CN1880254A - 磁盘用玻璃基板的制造方法以及磁盘的制造方法 - Google Patents

磁盘用玻璃基板的制造方法以及磁盘的制造方法 Download PDF

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Abstract

在包括化学强化工序的磁盘用玻璃基板的制造方法中，在玻璃基板的主表面的整个面上充分地进行化学强化处理，谋求磁头的低浮起化，提供可以进行高密度信息记录，特别是，很适合用于便携式信息设备用的小型的硬盘驱动器的磁盘用玻璃基板。在使化学强化处理液和玻璃基板接触以进行离子交换的化学强化工序中，使化学强化处理液相对于玻璃基板流动，或者，使玻璃基板相对于化学强化处理液移动。

Description

磁盘用玻璃基板的制造方法 以及磁盘的制造方法
技术领域
本发明涉及构成作为磁盘装置的硬盘驱动器(HDD)等所使用的磁盘的磁盘用玻璃基板的制造方法，以及使用该磁盘用玻璃基板的磁盘的制造方法。
背景技术
近年，信息记录技术，特别是，磁记录技术，随着所谓的IT产业的发展而要求飞跃的技术革新。并且，在搭载在作为用作计算机用存储器登的磁盘装置的硬盘驱动器(HDD)上的磁盘中，与磁带和软盘等其他的磁记录介质不同，延续了急速的信息记录密度的增大化。并且，可以容纳在个人计算机装置内的硬盘驱动器的信息记录容量，由这种磁盘的信息记录密度的增大支持，从而飞跃地增加。
这种磁盘，通过将磁记录层等在玻璃基板或铝类合金基板等基板上成膜而构成。并且，在硬盘驱动器中，一面使磁头在被高速旋转的磁盘上浮起飞行，一面通过该磁头，将信息信号作为磁化图形记录在磁记录层上，而且，进行再生。
近年，在这种磁盘中，信息记录密度达到每1平方英寸超过40GB，进而，还要实现每1平方英寸超过100GB的超高记录密度。这样可以实现较高的信息记录密度的近年的磁盘，与以往的软盘等磁盘相比，具有即便非常小的磁盘面积，也能够容纳在实用方面足够的信息量的特征。
另外，这种磁盘，与其他的信息记录介质相比，具有信息的记录速度和再生速度(应答速度)极为敏捷，并可以进行信息的随时录入以及读出的特征。
着眼于这种磁盘的各种特征的结果，是近年来，要求可以搭载在所谓的手机、数码相机、便携式信息设备(例如，PDA(personal digitalassistant))、或者、车辆行驶用信息***等这样筐体比个人计算机装置小的多，并且要求较高的应答速度的便携式设备上的小型的硬盘驱动器。
随着对于将硬盘驱动器搭载在便携式设备上(所谓的“移动用途”)的要求提高，作为磁盘用的基板，由作为硬质材料的玻璃构成的玻璃基板成为主流。这是因为，玻璃基板与由作为软质材料的金属构成的基板相比，强度高，并且刚性高。另外，在玻璃基板上，可以得到平滑的表面，因此可以将一面在磁盘上浮起飞行一面进行记录再生的磁头的浮起量狭窄化(低浮起化)，并可以得到较高信息记录密度的磁盘。
但是，玻璃基板是脆性材料。因此，始终以来，提出了各种玻璃基板的强化方法。例如，提出了如下的化学强化处理，即，通过将玻璃基板，在于化学强化槽中加热到300℃左右的硝酸钠(NaNO3)或硝酸钾(KNO3)等化学强化液(硝酸盐溶液)中浸泡规定时间，将玻璃基板中的表层部的锂离子(Li+)置换成纳离子(Na+)或钾离子(K+)，或者，将玻璃基板中的表层部的纳离子(Na+)置换成钾离子(K+)，在两面的表层部形成压缩应力层，使这些压缩应力层之间成为拉伸应力层。
并且，在日本专利公开2003-146703公报以及日本专利公开2003-201148公报中，记载了在这样的化学强化处理工序中，用于在化学强化槽中保持玻璃基板的支架。这些专利文献所记载的支架，在玻璃基板的周缘部分(端面)上具备接触玻璃基板的多个支撑部件，通过这些支撑部件支撑玻璃基板的周缘部分(端面)的多个部位，从而在化学强化槽中保持玻璃基板。
进而，在日本专利第3172107号公报中，记载了如下的技术，即，在所述的化学强化处理工序中，通过用不锈钢合金形成化学强化槽以及保持玻璃基板的支架，防止来自于这些化学强化槽和支架的灰尘。
可是，近年来，要求磁盘的小径化、薄型化，所述玻璃基板的小径化、薄型化正在发展。例如，用于制造搭载在“1英寸型HDD”上的磁盘的玻璃基板的直径是大约27.4mm，厚度是0.381mm。另外，用于制造搭载在“0.85英寸型HDD”上的磁盘的磁盘用玻璃基板的直径是大约21.6mm。
这种薄型的玻璃基板，在所述的化学强化工序之前，容易产生波纹，并有波纹度(波纹)(Wa)恶化的可能。再者，波纹度(Wa)，可以用Wa来表示，所述Wa是用非接触激光干涉法，测定由从玻璃基板的表面内的中心离开规定距离的点构成的2个同心圆所围成的区域的、波长为300μm至5mm的波纹的平均高度。波纹的平均高度Wa，可以通过以下的公式求出。
Wa＝(1/N)∑i＝1 N|xi-xa|
在此，xi，是测定点的测定点值(测定点的从基准线到测定曲线的高度)，xa，是测定点值的平均值，N，是测定点数。
另外，在化学强化工序中，使玻璃基板在化学强化液中浸泡规定时间，这期间，用于保持该玻璃基板的支架接触玻璃基板的周缘部分(端面)等。因此，在该化学强化处理工序中，在对于玻璃基板的支架的接触部位的附近，有可能化学强化处理不能充分地进行。另外，特别是，由于玻璃基板的小径化，支架相对地变大，将该支架变细缩小的做法，从保持支架的刚性的观点来看，在某种程度上是有界限的。因此，相对于玻璃基板，支架便相对地变大，这种现象很显著。
如果在玻璃基板上存在不能充分地进行化学强化处理的部位，在该玻璃基板的表层部上，压缩应力的分布变得不一样，波纹度(Wa)有可能进一步劣化。
如果玻璃基板的表面部的波纹度(Wa)劣化到超过1nm左右，在用该玻璃基板构成的磁盘中，在磁头的浮起上产生影响。到目前为止，这种程度的波纹度(Wa)的劣化还没有成为问题，但由于低浮起化，这种程度的波纹度(Wa)的劣化便成了问题。
再者，在此，考虑通过扩大化学强化处理槽内的玻璃基板之间的间隔来进行改善。但是，在这样的解决方法中，用一个化学强化处理槽可以处理的玻璃基板的片数减少，可能有损批量生产性，在要求低成本化的小径的玻璃基板中，不能说是优选的方法。
发明内容
于是，本发明，是鉴于所述的实情而实施的，其目的在于，提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法，该方法在包括使含有离子半径比玻璃基板所含有的离子的离子半径大的离子的化学强化处理液，和玻璃基板接触，从而使它们进行离子交换，在玻璃基板的两个主表面侧的表层部分形成压缩应力层，同时在这些压缩应力层之间形成拉伸应力层的化学强化工序，通过在玻璃基板的主表面的整个面上充分地进行化学强化处理，使玻璃基板的表层部的压缩应力的分布相同，由此将波纹度(Wa)保持在小于等于某个数值，使滑行高度达到小于等于所需数值，谋求磁头的低浮起化，可以制造出能够进行高密度信息记录，特别是很适合用于便携式信息设备用的小型的硬盘驱动器的磁盘。
另外，本发明，提供通过用这种磁盘用玻璃基板，可以制造谋求磁头的低浮起化，可以进行高密度信息记录，特别是，很适合用于便携式信息设备用的小型的硬盘驱动器的磁盘的磁盘的制造方法。
本发明者，进行要解决的所述问题的研究的结果，发现在化学强化工序中，通过适当控制玻璃基板和化学强化处理液的相对的移动，就可以解决所述问题。
即，本发明具有以下构成中的任意一个。
(构成1)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法，包括使化学强化处理液和玻璃基板接触以进行离子交换的化学强化工序，其特征在于，在化学强化工序中，使化学强化处理液相对于玻璃基板流动。
(构成2)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法，包括使化学强化处理液和玻璃基板接触以进行离子交换的化学强化工序，其特征在于，在化学强化工序中，使玻璃基板相对于化学强化处理液移动。
(构成3)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法，具有构成2，其特征在于，玻璃基板的相对于化学强化处理液的移动，通过使保持玻璃基板的支架在化学强化处理液中以规定的周期摇动的方式进行。
(构成4)
本发明的磁盘的制造方法，其特征在于，在通过具有构成1至3的任意一个的磁盘用玻璃基板的制造方法制造的磁盘用玻璃基板上，至少形成磁记录层。
(构成5)
一种磁盘用玻璃基板，是通过具有构成1至构成3的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法制造的、直径小于等于1英寸的圆盘状的磁盘用玻璃基板，其特征在于，在主表面的记录再生区域中，通过非接触激光干涉法测定的由从中心离开规定距离的点构成的2个同心圆所围成的区域的、波长为300μm至5mm波纹的、从以下的关系式求得的平均高度Wa为小于等于1.0nm。
Wa＝(1/N)∑i＝1 N|xi-xa|
(其中，xi是测定点的测定点值(测定点的从基准线到测定曲线的高度)，xa是测定点值的平均值，N是测定点数。)
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，由于在化学强化工序中，使化学强化处理液相对于玻璃基板流动，因此对于玻璃基板的主表面始终提供新的化学强化处理液，可以防止由接触在玻璃基板上的支架等妨碍化学强化处理的情况，通过将化学强化处理前后的波纹度(Wa)的数值的增大抑制在某个程度以下，可以提供能够实现磁头的稳定的浮起状态的玻璃基板。
另外，在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，由于在化学强化工序中，使玻璃基板相对于化学强化处理液移动，因此对于玻璃基板的主表面始终提供新的化学强化处理液，可以防止由接触在玻璃基板上的支架等妨碍化学强化处理的情况，通过将化学强化处理前后的波纹度(Wa)的数值的增大抑制在某个程度以下，可以提供能够实现磁头的稳定的浮起状态的玻璃基板。
因而，根据本发明，可以提供如下的磁盘用玻璃基板的制造方法，该方法具有化学强化工序，通过将化学强化处理前后的波纹度(Wa)的数值的增大抑制在某种程度以下，来谋求磁头的低浮起化，从而可以制造能够进行高密度信息记录，特别是，很适合用于便携式信息设备用的小型的硬盘驱动器的磁盘。
另外，本发明的磁盘用玻璃基板，通过本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法制造，因此可以构成谋求磁头的低浮起化，可以进行高密度信息记录，特别是，很适合用于便携式信息设备用的小型的硬盘驱动器的磁盘。
并且，在本发明的磁盘的制造方法中，使用通过本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法制造的磁盘用玻璃基板，因此可以制造谋求磁头的低浮起化，可以进行高密度信息记录，特别是，很适合用于便携式信息设备用的小型的硬盘驱动器的磁盘。
附图说明
图1是展示本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的工序的流程图。
图2是展示本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的化学强化工序的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明用于实施本发明的最好的形态。
图1，是展示本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的工序的流程图。
(第1研磨工序)
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，首先，如图1所示，将板状玻璃1的主表面研磨(磨削)处理而制成玻璃母材2，将该玻璃母材2切割而切出玻璃基板3，对于该玻璃基板3的主表面，最少进行抛光处理。
作为进行研磨处理的板状玻璃1，可以使用各种形状的板状玻璃1。该板状玻璃1的形状，可以是矩形，也可以是盘状(圆盘状)。盘状的板状玻璃1，可以用以往的磁盘用玻璃基板的制造中所使用的研磨装置进行研磨处理，并可以廉价地进行信赖性较高的加工。
该板状玻璃1的尺寸，必须是比要制造的磁盘用玻璃基板大的尺寸。例如，在制造搭载在“1英寸型硬盘驱动器”(以下，称为“1英寸型HDD”)，或者，小于它的尺寸的小型硬盘驱动器(以下，称为“小型HDD”)上的磁盘所使用的磁盘用玻璃基板时，由于该磁盘用玻璃基板的直径大约是20mm至30mm左右，因此作为盘状的板状玻璃1的直径，最好大于等于30mm，理想的是大于等于48mm。如果使用直径大于等于65mm的盘状的板状玻璃1，从1片板状玻璃1，可以提取多个搭载在“1英寸型HDD”上的磁盘所使用的磁盘用玻璃基板，适合于大量生产。
该板状玻璃1，例如，可以将熔融玻璃作为材料，然后用冲压法或直拉法，或者，区熔法等公知的制造方法制造。其中，如果用冲压法，可以廉价地制造板状玻璃1。
作为板状玻璃1的材料，只要是被化学强化的玻璃即可，没有特别地限定，但最好是硅酸铝玻璃。特别是，最好是含有锂的硅酸铝玻璃。即，在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，可以将玻璃基板的玻璃材料是硅酸铝玻璃的这一点作为特征。这种硅酸铝玻璃，通过离子交换型化学强化处理，特别是，低温离子交换型化学强化处理，能够精密地得到具有理想的压缩应力的压缩应力层，以及具有理想的拉伸应力的拉伸应力层，因此作为磁盘用化学强化玻璃基板3的材料较理想。
研磨处理(第1研磨工序)，是以提高板状玻璃1的主表面的形状精度(例如，平坦度)和尺寸精度(例如，板厚的精度)为目的的加工。该研磨处理，通过将砂轮，或者，压盘按压在板状玻璃1的主表面上，并使这些板状玻璃1以及砂轮或压盘相对地移动，通过研磨板状玻璃1的主表面来进行。这种研磨处理，可以用利用了行星齿轮机构的两面研磨装置进行。
作为在研磨处理中使用的砂轮，可以使用金刚石砂轮。另外，作为游离磨料，可以使用氧化铝磨料或氧化锆磨料，或者，碳化硅磨料等硬质磨料。
通过该研磨处理，形成板状玻璃1的形状精度提高，并且主表面的形状被平坦化，同时板厚削减到规定的值的玻璃母材2。由于玻璃母材2的主表面通过研磨处理被平坦化，另外，板厚被削减，因此切割该玻璃母材2，然后可以从该玻璃母材2切出玻璃基板3。即，当从玻璃母材2切出玻璃基板3时，可以防止发生缺损、裂痕、断裂这些缺陷的情况。
(端面抛光工序)
其次，最好预先进行玻璃基板3的端面的镜面研磨(端面抛光工序)。由于玻璃基板3的端面是切割形状，因此通过预先将该端面抛光成镜面，可以抑制来自于端面的微粒的产生，在用该磁盘用玻璃基板制造的磁盘中，可以良好地防止所谓的热粗糙缺陷。另外，如果端面是镜面，可以防止由微小裂纹导致的延迟断裂。作为端面的镜面状态，最好是算术平均粗糙度(Ra)小于等于100nm的镜面。
(第2研磨工序)
在后述的玻璃基板3的抛光工序之前，最好预先进行研磨处理(第2研磨工序)。这时的研磨处理，可以通过与对于所述板状玻璃1的研磨处理相同的方法进行。通过将玻璃基板3研磨处理之后进行抛光处理，可以用更短的时间得到被镜面化的主表面。
(抛光工序)
对从玻璃母材2切出的玻璃基板3实施抛光处理，将玻璃基板3的主表面镜面化。
通过实施该抛光处理，除去玻璃基板3的主表面的裂纹，主表面的微波纹度(微波纹)，例如，最大值是小于等于5nm。该微波纹度(Ra’、wa)，以用相位移动技术(PHASE SHIFT TECHNOLOGY：公司名)社制“MicroXAM”，通过非接触激光干涉法，测定波长为4μm至1mm的波纹的数值规定。测定范围，在各边为800μm以及980μm的矩形(800μm×980μm)的范围内。
另外，波纹度(Wa)，以用相位移动技术(PHASE SHIFTTECHNOLOGY)社制的多功能盘用干涉仪“OPTIFLAT”，通过非接触激光干涉法，测定波长为300μm至5mm的波纹的数值规定。
这任意一种测定器，都与以往的触针式不同，在“OPTIFLAT”中用白色光(波长：680nm)，在“MicroXAM”中用激光(波长：552.8nm)扫描玻璃基板3的表面的规定区域，将来自于玻璃基板3的表面的反射光和来自于基准面的反射光合成，通过在合成点上产生的干涉条纹，计算波纹度(Wa)、微波纹度(Ra’、wa)。
如果玻璃基板3的主表面成为这样的镜面，在用该玻璃基板3制造的磁盘中，可以将磁头的浮起量，设为例如10nm左右。另外，如果玻璃基板3的主表面成为这样的镜面，在后述的化学强化处理中，在玻璃基板3的细微区域上可以均匀地实施化学强化处理，另外，可以防止由微小裂纹导致的延迟断裂。
该抛光处理，例如，通过将粘贴有研磨布(例如，研磨衬垫)的压盘按压在玻璃基板3的主表面上，一面向玻璃基板3的主表面提供研磨液，一面使这些玻璃基板3以及压盘相对地移动，研磨玻璃基板3的主表面来进行。这时，在研磨液中，最好预先含有磨料。作为磨料，可以使用胶态硅石磨料。作为磨料，最好使用平均料径为10nm至200nm的磨料。
(化学强化工序)
图2，是展示本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中的化学强化工序的立体图。
在玻璃基板3的抛光工序以及清洗工序之后，实施化学强化处理。通过进行化学强化处理，可以在磁盘用玻璃基板的表层部产生较高的压缩应力，从而可以提高耐冲击性。特别是，在作为玻璃基板3的材料使用硅酸铝玻璃的情况下，能够很好地进行化学强化处理。
本发明的化学强化处理，通过使化学强化处理液和玻璃基板3接触来进行。在该化学强化处理工序中，使含有离子半径比玻璃基板3所含有的离子的离子半径大的第1离子的化学强化处理液，和玻璃基板3接触，从而使其进行离子交换。该化学强化工序，如图2所示，用化学强化槽进行，玻璃基板3，以由支架4保持的状态，被浸泡在含有离子半径比该玻璃基板3所含有的离子的离子半径大的离子的化学强化处理液中。
作为用于进行化学强化工序的化学强化槽以及支架4的材料，只要是耐腐蚀性良好，同时低灰尘性的材料即可，没有特别地限定。由于化学强化盐或化学强化溶化盐具有氧化性，并且，处理温度是高温，因此必须通过选定耐腐蚀性良好的材料来抑制损伤或灰尘。从这一观点来看，作为化学强化槽的材料，石英材料是特别理想的，但也可以使用不锈钢材料或耐腐蚀性特好的马氏体，或者，奥氏体不锈钢材料。再者，石英材料虽然耐腐蚀性良好，但价格较高，因此考虑到成本，可以适当选择。支架4的形状，与始终以来使用的相同，以支撑并保持多个玻璃基板3的周缘部分(端面)的多个部位的方式构成。
作为化学强化处理液，可以使用加热的化学强化溶化盐。即，作为化学强化处理液，适合使用含有碱性金属元素的硝酸盐，例如，含有硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂等的硝酸盐。再者，硝酸盐所含有的锂元素，适合设为0ppm～2000ppm。这样的化学强化盐，在将玻璃，特别是，含有锂元素的硅酸铝玻璃进行化学强化处理时，可以实现作为磁盘用玻璃基板的规定的刚性以及耐冲击性。如果在第1工序中的化学强化溶化盐所含有的锂离子过多，就妨碍离子交换，其结果，存在很难得到本发明要得到的拉伸应力和压缩应力的情况。
作为离子交换法，已知有低温型离子交换法，高温型离子交换法、表面结晶化法、玻璃表面的脱碱法等，但最好采用在不超过玻璃的退火点的温度区域进行离子交换的低温型离子交换法。
再者，这里所说的低温型离子交换法，指的是在低于玻璃的退火点的温度区域内，将玻璃中的碱性金属离子，与离子半径比该碱性金属离子大的碱性金属离子置换，通过离子交换部的容积增加，在玻璃表层产生压缩应力，并将玻璃表层强化的方法。
进行化学强化处理时的化学强化处理液的加热温度，从可以良好地进行离子交换的观点等来看，最好是280℃至660℃，特别是，300℃至400℃。使玻璃基板3接触(浸泡)化学强化处理液的时间，最好设为数小时至数十小时。
再者，在使玻璃基板3接触化学强化处理液之前，作为预备加热，最好预先将玻璃基板3加热到100℃至300℃。
并且，在本发明的化学强化处理工序中，适当控制玻璃基板3和化学强化处理液的相对的移动。例如，在该化学强化处理工序中，使化学强化处理液相对于玻璃基板3流动，从而相对于玻璃基板3的主表面部始终提供新的化学强化处理液。作为使化学强化处理液流动的方法，除了用泵，在化学强化槽内使化学强化处理液循环搅拌的方法之外，还可以考虑用超声波励振器或发泡(泡沫)器，使化学强化处理液振动、摇动，从而流动，并相对于玻璃基板3的主表面部始终提供新的化学强化处理液的方法等。另外，也可以利用化学强化槽内的化学强化处理液的温度分布，通过对流使该化学强化处理液循环，从而相对于玻璃基板3的主表面部始终提供新的化学强化处理液。
另外，在该化学强化工序中，也可以使玻璃基板3相对于化学强化处理液移动。即，如图2所示，可以考虑通过使由支架4保持的玻璃基板3，按照每个支架4，在化学强化处理液中，以规定时间间隔经过规定时间，向一定方向移动，或者，使其往复移动(摇动)的方式，相对于玻璃基板3的主表面部始终提供新的化学强化处理液。
通过这样的、化学强化处理液的相对于玻璃基板3的流动，或者，玻璃基板3的相对于化学强化处理液的移动，相对于玻璃基板3的主表面部，可以始终提供新的化学强化处理液，因此可以很好地进行对于该玻璃基板3的化学强化处理，可以抑制玻璃基板3的表面的波纹度(Wa)的增大。
波纹度(Wa)，如前述那样，例如，用多功能盘用干涉仪“OPTIFLAT”等测定，波纹的波长(峰与峰，或者，谷与谷的距离)，为300μm至5mm左右，可以通过以下的公式得到。
Wa＝(1/N)∑i＝1 N|xi-xa|
在此，xi，是测定点的测定点值(测定点的从基准线到测定曲线的高度)，xa，是测定点值的平均值，N，是测定点数。
即，波纹度(Wa)，指的是从中心线到测定曲线的偏差的绝对值的平均。这里，中心线，说的是当画出与测定曲线的平均线平行的直线时，该直线和测定曲线围成的面积，在该直线的两侧相等的直线。该波纹度(Wa)，可以作为用非接触干涉法，测定由从玻璃基板3的表面内的中心离开规定距离的点构成的2个同心圆所围成的区域的、波长为300μm至5mm的波纹的平均高度来表示。再者，详细的测定方法，例如，美国专利(USP5,737,081、USP5,471,307)中有所记载。
结束了该化学强化工序之后的玻璃基板3，如图1所示，被冷却，经过清洗工序，成为制品(磁盘用玻璃基板)。
另外，在本发明中，可以预先求出HDD的滑行高度，和化学强化处理之后的玻璃基板3的表面的波纹度(Wa)的关系，为了将波纹度(Wa)的值，设为小于等于使HDD的滑行高度小于等于所需的数值的值，决定化学强化处理液的相对于玻璃基板3的流动的条件。
或者，在本发明中，可以预先求出HDD的滑行高度，和化学强化处理之后的玻璃基板3的表面的波纹度(Wa)的关系，为了将波纹度(Wa)的值，设为小于等于使HDD的滑行高度小于等于所需的数值的值，决定玻璃基板3的相对于化学强化处理液的移动的条件。
在此，HDD的滑行高度，例如，最好小于等于10nm。
再者，关于HDD的滑行高度和化学强化处理之后的玻璃基板3的表面的波纹度(Wa)的关系，例如，在特开2000-348332公报中，记载了滑行高度和玻璃基板表面的微波纹度(Ra’、wa)之间有关联的情况。并且，可以考虑HDD的滑行高度，与本发明的玻璃基板3的表面的波纹度(Wa)(测定波长为300μm至5mm的波纹时的算术平均值)也是相关的。
按照所述方式制造的本发明的磁盘用玻璃基板，作为盘厚小于0.5mm，特别是，盘厚为0.1mm至0.4mm的薄型磁盘用玻璃基板特别合适。另外，该磁盘用玻璃基板，作为盘的直径(外径)小于等于30mm的小型磁盘用玻璃基板特别合适。因为这种薄型、小型磁盘，搭载在“1英寸型HDD”，或者，比“1英寸型HDD”更小型的“0.85英寸型HDD”上。即，该磁盘用玻璃基板，作为搭载在“1英寸型HDD”，或者，“0.85英寸型HDD”上的磁盘用玻璃基板很合适。
再者，用于制造搭载在“1英寸型HDD”上的磁盘的磁盘用玻璃基板的直径，大约是27.4mm，盘厚，是0.381mm。另外，用于制造搭载在“0.85英寸型HDD”上的磁盘的磁盘用玻璃基板的直径，大约是21.6mm。
再者，在本发明中，对于磁盘用玻璃基板的直径(尺寸)，没有特别地限定。但是，本发明，特别是，在制造小径的磁盘用玻璃基板时发挥良好的有用性。这里所说的小径，例如，是直径小于等于30mm，或者，盘厚小于等于0.5mm的磁盘用玻璃基板。即，在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，可以将玻璃基板的直径小于等于30mm，或者，盘厚小于等于0.5mm的情况作为特征。
例如，直径小于等于30mm的小径的磁盘，在所谓的车辆行驶用信息***等车载用设备，和所谓的PDA和手机终端装置等便携式设备的记录装置中被使用，与固定使用的设备的通常的磁盘相比，要求较高的耐久性和耐冲击性。
(磁记录层的成膜)
在本发明的磁盘的制造方法中，作为形成在按照上述方式制造的磁盘用玻璃基板上的磁记录层，例如，可以使用由钴(Co)类铁磁性材料构成的。特别是，最好作为由可以得到较高的顽磁力的钴-铂(Co-Pt)类铁磁性材料，或钴-铬(Co-Cr)类铁磁性材料构成的磁记录层来形成。再者，作为磁记录层的形成方法，可以采用DC磁控管溅射法。
另外，在玻璃基板和磁记录层之间，最好适当***基底层。作为这些基底层的材料，可以使用Al-Ru类合金，或Cr类合金等。
另外，在磁记录层上，可以设置用于从磁头的冲击之下保护磁盘的保护层。作为该保护层，最好可以使用硬质的碳化氢保护层。
进而，通过在该保护层上形成由PFPE(氟化聚醚)化合物构成的润滑层，可以缓和磁头和磁盘的干扰。该润滑层，例如，可以通过浸泡法涂布成膜来形成。
(实施例)
以下，通过列举实施例以及比较例，具体地说明。再者，本发明，不限于这些实施例的构成。
实施例1(磁盘用玻璃基板的制造方法的实施例)
以下叙述的本实施例的磁盘用玻璃基板的制造方法，由以下的(1)至(7)的工序组成。
(1)粗研磨工序
(2)形状加工工序
(3)精研磨工序
(4)端面镜面加工(抛光)工序
(5)第1抛光工序
(6)第2抛光工序
(7)化学强化工序
(8)清洗工序
首先，准备由非晶形的硅酸铝玻璃构成的盘状的玻璃母材。该硅酸铝玻璃含有锂。该硅酸铝玻璃的成分，包括63.6重量％的SiO2，14.2重量％的Al2O3，10.4重量％的Na2O，5.4重量％的Li2O，6.0重量％的ZnO2，0.4重量％的Sb2O3。
(1)粗研磨工序
将由熔融的硅酸铝玻璃形成的厚度0.6mm的片状玻璃用作玻璃母材，利用研磨砂轮，从该片状玻璃得到直径22.9mm、厚度0.6mm的圆盘状的玻璃基板。
作为该片状玻璃的材料的硅酸铝玻璃，也可以是含有58至75重量％的SiO2，5至23重量％的Al2O3，4至13重量％的Na2O，3至10重量％的Li2O的材料。
其次，为了提高尺寸精度以及形状精度，对玻璃基板实施研磨工序。该研磨工序，用两面研磨装置，然后用粒度#400的磨料进行。
(2)形状加工工序
其次，用圆筒状的砂轮，在玻璃基板的中央部分形成直径6.1mm的孔，同时进行外周端面的研磨，然后在使直径成为21.63mm之后，在外周端面以及内周端面上实施规定的磨边加工。这时的玻璃基板的端面的表面粗糙度，Rmax(最大值)为4μm左右。
(3)精研磨工序
其次，将砂轮的粒度换成#1000，通过将玻璃基板的主表面进行研磨，使主表面的表面粗糙度成为Rmax为2μm左右，算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm左右。
通过进行该精研磨工序，减少在作为前工序的粗研磨工序和形状加工工序中形成在主表面上的细微的凹凸形状。
(4)端面镜面加工(抛光)工序
接着，对于玻璃基板的端面，利用刷子研磨，一面使玻璃基板旋转，一面将玻璃基板的端面(内周端面以及外周端面)的表面的粗糙度，研磨到在算术平均粗糙度(Ra)为40μm左右。
再者，在该端面镜面加工(抛光)工序中，将玻璃基板重叠后对端面进行抛光，这时，为了避免在玻璃基板的主表面上造成伤痕等，最好在后述的第1抛光工序之前，或者，在第2抛光工序的前后进行。
通过该端面镜面加工(抛光)工序，玻璃基板的端面，加工成可以防止微粒等灰尘的镜面状态。
(5)第1抛光工序
其次，为了除去在上述的精研磨工序中残留的伤痕和变形，用两面研磨装置，进行第1抛光工序。
作为研磨衬垫，使用泡沫聚氨酯，实施第1抛光工序。研磨条件，使用由氧化铈以及RO水构成的研磨液。将结束了该第1抛光工序的玻璃基板，顺次浸泡在中性清洗剂、纯水(1)、纯水(2)、IPA(异丙醇)、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽内，然后进行超声波清洗，并使其干燥。
(6)第2抛光工序
其次，用与在第1研磨工序使用的两面研磨装置相同的两面研磨装置，将磨光垫换成软质研磨衬垫(泡沫聚氨酯)，然后作为主表面的镜面研磨工序，实施第2抛光工序。
第2抛光工序，是以一面维持由上述第1抛光工序得到的平坦的主表面，一面切实地除去裂纹，并制成使该主表面的表面粗糙度算术平均粗糙度(Ra)降低到例如0.4至0.1nm左右的镜面为目的的工序。
研磨液，使用由胶态硅石磨料(平均粒径80nm)以及RO水构成的研磨液，将荷重设为100g/cm2，将研磨时间设为5分钟。
将结束了该第2研磨工序的玻璃基板，顺次浸泡在中性清洗剂、纯水(1)、纯水(2)、IPA(异丙醇)、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽内，然后进行超声波清洗，并使其干燥。
(7)化学强化工序
其次，对结束了清洗的玻璃基板，实施化学强化处理。该化学强化处理，将使混合了硝酸钾、硝酸钠和硝酸锂的化学强化盐融化的化学强化溶化盐，用作化学强化液来进行。
将该化学强化液加热到340℃至380℃，将结束了清洗以及干燥的玻璃基板，在化学强化槽中浸泡在化学强化处理液中大约2小时至4小时，来进行化学强化处理。在该浸泡之际，为了将磁盘用玻璃基板的表面整体进行化学强化，如图2所示，在以保持多个玻璃基板3的周缘部分(端面)的方式容纳在支架4内的状态下进行。在该支架4中，以将主表面设为大致垂直的状态保持各玻璃基板3。
并且，在该化学强化处理工序中，每隔30分钟，使保持在支架4内的玻璃基板，如图2中箭头A所示那样，沿着上下方向摇动(往复移动)，并持续3分钟。摇动的距离(振幅)，设为50mm至100mm左右，即，玻璃基板3的直径(21.6mm)的2.5倍至5倍左右。
(8)清洗工序
将结束了化学强化工序的磁盘用玻璃基板，浸泡在20℃的水槽内淬火，并维持大约10分钟。
将结束了淬火的磁盘用玻璃基板，浸泡在加热到大约40℃的浓硫酸中进行清洗。进而，将结束了硫酸清洗的磁盘用玻璃基板，顺次浸泡在纯水(1)、纯水(2)、IPA(异丙醇)、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽内，然后进行超声波清洗，并使其干燥。
其次，对结束了清洗的磁盘用玻璃基板的主表面，进行目视检查，进而，实施利用光的反射、散射以及透过的精密检查。另外，用电子显微镜精密地分析得到的磁盘用玻璃基板的主表面，确认是不存在裂纹和凸部(微波纹)等的良好的镜面。
即，确认经过上述这些工序得到的磁盘用玻璃基板的主表面的微波纹度(Ra’、wa)，是2.5nm，是超平滑的镜面。该微波纹度(Ra’、wa)的最大值，是用相位移动技术(PHASE SHIFTTECHNOLOGY)社制“MicroXAM”，通过非接触激光干涉法，测定波长为4μm至1mm的波纹时的最大值。测定范围，在各边为800μm以及980μm的矩形(800μm×980μm)的范围内。
另外，对于由从磁盘用玻璃基板的表面内的中心离开规定距离的点构成的2个同心圆所围成的区域，用相位移动技术(PHASE SHIFTTECHNOLOGY)社制的多功能盘用干涉仪“OPTIFLAT”，通过非接触激光干涉法测定的波长为300μm至5mm的波纹的平均高度(波纹度(Wa))，是0.7nm至1.1nm，是超平滑的基板。波纹的平均高度Wa，通过以下的公式求出。
Wa＝(1/N)∑i＝1 N|xi-xa|
在此，xi，是测定点的测定点值(测定点的从基准线到测定曲线的高度)，xa，是测定点值的平均值，N，是测定点数。
另外，可以确认通过使用了胶态硅石磨料(平均粒径80nm)的主表面的镜面研磨，精加工成在Ra上是0.30nm的平滑的镜面的情况。再者，通过将主表面制成在Ra上是0.1nm至.4nm左右的除去了裂纹的镜面，能够更可靠地防止化学强化玻璃的延迟断裂。
另外，在磁盘用玻璃基板的表面上看不到异物和成为热粗糙缺陷的原因的微粒，在圆孔的内周侧端面上也看不到异物和裂纹。
实施例2(磁盘的制造方法的实施例)
其次，经过以下的工序，制造磁盘。
在由上述的工序得到的磁盘用玻璃基板的两个主表面上，用静止对置型的DC磁控管溅射装置，顺次将Al-Ru合金的子层、Cr-W合金的基底层、Co-Cr-Pt-Ta合金的磁记录层，碳化氢保护层成膜。子层，起到使磁记录层的磁性颗粒细微化的作用，基底层，起到使磁记录层的易磁化轴沿着面内方向取向的作用。
该磁盘，至少具备作为非磁性基板的磁盘用玻璃基板，形成在该磁盘用玻璃基板上的磁记录层，形成在该磁记录层上的保护层，和形成在该保护层上的润滑层。
在磁盘用玻璃基板和磁记录层之间，形成有由子层以及基底层构成的非磁性金属层(非磁性基底层)。在该磁盘中，除了磁记录层之外，都是由非磁性体构成的层。在该实施例中，磁记录层以及保护层、保护层以及润滑层，分别以相接的状态形成。
即，首先，作为溅射靶，使用Al-Ru(铝-钌)合金(Al：50at％，Ru：50at％)，在磁盘用玻璃基板上，通过溅射将由膜厚30nm的Al-Ru合金构成的子层成膜。其次，作为溅射靶，使用Cr-W(铬-钨)合金(Cr：80at％，W：20at％)，在子层5上，通过溅射将由膜厚20nm的Cr-W合金构成的基底层成膜。接着，作为溅射靶，使用由Co-Cr-Pt-Ta(钴-铬-铂-钽)合金(Cr：20at％，Pt：12at％，Ta：5at％，剩余为Co)构成的溅射靶，在基底层上，通过溅射形成由膜厚15nm的Co-Cr-Pt-Ta合金构成的磁记录层。
其次，在磁记录层上形成由碳化氢构成的保护层，进而，用浸泡法将由PFPE构成的润滑层成膜。保护层，起到从磁头的冲击下保护磁记录层的作用。
当用以这种方式得到的磁盘，通过浮起量为10nm的滑行头进行滑行检查时，没有检查到冲突的异物等，可以维持稳定的浮起状态。另外，当用该磁盘，在700kFCI下进行记录再生试验时，可以得到足够的信号强度比(S/N比)。另外，没发现有信号的错误。
进而，当搭载在需要每1平方英寸大于等于60GB的信息记录密度的“0.85英寸型HDD”上并使其驱动时，可以基本没有问题地进行记录再生。

Claims (5)

1.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，它是包括使化学强化处理液和玻璃基板接触以进行离子交换的化学强化工序的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于：
在所述化学强化工序中，使所述化学强化处理液相对于所述玻璃基板流动。
2.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，它是包括使化学强化处理液和玻璃基板接触以进行离子交换的化学强化工序的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于：
在所述化学强化工序中，使所述玻璃基板相对于所述化学强化处理液移动。
3.如权利要求2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于：
所述玻璃基板的相对于所述化学强化处理液的移动，通过使保持所述玻璃基板的支架在所述化学强化处理液中以规定的周期摇动的方式进行。
4.一种磁盘的制造方法，其特征在于：在通过权利要求1至3的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法制造的磁盘用玻璃基板上，至少形成磁记录层。
5.一种磁盘用玻璃基板，通过权利要求1至3的任意一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法制造，呈圆盘状，直径小于等于1英寸，其特征在于：
在主表面的记录再生区域中，通过非接触激光干涉法测定的由从中心离开规定距离的点构成的2个同心圆所围成的区域的、波长为300μm至5mm波纹的、从以下的关系式求得的平均高度Wa小于等于1.0nm，
Wa＝(1/N)∑i＝1 N|xi-xa|
其中，xi是测定点的测定点值，即测定点的从基准线到测定曲线的高度，xa是测定点值的平均值，N是测定点数。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20061220