JP2008192194A - Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk, manufacturing method of magnetic disk, magnetic disk and manufacturing system of glass substrate for magnetic disk - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板の一部をイオン交換して化学強化を行う化学強化工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク、および磁気ディスク用ガラス基板の製造システムに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate, a method for manufacturing a magnetic disk, a magnetic disk, and a system for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, including a chemical strengthening step of performing chemical strengthening by ion exchange of a part of the glass substrate. About.
近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。このような磁気記録媒体のひとつであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし、磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板の需要が高まっている。 In recent years, with the advancement of information technology, information recording technology, particularly magnetic recording technology, has made remarkable progress. As a substrate for a magnetic recording medium such as an HDD (Hard Disk Drive) which is one of such magnetic recording media, an aluminum substrate has been widely used. However, with the miniaturization, thinning, and high-density recording of magnetic disks, there is an increasing demand for glass substrates that have superior substrate surface flatness and substrate strength compared to aluminum substrates.
また、磁気記録媒体の高密度化に伴い、磁気ヘッドも薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が小さくなってきている。このような磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドには固有の障害としてサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。サーマルアスペリティ障害は、磁気ディスク面上の微小な凸或いは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱され、読み出しエラーが生じる障害である。 In addition, as the recording density of magnetic recording media is increased, the magnetic head has been changed from a thin film head to a magnetoresistive head (MR head) and a large magnetoresistive head (GMR head). The flying height is getting smaller. A magnetic head equipped with such a magnetoresistive element may cause a thermal asperity failure as an inherent failure. In thermal asperity failure, when the magnetic head passes over a minute convex or concave shape on the magnetic disk surface while flying, the magnetoresistive element is heated by adiabatic compression or contact of air, and a read error occurs. It is an obstacle.
従って、磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度および平坦度が求められる。また塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると凸部が形成されてしまうため、ガラス基板には、塵埃や異物を完全に除去する高度な洗浄も求められている。 Therefore, for a magnetic head equipped with a magnetoresistive element, the surface of the magnetic disk is required to have extremely high smoothness and flatness. Further, if the magnetic layer is formed with dust and foreign matters attached, convex portions are formed. Therefore, the glass substrate is also required to be highly cleaned to completely remove dust and foreign matters.
また、磁気ディスク表面の平滑度および平坦度と共に、磁気ディスク中央に設けられた円孔における内径寸法誤差も厳しい精度管理が求められている。これは磁気ディスクの内周端面の寸法誤差が、磁気ディスクをＨＤＤのスピンドルモータに嵌設する際の設置精度に直接影響するからである。また、内径寸法誤差が大きいと、ＨＤＤ等の磁気ディスク装置に磁気ディスクが組み付けられる前に実施されるスタッキングサーボ（サーボ情報の磁気ディスクへの書き込み）における機械的な誤差を誘発する可能性や、ディスクスタッキング時のスピンドルとの嵌め合い不具合を誘発する可能性が生じる。磁気ディスクの内周端面は主表面に対して表面積が小さく、内径寸法誤差により磁気ディスクの回転中心がずれた場合には、ＨＤＤのヘッドをＨＤＤ上の正しい位置に配置することが困難となり、データの記録／再生ができなくなってしまう。 In addition to the smoothness and flatness of the magnetic disk surface, strict accuracy control is required for the inner diameter dimensional error in the circular hole provided in the center of the magnetic disk. This is because the dimensional error of the inner peripheral end surface of the magnetic disk directly affects the installation accuracy when the magnetic disk is fitted to the HDD spindle motor. In addition, if the inner diameter dimensional error is large, there is a possibility of inducing a mechanical error in stacking servo (writing servo information to the magnetic disk) performed before the magnetic disk is assembled in a magnetic disk device such as an HDD, There is a possibility of causing a mating failure with the spindle during disk stacking. The inner peripheral end surface of the magnetic disk has a smaller surface area than the main surface, and if the rotation center of the magnetic disk is displaced due to an inner diameter dimensional error, it becomes difficult to position the HDD head at the correct position on the HDD. Will not be able to record / play.
また、磁気ディスクは高速に回転しながらデータの読み書きが行われるため、その高速回転においても磁気ディスク上のデータがぶれないようにする必要がある。従って、磁気ディスク用基板の内径寸法誤差の精度管理が特に重要となる。 Further, since data is read and written while the magnetic disk rotates at a high speed, it is necessary to prevent data on the magnetic disk from being blurred even at the high speed rotation. Accordingly, it is particularly important to manage the accuracy of the inner diameter error of the magnetic disk substrate.
さらに、ＨＤＤのデータのアクセスに着目すると、ＨＤＤに組み込まれた磁気ディスクのデータを正確に記憶／再生するために、当該磁気ディスクには位置決めの指標となるサーボパターンが予め書き込まれる。このサーボパターンの書き込みは、サーボライターと呼ばれる装置に磁気ディスクを嵌設して実行される。そして、サーボパターンが書き込まれた磁気ディスクは、一旦サーボライターから離脱され、製品としてＨＤＤのスピンドルモータに嵌設される。 Further, paying attention to the data access of the HDD, in order to accurately store / reproduce the data of the magnetic disk incorporated in the HDD, a servo pattern serving as a positioning index is written in advance on the magnetic disk. The servo pattern is written by inserting a magnetic disk in a device called a servo writer. Then, the magnetic disk on which the servo pattern is written is once detached from the servo writer, and is inserted into the HDD spindle motor as a product.
磁気ディスクの内径寸法誤差が大きい場合には、磁気ディスクをＨＤＤに組み込む際にサーボパターンと、製品としてのＨＤＤの記録／再生ヘッドとの位置がずれてしまうので、やはりデータの記録／再生が正常に行われないことになる。かかる位置関係を補正するためアライメントを調整する技術は開示されているが（例えば、特許文献１）、内径寸法誤差を抑制する抜本的な解決がなされるわけではない。 If the inner diameter error of the magnetic disk is large, the position of the servo pattern and the recording / reproducing head of the HDD as a product will be shifted when the magnetic disk is incorporated into the HDD, so that data recording / reproducing is still normal. Will not be done. Although a technique for adjusting alignment to correct such a positional relationship has been disclosed (for example, Patent Document 1), a fundamental solution for suppressing an inner diameter dimensional error has not been made.
このように、磁気ディスクの高記録密度化の要求は近年さらに高まりつつあり、磁気ディスク用のガラス基板に対する従来よりも一層厳しい内径寸法誤差の管理が求められている。
このような磁気ディスク用のガラス基板は、複数の工程を経由して形成される。まず、１枚のウェハを円盤状に切削し、さらに内孔を開けてガラス基板の形を形成する。その後、切削したガラス基板の外周端面および内周端面の面取りを行い、両端面を研磨する。続いて、ガラス基板の主表面も研磨され、最後に研磨が完了したガラス基板に化学強化処理を施す。かかる化学強化処理は、ガラス基板の耐衝撃性や耐振動性を向上させることができ、衝撃や振動によってガラス基板が破損するのを防止できる。 Such a glass substrate for a magnetic disk is formed through a plurality of processes. First, a single wafer is cut into a disk shape, and an inner hole is formed to form a glass substrate. Thereafter, the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the cut glass substrate are chamfered, and both end surfaces are polished. Subsequently, the main surface of the glass substrate is also polished, and finally the glass substrate that has been polished is subjected to a chemical strengthening treatment. Such chemical strengthening treatment can improve the impact resistance and vibration resistance of the glass substrate, and can prevent the glass substrate from being damaged by the impact and vibration.
この化学強化処理を施す化学強化工程は、例えば、アルカリ塩の溶融塩を加熱溶融し、処理対象のガラス基板をガラス基板ホルダに収納した状態で上記溶融塩（化学強化処理液）中に浸漬し、ガラス基板と溶融塩とをイオン交換させることによって行われる。 The chemical strengthening step for performing this chemical strengthening treatment is performed by, for example, heating and melting a molten salt of an alkali salt and immersing it in the molten salt (chemical strengthening treatment liquid) in a state where the glass substrate to be treated is stored in a glass substrate holder. The ion exchange is performed between the glass substrate and the molten salt.
このとき、化学強化工程の前後においてガラス基板の内径が変化する、即ち、ガラス基板が内径中心方向に膨張することで内径が変化する現象が生じる。これは、ガラス基板に化学強化処理を施すと、ガラス基板の表面に圧縮応力が生じ、この圧縮応力によって、ガラス基板の寸法が変化するからである。 At this time, a phenomenon occurs in which the inner diameter of the glass substrate changes before and after the chemical strengthening step, that is, the inner diameter changes as the glass substrate expands toward the inner diameter center. This is because when the glass substrate is subjected to a chemical strengthening treatment, a compressive stress is generated on the surface of the glass substrate, and the dimensions of the glass substrate change due to the compressive stress.
また、化学強化処理液は、経時変化によってその組成が変わってしまう。具体的には、化学強化処理において、化学強化処理液に含まれているイオンと、ガラス基板に含まれているイオンとがイオン交換されるため、化学強化処理が進行するに連れて、当該化学強化処理液には、イオン交換されたガラス基板に含まれていたイオンが増大することになる。この組成の変化は、化学強化においてガラス基板の内径寸法を変化させる一因となる。この内径寸法の変化量は、一段と厳しい要求がされているガラス基板の内径寸法誤差に対して無視できるものではないので、ガラス基板には、この化学強化処理における内径の変化量も含めた高い内径寸法精度が求められている。 Further, the composition of the chemical strengthening treatment liquid changes with time. Specifically, in the chemical strengthening treatment, the ions contained in the chemical strengthening treatment liquid and the ions contained in the glass substrate are ion-exchanged, so that the chemical strengthening treatment proceeds as the chemical strengthening treatment proceeds. In the strengthening treatment liquid, ions contained in the ion-exchanged glass substrate increase. This change in composition contributes to changing the inner diameter of the glass substrate during chemical strengthening. The amount of change in the inner diameter is not negligible with respect to the inner diameter error of the glass substrate, which is more strictly demanded. Therefore, the glass substrate has a high inner diameter including the amount of change in the inner diameter in the chemical strengthening process. Dimensional accuracy is required.
さらに、内周加工工程後のガラス基板の内径もある程度の寸法誤差を有し、化学強化処理前のガラス基板のガラス基板の内径が予め決められている設計値よりも小さい場合や大きい場合には、一定の化学強化処理条件による化学強化処理を通じ、その寸法誤差と合わさって内径寸法精度はさらに悪化し、不良品が大量に生産されてしまう。 Furthermore, the inner diameter of the glass substrate after the inner peripheral processing step also has a certain dimensional error, and when the inner diameter of the glass substrate of the glass substrate before the chemical strengthening process is smaller or larger than a predetermined design value Through the chemical strengthening process under certain chemical strengthening process conditions, the dimensional error is further deteriorated together with the dimensional error, and a large number of defective products are produced.
本願発明者らは、化学強化処理条件とその化学強化処理条件で化学強化処理した場合のガラス基板の内径の変化量（伸び量）との関係を把握しておき、化学強化処理前のガラス基板の内径寸法と最終的な内径の所望値との差分に基づいて適切な化学強化処理条件で化学強化処理を行うことで、例え化学強化処理前のガラス基板の内径が予め決められている設計値よりもずれていたとしても、ガラス基板の最終的な内径寸法精度を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present application have grasped the relationship between the chemical strengthening treatment condition and the amount of change (elongation) in the inner diameter of the glass substrate when the chemical strengthening treatment is performed under the chemical strengthening treatment condition, and the glass substrate before the chemical strengthening treatment. Design value in which the inner diameter of the glass substrate before chemical strengthening treatment is predetermined, for example, by performing chemical strengthening treatment under appropriate chemical strengthening treatment conditions based on the difference between the desired inner diameter dimension and the final inner diameter value. Even if it deviates more, it discovered that the final internal diameter dimensional accuracy of a glass substrate could be improved, and came to complete this invention.
本発明は、従来のガラス基板が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、磁気ディスク用ガラス基板の内径寸法誤差を小さくすることが可能な、新規かつ改良された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク、および磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of conventional glass substrates, and the object of the present invention is new and improved, which can reduce the inner diameter dimensional error of the glass substrate for magnetic disks. It is providing the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs, the manufacturing method of a magnetic disc, a magnetic disc, and the manufacturing system of the glass substrate for magnetic discs.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、中心に円孔が形成された円板状のガラス基板を化学強化処理液に接触させることにより、ガラス基板中に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換してガラス基板を化学強化する化学強化工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、化学強化工程前のガラス基板の内径を測定する内径測定工程と、測定された内径と化学強化工程後に所望する内径との差分に基づいて、化学強化工程の化学強化処理条件を決定する化学強化処理条件決定工程と、をさらに含み、化学強化工程では、決定された化学強化処理条件に基づいてガラス基板を化学強化することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, a part of a glass substrate that is included in a glass substrate by bringing a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center into contact with a chemical strengthening treatment liquid. Is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk including a chemical strengthening step in which the glass substrate is chemically strengthened by substituting ions in the chemical strengthening treatment solution, and measuring the inner diameter of the glass substrate before the chemical strengthening step. A chemical strengthening process condition determining step for determining a chemical strengthening process condition of the chemical strengthening process based on a difference between the measured inner diameter and the desired inner diameter after the chemical strengthening process, There is provided a method for producing a glass substrate for a magnetic disk, wherein the glass substrate is chemically strengthened based on the determined chemical strengthening treatment conditions.
本発明では、まず、ガラス基板の内径が測定され、最終的に所望する内径との差分が導出される。そして、その後の化学強化工程における変化量が、導出された差分に追従するように化学強化処理条件が決定される。かかる構成により、化学強化処理前のガラス基板の内径が予め決められている設計値よりもずれていたとしても、変化量を調整することで最終的なガラス基板の内径を所望の値に形成でき、内径寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造することが可能となる。 In the present invention, first, the inner diameter of the glass substrate is measured, and finally the difference from the desired inner diameter is derived. Then, the chemical strengthening process condition is determined so that the amount of change in the subsequent chemical strengthening process follows the derived difference. With this configuration, even if the inner diameter of the glass substrate before the chemical strengthening process deviates from a predetermined design value, the final inner diameter of the glass substrate can be formed to a desired value by adjusting the amount of change. It becomes possible to manufacture a glass substrate for a magnetic disk with a small inner diameter error.
化学強化処理条件は、（ａ）化学強化処理液に含まれる特定の成分の濃度、（ｂ）化学強化処理液へのガラス基板の浸漬時間、（ｃ）化学強化処理液の温度、の群から選択された１または２以上の条件であってもよい。 The chemical strengthening treatment conditions are from the group of (a) the concentration of a specific component contained in the chemical strengthening treatment liquid, (b) the immersion time of the glass substrate in the chemical strengthening treatment liquid, and (c) the temperature of the chemical strengthening treatment liquid. It may be one or more selected conditions.
化学強化工程では、主として（ａ）化学強化処理液に含まれる特定の成分の濃度、（ｂ）化学強化処理液へのガラス基板の浸漬時間、（ｃ）化学強化処理液の温度と、ガラス基板の内径の変化量とが相関関係を有する。従ってかかる化学強化処理条件の１または２以上を固定して化学強化工程を行ったとしても、他の１または２以上の化学強化処理条件を変えることで変化量を調整することができ、化学強化工程後のガラス基板の内径寸法誤差を小さくすることができる。 In the chemical strengthening step, mainly (a) the concentration of a specific component contained in the chemical strengthening treatment liquid, (b) the immersion time of the glass substrate in the chemical strengthening treatment liquid, (c) the temperature of the chemical strengthening treatment liquid, and the glass substrate There is a correlation with the amount of change in the inner diameter. Therefore, even if one or more of these chemical strengthening treatment conditions are fixed and the chemical strengthening process is performed, the amount of change can be adjusted by changing the other one or more chemical strengthening treatment conditions. The inner diameter dimensional error of the glass substrate after the process can be reduced.
また、（ａ）特定の成分の濃度について、ガラス基板が、Ｌｉイオンを含むアルミノシリケートガラスで形成されている場合に、特定の成分をＬｉイオンとすることができる。 Moreover, (a) About the density | concentration of a specific component, when a glass substrate is formed with the aluminosilicate glass containing Li ion, a specific component can be made into Li ion.
化学強化処理条件決定工程では、差分と化学強化処理条件とが対応付けられた強化条件テーブルを用いて化学強化処理条件を決定してもよい。 In the chemical strengthening process condition determining step, the chemical strengthening process condition may be determined using a strengthening condition table in which the difference and the chemical strengthening process condition are associated with each other.
かかる構成により、差分と化学強化処理条件との複雑な関係式をリアルタイムに計算しなくても、予め準備された強化条件テーブルを参照するだけで、差分から化学強化処理条件を容易に導出することができる。従って、処理負荷を低減することができ、さらに多次元の関数を導出する際の丸め誤差による化学強化処理条件のずれを回避することが可能となる。 With this configuration, it is possible to easily derive the chemical strengthening treatment condition from the difference by simply referring to the strengthening condition table prepared in advance without calculating a complicated relational expression between the difference and the chemical strengthening treatment condition in real time. Can do. Therefore, it is possible to reduce the processing load and to avoid a shift in chemical strengthening processing conditions due to a rounding error when deriving a multidimensional function.
また、上記の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を遂行する磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に少なくとも磁性層を形成する工程を含む磁気ディスクの製造方法、および、そのように製造され、磁気記録媒体として用いられる磁気ディスクも提供される。 In addition, the method includes a step of forming at least a magnetic layer on the surface of a glass substrate obtained by the method for manufacturing a glass substrate for magnetic disk, the system for manufacturing the glass substrate for magnetic disk, and the method for manufacturing the glass substrate for magnetic disk. A method of manufacturing a magnetic disk and a magnetic disk manufactured as described above and used as a magnetic recording medium are also provided.
かかる磁気記録媒体は、磁気ディスク平面に対して記録層が垂直方向に磁化された垂直磁気記録媒体であってもよい。垂直磁気記録媒体は、水平（面内）磁気記録媒体に対して記録密度が一層高められているため、水平磁気記録媒体で許容された内径寸法誤差も垂直磁気記録媒体では許容できなくなっている。従って、内径寸法誤差を小さくできる本発明による磁気記録媒体は垂直磁気記録媒体においても有効である。 Such a magnetic recording medium may be a perpendicular magnetic recording medium in which a recording layer is magnetized in a direction perpendicular to the plane of the magnetic disk. Since the perpendicular magnetic recording medium has a higher recording density than the horizontal (in-plane) magnetic recording medium, the inner diameter dimensional error allowed in the horizontal magnetic recording medium cannot be allowed in the perpendicular magnetic recording medium. Therefore, the magnetic recording medium according to the present invention capable of reducing the inner diameter dimensional error is also effective in the perpendicular magnetic recording medium.
以上説明したように本発明によれば、化学強化処理前のガラス基板の内径寸法と最終的な内径の所望値との差分に基づいて化学強化処理条件を逐次調整することで、磁気ディスク用ガラス基板の内径寸法誤差を小さくすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, by sequentially adjusting the chemical strengthening treatment conditions based on the difference between the inner diameter dimension of the glass substrate before the chemical strengthening treatment and the desired value of the final inner diameter, the magnetic disk glass It becomes possible to reduce the error in the inner diameter of the substrate.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
（化学強化工程における化学強化処理条件の調整）
磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、ガラス基板内周端面の高度な平滑度および平坦度が求められる。本実施形態では、ガラス基板の内周端面、特に、化学強化工程における変化量に着目し、ガラス基板の最終的な内径（ＩＤ）寸法誤差を小さくすることを目的としている。以下、化学強化工程を含む一連の工程を実行可能な磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００を説明する。
(Adjustment of chemical strengthening treatment conditions in chemical strengthening process)
With the miniaturization, thinning, and high-density recording of magnetic disks, high smoothness and flatness of the inner peripheral surface of the glass substrate are required. The present embodiment focuses on the inner peripheral end surface of the glass substrate, particularly the amount of change in the chemical strengthening process, and aims to reduce the final inner diameter (ID) dimensional error of the glass substrate. Hereinafter, a glass disk
図１は、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００を示した機能ブロック図である。ここで太線の矢印はガラス基板１０２の処理の流れを、細線の矢印は情報の流れを示している。図１の磁気ディスク用ガラス基板１０２の製造システム２００は、内周端面研削装置１１０と、内周端面研磨装置１２０と、化学強化処理槽１３０と、メモリ１５０と、内径測定装置２１０と、強化条件決定装置２２０と、を含んで構成されている。ここでは、理解を容易にするため、特にガラス基板１０２の内周端面に関する製造工程を挙げて当該磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００を説明しているが、実際の工程でガラス基板１０２の表面や外周端面の製造工程をも含んでいるのは言うまでもない。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a glass disk
上記内周端面研削装置１１０は、内周加工装置として機能し、例えば多成分系ガラスからなる円盤状のガラス基板１０２の中心に形成された円孔における内周端面を、研削量分だけ研削加工する。かかる内周端面研削装置１１０は、ガラス基板１０２の内周端面を研削できれば、様々な形態で構成することができ、例えば、内周端面の面取りと同時に内周端面を研削する面取り（チャンファ：ｃｈａｍｆｅｒ）装置によっても構成することが可能である。また、上記研削量は、研削工程における所望する研削量に、後述する研削量決定装置１６０が決定した研削量を追加した値となる。
The inner peripheral end
図２は、内周端面研削装置１１０の研削工程を説明するための説明図である。ここでは、図２の（ａ）に示すように円盤状のガラス基板１０２の円孔１１２により形成される内周端面１１４の研削および面取り加工がなされる。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a grinding process of the inner peripheral end
内周端面研削装置１１０では、図２（ｂ）に示すように、円孔１１２に研削用の内径研削砥石１１６が挿通される。また、円筒状に積層した複数のガラス基板１０２は、挟持部材によって上下２つの底面が狭持されている。内径研削砥石１１６は、プーリー状の回転砥石であって外周が研削面となっている。
In the inner peripheral end
ガラス基板１０２と内径研削砥石１１６とはそれぞれが固定された駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、この円筒状のガラス基板１０２の内周端面１１４に内径研削砥石１１６を当接して各ガラス基板１０２に均一な内径加工を施している。その回転方向はそれぞれの接触点で相対する方向となるように設定される。このような内周端面の研削工程により図２（ｃ）に示すような内周端面１１４および面取り１１４ａが形成される。また、内周端面１１４の研削と同時に、外周端面も研削することも可能である。
The
上記内周端面研磨装置１２０は、内周端面研削装置１１０同様内周加工装置として機能し、内周端面研削装置１１０によって研削されたガラス基板１０２の内周端面１１４をさらに研磨量分だけ研磨加工する。この研磨量は、研磨工程において所望する研磨値に、後述する研磨量決定装置１７０が決定した研磨量を追加した値となる。
The inner peripheral end
図３は、内周端面研磨装置１２０の構成を説明するための縦断面図である。円筒状に積層された複数のガラス基板１０２は、当該内周端面研磨装置１２０の固定部１２２に固定される。かかるガラス基板１０２は、ガラス基板１０２の円盤中心軸を回転中心として、ガラス基板１０２とガラス基板１０２の円孔に挿入された研磨体１２４とが相対的に摩擦するように、いずれか一方もしくは両方を回動することで、ガラス基板１０２の内周端面を研磨する。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining the configuration of the inner peripheral end
かかる研磨体１２４は、スウェード、ベロアを素材とする軟質ポリシャや、硬質ベロア、発泡樹脂、ピッチ含浸スウェード等の硬質ポリシャ等で形成される研磨布１２６を円筒形状の一部をなすように配してもよい。また、研磨体１２４は、ガラス基板１０２に対して、円孔内で回転軸方向に低速揺動（ストローク運動）してガラス基板１０２の内周端面１１４全体を研磨してもよい。
In the polishing
また、内周端面研磨装置１２０のノズル１２８は、研磨体１２４とガラス基板１０２との間に研磨砥粒を含む研磨液を供給する。この研磨砥粒としては、目標とする端面の形状にもよるが、例えば、アルミナや酸化セリウム、コロイダルシリカ等の通常の研磨砥粒を用いることができる。また、研磨砥粒を分散させている分散媒としては、特に限定されるものではなく、コストの面からは水が好ましいが、通常の研磨に使用されている分散媒であれば好適に使用することができる。
Further, the
上記化学強化処理槽１３０は、化学強化処理液を収容する処理槽と、その制御部とを含んで構成される。化学強化処理槽１３０は、化学強化工程において、化学強化塩を加熱溶解した化学強化処理液にガラス基板１０２を浸漬し、ガラス基板（Ｌｉイオンを含むアルミノシリケートガラス）の一部のイオン、例えば、ＬｉイオンおよびＮａイオン等の一価の金属イオンを化学強化処理液中の上記イオンより大きなイオン径を有する一価のイオン、例えば、Ｎａイオン、Ｋイオンに置換する。かかるイオン交換法によりガラス基板表面には圧縮応力層が形成され、割れやクラックが生じにくい大きな機械的強度を得ることができる。
The chemical
このようなＮａイオン、Ｋイオンを含む上記化学強化処理液（処理溶融塩）としては、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸リチウムおよびその混合溶融塩を用いるのが好ましいが、硝酸塩に限定されるものではなく、硫酸塩、重硫酸塩、炭酸塩、ハロゲン化物などを用いてもよい。 As the chemical strengthening treatment liquid (treated molten salt) containing Na ions and K ions, sodium nitrate, potassium nitrate, lithium nitrate and mixed molten salts thereof are preferably used, but are not limited to nitrates. , Sulfate, bisulfate, carbonate, halide and the like may be used.
図４は、ガラス基板１０２の化学強化処理液への浸漬を説明するための説明図である。ここでは、金属材料からなるガラス基板ホルダ１３２と、化学強化処理液が収容された処理槽１３４とが示されている。ガラス基板ホルダ１３２には、板状の薄板を湾曲させ、膨出側の表面には突部が長手方向に波状に複数形成された保持部１３６が設けられ、その保持部１３６の膨出側の突部間に形成されたＶ字溝部にはそれぞれ１枚ずつガラス基板１０２が保持される。そして、１回の化学強化で処理すべき全てのガラス基板１０２が配置された後、そのガラス基板ホルダ１３２と共にガラス基板１０２が処理槽１３４に所定時間浸漬される。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the immersion of the
かかる化学強化処理液の温度は、ガラス基板１０２の材質の歪点よりも好ましくは５０〜１５０°Ｃ程度低く設定し、より好ましくは化学強化処理液自体の温度が３５０〜４００°Ｃ程度に設定される。これは、ガラス基板１０２の材質の歪点よりも１５０°Ｃより低く設定すると、化学強化処理が十分に行われず、５０°Ｃより高く設定すると、化学強化処理においてガラス基板に歪みが生じやすくなるからである。
The temperature of the chemical strengthening treatment liquid is preferably set to be about 50 to 150 ° C. lower than the strain point of the material of the
このような化学強化処理によってガラス基板１０２の表面および端面には圧縮応力層が形成される。端面、特に内周端面に形成される圧縮応力層が本実施形態における内周端面の変形を招き、その膨張（伸び）量が変化量として把握される。この圧縮応力層の厚みは、その化学強化の化学強化処理条件を調整して２０〜１５０μｍとするのが好ましい。これは、２０μｍ未満では、ガラス基板１０２の強度が低下する恐れがあり、１５０μｍを超える場合、その製造効率が不必要に悪くなるからである。
By such chemical strengthening treatment, a compressive stress layer is formed on the surface and the end face of the
図５は、化学強化処理による内径寸法誤差の変化例を示した説明図である。内周端面研磨装置１２０による内周端面研磨工程を終えたガラス基板１０２は、図５（ａ）に示すように円孔１１２の内径、即ち円孔１１２の中心を挟んで対向する内周端面１１４の距離ｄ１は、研磨体１２４の直径および研磨液の濃度、研磨時間によって所定範囲内の内径寸法誤差に仕上がっている。しかし、当該化学強化工程においては、図５（ｂ）に示すように、圧縮応力層１１８が形成され、ガラス基板１０２の内周端面１１４が内径を小さくする方向に膨張変化し、内径寸法誤差に影響を及ぼす。従って、内径はｄ１からｄ２に小さくなる。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a change in the inner diameter dimensional error due to the chemical strengthening process. The
このように、化学強化工程においては、その化学強化処理液の状態や化学強化処理条件によって内径の変化量が異なる。また、内周端面研削装置１１０や内周端面研磨装置１２０等の内周加工装置による内周加工工程後のガラス基板１０２の内径もある程度の寸法誤差を有している。従って、内周加工工程後のガラス基板１０２の内径が、例えば、予め決められている設計値よりも小さい場合や大きい場合には、一定の化学強化処理条件による化学強化処理を通じ、その寸法誤差と合わさって内径寸法精度はさらに悪くなり、不良品が大量に生産されてしまう。
Thus, in the chemical strengthening step, the amount of change in the inner diameter varies depending on the state of the chemical strengthening treatment liquid and the chemical strengthening treatment conditions. Further, the inner diameter of the
そこで、本願発明者らは、化学強化処理条件と、その化学強化処理条件で化学強化処理した場合のガラス基板１０２の内径の変化量（伸び量）との関係を把握しておき、化学強化処理前のガラス基板１０２の内径寸法と最終的な内径の所望値との差分に基づいて所定の化学強化処理条件で化学強化処理を行うことで、例え、化学強化処理前のガラス基板１０２の内径が予め決められている設計値よりもずれていたとしても、ガラス基板１０２の内径寸法精度を向上させることが可能となることを見出した。このような化学強化処理条件の変化による内径寸法誤差の調整は、特にガラス基板１０２の少量生産時に有効である。
Accordingly, the inventors of the present application have grasped the relationship between the chemical strengthening treatment condition and the amount of change (elongation) in the inner diameter of the
上記内径測定装置２１０は、化学強化処理槽１３０で化学強化を行う前のガラス基板１０２の内径を測定する。ガラス基板１０２の内径は、ここでは実測によって求められているが、例えば内周端面研磨工程における内径設定値（内径予測値）であってもよい。
The inner
上記強化条件決定装置２２０は、内径測定装置２１０が測定した内径と化学強化工程後に所望する内径との差分に基づいて、化学強化処理槽１３０における化学強化処理条件を決定する。ここでは、まず、内径測定装置２１０によってガラス基板１０２の内径が測定され、最終的に所望する内径との差分が導出される。そして、その後の化学強化工程における変化量が導出された差分に追従するように化学強化処理条件が決定される。かかる構成により、化学強化処理前のガラス基板１０２の内径が予め決められている設計値よりもずれていたとしても、変化量を調整することで最終的なガラス基板１０２の内径を所望の値に形成でき、内径寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造することが可能となる。
The strengthening
ここで、化学強化処理条件は、（ａ）化学強化処理液に含まれる特定の成分の濃度、（ｂ）化学強化処理液へのガラス基板１０２の浸漬時間、（ｃ）化学強化処理液の温度、の群から選択された１または２以上の条件であってもよい。
Here, the chemical strengthening treatment conditions are (a) the concentration of a specific component contained in the chemical strengthening treatment liquid, (b) the immersion time of the
化学強化処理槽１３０による化学強化工程では、主として（ａ）化学強化処理液に含まれる特定の成分の濃度、（ｂ）化学強化処理液へのガラス基板１０２の浸漬時間、（ｃ）化学強化処理液の温度と、ガラス基板１０２の内径の変化量とが相関関係を有する。従ってかかる化学強化処理条件の１または２以上を固定して化学強化工程を行ったとしても、他の１または２以上の化学強化処理条件を変えることで変化量を調整することができ、化学強化工程におけるガラス基板１０２の最終的な内径寸法誤差を小さくすることができる。
In the chemical strengthening process by the chemical strengthening
また、（ａ）特定の成分の濃度について、ガラス基板１０２がＬｉイオンを含むアルミノシリケートガラスで形成されている場合に、特定の成分をＬｉイオンとすることができる。
Moreover, (a) About the density | concentration of a specific component, when the
強化条件決定装置２２０は、例えば、化学強化処理条件としてのＬｉイオンの濃度を、化学強化処理塩の寿命に影響を与えたくないことを理由に、調整したくない、もしくはできないとき、浸漬時間または温度のいずれか一方または両方を調整することで、ガラス基板１０２の内径を所望の値にすることができる。
For example, the strengthening
同様に、複数の化学強化処理槽１３０を用いて化学強化処理を行う場合に１つの化学強化処理槽１３０の加熱時間を変えることで他の化学強化処理槽との仕上がり時間が変わることになり、製造現場全体の時間コントロールが複雑化する等の理由により浸漬時間を調整したくない、もしくはできないときには、濃度または温度のいずれか一方または両方を調整する。また、加熱温度を例えば予め決められている温度よりも高温にした場合、化学強化処理槽１３０が過剰に過熱され、ＦｅやＳＵＳ等のパーティクルの発生の原因となる等の理由により、温度を調整したくない、もしくはできないときには、濃度または浸漬時間のいずれか一方または両方を調整する。
Similarly, when performing chemical strengthening treatment using a plurality of chemical strengthening
強化条件決定装置２２０では、内径測定装置２１０が測定した内径と化学強化工程後に所望する内径との差分と、化学強化処理条件とが対応付けられた強化条件テーブルを用いて化学強化処理条件を決定してもよい。
The strengthening
図６は、差分（μｍ）とＬｉイオンの濃度（ｐｐｍ）との相関をテーブル化した強化条件テーブルの例を示した説明図である。かかる図６の強化条件テーブルでは、浸漬時間が１８０ｍｉｎ、温度が３５０℃と一定であり、変更可能な化学強化処理条件がＬｉイオンの濃度（ｐｐｍ）のみとなる。従って、内径測定装置２１０によって測定された内径に基づき所望の内径に達するために必要な差分を導出し、かかる差分だけ内径を変化させるためＬｉ濃度を調整する。例えば、所望の内径に５μｍ足りない場合、Ｌｉ濃度を１５０ｐｐｍに変更することで、後の化学強化工程において内径寸法誤差の小さいガラス基板を得ることができる。かかるＬｉ濃度の変更は、化学強化処理液の所定量の廃棄と、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸リチウムまたはその混合溶融塩の継ぎ足しによって実行される。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a strengthening condition table in which the correlation between the difference (μm) and the Li ion concentration (ppm) is tabulated. In the strengthening condition table of FIG. 6, the immersion time is constant at 180 minutes and the temperature is 350 ° C., and the only chemical strengthening treatment condition that can be changed is the Li ion concentration (ppm). Therefore, a difference required to reach a desired inner diameter is derived based on the inner diameter measured by the inner
かかる強化条件テーブルを用いることにより、差分と化学強化処理条件との複雑な関係式をリアルタイムに計算しなくても、予め準備された強化条件テーブルを参照するだけで、差分から化学強化処理条件を容易に導出することができる。従って、処理負荷を低減することができ、さらに多次元の関数を導出する際の丸め誤差による化学強化処理条件のずれを回避することが可能となる。 By using such a strengthening condition table, the chemical strengthening process condition can be calculated from the difference only by referring to the strengthening condition table prepared in advance without calculating a complicated relational expression between the difference and the chemical strengthening process condition in real time. It can be easily derived. Therefore, it is possible to reduce the processing load and to avoid a shift in chemical strengthening processing conditions due to a rounding error when deriving a multidimensional function.
このような強化条件テーブルは、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００のフィードバックを切り、開ループ制御におけるＬｉイオン濃度、浸漬時間、および温度と、その化学強化処理条件における変化量との相関を導出することで求めることができる。かかる変化量は、化学強化工程の前後における内径の差分を測定して得ることができる。
Such a strengthening condition table turns off the feedback of the glass
図７は、Ｌｉイオン濃度、浸漬時間、温度と、その化学強化処理条件における変化量との相関関係を示した説明図である。最終的な強化条件テーブルを生成するため、Ｌｉイオン濃度、浸漬時間、温度を許容範囲内でシフトさせて可能な限り多くのサンプルをとることで、より精度の高い強化条件テーブルを生成できる。そして、強化条件テーブルとして利用するときには、まず、化学強化処理条件で一定のものを挙げ（図６においては浸漬時間と温度）、その化学強化処理条件に対応付けられたデータのみを抽出する。例えば、図７において浸漬時間１８０ｍｉｎ、温度３５０℃の化学強化処理条件のみを抽出すると、図６の強化条件テーブルが生成される。他の化学強化処理条件を調整する場合も相関関係を示す図７のテーブルから同様の抽出処理によって強化条件テーブルを生成できる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the correlation between the Li ion concentration, the immersion time, the temperature, and the amount of change in the chemical strengthening treatment conditions. In order to generate a final strengthening condition table, a more accurate strengthening condition table can be generated by taking as many samples as possible by shifting the Li ion concentration, the immersion time, and the temperature within an allowable range. And when using as a reinforcement | strengthening condition table, a fixed thing is first mentioned as a chemical strengthening process condition (in FIG. 6, immersion time and temperature), and only the data matched with the chemical strengthening process condition are extracted. For example, when only the chemical strengthening treatment conditions with an immersion time of 180 min and a temperature of 350 ° C. are extracted in FIG. 7, the strengthening condition table of FIG. 6 is generated. When adjusting other chemical strengthening process conditions, the strengthening condition table can be generated by the same extraction process from the table of FIG. 7 showing the correlation.
上記メモリ１５０は、このような強化条件テーブルや、後述する変化量テーブル、加工量テーブル等を記憶し、強化条件決定装置２２０等の要求に応じて強化条件テーブル等の内容を参照させる。
The
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
また、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造方法も提供される。かかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、中心に円孔が形成された円板状のガラス基板１０２の内径を測定する内径測定工程と、測定された内径と化学強化工程後に所望する内径との差分に基づいて、化学強化工程の化学強化処理条件を決定する化学強化処理条件決定工程と、ガラス基板１０２を化学強化処理液に接触させることにより、ガラス基板１０２中に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換してガラス基板１０２を化学強化する化学強化工程と、を含み、化学強化工程では、決定された化学強化処理条件に基づいてガラス基板１０２を化学強化する。
(Method for producing glass substrate for magnetic disk)
A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk is also provided using the above-described system for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk. Such a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk includes an inner diameter measuring step for measuring an inner diameter of a disk-shaped
ここでは、化学強化処理前のガラス基板１０２の内径が予め決められている設計値よりもずれていたとしても、変化量を調整することで最終的なガラス基板１０２の内径を所望の値に形成でき、内径寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造することが可能となる。
Here, even if the inner diameter of the
以上のように、化学強化工程における化学強化処理条件を調整し磁気ディスク用ガラス基板の内径寸法誤差を小さくした。かかる工程を踏まえることで十分な加工精度を得ることができるが、かかる化学強化処理条件を大幅に調整したくない場合もある。このような化学強化処理条件の調整工程に、以下に示す（Ａ）内周加工工程の加工量の調整、（Ｂ）ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整、といった工程を加えることで内径寸法誤差を総合的に小さくすることができ、化学強化処理条件調整の負荷を軽減することができる。 As described above, the chemical strengthening process conditions in the chemical strengthening step were adjusted to reduce the inner diameter dimensional error of the magnetic disk glass substrate. Although sufficient processing accuracy can be obtained by taking this process into consideration, there are cases where it is not desired to significantly adjust the chemical strengthening treatment conditions. By adjusting the chemical strengthening treatment condition adjustment step, the following steps (A) adjustment of the processing amount of the inner periphery processing step, (B) adjustment adjustment of the combination of the glass substrate and the chemical strengthening treatment tank, Dimensional errors can be reduced overall, and the load of adjusting chemical strengthening treatment conditions can be reduced.
（（Ａ）内周加工工程の加工量の調整）
図８は、内周加工工程の加工量の調整を示す磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００を示した機能ブロック図である。ここでは、理解を容易にするため、既に詳細に説明した化学強化工程における化学強化処理条件の調整を省略し、内周加工工程の加工量の調整のみに着目して説明する。図８の磁気ディスク用ガラス基板１０２の製造システム１００は、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００にさらに、把握装置１４０と、研削量決定装置１６０と、研磨量決定装置１７０と、を含んで構成されている。また、上述した内周端面研削装置１１０と、内周端面研磨装置１２０と、化学強化処理槽１３０と、メモリ１５０とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する把握装置１４０と、研削量決定装置１６０と、研磨量決定装置１７０とを主に説明する。
((A) Adjustment of machining amount in inner circumference machining process)
FIG. 8 is a functional block diagram showing a magnetic disk glass
上記把握装置１４０は、化学強化処理槽１３０の化学強化工程により変形するガラス基板１０２の内径の変化量を把握（計算、算出）する。把握装置１４０は、（１）ガラス基板１０２の内径の変化量を実際に測定する方法、または（２）化学強化処理液の状態から変化量を推測する方法によって変化量を把握する。
The grasping
図９は、把握装置１４０が（１）ガラス基板１０２の内径の変化量を実際に測定する方法によって変化量を把握する場合の概略を示した機能ブロック図である。把握装置１４０は、化学強化工程の前段階でガラス基板１０２の内径を測定し、さらに、化学強化工程の後段階における同一のガラス基板１０２の内径を測定する。そして、その内径の差分を求めることで変化量を導出している。かかる構成により、現実の変化量を正確に把握することができ、それに伴って正確なフィードバック値（研削量または研磨量）を設定することが可能となる。
FIG. 9 is a functional block diagram showing an outline when the grasping
変化量の把握方法の（２）化学強化処理液の状態から変化量を推測する方法は、化学強化処理液の状態と変化量とが相関関係を有していることに基づいている。例えば、同一浸漬時間、同一温度における、（ａ）特定の成分の濃度、（ｂ）ガラス基板１０２の処理済み累積枚数、（ｃ）ガラス基板１０２の処理済み累積時間と、変化量とは、一定の相関関係を有するので、上述した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかまたは複数の化学強化処理液の状態によって変化量を把握または推測することが可能である。
The method (2) of estimating the amount of change from the state of the chemical strengthening treatment liquid is based on the fact that the state of the chemical strengthening treatment liquid and the amount of change have a correlation. For example, at the same immersion time and the same temperature, (a) the concentration of a specific component, (b) the processed cumulative number of
また、当該磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００の初回遂行時には、内周端面研削装置１１０や内周端面研磨装置１２０の最初の研削量および研磨量を定めなくてはならないので、その前段階で上記把握装置１４０による変化量の推測が行われる。
Further, when the magnetic disk glass
図１０は、（ａ）Ｌｉイオンの濃度（ｐｐｍ）と変化量（μｍ）との相関を示した相関図である。このような相関を例えば、多次元の関係式に表すことにより、Ｌｉイオンの濃度を測定することのみによって変化量を推測することが可能となる。 FIG. 10 is a correlation diagram showing the correlation between (a) the concentration (ppm) of Li ions and the amount of change (μm). By expressing such a correlation in, for example, a multidimensional relational expression, it is possible to estimate the amount of change only by measuring the Li ion concentration.
このような関係式は、化学強化処理の回数を重ねると、溶融塩中のＬｉイオン濃度が増大するため、化学強化処理能力が落ち、同一浸漬時間、同一温度では、変化量が減少することに起因する。即ち、化学強化処理において、Ｌｉイオンの濃度が低いときには、イオン交換の速度も高く、それに伴って変化量も大きくなるが、化学強化処理の時間および回数が経過するに連れガラス基板１０２からのＬｉイオンが溶融塩中に蓄積されるのでＬｉイオンの濃度が増大し、イオン交換の速度が低下すると共に変化量が小さくなる。
In such a relational expression, if the number of times of chemical strengthening treatment is repeated, the concentration of Li ions in the molten salt increases, so that the chemical strengthening treatment capability decreases, and the amount of change decreases at the same immersion time and the same temperature. to cause. That is, in the chemical strengthening process, when the concentration of Li ions is low, the rate of ion exchange is high and the amount of change increases accordingly, but as the time and number of times of the chemical strengthening process elapses, the Li from the
また、（ｂ）累積枚数、（ｃ）累積時間に至ってはガラス基板１０２や化学強化処理液への直接の測定を必要とせず、間接的に累積枚数または累積時間を測定（計数、計時）するだけで、変化量を推測している。従って、特別な測定機器を用いなくとも、ガラス基板１０２の変化量を把握することができ、コスト削減および製造工程の効率化を図りつつ、磁気ディスク用ガラス基板の内径寸法誤差をさらに小さくすることが可能となる。
In addition, (b) the cumulative number of sheets and (c) the cumulative time does not require direct measurement to the
把握装置１４０は、（ａ）濃度、（ｂ）累積枚数、（ｃ）累計時間等の参照値と変化量との関係式により変化量を把握してもよいが、１対１に対応付けられた変化量テーブルを用いて変化量を把握してもよい。尚、変化量テーブルに記載された数値間の補間は、線形補間を用いてもよい。
The grasping
図１１は、図１０のＬｉイオンの濃度（ｐｐｍ）と変化量（μｍ）との相関をテーブル化した変化量テーブルの例を示した説明図である。ここでは、Ｌｉイオンの濃度と変化量との図１０に示すような多次元の関係式をリアルタイムに計算しなくても、図１１のような予め準備された変化量テーブルを参照するだけで、Ｌｉイオンの濃度から変化量を導出することができる。かかる構成により、処理負荷を低減することができ、さらに多次元の関数を導出する際の丸め誤差による変化量のずれを回避することが可能となる。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a change amount table in which the correlation between the Li ion concentration (ppm) and the change amount (μm) in FIG. 10 is tabulated. Here, it is only necessary to refer to a change amount table prepared in advance as shown in FIG. 11 without calculating a multidimensional relational expression as shown in FIG. 10 between the concentration and change amount of Li ions in real time. The amount of change can be derived from the concentration of Li ions. With such a configuration, it is possible to reduce the processing load and to avoid a shift in the amount of change due to a rounding error when deriving a multidimensional function.
上記研削量決定装置１６０および研磨量決定装置１７０は、加工量決定装置として機能し、把握された変化量に基づいて、次回の化学強化工程後のガラス基板１０２の内径が所望する値になるように、内周端面研削工程の研削量および内周端面研磨工程の研磨量を決定する。そして、次回から、設定された研削量および研磨量をそれまでの研削量および研磨量に反映（追加）してガラス基板１０２を加工する。即ち、内周端面研削工程、内周端面研磨工程のいずれか一方または両方で、変化量分だけ内径をフィードバックすることとなる。かかるフィードバックは１バッチ毎に行ってもよいし、１日毎に行うとしてもよい。これにより、大量に磁気ディスク用ガラス基板を製造した場合においても、複数のガラス基板１０２間の内径寸法誤差を従来と比べて少なくすることができる。
The grinding
図１２は、変化量を内周端面研削工程および内周端面研磨工程の両工程に分担してフィードバックする場合の加工量（研削量と研磨量）を示したテーブルである。例えば、把握装置１４０が変化量は１５．００μｍであると把握した場合、内径を所望の値にするための加工量の総計が１５．００μｍとなる。従って、図１２の加工量テーブルを参照して、研削量決定装置１６０は、研削量を１３．００μｍ分追加し（＋１３．００μｍ）、研磨量決定装置１７０は研磨量を２．００μｍ分追加（＋２．００μｍ）する。そして、内周端面研削装置１１０および内周端面研磨装置１２０はそれぞれ、設定された研削量および研磨量を反映（追加）して加工を行う。
FIG. 12 is a table showing processing amounts (grinding amount and polishing amount) when the change amount is shared and fed back to both the inner peripheral end surface grinding step and the inner peripheral end surface polishing step. For example, when the grasping
また、当該内周端面研削工程は、後述する内周端面研磨工程と比較して取代を大きくとることができ、単位時間当たりの切削量も大きいため制御し易く内周端面研磨工程と比較したさらなる製造工程の効率化を図ることが可能となる。 In addition, the inner peripheral end surface grinding step can take a large machining allowance compared to the inner peripheral end surface polishing step described later, and the amount of cutting per unit time is large, so that it is easy to control and further compared with the inner peripheral end surface polishing step. It becomes possible to improve the efficiency of the manufacturing process.
また、変化量は内周端面研削工程および内周端面研磨工程のいずれか一方のみでフィードバックすることもできる。 The amount of change can also be fed back only in either the inner peripheral end face grinding step or the inner peripheral end face polishing step.
図１３は、変化量を内周端面研削工程の研削量のみでフィードバックする場合の加工量テーブルである。ここでは、内周端面研磨工程の追加研磨が行われないので、研削量のみによって変化量との調整が遂行されるする。従って、化学強化工程後に所望する内径の値が一定であれば、研削量は変化量に比例した値となる。内周端面研磨工程のみでフィードバックする場合も同様の加工量テーブルを用いることができる。 FIG. 13 is a processing amount table when the change amount is fed back only by the grinding amount in the inner peripheral end surface grinding step. Here, since the additional polishing in the inner peripheral end face polishing step is not performed, adjustment with the change amount is performed only by the grinding amount. Therefore, if the desired inner diameter value is constant after the chemical strengthening step, the grinding amount becomes a value proportional to the amount of change. The same processing amount table can be used when feedback is performed only by the inner peripheral end face polishing step.
図１４は、変化量テーブルと加工量テーブルを合わせたテーブルである。かかるテーブルを参照すると、計算の基礎となる参照値、ここでは、Ｌｉイオンの濃度から直接研削量や研磨量を導き出すことができ、処理負担を軽減することが可能となる。 FIG. 14 is a table in which the change amount table and the processing amount table are combined. By referring to such a table, it is possible to derive the grinding amount and polishing amount directly from the reference value that is the basis of calculation, here, the concentration of Li ions, and the processing burden can be reduced.
変化量を把握し、内周加工工程に加工量をフィードバックする上記閉ループ構成により、化学強化工程における内径寸法誤差を前段の工程で吸収することが可能となり、化学強化処理条件の煩雑な調整を行うことなく、結果的にさらに内径寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造することが可能となる。 The above closed loop configuration, which grasps the amount of change and feeds back the machining amount to the inner circumferential machining process, makes it possible to absorb the inner diameter dimension error in the chemical strengthening process in the previous process and make complicated adjustment of the chemical strengthening process conditions. As a result, it is possible to manufacture a glass substrate for a magnetic disk having a smaller inner diameter dimensional error.
また、上述した変化量テーブルは、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００のフィードバックを切り、開ループ制御における参照値（（ａ）濃度、（ｂ）累積枚数、（ｃ）累計時間等）と変化量との相関を導出することで求めることができる。
Further, the change amount table described above turns off the feedback of the magnetic disk glass
即ち、Ｌｉイオンの濃度と変化量との変化量テーブルを作成する場合、化学強化工程の前後段階における内径と、化学処理工程中のＬｉイオンの濃度とを同タイミングで測定し、内径の差分を変化量として、Ｌｉイオンの濃度に対応付ける。このような対応処理をＬｉイオンの複数の濃度で測定することで、Ｌｉイオン濃度と変化量との関係式や変化量テーブルが例えば、図１０や図１１の如く導出される。 That is, when creating a change amount table of Li ion concentration and change amount, the inner diameter before and after the chemical strengthening process and the Li ion concentration during the chemical treatment process are measured at the same timing, and the difference in inner diameter is calculated. The amount of change is associated with the concentration of Li ions. By measuring such a corresponding process at a plurality of concentrations of Li ions, a relational expression between the Li ion concentration and the change amount and a change amount table are derived as shown in FIGS. 10 and 11, for example.
他の参照値である（ｂ）累積枚数、（ｃ）累計時間も上記同様、化学強化工程の前後段階における内径と同タイミングで測定し、その対応付けによって関係式が導出される。このとき、Ｌｉイオンの濃度以外の例えば、浸漬時間や温度といった他の化学強化処理条件は測定中および実際の製造工程中等しくするのが望ましい。 Other reference values (b) cumulative number of sheets and (c) cumulative time are also measured at the same timing as the inner diameters before and after the chemical strengthening process, and the relational expression is derived by the correspondence. At this time, it is desirable that other chemical strengthening treatment conditions such as immersion time and temperature other than the concentration of Li ions are equal during measurement and actual manufacturing process.
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
また、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造方法も提供される。かかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、上述した化学強化工程における化学強化処理条件を調整する工程に、化学強化工程によって変形するガラス基板１０２の内径の変化量を把握する把握工程と、把握工程の把握結果に基づいて、次の化学強化工程後のガラス基板１０２の内径が所望の値となるように、ガラス基板１０２の内径の加工量を決定する加工量決定工程と、をさらに含み、内周加工工程では、加工量に基づいてガラス基板１０２の内周端面を加工する。
(Method for producing glass substrate for magnetic disk)
A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk is also provided using the above-described system for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk. Such a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk includes a grasping step for grasping a change amount of an inner diameter of the
以上説明した、内周加工工程の加工量の調整を化学強化工程における化学強化処理条件の調整に加えると、変化量を把握し、その変化量を内周端面研削工程や内周端面研磨工程の研削量または研磨量としてフィードバックする上記閉ループ構成により、化学強化工程による変化量を見越した研削量を設定し、化学強化工程の多数のパラメータに基づく内径寸法誤差の変化を内周端面研削工程で吸収することができ、結果的にさらに内径寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造することが可能となる。 When the adjustment of the processing amount in the inner peripheral processing step described above is added to the adjustment of the chemical strengthening process conditions in the chemical strengthening step, the amount of change is grasped, and the amount of change is determined in the inner peripheral end surface grinding step and the inner peripheral end surface polishing step. The above closed loop configuration that feeds back as grinding amount or polishing amount sets the grinding amount in anticipation of the amount of change due to the chemical strengthening process, and absorbs changes in the inner diameter dimensional error based on many parameters of the chemical strengthening step in the inner peripheral end face grinding process As a result, it is possible to manufacture a glass substrate for a magnetic disk having a smaller inner diameter dimensional error.
（（Ｂ）ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整）
図１５は、ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整を示す磁気ディスク用ガラス基板の製造システム３００を示した機能ブロック図である。ここでは、理解を容易にするため、既に詳細に説明した化学強化工程における化学強化処理条件の調整を省略し、ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整のみに着目して説明する。かかる図１５の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム３００は、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００にさらに、把握装置１４０と、組合せ決定装置３１０と、を含んで構成されている。上述した内周端面研削装置１１０と、内周端面研磨装置１２０と、化学強化処理槽１３０と、把握装置１４０と、メモリ１５０と、内径測定装置２１０とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する組合せ決定装置３１０を主に説明する。
((B) Combination adjustment of glass substrate and chemical strengthening treatment tank)
FIG. 15 is a functional block diagram showing a magnetic disk glass
ここでは、化学強化工程を行う上での大きく３つの状況を想定する。即ち、（ア）ガラス基板１枚を化学強化するのに最適な化学強化処理槽１３０を複数の化学強化処理槽１３０から選択する状況、（イ）一つの化学強化処理槽１３０で化学強化工程を行うのに最適なガラス基板１０２を複数のガラス基板１０２から選択する状況、（ウ）複数のガラス基板１０２と複数の化学強化処理槽１３０とを組合せる状況である。ここで示すガラス基板１枚は、同時に化学強化される同一のガラス基板ホルダに収容される複数のガラス基板の概念を含む。従って、複数のガラス基板１０２は、同時に化学強化される複数枚のガラス基板のグループがさらに複数のラインに配されている状態を示している。
Here, three main situations for performing the chemical strengthening process are assumed. That is, (a) a situation in which the optimal chemical strengthening
上記組合せ決定装置３１０は、（ア）の状況において、把握装置１４０によって把握された変化量に基づいて、内径測定装置２１０で内径が測定されたガラス基板１０２の化学強化工程後の内径が所望する値になるように、化学強化を行う化学強化処理槽１３０を決定する。また、（イ）の状況においては、変化量に基づいて、化学強化工程後の内径が所望する値になるように、化学強化工程を実行するガラス基板１０２を決定し、（ウ）の状況において、変化量に基づいて、内径が測定された複数のガラス基板１０２の化学強化工程後の内径が所望する値になるように、化学強化を行う化学強化処理槽１３０をそれぞれ決定する。
In the situation of (a), the
いずれの状況においても、最終的に所望する内径のガラス基板１０２を得るため、ガラス基板１０２と化学強化処理槽１３０との最適な組合せが選択される。従って、化学強化工程前におけるガラス基板１０２の内径が変化する場合においても、また、化学強化処理槽１３０内の化学強化処理液の化学強化処理条件が経時によって変化する場合においても、結果的に内径（ＩＤ）寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造することが可能となる。
In any situation, an optimal combination of the
また、このような組合せにおいて、組合せ決定装置３１０は、ガラス基板１０２と化学強化処理槽１３０とを仮に組合せた場合の各組合せの最終予想内径と、内径の所望の値との差分の２乗和が最小になるように、化学強化を行う化学強化処理槽１３０をそれぞれ決定してもよい。測定された内径と変化量との各組合せと、内径の所望の値との差分の２乗和が最小になるように、化学強化を行う化学強化処理槽１３０をそれぞれ決定してもよい。
Further, in such a combination, the
図１６は、組合せ決定装置３１０による組合せ決定工程を説明するための説明図である。例えば、内径測定装置２１０が３つのラインにおける３枚のガラス基板Ａ、Ｂ、Ｃの内径を測定し、その内径がそれぞれ２０．００３ｍｍ、２０．００６ｍｍ、２０．００９ｍｍであった場合に、把握装置１４０が３つの化学強化処理槽Ｄ、Ｅ、Ｆの変化量を１０μｍ、７μｍ、３μｍと推測したとする。最終的な内径の所望値が２０．０００ｍｍの場合だと、ガラス基板と化学強化処理槽との組合せをＡ−Ｆ、Ｂ−Ｅ、Ｃ−Ｄとすると、差分の２乗和は最小値の２μｍ２となる。
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a combination determining process by the
かかるガラス基板１０２と化学強化処理槽１３０との組合せは、一つの組合せがよかったとしても、その他の組合せを含む全体的な組合せが最適であるとは限らない。従って、最小２乗法を利用する上記の構成により、全体的な内径寸法誤差をさらに小さくすることが可能となる。
Even if such a combination of the
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
また、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム３００を用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造方法も提供される。かかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、上述した化学強化工程における化学強化処理条件の調整する工程に、化学強化工程によって生じるガラス基板１０２の内径の変化量を複数の化学強化処理槽１３０毎に把握する把握工程と、変化量に基づいて、内径が測定された複数のガラス基板１０２の化学強化工程後の内径が所望する値になるように、化学強化を行う化学強化処理槽１３０をそれぞれ決定する組合せ決定工程と、をさらに含み、化学強化工程では、複数のガラス基板１０２を決定されたそれぞれの化学強化処理槽１３０で化学強化する。
(Method for producing glass substrate for magnetic disk)
In addition, a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk is provided using the above-described
かかるガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整を内周加工工程の加工量の調整に加え、ガラス基板１０２と化学強化処理槽１３０とを所定の内径となるように組合せることで、磁気ディスク用ガラス基板の内径寸法誤差をさらに小さくすることが可能となる。
In addition to the adjustment of the combination of the glass substrate and the chemical strengthening treatment tank in addition to the adjustment of the processing amount in the inner peripheral machining step, the magnetic substrate is combined with the
以下、上述した実施形態の具体的な実施例を説明する。本実施例においては、以下の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを製造した。 Hereinafter, specific examples of the above-described embodiment will be described. In this example, a glass substrate for magnetic disk and a magnetic disk were manufactured through the following steps.
（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、化学強化用のガラスを使用した。ダイレクトプレス以外に、フュージョン法、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。また、上記アルミノシリケートガラス以外にもソーダライムガラス等を用いることもできる。
(1) Shape processing step and first lapping step First, the melted aluminosilicate glass was molded into a disk shape by direct pressing using an upper die, a lower die, and a barrel die to obtain an amorphous plate glass. In addition, the glass for chemical strengthening was used as aluminosilicate glass. In addition to direct pressing, a disk-shaped glass substrate for a magnetic disk may be obtained by cutting with a grinding wheel from sheet glass formed by a fusion method, a downdraw method, or a float method. As the aluminosilicate glass, SiO 2: 58 to 75 wt%, Al 2 O 3: 5~23 wt%, Li 2 O: 3 to 10 wt%, Na 2 O: 4 to 13 principal component weight% Chemically strengthened glass contained as In addition to the aluminosilicate glass, soda lime glass or the like can also be used.
次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。 Next, both main surfaces of the plate glass were lapped to form a disk-shaped glass base material. This lapping process was performed using alumina free abrasive grains with a double-sided lapping apparatus using a planetary gear mechanism. Specifically, the lapping platen is pressed on both sides of the plate glass from above and below, the grinding liquid containing free abrasive grains is supplied onto the main surface of the plate glass, and these are moved relative to each other for lapping. went. By this lapping process, a glass base material having a flat main surface was obtained.
（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から、円盤状のガラス基板を切り出した。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に円孔を形成し、ドーナツ状のガラス基板とした（コアリング）。
(2) Cutting process (coring, forming)
Next, the glass base material was cut using a diamond cutter, and a disk-shaped glass substrate was cut out from the glass base material. Next, using a cylindrical diamond drill, a circular hole was formed in the center of the glass substrate to obtain a donut-shaped glass substrate (coring).
（３）端面研削工程
そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した（フォーミング）。
(3) End surface grinding process And the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface were ground with a diamond grindstone, and predetermined chamfering was performed (forming).
（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行った。この第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
(4) Second Lapping Step Next, a second lapping process was performed on both main surfaces of the obtained glass substrate in the same manner as in the first lapping step. By performing this second lapping step, it is possible to remove in advance the fine unevenness formed on the main surface in the cutting step and end surface polishing step, which are the previous steps, and shorten the subsequent polishing step on the main surface. Will be able to be completed in time.
（５）端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加工された。
(5) End surface polishing process Next, the end surface of the glass substrate was mirror-polished by a brush polishing method. At this time, as the abrasive grains, a slurry (free abrasive grains) containing cerium oxide abrasive grains was used. By this end surface polishing step, the end surface of the glass substrate was processed into a mirror surface state capable of preventing generation of particles and the like.
（６）主表面研磨工程
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨液としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
(6) Main surface polishing step As the main surface polishing step, first, a first polishing step was performed. This first polishing step is mainly intended to remove scratches and distortions remaining on the main surface in the lapping step described above. In the first polishing step, the main surface was polished using a hard resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. As the polishing liquid, cerium oxide abrasive grains were used.
この第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。 The glass substrate which finished this 1st grinding | polishing process was immersed in each washing tank of neutral detergent, a pure water, and IPA (isopropyl alcohol) one by one, and was wash | cleaned.
次に、主表面研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研磨液としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。 Next, a second polishing step was performed as the main surface polishing step. The purpose of this second polishing step is to finish the main surface into a mirror surface. In the second polishing step, mirror polishing of the main surface was performed using a soft foamed resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. As the polishing liquid, cerium oxide abrasive grains finer than the cerium oxide abrasive grains used in the first polishing step were used.
この第２研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。 The glass substrate which finished this 2nd grinding | polishing process was immersed in each washing tank of neutral detergent, a pure water, and IPA (isopropyl alcohol) sequentially, and was wash | cleaned. Note that ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.
（７）化学強化工程および冷却工程
次に、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化工程を行うことにより、磁気ディスク基板の表層部に高い圧縮応力を生じさせることができ、耐衝撃性を向上させることができる。
(7) Chemical strengthening process and cooling process Next, the glass substrate which finished the above-mentioned lapping process and polishing process was chemically strengthened. By performing the chemical strengthening step, a high compressive stress can be generated in the surface layer portion of the magnetic disk substrate, and the impact resistance can be improved.
化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を準備し、この化学強化溶液を４００°Ｃに加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を３００°Ｃに予熱し、化学強化溶液中に約３時間浸漬することによって行った。 For chemical strengthening, a chemical strengthening solution prepared by mixing potassium nitrate (60%) and sodium nitrate (40%) is prepared, and the chemically strengthened solution is heated to 400 ° C., and the cleaned glass substrate is heated to 300 ° C. The sample was preheated and immersed in a chemical strengthening solution for about 3 hours.
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のＬｉイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。このときのガラス基板の内径における圧縮応力層の厚さは約１００μｍ〜２００μｍであり、変化量は１５μｍ以下であった。実施形態に記載した技術を当該実施例に採用して歩留まりを大きく向上することができた。 Thus, by immersing in the chemical strengthening solution, Li ions and sodium ions in the surface layer of the glass substrate are respectively replaced with sodium ions and potassium ions in the chemical strengthening solution, and the glass substrate is strengthened. At this time, the thickness of the compressive stress layer at the inner diameter of the glass substrate was about 100 μm to 200 μm, and the amount of change was 15 μm or less. The technique described in the embodiment was adopted in the example, and the yield could be greatly improved.
［実施例］
化学強化工程前の内径を実測して、化学強化処理条件にフィードバックすると、フィードバックしない場合と比較して、以下のような結果を得ることができた。ただし、ガラス基板のサンプル数は１０，０００枚である。
When the inner diameter before the chemical strengthening process was measured and fed back to the chemical strengthening treatment conditions, the following results could be obtained as compared with the case where no feedback was performed. However, the number of samples of the glass substrate is 10,000.
続いて、化学強化工程を終えたガラス基板を、２０°Ｃの水槽に浸漬して冷却し、約１０分間維持した。そして、冷却を終えたガラス基板を、約４０°Ｃに加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。 Then, the glass substrate which finished the chemical strengthening process was immersed in a 20 degreeC water tank, cooled, and maintained for about 10 minutes. And the glass substrate which finished cooling was immersed in the concentrated sulfuric acid heated at about 40 degreeC, and was wash | cleaned. Further, the glass substrate that had been washed with sulfuric acid was washed by sequentially immersing it in each washing tank of pure water and IPA (isopropyl alcohol). In addition, ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.
上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、第２ラッピング工程、端面研磨工程、主表面研磨工程、化学強化工程、冷却工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。 As described above, by applying the first lapping step, the cutting step, the second lapping step, the end surface polishing step, the main surface polishing step, the chemical strengthening step, and the cooling step, a flat and smooth, high-rigidity magnetic disk is used. A glass substrate was obtained.
（８）精密洗浄工程
次に、テクスチャーを形成した磁気ディスク用ガラス基板の精密洗浄を行った。これはヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の原因となる研磨剤残渣や外来の鉄系コンタミなどを除去し、表面が平滑で清浄なガラス基板を得るためのものである。精密洗浄工程としては、アルカリ性水溶液による洗浄の後に、水リンス洗浄、ＩＰＡ洗浄工程を行った。
(8) Precision cleaning step Next, the glass substrate for magnetic disk on which the texture was formed was precisely cleaned. This is to remove abrasive residues and foreign iron-based contaminants that cause head crush and thermal asperity failure, and to obtain a glass substrate with a smooth surface and a clean surface. As a precision cleaning process, a water rinse cleaning and an IPA cleaning process were performed after cleaning with an alkaline aqueous solution.
（９）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ基合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。
(9) Magnetic disk manufacturing process On both surfaces of the glass substrate obtained through the above-described processes, an adhesion layer made of a Cr alloy, a soft magnetic layer made of a CoTaZr-based alloy, an underlayer made of Ru, and a CoCrPt group on the surface of the glass substrate A perpendicular magnetic recording disk was manufactured by sequentially forming a perpendicular magnetic recording layer made of an alloy, a protective layer made of hydrogenated carbon, and a lubricating layer made of perfluoropolyether. Although this configuration is an example of a configuration of a perpendicular magnetic disk, a magnetic layer or the like may be configured as an in-plane magnetic disk.
得られた磁気ディスクについて異物により磁性層等の膜に欠陥が発生していないことを確認した。また、グライドテストを実施したところ、ヒット（ヘッドが磁気ディスク表面の突起にかすること）やクラッシュ（ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること）は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったところ、サーマルアスペリティによる再生の誤動作は認められなかった。 The obtained magnetic disk was confirmed to be free from defects in the film such as the magnetic layer due to foreign matter. In addition, when the glide test was performed, no hit (the head bited against the protrusion on the surface of the magnetic disk) or crash (the head collided with the protrusion on the surface of the magnetic disk) was not recognized. Furthermore, when a reproduction test was conducted with a magnetoresistive head, no malfunction of reproduction due to thermal asperity was found.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、ガラス基板の一部をイオン交換して化学強化を行う化学強化工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク、および磁気ディスク用ガラス基板の製造システムに利用可能である。 The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate, a method for manufacturing a magnetic disk, a magnetic disk, and a system for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, including a chemical strengthening step of performing chemical strengthening by ion exchange of a part of the glass substrate Is available.
１００、２００、３００ 磁気ディスク用ガラス基板の製造システム
１０２ ガラス基板
１１０ 内周端面研削装置
１１２ 円孔
１１４ 内周端面
１２０ 内周端面研磨装置
１３０ 化学強化処理槽
１４０ 把握装置
１６０ 研削量決定装置
１７０ 研磨量決定装置
２１０ 内径測定装置
２２０ 強化条件決定装置
３１０ 組合せ決定装置
100, 200, 300 Glass disk substrate manufacturing system for
Claims (9)
前記化学強化工程前の前記ガラス基板の内径を測定する内径測定工程と、
前記測定された内径と化学強化工程後に所望する内径との差分に基づいて、前記化学強化工程の化学強化処理条件を決定する化学強化処理条件決定工程と、
をさらに含み、
前記化学強化工程では、前記決定された化学強化処理条件に基づいてガラス基板を化学強化することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 By contacting a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center with the chemical strengthening treatment liquid, a part of the ions contained in the glass substrate is replaced with ions in the chemical strengthening treatment liquid. A method for producing a glass substrate for a magnetic disk including a chemical strengthening step for chemically strengthening a glass substrate,
An inner diameter measuring step for measuring an inner diameter of the glass substrate before the chemical strengthening step;
Based on the difference between the measured inner diameter and the desired inner diameter after the chemical strengthening step, the chemical strengthening treatment condition determining step for determining the chemical strengthening treatment condition of the chemical strengthening step;
Further including
In the chemical strengthening step, the glass substrate is chemically strengthened based on the determined chemical strengthening treatment conditions.
前記特定の成分は、Ｌｉイオンであることを特徴とする、請求項２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 The glass substrate is formed of aluminosilicate glass containing Li ions,
The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 2, wherein the specific component is Li ion.
前記化学強化処理槽で化学強化を行う前の前記ガラス基板の内径を測定する内径測定装置と、
前記測定された内径と化学強化工程後に所望する内径との差分に基づいて、前記化学強化処理槽における化学強化処理条件を決定する強化条件決定装置と、
をさらに含み、
前記化学強化処理槽は、前記決定された化学強化処理条件に基づいてガラス基板を化学強化することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム。 By contacting a disk-shaped glass substrate having a circular hole in the center with the chemical strengthening treatment liquid, a part of the ions contained in the glass substrate is replaced with ions in the chemical strengthening treatment liquid. A system for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk comprising a chemical strengthening treatment tank for chemically strengthening a glass substrate,
An inner diameter measuring device for measuring the inner diameter of the glass substrate before chemical strengthening in the chemical strengthening treatment tank;
Based on the difference between the measured inner diameter and the desired inner diameter after the chemical strengthening step, a strengthening condition determination device that determines the chemical strengthening treatment condition in the chemical strengthening treatment tank;
Further including
The said chemical strengthening processing tank chemically strengthens a glass substrate based on the determined chemical strengthening process conditions, The manufacturing system of the glass substrate for magnetic discs characterized by the above-mentioned.
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