ○ 实施例6 ◎ ◎ ○ 实施例7 ◎ ◎ ○ 实施例8 ◎ ◎ ○ 实施例9 ◎ ◎ ○ 实施例10 ◎ ◎ ○ 实施例11 ◎ ◎ ○ 实施例12 ◎ ◎ ○ 实施例13 ◎ ◎ ○ 实施例14 ◎ ◎ ○ 实施例15 ◎ ◎ ○ 实施例16 ◎ ○ ○ 实施例17 ◎ ○ ○ 实施例18 ○ ◎ ○ 实施例19 ○ ◎ ○ 实施例20 ○ ○ ○ 对比实施例1 △ ◎ ○ 对比实施例2 △ ◎ △ 对比实施例3 × ○ × 对比实施例4 × × × 对比实施例5 × × × 对比实施例6 ○ ◎ △ 对比实施例7 ○ ◎ △ 对比实施例8 ◎ × △ 对比实施例9 ◎ × × 对比实施例10 ◎ × × 表3 评价标准 抛光速率[微米/分钟] 刮痕[数] 微小波纹[埃] ◎ 不小于0.13 小于50 - ○ 0.10～0.13 50～100 小于0.7 △ 0.08～0.10 100～200 0.7～1.0 × 小于0.08 不小于200 不小于1.0 如表2所示，在实施例1～20中，抛光速率、刮痕和微小波纹的任何评价结果都是好 的。相反，在比较实施例1～10中，抛光速率、刮痕和微小波纹中的至少一个评价结果是 不好的。 因此，当前施例和实施方式应被认为是示例性的和非限制性的，本发明不受在此给 出的细节的限制，而在附上的权利要求的范围和等效性内可以变动。