CN101827686B - 研磨玻璃衬底的方法、制造玻璃衬底的方法和制造磁盘用玻璃衬底的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及研磨玻璃衬底的方法和制造玻璃衬底的方法，其减少了研磨步骤之后在玻璃衬底上产生的斑点。本发明的研磨玻璃衬底的方法包括在玻璃衬底的最终研磨步骤中注入二氧化硅研磨剂和高沸点溶剂。所述高沸点溶剂优选为分子量300以下且沸点150℃以上的溶剂。作为分子量300以下且沸点150℃以上的高沸点溶剂的实例，包括乙二醇、丙二醇和丙三醇。

Description

研磨玻璃衬底的方法、制造玻璃衬底的方法和制造磁盘用玻璃衬底的方法

技术领域

本发明涉及研磨玻璃衬底的方法和制造玻璃衬底的方法。 

背景技术

近年来，除了常规应用之外，还将玻璃衬底用于多种工业领域中。例如在多种电子器件领域中，使用适用于各种应用的玻璃衬底。 

例如，个人计算机(PC)等具有作为外部存储设备的硬盘驱动器(HDD)等。通常，硬盘驱动器上安装称为计算机用存储器等的磁盘。所述磁盘具有在合适衬底如基于铝的合金衬底上形成磁层等的构造。 

近年来，经常使用玻璃衬底来代替脆弱的金属衬底，所述玻璃衬底为具有高强度和高刚性的材料。而且，玻璃衬底作为用于服务器应用的磁盘用衬底已经引起了人们的关注。 

此外，随着硬盘存储容量的增大，为了提高存储密度、提高记录读数精度等，要求磁盘用玻璃衬底具有更高精度的平坦性，特别地，要求进一步降低大大影响磁头浮动性能的微观波纹度。 

作为制造这类玻璃衬底的研磨装置，专利文献1公开了一种如图10中所示的双面研磨装置。这种双面研磨装置100具有研磨载件(carrier)安装单元及上平台103和下平台104，所述研磨载件安装单元具有内齿轮101和中心齿轮102，所述内齿轮101和中心齿轮102分别被驱动从而以预定旋转比旋转，所述上平台103和下平台104在将该研磨载体安装单元夹于其之间的状态下被驱动从而相互逆向旋转。 在面向玻璃衬底105的上平台103和下平台104的表面上分别安装研磨垫106。被安装成与内齿轮101和中心齿轮102啮合的研磨载件107进行行星式齿轮运动。在这种行星式齿轮运动中，研磨载体107以自身的中心为轴进行自转，同时以中心齿轮102为轴进行公转。利用通过该行星式齿轮运动而引起的研磨垫106和玻璃衬底105之间的摩擦，同时对玻璃衬底105的两面进行研磨。在该双面研磨装置100中，需要向上移动上平台103，从而在对玻璃衬底105研磨之后将研磨的玻璃衬底105取出。 

在如上所述的研磨装置中，在向研磨垫供给预定研磨剂的同时，对玻璃衬底进行研磨。作为这类玻璃衬底的研磨剂，例如二氧化铈粒子(铈二氧化物粒子)研磨剂和二氧化硅粒子(硅二氧化物粒子)研磨剂是已知的。 

在电子器件等中所使用的玻璃衬底，例如上文所述磁盘用玻璃衬底，需要具有高精度和高品质，且正在展开激烈的开发竞争。专利文献1～3公开了这种玻璃衬底的制造方法或研磨方法。 

专利文献1：JP-A-2008-103061专利文献2：JP-A-2006-265018专利文献3：JP-A-2000-163740 

发明内容

本发明要解决的问题

在如专利文献1中所述的玻璃衬底研磨方法中，所述操作不可避免地涉及从在研磨装置中完成研磨至将玻璃衬底引入下一步骤的时间周期(步骤间的间隔)。在该步骤之间的间隔内，如图11中所示会在玻璃衬底50的表面上产生因研磨剂而引起的干燥的斑点C。这些干燥的斑点C在磁盘用玻璃衬底的情况下导致记录头破碎，而在用于半导体制造中的光掩模衬底的情况下导致曝光缺陷出现。在用于电子 器件等的玻璃衬底中，这种状况是特别严重的问题。 

专利文献2和专利文献3对向研磨剂中添加预定成分从而提高研磨精度进行了描述。然而，这些文献的意图并不在于消除如上所述斑点的产生。 

鉴于上述这些情形，本发明提供了研磨玻璃衬底的方法，所述方法使用二氧化硅研磨剂并在研磨步骤之后能够减少在玻璃衬底上的斑点产生，同时保持研磨效率，由此提高了作为最终产物的玻璃衬底的品质。 

解决问题的手段

本发明涉及研磨玻璃衬底的方法，所述方法包括利用玻璃衬底研磨装置对玻璃衬底进行研磨，该方法包括在玻璃衬底的最终研磨步骤中向玻璃衬底研磨装置中注入二氧化硅研磨剂和具有150℃以上沸点的高沸点溶剂(下文中常简称为高沸点溶剂)的步骤。顺便提及，术语“玻璃衬底的最终研磨步骤”是指在玻璃衬底研磨装置上进行的一个以上研磨步骤中最后的研磨步骤。因此，将在最终研磨步骤之后从玻璃衬底研磨装置取出的玻璃衬底转移至其它步骤如清洗步骤，且绝不进行进一步研磨步骤。 

在向玻璃衬底研磨装置中注入二氧化硅研磨剂和高沸点溶剂的步骤中，可以注入二氧化硅研磨剂和高沸点溶剂的混合物，或者可以在未混合在一起的状态下注入二氧化硅研磨剂和高沸点溶剂。 

本发明人发现，通过使用研磨浆料能降低或阻止所述斑点产生，所述研磨浆料通过将高沸点溶剂并入二氧化硅研磨剂中制得。由此实现了本发明。 

在研磨步骤期间，存在杂质混入研磨浆料中导致玻璃衬底 损伤的情况。本发明人发现，通过使用将高沸点溶剂并入二氧化硅研磨剂中制得的研磨浆料能减少或阻止这种损伤的产生。 

本发明包括：使用本发明研磨玻璃衬底的方法的玻璃衬底制造方法；和使用所述制造方法而分别制造的玻璃衬底或磁盘用玻璃衬底。 

发明效果

根据本发明，降低了研磨步骤之后在玻璃衬底上的斑点产生。因此，可以提高作为最终产物的玻璃衬底的品质，而不会不利地影响在研磨完成之后进行的步骤。 

顺便提及，在使用二氧化硅粒子如胶体二氧化硅作为研磨剂的情况下，研磨步骤之后残留的斑点与由二氧化铈粒子研磨剂形成的斑点相比更难以除去。造成这种情况的原因如下。在磁盘等中所使用的玻璃衬底主要由二氧化硅构成，同样地，由二氧化硅粒子如胶体二氧化硅构成的斑点也由二氧化硅构成。因此，通过化学除去技术如湿法蚀刻难以从玻璃衬底单独地仅将这些斑点除去。另一方面，在二氧化铈粒子研磨剂中使用的二氧化铈不含二氧化硅，因此，二氧化铈研磨剂不存在上述问题。此外，所述二氧化铈粒子的平均粒径通常为约0.5～2μm，而二氧化硅粒子如胶体二氧化硅具有小粒度，其平均粒径通常为约0.005～0.3μm。鉴于此，由二氧化硅粒子产生的斑点即使通过物理除去如用海绵擦拭也难以除去。因此，当在本发明中使用二氧化硅粒子如胶体二氧化硅作为研磨剂时，通过在最终研磨步骤中使用高沸点溶剂来减少所述斑点特别有用。 

另外，与二氧化铈粒子研磨剂相比，在使用二氧化硅粒子如胶体二氧化硅作为研磨剂的情况下，在研磨剂中混入杂质时易于导致通过研磨步骤而造成损伤。然而，通过在最终研磨步骤中使用高沸点溶剂，能够有效降低所述损伤。因此，当使用二氧化硅粒子如胶体 二氧化硅作为研磨剂时，添加高沸点溶剂特别有用。 

附图说明

图1为显示本发明制造磁盘用玻璃衬底的方法的流程图。图2为本发明用于磁盘用玻璃衬底的双面研磨装置的截面图。图3为显示利用本发明用于磁盘用玻璃衬底的双面研磨装置进行处理的步骤的流程图。图4为显示对在玻璃衬底上的研磨斑点产生进行比较的实验的图。图5(a)和图5(b)为使用混入了杂质的研磨浆料所得到的研磨玻璃衬底的边缘部分的照片。图5(a)为在研磨剂为二氧化铈粒子研磨剂的情况下得到的衬底的照片；图5(b)为在研磨剂包含胶体二氧化硅的情况下得到的衬底的照片。图6为显示在研磨剂为二氧化铈粒子研磨剂的情况下和在研磨剂包含胶体二氧化硅的情况下，对损伤产生频率(损伤数)进行研究的结果的表。图7为显示在向胶体二氧化硅浆料中添加丙三醇的情况和未向其中添加丙三醇的情况之间损伤产生频率的比较结果的表。图8为显示在向含胶体二氧化硅的研磨剂中添加丙三醇或乙二醇的情况和向其中既不添加丙三醇也不添加乙二醇的情况之间摩擦阻力的比较结果的表。图9为显示检测结果的表，其中以各种浓度向含胶体二氧化硅的研磨剂中添加丙三醇并确定了与各种浓度相对应的研磨速度(研磨效率)。图10显示了专利文献1中所述的双面研磨装置。图11为显示附着有研磨斑点的玻璃衬底的图。 

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施方案进行详细说明。本发明的玻璃衬底研磨方法和本发明的玻璃衬底制造方法适用于利用研磨装 置进行加工的各种玻璃衬底如滤光片衬底、光掩模衬底和薄屏电视用玻璃衬底。然而，所述研磨方法和制造方法尤其适用于制造电子器件用玻璃衬底，所述玻璃衬底需要具有高精度和高品质。在下列实施方案中，制造磁盘用玻璃衬底作为电子器件用玻璃衬底的实例。 

通过参考图1对制造磁盘用玻璃衬底10(下文中常简称为玻璃衬底)的方法进行说明。这种制造玻璃衬底10的方法通常包括形状加工步骤、研磨步骤和清洗步骤。在具有两个研磨步骤的情况下，典型地是如下的方法。即，包括两个研磨步骤的玻璃衬底制造方法典型地具有：(1)形状加工步骤(S1)；(2)第一研磨步骤(S2)；(3)第一清洗步骤(S3)；(4)第二研磨步骤(S4)；和(5)第二清洗步骤(S5)。 

所述形状加工步骤(S1)为准备圆形玻璃衬底10的步骤(例如，直径为65mm的玻璃衬底)，包括在矩形板状玻璃中心处形成通孔(内孔)以加工成圆形玻璃的切出步骤，对切出的圆形玻璃的边缘(形成通孔的主面与内边缘端面的相交线和主面与外边缘端面的交点)进行倒角处理的倒角步骤，将内边缘和外边缘研磨成镜面的步骤，和将玻璃衬底的厚度调节至最终产物厚度的110％以下(当最终板厚度为635μm时，调节至699μm以下)的磨削步骤。顺便提及，所述主面是指包括玻璃衬底10的正面和背面的环状部分。 

在所述第一研磨步骤(S2)中，通过使用后述的双面研磨装置20对玻璃衬底10的主面进行研磨处理，由此减少在形状加工步骤(S1)中在平板状玻璃的主面上形成的微小凸凹形状，从而能够得到镜面加工的主面。 

具体地，在第一研磨步骤(S2)中，在后述的双面研磨装置20中，使用聚氨酯研磨垫如刚性聚氨酯泡沫垫进行研磨，同时供给含平均粒度为0.5μm～2.0μm的二氧化铈的二氧化铈研磨剂。顺便提及，板厚度的减少量(研磨量)典型地为20μm～65μm。这样，通过第一研磨步骤(S2)中的研磨处理，对玻璃衬底10的主面进行研磨，其后进行后述第二研磨步骤(S4)中的研磨处理，由此在较短时间周期内能够得到镜面化的主面。 

随后，在第一清洗步骤(S3)中，对已经完成了第一研磨步骤(S2)的玻璃衬底10进行清洗。例如，进行使用水、清洗剂、强酸或强碱的超声波清洗。 

在随后称为最终研磨的第二研磨步骤(S4)中，再次将玻璃衬底10安装在双面研磨装置20中并对其主面进行研磨，从而得到期望的表面粗糙度。由此使所述玻璃衬底10的主面达到镜面状。在此处所述的该实施方案中，S4对应于最终研磨步骤。 

具体地，在第二研磨步骤(S4)中，在后述的双面研磨装置20中，使用聚氨酯研磨垫如绒面垫(suede pad)进行研磨，同时供给含平均粒径为10nm～100nm的二氧化硅粒子的二氧化硅研磨剂(含二氧化硅粒子的研磨剂)，将表面粗糙度(Ra)调节为例如0.05nm～0.3nm，所述表面粗糙度使用AFM(原子力显微镜)测量。顺便提及，板厚度的减少量(研磨量)典型地为0.3μm～3μm。 

所述二氧化硅研磨剂包括二氧化硅粒子和分散介质(典型地为水)，且可根据需要而包含其它成分。 

在二氧化硅研磨剂中所包含的二氧化硅粒子用于对玻璃衬底进行机械研磨。所述二氧化硅粒子优选为胶体二氧化硅或煅制二氧化硅。更优选地，所述二氧化硅粒子为胶体二氧化硅。与使用其它二 氧化硅粒子的情况相比，在使用胶体二氧化硅或煅制二氧化硅的情况下，进一步降低了玻璃衬底的表面粗糙度。当使用其中的胶体二氧化硅时，玻璃衬底通过研磨而具有大大降低的表面粗糙度。 

在二氧化硅研磨剂中所包含的二氧化硅粒子的平均粒径小于5nm的情况下，可能会略微降低研磨效率，所述平均粒径通过激光衍射/散射法确定。因此，从防止研磨效率因二氧化硅粒子的平均粒径过小而降低的观点，所述二氧化硅粒子的平均粒径优选为5nm以上，更优选为10nm以上。另一方面，在二氧化硅粒子的平均粒径大于300nm的情况下或在二氧化硅粒子的平均粒径大于200nm或大于100nm时，则所述研磨可能会导致表面粗糙度略微升高或刮痕的量略微增大。因此，从防止玻璃衬底经过研磨因二氧化硅粒子的平均粒径过大而导致表面性能降低的观点，所述二氧化硅粒子的平均粒径优选为300nm以下，更优选为200nm以下，最优选为100nm以下。 

在二氧化硅研磨剂中二氧化硅粒子的含量低于0.1质量％的情况下或在其含量低于1质量％或低于3质量％时，则对所述玻璃衬底进行研磨可能会导致研磨效率略微降低或研磨阻力略微升高。因此，从防止二氧化硅粒子的含量过低导致研磨效率降低或研磨阻力升高的观点，二氧化硅粒子的含量优选为0.1质量％以上，更优选为1质量％以上，最优选为3质量％以上。另一方面，在二氧化硅粒子的含量为大于40质量％的情况下或在其含量为30质量％以上时，所述二氧化硅研磨剂的粘度可能会升高。结果，这种二氧化硅研磨剂可能易于胶凝或难以处理。因此，从防止二氧化硅研磨剂的粘度因二氧化硅粒子含量过高而增大的观点，所述二氧化硅粒子的含量优选为40质量％以下，更优选为30质量％以下。 

在该实施方案的这个第二研磨步骤(S4)中，向后述双面研磨装置20中注入以丙三醇为代表的高沸点溶剂。可以将所述高沸点溶剂和所述研磨剂单独地注入所述研磨装置中。然而，通常是将所述高 沸点溶剂与研磨剂混合并将所得到的含高沸点溶剂的研磨浆料注入研磨装置中。后面将对步骤(S4)的细节进行说明。 

随后，在第二清洗步骤(S5)中，对已经完成了第二研磨步骤(S4)并随后从双面研磨装置20中取出的玻璃衬底10进行清洗。例如，使用水和清洗剂、强酸或强碱进行超声波清洗。 

本发明中制造磁盘用玻璃衬底10的方法不应当理解为限于上述方法。所述制造方法可以为任一种方法，只要其至少包括所述最终研磨步骤。所述制造方法可以包括对内边缘端面和外边缘端面进行研磨的步骤，或可以包括对主面进行另外研磨的步骤。 

下面将对第一研磨步骤(S2)和第二研磨步骤(S4)中所使用的双面研磨装置(玻璃衬底研磨装置)20进行说明。如图2中所示，本发明的双面研磨装置20包括用于保持玻璃衬底10的载件21及上平台22和下平台23，能够在将所述玻璃衬底10夹于其之间的状态下驱动所述上平台22和下平台23相互逆向旋转。分别将研磨垫24和25安装在上平台22和下平台23的面向玻璃衬底10的表面上。 

为了在研磨处理之前和之后安装和取出玻璃衬底10，所述上平台22可相对于下平台23上下移动，在研磨期间，所述研磨垫24和25被构造成可逆向旋转、同时与玻璃衬底10的主面呈现邻接接触。顺便提及，与图9中常规的双面研磨装置100类似，载件21可利用内齿轮101和中心齿轮102而相对于上平台22和下平台23旋转，所述内齿轮101和中心齿轮102分别以预定旋转比被驱动旋转。 

在上平台22上安装的研磨垫24和在下平台23上安装的研磨垫25分别具有在其表面上形成的凹槽，所述凹槽具有大约相同的宽度并以晶格状排列的方式以相同间隔布置。由于这种构造，在研磨中能够向整个玻璃衬底10分配研磨剂或研磨浆料。然而，应当注意凹槽 不需始终以晶格状排列的方式布置且能够以任意期望的方式布置。例如，可以布置直线状或曲线状凹槽，使得从研磨垫24或25的中心向外边缘呈放射状延伸。或者，可以螺旋形布置凹槽使得其径向长度从中心向外边缘逐渐增大。此外，在上平台22上安装的研磨垫24中凹槽的排列不需始终与在下平台23上安装的研磨垫25中凹槽的排列相同。 

作为研磨垫24和25，除了上述研磨垫之外，可使用由包括无纺布、丝绒状、绒面状研磨垫、由纤维或树脂材料或由这些材料构成的复合材料等所有材质制成的研磨垫。然而，作为特别用于制造磁记录介质用玻璃衬底的表面粗糙度为约0.05nm～0.2nm的研磨垫，优选使用由聚合物泡沫、特别是聚氨酯泡沫形成的、压缩率为0～15％且压缩弹性模量为80～99％的绒面状研磨垫。 

下面通过参考图3，对利用双面研磨装置20进行处理的程序(研磨方法)的典型实例进行说明。如图3中所示，利用这种双面研磨装置20进行处理的程序具有：(1)衬底安装步骤(SA1)；(2)上平台向下移动步骤(SA2)；(3)加压加速步骤(SA3)；(4)主研磨步骤(SA4)；(5)减压减速步骤(SA5)；(6)上平台向上移动步骤(SA6)；和(7)衬底取出步骤(SA7)。 

首先，在载件21上安装玻璃衬底10(SA1)，并在玻璃衬底10安装之后，向下移动上平台22(SA2)。随后，在供给研磨剂、或研磨剂和高沸点溶剂两者、或通过将研磨剂与高沸点溶剂混合而制备的研磨浆料(下文中，这些统一称为“研磨剂等”)的同时，使上平台22的研磨垫24和下平台23的研磨垫25与玻璃衬底10相接触，在将所述 垫24和25压向玻璃衬底10的同时，开始并加速旋转所述上平台22和下平台23(SA3)。随后，在给定的时间周期内进行研磨(SA4)。其后，降低上平台22和下平台23的旋转速度并降低压力(SA5)。停止之后，向上移动上平台(SA6)并将玻璃衬底10从载件21上取出(SA7)。 

在图1中所示的(2)第一研磨步骤(S2)和(4)第二研磨步骤(S4)中进行上述处理程序。在向如上所述的双面研磨装置20的研磨垫24和25之间供给预定的研磨剂等的同时，实施各个研磨步骤。在本发明中，在该实施方案中的第二研磨步骤(S4)中、即在最终研磨步骤中使用以丙三醇为代表的高沸点溶剂，并在该步骤中使用二氧化硅研磨剂作为研磨剂。具体地，从第二研磨步骤(S4)开始或从该步骤的中间开始，向双面研磨装置20的研磨垫24和25之间以与研磨剂独立的形式，或者以通过将溶剂与研磨剂混合而制备的研磨浆料的形式，注入高沸点溶剂。 

待作为添加剂注入的高沸点溶剂具有防止研磨剂干燥的效果。因此这种溶剂防止了研磨剂在完成第二研磨步骤(S4)之后蒸发和干燥，从而与常规步骤相比，能够延长研磨剂蒸干所需要的时间周期。因此，能够减少研磨斑点的产生(图11)，所述研磨斑点是在将玻璃衬底引入下一清洗步骤之前的步骤之间间隔内因研磨剂干燥而引起的。 

存在诸如图11中所示的研磨斑点可能会不利地影响研磨步骤之后的多个步骤(例如，除去斑点的步骤成为必需)。还担心这种斑点可能会劣化作为最终产物的玻璃衬底的品质。根据本发明，减少了可能会产生这类不利影响的研磨斑点的产生。 

高沸点溶剂的沸点越高，该高沸点溶剂对抑制因研磨剂干燥而引起的斑点产生越有效。因此，其沸点为150℃以上，优选为200℃以上，并且典型地为350℃以下，更典型地为320℃以下。具有更高分子量的高沸点溶剂具有在衬底和各个研磨垫之间形成更厚液膜或粘 附至衬底上以保护衬底的效果。因此，这种高沸点溶剂可能会减小研磨阻力并降低机械研磨的效率。因此，其分子量优选为300以下，更优选为200以下，且典型地为50以上。 

在添加的高沸点溶剂的量(按高沸点溶剂的质量占研磨剂质量和高沸点溶剂质量之和的百分比计的比例)小于0.1质量％的情况下，防止干燥的效果可能不足。因此，从获得足够的干燥防止效果的观点，所添加的高沸点溶剂的量优选为0.1重量％以上。另一方面，在添加的高沸点溶剂的量为大于20重量％的情况下，溶剂可引起粒子聚集或带来着火的危险。因此，从防止粒子聚集并防止研磨剂具有着火的危险的观点，添加的高沸点溶剂的量优选为20质量％以下。添加的高沸点溶剂的量更优选为0.1质量％～4.0质量％，甚至更优选为0.5质量％～3.0质量％。 

包含一个以上羟基或者一个以上羰基或者一个以上醚键或者一个以上酯键的高沸点溶剂在用作研磨剂的分散介质的水中具有优异的溶解度。包含一个以上羟基、一个以上羰基、一个以上醚键和一个以上酯键中的任一项且沸点为150℃以上、分子量为300以下的高沸点溶剂的实例包括1-己醇(157，102)、1-庚醇(176，116)、乙二醇(198，62)、丙二醇(187，76)、1，3-丙二醇(214，76)、1，4-丁二醇(229，90)、1，5-戊二醇(242，104)、己二醇(197，118)、丙三醇(290，92)、双丙酮醇(168，116)、二乙二醇(245，106)、二乙二醇单甲基醚(194，120)、二乙二醇单乙基醚(202，134)、二乙二醇单丁基醚(230，162)、三乙二醇(288，150)和2-乙氧基乙基乙酸酯(156，132)。各种溶剂名称之后的括弧内的数字依次为沸点(单位：℃)和分子量。 

优选所述高沸点溶剂应当为含两个以上羟基的溶剂，因为这种溶剂在水中具有更好的溶解度，毒性小，且不会引起研磨垫溶解。含两个以上羟基、沸点为150℃以上且分子量为300以下的溶剂的实例包括乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、己二醇、 丙三醇和三乙二醇。其更优选实例包括乙二醇、丙二醇和丙三醇。当添加至二氧化硅研磨剂中时，乙二醇、丙二醇和丙三醇不会抑制粒子的分散性。 

尽管在所有研磨步骤(例如第一研磨步骤和第二研磨步骤)中均可使用高沸点溶剂，但是至少在最终研磨步骤(第二研磨步骤)中使用所述溶剂，所述最终研磨步骤正好在取出步骤之前进行。 

下面通过参考本发明的实施例和比较例对本发明进行详细说明。本发明不应当理解为限于下列实施例的构成。 

[用于比较研磨斑点产生的试验]为了研究防止研磨斑点产生的效果，在一种情况下，使用向含二氧化硅粒子的二氧化硅研磨剂中添加作为高沸点溶剂的丙三醇而制得的研磨浆料进行最终研磨步骤，所述二氧化硅粒子为胶体二氧化硅(胶体二氧化硅研磨剂)，或者在另一种情况下，使用未添加高沸点溶剂的胶体二氧化硅研磨剂来进行最终研磨步骤，对这两种情况是否导致具有研磨斑点的玻璃衬底的数目差别进行检测。在完成最终研磨步骤之后，将玻璃衬底从研磨装置中取出，使其静置1分钟～10分钟，然后用水和清洗剂进行清洗。其后，对附着有研磨斑点的玻璃衬底的数目进行计数。在研磨浆料中，基于总的研磨剂质量，添加的丙三醇的量为2.9质量％。所述两种情况下的其它条件完全相同。 

在最终研磨步骤中使用未添加高沸点溶剂如丙三醇的胶体二氧化硅研磨剂的情况下，产生研磨斑点的玻璃衬底为0.68％(768片衬底/113000片衬底)。另一方面，在最终研磨步骤中使用含丙三醇的研磨浆料的情况下，产生研磨斑点的玻璃衬底为0.13％(16片衬底/12000片衬底)。由此确定，在加入丙三醇的情况下研磨斑点产生的频率比在未加入丙三醇的情况下低。 

独立于上述比较试验，完成了如下的实验，其中将添加乙二醇或丙二醇作为二醇溶剂的情况与不添加这些溶剂的情况进行了比较。使用不添加溶剂导致研磨斑点产生的频率为6片衬底/340片衬底的条件。结果，添加1.5质量％乙二醇导致研磨斑点产生的频率为0片衬底/170片衬底，添加2.9质量％乙二醇导致研磨斑点产生的频率为0片衬底/17片衬底。确定了添加溶剂能够大大降低斑点产生的频率。 

同样地，使用不添加溶剂导致研磨斑点产生的频率为76片衬底/423片衬底的条件，对添加1.5质量％丙二醇的情形进行检查。结果，得到的频率为5片衬底/945片衬底。 

从上面给出的结果能够看出，根据本发明，能够减少在已经完成研磨步骤的玻璃衬底上的斑点产生并能够提高作为最终产物的玻璃衬底的品质，而对研磨完成之后进行的步骤不会产生不利影响。 

[用于比较研磨损伤产生的试验]随后，向胶体二氧化硅研磨剂和二氧化铈研磨剂中分别添加杂质，使用这些研磨剂来研磨玻璃衬底。检查研磨的玻璃衬底以确定得到的损伤(研磨损伤)的数目。在该试验中，在10kPa下使用具有绒面垫的研磨装置进行研磨。作为杂质，添加平均粒径为7μm的碎玻璃，添加量为每种研磨剂的1000质量ppm。各种研磨剂的流量为100立方厘米/分钟。 

图5(a)和(b)显示了在那些条件下研磨的衬底的边缘部分的照片。图5(a)显示了研磨剂为二氧化铈研磨剂的情况，而图5(b)显示了研磨剂为胶体二氧化硅研磨剂的情况。图6显示了在各种情况下损伤产生的频率(损伤数)。由该试验的结果发现，在使用含胶体二氧化硅的研磨剂的情况下，混入杂质易于导致损伤产生。 

然后，在向胶体二氧化硅研磨剂中添加丙三醇高沸点溶剂 的情况和未向其中添加丙三醇的情况之间对损伤产生频率进行了比较。将该比较试验的结果示于图7中。由该试验的结果发现，添加给定量的丙三醇抑制了损伤产生。 

然后，在向胶体二氧化硅研磨剂中添加丙三醇或乙二醇的情况和未向其中添加这些物质的情况之间对摩擦阻力进行了比较。将该比较试验的结果示于图8中。由该试验的结果发现，添加给定量的丙三醇或乙二醇降低了摩擦系数。 

此外，以各种浓度向胶体二氧化硅研磨剂中添加丙三醇，并确定了与各种浓度相对应的研磨速度(研磨效率)。将该比较试验的结果示于图9中。由该试验的结果发现，添加5质量％的丙三醇导致研磨速率降低。 

可以将上述结果总结如下。在向其中引入杂质时，与二氧化铈研磨剂相比，使用胶体二氧化硅研磨剂经过研磨步骤更易于导致损伤产生。然而，通过在最终研磨步骤中使用高沸点溶剂，能够减少损伤产生。认为添加所述溶剂降低了摩擦系数并使得杂质从研磨垫上有效排出。因此，在使用胶体二氧化硅研磨剂的情况下，添加高沸点溶剂非常有用，因为由此能够抑制研磨损伤产生。然而，应当注意，当向胶体二氧化硅研磨剂中添加过多高沸点溶剂时，研磨速度(研磨效率)降低。 

总之，从减少研磨斑点或研磨损伤的观点，控制添加的高沸点溶剂的量使得优选在0.1质量％～20质量％的范围内。添加的高沸点溶剂的量更优选在0.1质量％～4.0质量％的范围内，甚至更优选在0.5质量％～3.0质量％的范围内。 

在研磨步骤中注入高沸点溶剂的时机、注入溶剂的量等没有特殊限制。通过在最终研磨步骤开始时向研磨剂中添加溶剂，能够 简化研磨步骤。在实施例中就使用了这种方法。当仅向在最终研磨步骤的最后阶段注入的那部分研磨剂中添加高沸点溶剂时，能够降低使用的高沸点溶剂的量。尽管本发明适合于制造磁盘用玻璃衬底，但是玻璃衬底的种类不限于磁盘用玻璃衬底。本发明特别适合于需要具有高精度和高品质的电子器件用玻璃衬底。 

本发明根本不应当理解为限于上述实施方案，其中在修改不违背本发明主旨的条件下，其中能够完成多种修改。 

本申请是以2008年7月3日提交的日本专利申请2008-174551号为基础，其内容通过参考并入本文中。 

工业实用性

本发明能够提高作为最终产物的玻璃衬底的品质，而对研磨完成后所进行的步骤不会产生不利的影响。因此，本发明对制造多种玻璃衬底、特别是需要具有高精度和高品质的电子器件用玻璃衬底如磁盘用玻璃衬底是有用的。 

10和50    玻璃衬底20        双面研磨装置22        上平台23        下平台24和25    研磨垫 

Claims (10)

1.一种研磨玻璃衬底的方法，其包括利用玻璃衬底研磨装置对所述玻璃衬底进行研磨，所述方法包括：

在玻璃衬底的最终研磨步骤中向所述玻璃衬底研磨装置内注入二氧化硅研磨剂和沸点为150℃以上的高沸点溶剂，

其中以所述高沸点溶剂和所述二氧化硅研磨剂的总质量计，所述高沸点溶剂的含量范围为0.1质量％～4.0质量％。

2.如权利要求1所述的研磨玻璃衬底的方法，其中所述高沸点溶剂为分子量300以下的溶剂。

3.如权利要求2所述的研磨玻璃衬底的方法，其中所述高沸点溶剂为含一个以上羟基或者一个以上醚键或者一个以上羰基或者一个以上酯键的溶剂。

4.如权利要求3所述的研磨玻璃衬底的方法，其中所述高沸点溶剂为含两个以上羟基的溶剂。

5.如权利要求3所述的研磨玻璃衬底的方法，其中所述高沸点溶剂包括乙二醇、丙二醇和丙三醇中的任一种。

6.如权利要求1所述的研磨玻璃衬底的方法，其中以所述高沸点溶剂和所述二氧化硅研磨剂的总质量计，所述高沸点溶剂的含量范围为0.5质量％～3.0质量％。

7.如权利要求1～6中任一项所述的研磨玻璃衬底的方法，其中所述二氧化硅研磨剂包含二氧化硅粒子且所述二氧化硅粒子为胶体二氧化硅。

8.一种制造玻璃衬底的方法，包括使用权利要求1～7中任一项所述的研磨玻璃衬底的方法。

9.一种制造磁盘用玻璃衬底的方法，所述方法包括：

在各自具有研磨垫的上平台和下平台之间安装磁盘用玻璃衬底的安装步骤；

在所述安装步骤之后，在向所述上平台和下平台的研磨垫之间供给二氧化硅研磨剂和沸点为150℃以上的高沸点溶剂的同时，对所述磁盘用玻璃衬底的两个面进行研磨的最终研磨步骤；和

在所述最终研磨步骤之后，将布置在所述上平台和下平台之间的磁盘用玻璃衬底取出的取出步骤，

其中以所述高沸点溶剂和所述二氧化硅研磨剂的总质量计，所述高沸点溶剂的含量范围为0.1质量％～4.0质量％。

10.如权利要求9所述的制造磁盘用玻璃衬底的方法，其中所述二氧化硅研磨剂包含二氧化硅粒子且所述二氧化硅粒子为胶体二氧化硅。

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