JP2003036528A - 情報記録媒体用基板及びその製造方法、並びに情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板表面に形成される微小凹凸の突起高さをよ
り一層均一化し、突起密度がばらつくのを抑制すること
のできるようにした。 【解決手段】 フロート板ガラスをガラス素板５とし、
円盤加工工程６及び端面加工工程７を施した後、化学強
化処理工程８で基板強化を行ない、次いで表面研磨工程
９で精密研磨を行ない、その後表面洗浄処理工程１０で
酸洗浄処理１０ａ及びアルカリ洗浄処理１０ｂを行い、
最後に仕上げ洗浄工程１１で仕上げ洗浄処理を行う。ま
た耐候性を改善する観点からは、表面洗浄処理工程１０
の後に脱アルカリ処理を施したり、或いは表面研磨工程
９の後にコロイダルシリカのスラリを使用してスクラブ
洗浄処理を行うのも好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体用基
板及びその製造方法、並びに情報記録媒体に関し、より
詳しくはＨＤＤ等のディスク基板として使用される情報
記録媒体用基板及びその製造方法、並びに磁気ディスク
や光磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報技術の進展は目覚しく、情報
を記憶するために磁気ディスクや光磁気ディスク、或い
は光ディスク等の各種情報記録媒体の開発が盛んに行わ
れている。

【０００３】ＨＤＤは、磁気ディスク基板に形成された
データゾーン上を磁気ヘッドが滑走することによって情
報の記録再生を行い、その方式としてＣＳＳ（Contact
Start Stop）方式やランプロード方式が知られている。

【０００４】ＣＳＳ方式は、ＣＳＳゾーンと呼称される
数十ｎｍ程度の均一な微小凹凸を主として磁気ディスク
基板の内周又は外周に沿って設け、磁気ディスク基板が
回転している間は磁気ヘッドが基板のデータゾーン上を
滑空し、磁気ディスク基板が停止又は始動するときは磁
気ディスク基板のＣＳＳゾーン上を滑走する。

【０００５】また、ランプロード方式は、磁気ディスク
基板が回転している間は磁気ヘッドが磁気ディスク基板
上を滑空し、磁気ディスク基板が停止するときは磁気ヘ
ッドを所定の格納位置に収納する。

【０００６】したがって、上記ＣＳＳ方式又はランプロ
ード方式のいずれの方式においても、磁気ディスク基板
が回転している間は、磁気ヘッドを磁気ディスク基板か
ら僅かに浮かせ、磁気ヘッドから数十ｎｍの間隙（以
下、「フライングハイト」という）を維持した状態で磁
気ディスク基板の表面上を滑空することとなる。

【０００７】そして、ＨＤＤにおいては、磁気ディスク
基板上を滑空している磁気ヘッドが該磁気ディスク基板
と接触した場合、磁気ヘッドに過大な抵抗が負荷される
のを回避する必要があり、このため、従来より、テクス
チャと呼称される多数の微小突起を磁気ディスク基板の
表面に形成することが行われ、実用化されている。

【０００８】すなわち、磁気ディスク基板の基板表面に
多数の微小凹凸を形成する技術としては、フッ酸を含む
薬液やフッ化水素ガスを使用してエッチング処理を行
い、これによりガラス基板上に多数の微小凹凸を形成す
る技術（特開昭６４−４２０２５号公報）や、ガラス基
板に結晶化処理を施した後、鏡面研磨を行い、その後フ
ッ酸に硫酸やフッ化アンモニウムを加えた薬液を使用し
てエッチング処理を行い、これによりガラス基板上に多
数の微小凹凸を形成する技術が知られており（特開平７
−２９６３８０号公報）、またガラス基板上に超微粒子
を塗布した後、ドライエッチング処理を施し、その後超
微粒子を除去してガラス基板上に多数の微小凹凸を形成
する技術（特開平８−２４９６５４号公報）や、レーザ
光を照射することによりガラス基板表面に突起部を形成
する技術（特開平７−１８２６５号公報、特開平９−１
９４２２９号公報）が知られている。

【０００９】ところで、今日の記録密度の高密度化の要
請に伴なって更なる低フライングハイト化が要求されて
きているが、そのためには、ガラス基板の基板表面に形
成される微小凹凸の突起高さを低くし、且つその突起密
度のバラツキを抑制してヘッドクラッシュやサーマルア
スペリティを回避する必要がある。そして、高密度化に
対応した表面清浄度の向上を図る必要がある一方で、ガ
ラス製のディスク基板においても、従前のアルミニウム
製ディスク基板と同等の低コストで製造することが求め
られてきている。

【００１０】このような状況下、今日では、ガラス基板
に精密研磨を施した後、エッチング処理を行ってガラス
基板の表面に微小凹凸を形成し、その後該ガラス基板に
化学強化処理を行い、これにより、磁気ディスク用基板
を製造することが広く一般に行なわれている。

【００１１】図８は、磁気ディスク用基板の製造方法の
第１の従来技術を示す製造工程図であって（例えば、特
開２０００−１３２８２９号公報；以下「第１の従来技
術」という）、該第１の従来技術では、ガラス素板１０
１を円盤加工工程１０２でドーナツ状に切断加工した
後、端面加工工程１０３でガラス素板１０１の内外周面
を所定寸法に加工し、次いで、表面研磨工程１０４でガ
ラス素板１０１の表面に研磨処理を施し、次に表面洗浄
工程１０５ではケイフッ酸等を使用してガラス素板１０
１の表面にエッチング処理を施しながら表面洗浄処理を
行い、その後化学強化処理工程１０６で基板を強化し、
続く仕上げ洗浄工程１０７ではガラス基板をアルカリ性
溶液中に浸漬し、必要に応じて超音波を照射しながらア
ルカリ洗浄を行い、ガラス基板に固着している鉄粉等の
不純物、すなわち残留異物をエッチング除去し、磁気デ
ィスク基板１０８を製造している。

【００１２】そして、前記表面研磨工程１０４では、粗
研磨処理１０４ａ、前研磨処理１０４ｂ、及び精密研磨
処理１０４ｃの３工程に区分されてガラス素板１０１の
表面を研磨処理している。

【００１３】また、その他の従来技術としては、化学強
化処理後にガラス基板の主表面（記録面）に研磨処理を
施し、ガラス基板の内外周端面部にのみ強化層を残存さ
せる一方、前記主表面の強化層を除去した磁気ディスク
基板の製造方法も知られている（特開２０００−２０７
７３０号公報；以下「第２の従来技術」という）。

【００１４】さらに、化学強化処理を行って２０μｍ以
上、好ましくは５０μｍ以上の強化層を形成し、その
後、精密研磨で前記強化層を１０μｍ以上研磨する一方
で、強化層を１０μｍ以上残した状態で脱アルカリ処理
を実行し、これにより磁気ディスク基板を製造する方法
も提案されている（特開２０００−１２８５８３号公
報；以下「第３の従来技術」という）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来技術では、精密研磨処理１０４ｃ後の表面洗浄
工程１０５におけるエッチング処理で微小凹凸の突起高
さを一定範囲内のバラツキに抑制することができても、
その後の化学強化処理工程１０６によって表面形状が変
化し、更にその後の仕上げ洗浄工程１０７における洗浄
処理でも表面形状が変化する。このため、ガラス基板上
の微小凹凸の突起高さが均一性を損ない、突起密度のバ
ラツキも増大するという問題点があった。すなわち、化
学強化処理工程１０６では、溶融塩中でＮａ⁺とＫ⁺とを
イオン交換することによりガラス基板の主表面に圧縮応
力を付与して基板強化を行っているが、前記溶融塩にお
ける組成の不均一性や前記溶融塩の経時的劣化により圧
縮応力付与時に表面形状（微小凹凸）が変化する。ま
た、化学強化処理後においては化学強化処理により生じ
た圧縮層と精密研磨処理１０４ｃにより生じた圧縮層と
が基板表面上に混在する。そして、仕上げ洗浄工程１０
７では上述したようにアルカリ性水溶液にガラス基板を
浸漬させて異物をエッチング除去しているが、化学強化
処理により生じた圧縮層と精密研磨処理１０４ｃにより
生じた圧縮層とでは処理液に対するエッチング性が異な
るため、仕上げ洗浄工程１０７の前後においても表面形
状が変化する。すなわち、仕上げ洗浄工程１０７後のガ
ラス基板は化学強化処理工程１０６前の表面形状に比
べ、ガラス基板単位においても、また複数のガラス基板
間においても、微小凹凸の突起高さが均一性を損ない、
突起密度のバラツキも増大するという問題点があった。

【００１６】また、第２の従来技術では、ガラス基板の
主表面に形成されている強化層を全て除去しているた
め、研磨処理によって除去される研磨屑が大量に排出さ
れることとなって産業廃棄物の増大を招来し、生産コス
トの高騰化を招くという問題点があった。

【００１７】また、第３の従来技術では、主表面を研磨
処理した後においても該主表面の強化層を少なくとも１
０μｍ以上残存させなければならないため、被加工物で
あるガラス素板１０１の板厚を予め厚く形成しておかな
ければならず、しかも研磨処理によって大量の研磨屑が
排出されることとなるため、第２の従来技術と同様、産
業廃棄物の増大を招来し、生産コストの高騰化を招くと
いう問題点があった。

【００１８】本発明はこのような問題点に鑑みなされて
ものであって、基板表面に形成される微小凹凸の突起高
さをより一層均一化し、突起密度がばらつくのを抑制す
ることのできる情報記録媒体用基板及びその製造方法、
並びに情報記録媒体を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、微小凹凸
の突起高さをより一層均一化し、突起密度のバラツキを
抑制すべく鋭意研究したところ、化学強化処理を行って
後に精密研磨を行うと共に、強化層を残存させた状態で
エッチング処理を施すことにより、突起密度のバラツキ
を抑制して突起高さの均一化された磁気ディスク基板を
得ることができるという知見を得た。

【００２０】すなわち、精密研磨処理後、化学強化処理
を行い、その後にエッチング液で表面洗浄処理を行うこ
とにより、突起高さが均一で突起密度のバラツキも少な
い微小凹凸を有する磁気ディスク基板を作製することが
できると考えられる。

【００２１】しかしながら、微小凹凸は、精密研磨処理
で微細な研磨砥粒を基板表面に高圧力で加圧し、これに
より高密度化された圧縮層と高密度化されていない部分
（非圧縮層とよぶ）とを形成し、その後非圧縮層をより
弱くエッチングして圧縮層を凸形状に加工することによ
り形成される。

【００２２】しかるに、精密研磨後に直ちに化学強化処
理を行った場合は、精密研磨処理で付与される圧縮層が
化学強化処理で付与される圧縮応力の状態が変わり、こ
のためその後にエッチング処理を行っても所望の微小凹
凸を形成することができないことが判明した。

【００２３】そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ねた
ところ、化学強化処理を行った後に精密研磨処理を含む
表面研磨処理を行い、その後にエッチング液で表面洗浄
処理を行うことにより突起高さが均一で突起密度のバラ
ツキのない微小凹凸を再現性よくガラス基板上に形成す
ることができるという知見を得た。しかも、化学強化処
理後の精密研磨処理では強化層を全て除去する必要はな
く、強化層を或る程度残存させた状態でエッチング処理
した方が突起高さの均一性が向上するという知見も併せ
て得た。

【００２４】本発明はこのような知見に基づきなされた
ものであって、シート状に形成されたガラス素板に表面
研磨処理を施して情報記録媒体用基板を製造する情報記
録媒体用基板の製造方法であって、前記ガラス基板に化
学強化処理を施した後、前記ガラス基板の厚み方向の研
磨量が所定範囲となるように精密研磨処理を行い、その
後表面洗浄処理を施すことを特徴としている。

【００２５】また、被加工物であるガラス素板の表面に
微細な微小傷を付けず、しかも研磨速度が低下するのを
回避するためには、前記精密研磨処理に使用される研磨
剤の平均粒径は、０．１μｍ〜１．７μｍであるのが好
ましい。

【００２６】また、前記精密研磨処理において、表面平
均粗さのバラツキや微小傷を除去するためには少なくと
も１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上研磨するのが好ま
しく、一方、製造コスト等を考慮すると研磨量は７５μ
ｍ以下、好ましくは２５μｍ以下とするのが好ましい。

【００２７】また、表面洗浄処理では、酸性水溶液を使
用して酸洗浄処理を行うことにより、圧縮応力の付与度
がより小さい非圧縮層が選択的にエッチングされて基板
表面に微小突起が形成される。

【００２８】しかるに、ガラス基板上に均一な突起高さ
と均一な突起密度を有する微小凹凸を形成するために
は、上述したような微細な研磨砥粒を使用してガラス基
板上に微細な傷が付されないように精密研磨を行なわな
ければならないため、基板表面に形成される圧縮層は微
細なものとなる。したがってエッチング力の大きな薬液
を使用すると大量にエッチングされることとなり、この
ため圧縮応力の付与された圧縮層と圧縮応力の付与度が
より小さい非圧縮層とで差がなくなり、その結果所望の
微小凹凸を形成することができなくなる。すなわち、表
面洗浄処理では適度なエッチング力を有する酸性水溶液
を選択する必要があり、斯かる観点からはフッ酸、硫
酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸を使用す
るのが好ましい。

【００２９】また、上述した酸性水溶液でガラス基板を
エッチング処理した場合、ガラス基板を構成する成分の
一部が酸性溶液に溶出するため、基板表面には厚みが薄
く機械的強度の弱い柔らかな変質層が形成される。ま
た、酸性水溶液のみで洗浄した場合、酸性水溶液中では
ガラス基板は負に帯電する一方、研磨砥粒等の異物は正
に帯電し、その結果、静電力によって異物がガラス基板
に付着する。

【００３０】しかるに、アルカリ性水溶液中では、ガラ
ス基板及び異物が共に負に帯電して互いに反発し合うた
めガラス基板上に異物が付着するのを阻止することがで
きる。しかも、水素イオン濃度ｐＨが１０以上のアルカ
リ性水溶液を使用してアルカリ洗浄を行った場合は変質
層が略完璧にエッチング除去されるため、異物を完璧に
除去することができ、ガラス基板の表面清浄度を向上さ
せることができる。

【００３１】そこで、本発明においては、前記表面洗浄
処理は、酸性水溶液、具体的にはフッ酸、硫酸、スルフ
ァミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸の中から選択された
一種以上の溶液を含む酸性水溶液を使用して酸洗浄処理
を行なった後、水素イオン濃度ｐＨが１０以上のアルカ
リ性水溶液、具体的には水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウム、アンモニア、又はテトラメチル水酸化物の中から
選択された一種以上の溶液を含むアルカリ水溶液を使用
してアルカリ洗浄を行うことを特徴としている。

【００３２】ところで、化学強化処理でガラス中のＮａ
⁺とイオン交換されたＫ⁺はガラス基板中での移動速度が
小さいため、空気中の水分とのイオン交換が起こり難
く、したがって強化層は耐候性を向上させる作用を有す
る。しかしながら、本発明では、上述の如く化学強化処
理後に研磨処理を行っているため、強化層の最外層部分
が除去され、したがって耐候性の低下を招来する虞れが
生じる。

【００３３】そこで、本発明者らは、耐候性を改善すべ
く鋭意研究をしたところ、表面洗浄処理を行った後に脱
アルカリ処理を施すことにより、耐候性を向上させるこ
とができるという知見を得た。また、この場合、強アル
カリ性水溶液を使用したのでは脱アルカリを十分に行う
ことができず、このため水素イオン濃度ｐＨが１１以下
の高温溶液（例えば、７０℃以上）を使用し、処理時間
としては少なくとも５分以上必要であることが判明し
た。

【００３４】したがって、本発明は、前記アルカリ処理
を施した後に脱アルカリ処理を施すことを特徴とし、前
記脱アルカリ処理は、水素イオン濃度ｐＨが１１以下の
高温溶液を使用して行うことを特徴とし、さらに、前記
高温溶液は７０℃以上であって、前記アルカリ処理の所
要時間は少なくとも５分以上であることを特徴としてい
る。

【００３５】また、前記脱アルカリ処理は、高温酸性ガ
スを使用して行っても上述と同様の効果を奏することが
できる。

【００３６】また、前記精密研磨処理後であって前記表
面洗浄処理前にコロイダルシリカ等の微細な研磨砥粒を
使用して精密研磨を行うとガラス基板の表面は極めて平
坦となり、表面に析出するアルカリ成分が結晶化する際
の核となる突起が生成されず、したがってアルカリ成分
が表面に析出してもサーマルアスペリティの原因となる
突起が形成されないことが判明した。

【００３７】そこで、本発明は、前記精密研磨処理後に
研磨砥粒を使用したスクラブ洗浄処理を実行し、この後
前記表面洗浄処理を実行することを特徴とし、また前記
研磨砥粒はコロイダルシリカのスラリであることを特徴
としている。

【００３８】また、本発明に係る情報記録媒体用基板
は、前記製造方法で製造され、ガラス基板の表面平均粗
さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであって、前記基板表
面の切断面における断面曲線の面積総和の５０％に相当
する等高面を基準線とした場合に該基準線から前記面積
総和の０．４％に相当する等高面までの高さが０．５ｎ
ｍ〜５ｎｍであることを特徴としている。

【００３９】すなわち、基板表面の表面形状は一般的に
は表面平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１）で評価され
るが、表面平均粗さＲａは、算出方法の特殊性から高い
突起が生じていても突起数が少なければ小さくなり、ま
た、高い突起がなくても多数の小さな突起が生じていれ
ば大きくなり、表面平均粗さＲａのみで異常突起を評価
するのは不十分である。

【００４０】そこで、本発明では、基板表面の切断面に
おける断面曲線の面積総和の５０％に相当する等高面を
基準線とした場合に該基準線から前記面積総和の０．４
％に相当する等高面までの高さ、すなわちベアリングハ
イトＢＨ０４を表面平均粗さＲａに加えて評価基準とす
ることとした。

【００４１】すなわち、本発明の情報記録媒体用基板
は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定された表面平
均粗さＲａを０．１ｎｍ〜１．５ｎｍ、ベアリングハイ
トＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５ｎｍとしたので、フライン
グハイトを小さくすることができ、磁気ヘッドの安定し
た滑空を確保することができ、ヘッドクラッシュやサー
マルアスペリティの発生を回避することができる。

【００４２】また、本発明に係る情報記録媒体は、上記
情報記録媒体用基板の表面に情報記録層が積層されてい
ることを特徴としている。

【００４３】上記構成によれば、極めて平面性に優れた
データゾーンの高密度化に対応した情報記録媒体を容易
に得ることができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳説する。

【００４５】図１は本発明に係る情報記録媒体としての
磁気ディスクの一実施の形態を模式的に示した断面図で
あって、該磁気ディスクは、下地層２、磁性層３、及び
保護層４が周知のスパッタリング法により磁気ディスク
基板１の表面に順次積層されている。

【００４６】尚、前記下地層２としてはＣｒＭｏ、Ｃ
ｒ、ＣｒＶ等を使用することができ、前記磁性層３は、
優れた情報記録再生特性や膜密着性を確保することがで
きるものとして、ＣｏＰｔＣｒやＣｏＰｔＣｒＴａ等の
コバルト系合金を使用することができる。前記保護層４
としては水素化カーボン等のカーボン系材料を使用する
ことができる。

【００４７】そして、前記磁気ディスク基板１は、後述
する製造方法により製造され、ガラス基板の表面平均粗
さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであって、且つベアリ
ングハイトＢＨ０４が０．５ｎｍ〜５ｎｍとされ、これ
によりヘッドクラッシュやサーマルアスペリティを生じ
ることもなくフライングハイトをより一層低くしても安
定した滑空が可能となる。

【００４８】すなわち、磁気ヘッドの安定した滑空を確
保しつつフライングハイトを小さくするためには、上述
したように異常突起の発生を防止する必要があり、この
ため、まずガラス基板の表面形状を表面平均粗さＲａ
（原子間力顕微鏡）で評価する必要があり、本実施の形
態では表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍに設
定されている。

【００４９】すなわち、表面平均粗さＲａが１．５ｎｍ
を超えると基板表面の平滑さを損ない、磁気ディスク基
板上を滑空している磁気ヘッドが基板と衝突してヘッド
クラッシュを生じたりサーマルアスペリティが発生する
虞がある。一方、製造コスト等を考慮すると表面平均粗
さＲａが０．１ｎｍ以下の磁気ディスク基板を大量生産
するのは困難である。

【００５０】そこで、本実施の形態では、まず表面平均
粗さＲａを０．１ｎｍ〜１．５ｎｍに設定した。

【００５１】ところで、この表面粗さＲａは、被測定物
（本実施の形態では、ガラス基板）の断面曲線から所定
波長より長い表面うねり成分をカットオフした粗さ曲線
の積分平均値として算出される。

【００５２】したがって、高い突起が生じていても突起
数が少なければ表面粗さＲａは小さくなり、また、高い
突起がなくても多数の小さな突起が生じていれば表面粗
さＲａは大きくなる。すなわち、ガラス基板の表面形状
を表面粗さＲａで評価した場合、高い突起部を有してい
るためヘッドクラッシュやサーマルアスペリティの生じ
る虞があっても表面平均粗さＲａは許容範囲内となるこ
とがあり、したがって表面平均粗さＲａのみでは磁気デ
ィスク基板を高精度に形状評価することはできない。

【００５３】そこで、本実施の形態では、ベアリングハ
イトＢＨの概念を導入し、該ベアリングハイトＢＨでも
ってガラス基板の形状評価をしている。

【００５４】すなわち、図２に示すように、ガラス基板
の表面に直角な平面で前記表面を切断したときの輪郭で
ある断面曲線Ｓを求め、断面曲線Ｓの最大値及び最小値
間をベアリングレシオＢＲと定義すると、断面曲線Ｓの
面積総和の平均線を示す等高面はベアリングレシオＢＲ
が５０％の場合を示し、断面曲線Ｓの最大値はベアリン
グレシオＢＲが０％の場合を示すこととなる。

【００５５】したがって、ベアリングレシオＢＲが５０
％の位置から高さ方向の距離をベアリングハイトＢＨと
定義するとガラス基板の表面形状はベアリングハイトＢ
Ｈの高さ方向の距離で評価することができ、本実施の形
態ではベアリングレシオＢＲが５０％から０．４％まで
の高さ方向の距離、すなわちＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５
ｎｍに設定している。

【００５６】すなわち、ＢＨ０４が０．５ｎｍ未満の場
合は磁気ヘッドの飛行安定性が急激に低下してヘッドク
ラッシュやサーマルアスペリティが発生する虞がある。
一方、ＢＨ０４が５ｎｍを超えるとフライングハイトを
小さくした場合に磁気ヘッドが突起部に衝突する確率が
高くなり、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティが
発生し易くなる。そこで、本実施の形態では、フライン
グハイトの狭小化の要請を考慮し、ＢＨ０４を０．５ｎ
ｍ〜５ｎｍに設定している。

【００５７】尚、ディスク基板上でヘッドクラッシュや
サーマルアスペリティが生じる機構を考慮すると、ベア
リングハイトＢＨ（ベアリングレシオＢＲの高さ方向の
距離）は大きくとった方が高精度に評価することができ
る一方、ベアリングハイトＢＨを過度に大きくとるとヘ
ッドクラッシュ等に影響しないノイズ因子が強調され、
感度が悪化する。このため、本実施の形態ではベアリン
グハイトＢＨをＢＨ０４（ベアリングレシオＢＲが５０
％から０．４％までの高さ方向の距離）で評価すること
とした。

【００５８】そして、このように本実施の形態によれ
ば、ＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５ｎｍとすることにより、
ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティを生じること
もなくフライングハイトをより一層小さくすることので
きる磁気ディスク用基板を得ることができる。

【００５９】次に、上記磁気ディスク基板１の製造方法
を詳述する。

【００６０】図３は上記磁気ディスク基板１の製造方法
の一実施の形態（第１の実施の形態）を示す製造工程図
であって、該磁気ディスク基板１は、所定の製法で得ら
れた板ガラスをガラス素板５とし、円盤加工工程６→端
面加工工程７→化学強化処理工程８→表面研磨工程９→
表面洗浄処理工程１０→仕上げ洗浄工程１１を経て製造
される。

【００６１】ガラス材料としては、特に限定されるもの
ではなく、ＳｉＯ₂、Ｎａ₂Ｏ、ＣａＯを主成分としたソ
ーダライムガラス、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒ₂Ｏ（但し、
Ｒ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）を主成分としたアルミノシリケー
トガラス、或いはボロシリケートガラス、Ｌｉ₂Ｏ−Ｓ
ｉＯ₂系ガラス、Ｌｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラ
ス、Ｒ′Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス（但し、Ｒ′
＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａ）を使用することがで
き、これらガラス材にＺｒＯ₂やＴｉＯ₂等を添加したガ
ラス強化用ガラスを使用することができる。

【００６２】尚、前記ガラス素板１は、溶融スズ上にガ
ラス原料を流し込んで形成した所定高温状態のリボン状
ガラスからガラス素板を製造するフロート法や、作業槽
から下方に流れ出した溶融ガラスから重力でもってガラ
スリボンを形成し該ガラスリボンからガラス素板を製造
するダウンドロー法により製造することができる。

【００６３】以下、上記各工程を順次説明する。

【００６４】（１）円盤加工工程６ 円盤加工工程６では、超硬合金又はダイヤモンドが付設
されたカッターを使用し、所定外径及び所定内径を有す
るように外周面及び内周面に沿って同時に切断し、これ
により同心度の優れたドーナツ状のガラス素板５を製造
する。

【００６５】尚、本実施の形態では、外周面及び内周面
を同時に切断しているが、最初に外周面を所定外径を有
するように切断し、その後円筒形のダイヤモンド砥石を
使用して所定内径を有するように穿孔してもよく、プレ
ス法で外径が所定寸法となるように作製し、その後所定
内径を有するようにダイヤモンド砥石で穿孔してもよ
い。

【００６６】（２）端面加工工程７ 端面加工工程７では、ドーナツ状のガラス素板５の外径
寸法及び内径寸法が製品である磁気ディスク基板１の外
径寸法及び内径寸法となるように端面の研削・研磨処理
を行い、ガラス基板を製造する。具体的には、ダイヤモ
ンド砥粒を付着させた砥石を使用し、砥粒粒度の異なる
ダイヤモンド砥粒で２段階に分けて内外周面の研削加
工、及び内外周面の角部における面取り加工を行い、ガ
ラス基板を製造する。

【００６７】尚、ダイヤモンド砥粒の砥粒粒度は要求さ
れる品質に応じて適宜最適砥粒粒度のダイヤモンド砥粒
を使用する。また、上述した円盤加工工程６で、既に製
品である磁気ディスク基板１の外径寸法及び内径寸法に
近似した寸法に円盤加工されている場合は２段階に分け
て研削加工を行う必要がなく、研削加工は１段階で済む
のはいうまでもない。

【００６８】そしてこの後、遊離砥粒としてのＣｅＯ₂
（酸化セリウム）砥粒を使用し、端面（面取り部を含
む；以下、同様）を研磨して斯かる端面の表面粗さＲａ
が所定値以下となるようにし、端面を平滑化する。

【００６９】（３）化学強化処理工程８ 化学強化処理工程８では、所定温度に調整された溶融
塩、例えば硝酸カリウム（ＫＮＯ₃）と硝酸ナトリウム
（ＮａＮＯ₃）の混合溶液からなる溶融塩にガラス基板
を所定時間浸漬し、ガラス基板の化学成分中のＬｉ⁺¹や
Ｎａ⁺¹をイオン半径のより大きいＮａ⁺やＫ⁺¹にイオン
交換する化学強化処理が実行される。そして、このよう
な化学強化処理を行うことにより表面圧縮応力が高めら
れ、これにより磁気ディスクを高速回転させても破損す
るのを防止することができる。

【００７０】そしてこの後、ガラス基板を常温付近まで
徐冷し、ガラス基板に付着している溶融塩を温純水中で
洗い落とす。

【００７１】（４）表面研磨工程９ 表面研磨工程９では、平均粒径が０．１μｍ〜１．７μ
ｍの遊離砥粒（超微粒子砥粒）を使用し、斯かる粒径を
有する遊離砥粒を研磨液に分散させた研磨剤をガラス基
板の表面に供給し、且つ所定の荷重を付加しながら該ガ
ラス基板の表面に精密研磨処理９ａを施し、基板表面に
圧縮層と非圧縮層とが混在する層を形成する。

【００７２】このように遊離砥粒の粒径を限定したのは
以下の理由による。

【００７３】平均粒径が１．７μｍを超えると、遊離砥
粒の粒径が全体的に大きくなるため、遊離砥粒によって
ガラス基板の表面に傷が付き易くなる。一方、平均粒径
が０．１μｍ未満の場合は遊離砥粒の粒径が小さくなる
ため、研磨処理に要する時間が長くなって生産性が低下
する。

【００７４】そこで、本実施の形態では、平均粒径が
０．１μｍ〜１．７μｍの遊離砥粒を使用して精密研磨
処理９ａを行い、これにより遊離砥粒により強く加圧研
磨された圧縮層と遊離砥粒によりそれほど加圧研磨され
なかった非圧縮層と不均一に混在する層が基板表面に形
成されることとなる。

【００７５】また、精密研磨処理９ａでは、研磨量をガ
ラス基板の表面から厚み方向に１μｍ〜７５μｍ、好ま
しくは３μｍ〜２５μｍとした。すなわち、研磨量が１
μｍ未満の場合は研磨量が少なすぎ、しかもガラス素板
５をフロート法で製造した場合は、下面にスズが付着し
ているため、後述する表面洗浄処理を行った場合、スズ
の付着していない上面との間で表面平均粗さＲａの差が
大きくなる。このため、研磨量としては少なくとも１μ
ｍ以上必要であり、また研磨処理を５０〜１００枚単位
でバッチ処理した場合のバラツキを考慮すると３μｍ以
上研磨するのが好ましい。

【００７６】一方、研磨量が２５μｍを超えた場合は、
過度な研磨が行われ、研磨屑が大量に発生して産業廃棄
物を無駄に排出することとなり、また通常、研磨速度は
０．５〜０．７μｍ／minであるため研磨時間が長時間
を要し、生産性低下を招来する。特に、研磨量が７５μ
ｍを超えると磁気ディスク基板上の記録面の強化層が薄
くなり、基板強度の低下を招来する虞がある。そこで、
本実施の形態では、精密研磨処理８ａにおける研磨量を
ガラス基板の表面から１μｍ〜７５μｍ、好ましくは３
μｍ〜２５μｍとした。

【００７７】尚、遊離砥粒の砥粒種は特に限定されるも
のでなく、ＣｅＯ₂やＬａ₂Ｏ₃等の稀土類酸化物、Ｚｒ
Ｏ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂（コロイダルシリ
カ）等を使用することができるが、優れた研磨効率を得
る観点からは、稀土類酸化物、特にＣｅＯ₂系砥粒を使
用するのが好ましい。

【００７８】また、研磨に使用する研磨パッドも特に限
定されず、不織布や発泡体を用いることができるが、連
続発泡層の表面を仕上げて開口部を形成した層（ＮＡＰ
層）とベース層から形成されるスエードパッドを使用す
ると、ガラス基板への傷の形成防止の観点から好まし
い。

【００７９】（５）表面洗浄処理工程１０ 表面洗浄処理工程１０では、酸洗浄処理１０ａとアルカ
リ洗浄１０ｂとを行う。

【００８０】まず、酸洗浄処理１０ａでは、酸性水溶液
を使用してエッチング処理を行う。

【００８１】すなわち、精密研磨処理９ａにより形成さ
れた圧縮層では緻密化したＳｉＯ₂がその他の成分の溶
出を妨げ、その結果、溶解性が小さくなって酸性水溶液
に対してエッチングされ難くなるため、圧縮層と非圧縮
層とでエッチング速度に顕著な差異が生じる。つまり、
圧縮層は非圧縮層に比べてエッチング速度が遅いため、
ガラス基板の表面には圧縮層に対応して多数の微小突起
が形成されることとなる。

【００８２】尚、酸性水溶液は特に限定されないが、フ
ッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸
がガラス基板の表面での所望のエッチング処理を促進す
る上で好ましい。

【００８３】次に、このようにして酸洗浄処理１０ａを
終了した後、アルカリ洗浄処理１０ｂを行う。すなわ
ち、酸洗浄処理１０ａにより、深く大きな圧痕が付与さ
れた部分には突起高さの大きな微小突起が形成され、圧
痕付与の程度が浅かったり小さかった部分には突起高さ
の小さな微小突起が形成されるが、上述したような酸性
のエッチング液で表面処理を行った場合、ＳｉＯ₂に富
んだ成分が溶出し、その結果ガラス基板の表面には厚み
が薄くて機械的強度が弱く軟質な変質層が形成される。

【００８４】また、酸性水溶液のみで表面洗浄した場
合、酸性水溶液中ではガラス基板は負に帯電する一方、
研磨砥粒等の異物は正に帯電し、このため静電力により
異物がガラス基板に再付着して異物を除去するのが困難
となるが、アルカリ性水溶液中ではガラス及び異物の双
方共、負に帯電するため互いに反発する。すなわち、ア
ルカリ水溶液中ではガラス及び異物の双方共、負に帯電
するため互いに反発し、その結果ガラス基板に異物が再
付着するのを効果的に防止することができる。しかもア
ルカリ性水溶液でアルカリ洗浄を行うことにより、酸洗
浄処理１０ａで形成された変質層がエッチング除去さ
れ、表層面も硬化されることとなる。

【００８５】ここで、アルカリ性水溶液の種類は特に限
定されないが、変質層を短時間で効率良く完全に除去す
るためには水素イオン濃度ｐＨが１０以上であるのが好
ましく、具体的には水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム、アンモニア、又はテトラメチル水酸化物（例えば、
水酸化テトラメチルアミン）を使用することができる。

【００８６】尚、酸洗浄処理１０ａを行わずにアルカリ
洗浄処理１０ｂのみを行った場合はアルカリ性水溶液は
エッチング力が弱いため、僅かなエッチング処理しか行
うことができない。このため、表面に変質層が生じるの
を回避すると共に異物がガラス基板に付着するのを防止
するためには、上述の如く酸洗浄処理１０ａを行った
後、アルカリ洗浄処理１０ｂを行う必要がある。 （６）仕上げ洗浄工程１１ 仕上げ洗浄工程１１では、ガラス基板を純水中に浸漬
し、必要に応じて超音波を照射しながら洗浄し、ガラス
基板の表面に固着している研磨剤や化学処理時に付着し
た溶融塩等の不純物を除去し、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）で乾燥させ、製品としての磁気ディスク基板
１が製造される。

【００８７】図４は上記第１の実施の形態の変形例であ
って、本変形例では表面研磨工程９′において、精密研
磨処理９ａ′を行う前に前研磨処理９ｂ′を行い、これ
により表面研磨工程９′に要する時間の更なる短縮化を
図っている。

【００８８】すなわち、前研磨処理９ｂ′では、精密研
磨処理９ａ′で使用する遊離砥粒よりも粒径の大きな遊
離砥粒（微粒子砥粒）を使用して前研磨を行うことによ
り、表面研磨に要する研磨時間を短縮化し、高品質を有
する信頼性の優れた磁気ディスク基板１の生産性向上を
図っている。

【００８９】図５は本発明に係る情報記録媒体用基板の
第２の実施の形態を示す製造工程図であって、本第２の
実施の形態では、表面洗浄処理１０を施した後に脱アル
カリ処理１２を施し、これにより耐候性を改善してい
る。

【００９０】すなわち、化学強化処理工程８でＮａ⁺や
Ｌｉ⁺よりもイオン半径の大きなＮａ ⁺やＫ⁺に交換され
たガラス基板は、該ガラス基板表面でのアルカリイオン
の移動速度が小さいため、空気中の水分とのイオン交換
が起こり難く、したがって強化層は耐候性を向上させる
作用を有する。しかしながら、化学強化処理後に研磨処
理を行うと強化層が除去されるため、耐候性が劣化す
る。

【００９１】このため、本第２の実施の形態では、水素
イオン濃度ｐＨが１１以下で温度７０℃以上の高温溶液
又は酸性ガス（例えば、窒素と二酸化イオウの混合物）
を使用して少なくとも５分以上の脱アルカリ処理を行
い、これによりガラス基板表面のアルカリ成分量をより
小さくし、アルカリ物質の表面への析出を防止して耐候
性の改善を図っている。

【００９２】尚、上記脱アルカリ処理１２で水素イオン
濃度ｐＨが１１未満の高温溶液を使用したのは、水素イ
オン濃度ｐＨが１１以上の場合はアルカリ性が強すぎて
十分な脱アルカリ処理を行うことができないからであ
る。また、７０℃以上の高温溶液を５分以上の時間をか
けて処理することとしたのは、７０℃未満の温水では処
理時間を５分以上としても脱アルカリ処理を十分に行う
ことができず、また、７０℃以上であっても処理時間が
５分未満の場合は処理時間が短か過ぎて脱アルカリ処理
を十分に行うことができず、いずれにしても長時間放置
した場合にアルカリ物質が表面に溶出し、所望の耐候性
を得ることができないためである。

【００９３】図６は本発明に係る情報記録媒体用基板の
第３の実施の形態を示す製造工程図であって、本第３の
実施の形態では、表面研磨加工９を施した後にコロイダ
ルシリカのスラリ等の微細な研磨剤を使用してスクラブ
洗浄処理１３を行い、これによりガラス基板の平坦性を
向上させている。

【００９４】すなわち、コロイダルシリカのスラリ等、
微細な研磨剤でガラス基板の主表面（記録面）を精密研
磨して該ガラス基板の平坦性を向上させることにより、
表面に析出してきたアルカリ物質が結晶化する際に核と
なる突起が形成されず、したがってアルカリ物質が表面
に析出してもサーマルアスペリティの発生原因となる突
起が形成されず、１０ｎｍ以下の低フライングハイトで
も安定した滑空が可能となる。

【００９５】

【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

【００９６】（第１の実施例）本発明者らは、精密研磨
処理での研磨量が異なる磁気ディスク基板を作成し、磁
気ディスク基板の表面性状を評価した。

【００９７】すなわち、まず、周知のフロート法により
ＳｉＯ₂：６５ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃：１６ｗｔ％、Ｌｉ
₂Ｏ：４ｗｔ％、Ｎａ₂Ｏ：９ｗｔ％、ＭｇＯ：２ｗｔ
％、ＣａＯ：４ｗｔ％の組成を有するアルミノシリケー
ト系のガラス材料から板厚０．６８５ｍｍのガラス素板
を２０個取得した。

【００９８】次に、超硬合金が付設されたカッターを使
用し、外径が９６ｍｍ、内径が２４ｍｍとなるようにガ
ラス素板を外周面及び内周面に沿って同時に切断し、該
ガラス素板をドーナツ状に加工し、ガラス基板を作製し
た。

【００９９】次いで、ダイヤモンド砥粒を付着させた砥
石を使用して内外周面の研削加工や角部の面取り加工を
行い、この後ＣｅＯ₂砥粒を使用し、面取り部を含む端
面を研磨し、外周面及び内周面を鏡面加工した。

【０１００】そしてその後、試薬１級の硝酸ナトリウム
と試薬１級の硝酸カリウムとを容量比で４０：６０に調
合して温度４００℃の溶融塩を作製し、該溶融塩中にガ
ラス基板を浸漬して２時間保持し、これによりガラス基
板中のＬｉ⁺¹やＮａ⁺¹をイオン半径の大きいＫ⁺¹にイオ
ン交換する化学強化処理を行った。

【０１０１】次に、このようにして化学強化処理が施さ
れたガラス基板を室温雰囲気の水中に投入して急冷し、
その後水中に３０分間浸漬し、該ガラス基板の表面に付
着している溶融塩を洗い流した。

【０１０２】次に、ＣｅＯ₂を主成分とする平均粒径
１．５μｍの遊離砥粒を使用し、研磨剤の濃度が２０ｗ
ｔ％となるように調製したスラリを研磨機に供給して前
研磨処理を行った。具体的にはガラス基板と接する研磨
機の面上に発泡ウレタン系の研磨パッドを貼着し、荷重
５ｋｇの加圧力でもってガラス基板の上下面を同時に夫
々２０μｍづつ研磨した。そしてこの後、ガラス基板を
純水中で４０ＫＨｚの超音波を印加し、５分間洗浄して
研磨剤を除去した。

【０１０３】次に、ＣｅＯ₂を主成分とする平均粒径
０．７μｍの遊離砥粒を使用し、研磨剤の濃度が２０ｗ
ｔ％となるように調製したスラリを研磨機に供給して精
密研磨処理を行った。具体的にはガラス基板と接する研
磨機の面上に発泡ウレタン系の研磨パッドを貼着し、荷
重２ｋｇの加圧力でもってガラス基板の上下面に精密研
磨を施し、片面当たり１μｍ研磨した。

【０１０４】次に、主表面（記録面）の清浄度を高める
ために表面洗浄処理を行った。すなわち、濃度０．０２
ｗｔ％のフッ酸水溶液を使用し、４０ＫＨｚの超音波を
印加し、５５℃の温度下、３分間酸洗浄処理を施し、純
水でリンスした。そしてこの後、水素イオン濃度ｐＨが
１２の水酸化カリウム水溶液を使用し、４０ＫＨｚの超
音波を印加し、５５℃の温度下、３分間アルカリ洗浄処
理を施した。次いで、純水でリンスした後、ＩＰＡ乾燥
を行い実施例１の試験片を２０個作製した。

【０１０５】同様に、本発明者らは、片面当たりの研磨
量を５μｍとして精密研磨を行い、実施例２の試験片を
２０個作製した。

【０１０６】また、本発明者らは、比較例として、片面
当たりの研磨量を０．５μｍとした試験片を２０個作製
し（比較例１）、また、精密研磨を行わなかった試験片
を２０個作製した（比較例２）。

【０１０７】次に、このようにして得られた各試験片に
ついて、原子間顕微鏡で表面平均粗さＲａ（ｎｍ）及び
ベアリングハイトＢＨ０４（ｎｍ）を測定した。

【０１０８】表１は各実施例及び比較例における表面平
均粗さＲａとベアリングハイトＢＨ０４の測定結果を示
している。

【０１０９】

【表１】

【０１１０】この表１では、精密研磨を行わなかった比
較例２でも表面平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ
０４は、共に本発明の範囲内であるが（Ｒａ：０．１ｎ
ｍ〜１．５ｎｍ、ＢＨ０４：０．５ｎｍ〜５ｎｍ）、表
１は２０枚の各試験片の平均値を記載したものであり、
個々の磁気ディスク基板については本発明外の表面平均
粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０４を有する磁気デ
ィスク基板が得られることが確認された。

【０１１１】また、比較例１は、実施例１、２に比べ、
磁気ディスク基板の上面と下面とで表面平均粗さＲａ及
びＢＨ０４に大きな差異が生じた。これは、ガラス素板
をフロート法で製造しているため、ガラス素板の下面に
スズが付着し、斯かるスズの影響で上面と下面とで表面
平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０４に大きな差
異が生じたものと考えられる。そして、実施例１、２及
び比較例１から明らかなように、研磨量が多くなればな
るほど、表面平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０
４のばらつきΔ／Ａｖｅが小さくなり、基板間で表面形
状の差異の少ない安定した表面形状を有する磁気ディス
ク基板を得ることができることが判る。

【０１１２】〔第２の実施例〕次に、本発明者らは、第
１の実施例と同様の手順で、円盤加工→端面加工→化学
強化処理→前研磨処理を実行し、次いで、上記実施例２
と同様、精密研磨処理を行い、ガラス基板表面を上下両
面を各５μｍづつ研磨した。

【０１１３】次いで、酸性水溶液としてフッ酸（実施例
１１〜１７）、硫酸（実施例１８）、硝酸（実施例１
９）、塩酸（実施例２０）、スルファミン酸（実施例２
１）、硫酸と硝酸の混酸（実施例２２）を夫々使用して
酸洗浄処理を行い、この後、水素イオン濃度ｐＨが１０
以上に調整されたアルカリ性水溶液、すなわち水酸化カ
リウム（実施例１１〜１４、１８〜２２）、水酸化ナト
リウム（実施例１５）、アンモニア（実施例１６）、水
酸化テトラメチルアミン（実施例１７）を夫々使用して
アルカリ洗浄処理を行い、次いで、純水でリンスした
後、ＩＰＡ乾燥を行った。

【０１１４】また、本発明者らは水素イオン濃度ｐＨが
９の水酸化カリウムを使用してアルカリ洗浄を行った試
験片を作製し（比較例１１）、また、酸洗浄処理のみを
行ってアルカリ洗浄処理を行わなかった試験片を作製し
た（比較例１２、１３）。さらに、酸洗浄処理を行わず
に水素イオン濃度ｐＨが１２の水酸化カリウムを使用し
てアルカリ洗浄処理のみを行った試験片を作製した（比
較例１４）。

【０１１５】次に、このようにして作製された各実施例
及び比較例の基板表面を走査型プローブ顕微鏡（デジタ
ルインスツルメンツ社製ナノスコープIIIａ）のタッピ
ングモードを使用して観察し、ベアリングレシオＢＲが
５０％となる高さを基準高さとし、該基準高さから５ｎ
ｍ以上の突起高さを有する突起個数Ｎを計数した。

【０１１６】表２は、突起個数Ｎの測定結果を示してい
る。

【０１１７】

【表２】

【０１１８】比較例１１ではアルカリ性水溶液である水
酸化カリウムの水素イオン濃度ｐＨが「９」と低いた
め、磁気ディスク基板の表面に付着している異物として
の研磨砥粒を十分に除去することができず、このため５
ｎｍ以上の突起高さが１５個計数された。また、比較例
１２、１３は酸洗浄処理のみを行いアルカリ洗浄処理を
行っていないため、研磨砥粒が異物として付着し、その
結果５ｎｍ以上の突起高さが夫々１７個、２８個計数さ
れた。一方、比較例１４は、酸洗浄処理を行わずにアル
カリ洗浄処理のみを行っているので、僅かなエッチング
しか行われず、このため、表面の清浄化能力が低く、５
ｎｍ以上の突起個数Ｎが５４個も計数された。

【０１１９】これに対して実施例１１〜２２は、酸洗浄
処理を行った後、水素イオン濃度ｐＨが「１０」以上の
アルカリ性水溶液を使用してアルカリ洗浄処理を行って
いるので、変質層が除去されると共に表面清浄度も向上
し、基準高さよりも５ｎｍ以上の突起高さを有する異常
突起は観察されなかった。

【０１２０】〔第３の実施例〕次に、本発明者らは、第
１の実施例と同様の手順により、円盤加工→端面加工→
化学強化処理→前研磨処理を実行し、次いで、上記実施
例２と同様、精密研磨処理を行い、ガラス基板表面を上
下両面を各５μｍづつ研磨した。

【０１２１】次いで、濃度０．０２ｗｔ％のフッ酸を使
用して酸洗浄処理を行い、この後、水素イオン濃度ｐＨ
が１２に調製された水酸化カリウムを使用してアルカリ
洗浄処理を行った。

【０１２２】そしてこの後、純水でリンスした後、脱ア
ルカリ処理を行った。すなわち、まず、温度７０℃で水
素イオン濃度ｐＨが「７」の純水にガラス基板を浸漬し
てＩＰＡ乾燥を施し、実施例３１の試験片を作製した。
同様に、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「１１」の
水酸化ナトリウムにガラス基板を浸漬してＩＰＡ乾燥を
施し、実施例３２の試験片を作製し、温度７０℃で水素
イオン濃度ｐＨが「４」の硫酸にガラス基板を浸漬して
ＩＰＡ乾燥を施し、実施例３３の試験片を作製した。処
理時間はいずれも５分間であった。また、酸性ガスとし
て窒素（９５ｗｔ％）と二酸化イオウ（５ｗｔ％）の混
合ガスを使用し、２５０℃の高温雰囲気下、１０分間処
理し、ＩＰＡ乾燥を施して実施例３４の試験片を作製し
た。

【０１２３】さらに、本発明者らは、上記脱アルカリ処
理に代えて、精密研磨を行った後、コロイダルシリカで
スクラブ洗浄を行い、その後表面洗浄処理を行い、実施
例３５の試験片を作製した。スクラブ洗浄は、ガラス基
板の中心に対して偏位させた２つの円形状のスエードパ
ッドに面圧９８００Ｐａを負荷して該ガラス基板をスエ
ードパッドで狭持し、スエードパッドの中心からコロイ
ダルシリカのスラリを２０ｍｌ／minで供給しながらス
エードパッドを１５０ｒｐｍで１５秒間回転させ、基板
表面をコロイダルシリカで研磨した。

【０１２４】一方、比較例として、温度６０℃で水素イ
オン濃度ｐＨが「７」の純水にガラス基板を５分間浸漬
してＩＰＡ乾燥を施し、比較例３１の試験片を作製し
た。同様に、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「１
２」の水酸化ナトリウムにガラス基板を５分間浸漬して
ＩＰＡ乾燥を施し、比較例３２の試験片を作製し、ま
た、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「４」の硫酸に
ガラス基板を各々４分間、３分間浸漬してＩＰＡ乾燥を
施し、夫々比較例３３、３４の試験片を作製した。

【０１２５】また、従来と同様、表面研磨処理→表面洗
浄処理（酸洗浄処理＋アルカリ洗浄脱）→純粋リンス→
ＩＰＡ乾燥→化学強化処理を行い、その後水素イオン濃
度ｐＨが「１２」の水酸化カリウムでアルカリ洗浄を施
して異物をエッチング除去した後、純水リンス、ＩＰＡ
乾燥を行って比較例３５の試験片を作製した。

【０１２６】次に、これら各試験片（実施例３１〜３
５、比較例３１〜３５）を９６時間クリーンルームの大
気中に放置した後、原子間顕微鏡で表面形状を観察し、
基準高さから５ｎｍ以上の突起個数Ｎを５０μｍ×５０
μｍの視野範囲で計測した。

【０１２７】表３はその測定結果を示している。

【０１２８】

【表３】

【０１２９】この表３から明らかなように、比較例３１
は水素イオン濃度ｐＨが「７」ではあるが高温溶液の温
度が６０℃と低いため、十分に脱アルカリ処理が行われ
ず、５ｎｍ以上の突起個数Ｎが２０個／（５０μｍ×５
０μｍ）と多かった。また、比較例３２は試験片を温度
７０℃の水酸化ナトリウムに５分間浸漬しているが、水
酸化ナトリウムの水素イオン濃度ｐＨが「１２」と高い
ため、十分な脱アルカリ処理を行うことができず、５ｎ
ｍ以上の突起個数Ｎが１６個／（５０μｍ×５０μｍ）
計数された。また、比較例３３、３４は温度７０℃で水
素イオン濃度ｐＨが「４」の硫酸溶液に各試験片を浸漬
しているが、処理時間が夫々３分、４分と５分以下の短
い時間であるため、５ｎｍ以上の異常突起が認められ
た。比較例３５は化学強化処理後にアルカリ洗浄処理を
行っているため、アルカリが溶出して異常突起が形成さ
れることが認められた。

【０１３０】これに対して実施例３１〜３３は水素イオ
ン濃度ｐＨが「１１以下」で、７０℃の高温溶液中に５
分間浸漬しており、また実施例３４は高温の酸性ガスで
処理しており、所望の脱アルカリ処理がなされた結果、
アルカリ溶出による表面突起の生成が抑制され、５ｎｍ
以上の異常突起は認められなかった。また、実施例３５
はコロイダルシリカのスラリでスクラブ洗浄処理をして
おり、表面に溶出し得るアルカリが結晶化する際の核と
なる突起が生成されないことが確認された。

【０１３１】〔第４の実施例〕次に、本発明者らは、水
素イオン濃度ｐＨが「７」の高温純水で１０分間処理し
て実施例４１、４２の試験片を作製し、未化学強化処理
品（比較例４１）、化学強化処理（比較例４２）、及び
化学強化処理後精密研磨品（比較例４３）について８０
℃の雰囲気下、２４時間放置してＲ₂Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋ）の溶出量を計測した。尚、化学強化処理後に行
なわれた精密研磨での研磨量は１０μｍであった。

【０１３２】表４はその測定結果であり、図７は測定結
果をグラフにしたものである。

【０１３３】

【表４】

【０１３４】表４及び図７から明らかなように、化学強
化処理を行なうことにより基板が強化されてＲ₂Ｏの溶
出量は減少するが、化学強化処理により形成された強化
層がその後の精密研磨で除去されるため、精密研磨後で
はＲ₂Ｏの溶出量が化学強化処理前よりも増大し、耐候
性劣化を招来する。しかるに、精密研磨後に脱アルカリ
処理を施すことにより、少なくとも化学強化処理前程度
にはＲ₂Ｏの溶出量が減少し、耐候性を改善できること
が確認された。

【０１３５】

【発明の効果】以上詳述したうように本発明に係る情報
記録媒体用基板の製造方法は、シート状に形成されたガ
ラス素板に表面研磨処理を施して情報記録媒体用基板を
製造する情報記録媒体用基板の製造方法であって、前記
ガラス基板に化学強化処理を施した後、前記ガラス基板
の厚み方向の研磨量が所定範囲となるように精密研磨処
理を行い、その後表面洗浄処理を施しているので、所望
の突起高さ及び突起密度を有する微小凹凸をガラス基板
上に形成することができる。

【０１３６】また、前記精密研磨処理に使用される研磨
剤の平均粒径は、０．１μｍ〜１．７μｍであるので、
被加工物であるガラス素板の表面に微細な微小傷を付け
ず、しかも研磨速度が低下するのを回避することができ
る。

【０１３７】前記精密研磨処理における前記研磨量の所
定範囲は、１μｍ〜７５μｍ、好ましくは３μｍ〜２５
μｍであるので、製造コストの高騰化や無駄な産業廃棄
物の排出を極力回避しつつ表面平均粗さのバラツキが小
さく微小傷のない情報記録媒体用基板を製造することが
できる。

【０１３８】また、前記表面洗浄処理は、酸性水溶液
（フッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリ
ン酸）を使用して酸洗浄処理を行なった後、水素イオン
濃度ｐＨが１０以上のアルカリ性水溶液（水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、アンモニア、又はテトラメチル
水酸化物）を使用してアルカリ洗浄を行うことにより、
変質層が残存したり研磨砥粒等の異物が基板表面に付着
することなく、所望の均一な突起高さ及び突起密度のバ
ラツキが抑制された微小凹凸が基板表面に形成される。

【０１３９】また、前記アルカリ処理を施した後に脱ア
ルカリ処理を施すことにより、精密研磨により劣化した
耐候性を改善することができる。

【０１４０】また、前記脱アルカリ処理は、水素イオン
濃度ｐＨが１１以下の高温溶液を使用して行い、さらに
前記高温溶液は７０℃以上であって脱アルカリ処理の所
要時間を少なくとも５分以上とするか、或いは前記脱ア
ルカリ処理は、高温酸性ガスを使用して行うことにより
耐候性を改善することができる。

【０１４１】また、前記精密研磨処理後に研磨砥粒（コ
ロイダルシリカのスラリ）を使用したスクラブ洗浄処理
を実行し、この後前記表面洗浄処理を実行することによ
り、基板表面に析出してきたアルカリが結晶化する際に
核となる突起の生成を回避することができ、その結果ア
ルカリが基板表面に析出してもサーマルアスペリティの
原因となる異常突起が形成されるのを回避することがで
きる。

【０１４２】また、本発明に係る情報記録媒体用基板
は、前記製造方法で製造され、ガラス基板の表面平均粗
さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであって、前記基板表
面の切断面における断面曲線の面積総和の５０％に相当
する等高面を基準線とした場合に該基準線から前記面積
総和の０．４％に相当する等高面までの高さが０．５ｎ
ｍ〜５ｎｍであるので、ヘッドクラッシュやサーマルア
スペリティの発生を回避して磁気ヘッドの安定した滑空
性を確保することができる。

【０１４３】また、本発明に係る情報記録媒体は、上記
情報記録媒体用基板の表面に情報記録層が積層されてい
るので、極めて平面性に優れたデータゾーンの高密度化
に対応した情報記録媒体を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報記録媒体としての磁気ディス
クの一実施の形態を模式的に示した断面図である。

【図２】基板径とベアリングハイト及びベアリングレシ
オの関係を示す図である。

【図３】磁気ディスク基板の製造方法の第１の実施の形
態を示す製造工程図である。

【図４】第１の実施の形態の変形例を示す製造工程図で
ある。

【図５】磁気ディスク基板の製造方法の第２の実施の形
態を示す製造工程図である。

【図６】磁気ディスク基板の製造方法の第３の実施の形
態を示す製造工程図である。

【図７】耐水性特性を示す図である。

【図８】従来の情報記録媒体用基板の製造方法を示す製
造工程図である。

【符号の説明】

８ 化学強化処理 ９ａ、９ａ′ 精密研磨処理 １０ 表面洗浄処理 １０ａ 酸洗浄処理 １０ｂ アルカリ洗浄処理 １２ 脱アルカリ処理 １３ スクラブ洗浄処理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉知 淳史 大阪府大阪市中央区北浜四丁目７番28号 日本板硝子 株式会社内 Ｆターム(参考） 5D006 CB06 CB07 EA04 5D112 AA02 BA03 GA09 GA28 GA30 GB01

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状に形成されたガラス素板に表面
   研磨処理を施して情報記録媒体用基板を製造する情報記
   録媒体用基板の製造方法であって、 前記ガラス基板に化学強化処理を施した後、前記ガラス
   基板の厚み方向の研磨量が所定範囲となるように精密研
   磨処理を行い、その後表面洗浄処理を施すことを特徴と
   する情報記録媒体用基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記精密研磨処理に使用される研磨剤の
   平均粒径は、０．１μｍ〜１．７μｍであることを特徴
   とする請求項１記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記精密研磨処理における前記研磨量の
   所定範囲は、１μｍ〜７５μｍであることを特徴とする
   請求項１又は請求項２記載の情報記録媒体用基板の製造
   方法。
4. 【請求項４】 前記精密研磨処理における前記研磨量
   は、３μｍ以上であることを特徴とする請求項３記載の
   情報記録媒体用基板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記精密研磨処理における前記研磨量
   は、２５μｍ以下であることを特徴とする請求項３又は
   請求項４記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記表面洗浄処理は、酸性水溶液を使用
   して酸洗浄処理を行なった後、アルカリ性水溶液を使用
   してアルカリ洗浄を行うことを特徴とする請求項１乃至
   請求項５のいずれかに記載の情報記録媒体用基板の製造
   方法。
7. 【請求項７】 前記酸性水溶液は、フッ酸、硫酸、スル
   ファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸の中から選択され
   た一種以上の溶液を含むことを特徴とする請求項６記載
   の情報記録媒体用基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記アルカリ性水溶液の水素イオン濃度
   ｐＨは、１０以上であることを特徴とする請求項７記載
   の情報記録媒体用基板の製造方法。
9. 【請求項９】 前記アルカリ性水溶液は、水酸化カリウ
   ム、水酸化ナトリウム、アンモニア、又はテトラメチル
   水酸化物の中から選択された一種以上の溶液を含むこと
   を特徴とする請求項８記載の情報記録媒体用基板の製造
   方法。
10. 【請求項１０】 前記アルカリ処理を施した後に脱アル
    カリ処理を施すことを特徴とする請求項８又は請求項９
    記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記脱アルカリ処理は、水素イオン濃
    度ｐＨが１１以下の高温溶液を使用して行うことを特徴
    とする請求項１０記載の情報記録媒体用基板の製造方
    法。
12. 【請求項１２】 前記高温溶液は７０℃以上であって、
    前記脱アルカリ処理の所要時間は少なくとも５分以上で
    あることを特徴とする請求項１１記載の情報記録媒体用
    基板の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記脱アルカリ処理は、高温酸性ガス
    を使用して行うことを特徴とする請求項１０記載の情報
    記録媒体用基板の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記精密研磨処理後に研磨砥粒を使用
    したスクラブ洗浄処理を実行し、この後前記表面洗浄処
    理を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項９の
    いずれかに記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記研磨砥粒はコロイダルシリカのス
    ラリであることを特徴とする請求項１４記載の情報記録
    媒体用基板の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項第１項乃至請求項第１４項のい
    ずれかに記載された製造方法により製造され、 ガラス基板の表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎ
    ｍであって、且つ前記基板表面の切断面における断面曲
    線の面積総和の５０％に相当する等高面を基準線とした
    場合に該基準線から前記面積総和の０．４％に相当する
    等高面までの高さが０．５ｎｍ〜５ｎｍであることを特
    徴とする情報記録媒体用基板。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の情報記録媒体用基板
    の表面に情報記録層が積層されていることを特徴とする
    情報記録媒体。