JP2010073289A - 磁気ディスク用基板および磁気ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスクを高速回転させてもクラッシュ障害の発生を抑止して信頼性が高く、ロードアンロード方式で起動停止するハードディスクに好適な基板、およびこれを用いた磁気ディスクを提供することを課題とする。
【解決手段】基板の外周端面１３付近の***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、ヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は磁気記録媒体に用いられる磁気ディスク用基板、およびこれを用いた磁気ディスクに関する。

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。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）等に搭載される磁気記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスクはアルミニウム−マグネシウム合金製の金属基板上にＮｉＰ（ニッケルリン）等の膜を被着したり、ガラス基板やセラミクス基板等の基板上に下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層したりして構成される。従来は磁気ディスク用の基板として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度及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。

また携帯機器や自動車に大容量の磁気記録媒体を搭載すべく、耐衝撃性の向上も求められている点においても、剛性の高いガラス基板は有利である。携帯機器に搭載するために基板のサイズは縮小化の傾向がある。このため従来の３．５インチ基板から、２．５インチ基板、１．８インチ基板、１インチ基板、もしくはさらに小さな基板が求められるようになってきている。基板が小さくなれば許容される寸法誤差も小さくなり、さらに精密な形状加工が求められている。

また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、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１０ｎｍ以下にまで狭くなってきている。ただし、このように極狭な浮上量で磁気ディスク上に磁気ヘッドを浮上飛行させる場合には、フライスティクション障害が発生しやすいという問題がある。フライスティクション障害とは、磁気ディスク上を浮上飛行している磁気ヘッドが、浮上姿勢や浮上量に変調をきたす障害であり、これにより不規則な再生出力変動の発生を伴うことである。また、このフライスティクション障害が生ずると、浮上飛行中の磁気ヘッドが磁気ディスクに接触してしまうヘッドクラッシュ障害を生じてしまうことがある。従ってガラス基板表面には、高度な平坦度および平滑度が求められるようになってきている。

また、ガラス基板の表面の面積を有効活用するために、従来のＣＳＳ方式（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）に変わって、ロードアンロード方式（Ｌｏａｄ ＵｎＬｏａｄ）が採用されるようになってきている。ＣＳＳ方式はディスク停止時に基板表面に磁気ヘッドを接触させる方式であり、基板表面にＣＳＳ用領域（磁気ヘッドとの接触摺動用領域）を設ける必要がある。これに対しロードアンロード方式はディスク停止時に磁気ヘッドをガラス基板の外側に退避させる方式であり、ＣＳＳ用領域も記録面として使用できるという利点がある。また、磁気ディスク装置の停止時においては、たとえ強い衝撃が加えられたとしても、磁気ヘッドが退避しているため、磁気ディスクの損傷を最小限に抑制することができる。可搬性の小型ハードディスクでは、情報記録容量の確保や耐衝撃性を向上させる観点からロードアンロード方式の起動再生方式とガラス基板を利用した磁気ディスクとの組み合わせが選択されている。

ロードアンロード方式では、磁気ヘッドがガラス基板の端部を通過することから、ガラス基板の外周端面付近の形状が特に問題となる。ガラス基板の外周端面付近に形状の乱れ（***や沈降）があると、磁気ヘッドの浮上姿勢が乱され、磁気ヘッドがガラス基板の外から入ってくる際、または出て行く際に接触しやすくなり、クラッシュ障害を生じる可能性がある。従って特にディスク外周端面付近には、高い平坦度が求められている。

また磁気ディスクは、高密度化だけではなく、高速化の要請もある。従来はガラス基板を搭載した磁気ディスク装置は４２００ｒｐｍ等の相対的に低速な回転速度を利用していた。しかし近年では、例えば７２００ｒｐｍ以上の回転数で利用されるようになりつつある。さらに近い将来には、１００００ｒｐｍ以上の回転数で利用されるようになることが見込まれている。このような高速回転を行うと、取りわけ磁気ディスクの外周端面付近の線速度が増大する。例えば、回転数が４２００ｒｐｍである磁気ディスクにおいて基板中心から半径３２．５ｍｍ位置の線速度は１４．３ｍ／秒であるが、５４００ｒｐｍでは線速度が１８．４ｍ／秒、７２００ｒｐｍでは線速度が２４．５ｍ／秒となる。このように線速度が高速になるディスク外周端面付近において、上記のフライスティクション障害およびヘッドクラッシュ障害が特に生じやすい。従ってこの点においても、特に外周端面付近に高い平坦度が求められる。

一方、従来から特許文献１（特開２００５−１４１８５２号公報）に示されるように、基板主表面を研磨した際に、外周端面付近の平坦度が不十分となるという問題がある。すなわち、ガラス基板は表裏の主表面を研磨パッドで挟むように押圧し、研磨材を含有したスラリーを供給しつつ、ガラス基板と研磨パッドとを相対的に移動させて研磨している。このとき主表面の外周端面付近にスキージャンプと呼ばれる***（主表面の外周端面付近が他の主表面の部分よりも突出すること）を生じたり、ロールオフと呼ばれる沈降（主表面の外周端面付近が他の主表面の部分よりも相対的に多く削られた状態となること）を生じたりする。
特開２００５−１４１８５２号公報

上記したように、磁気ディスクの外周端面付近こそは、最も線速度が大きくなるため凹凸の影響が大きく、最も平坦度が求められる部位である。またロードアンロード方式における磁気ヘッドの通過に対しても、磁気ディスクの外周端面付近には平坦度が要請される。しかし、その外周端面付近にはスキージャンプまたはロールオフが発生し、平坦度が低下しやすい。そのためスキージャンプやロールオフをできる限り低減し、またはこれらの低減されたガラス基板を磁気ディスクに用いるように管理する必要がある。そして、磁気ディスク用基板を製造する際にも、この端部形状が良品・不良品の判断の指標の１つとして用いられている。
しかしながら、上記のように管理された磁気ディスク用基板を用いて、磁気ディスクを生産し、ハードディスクを製造した結果、ヘッドクラッシュが多発するという問題が生じた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気ディスクを高速回転させてもクラッシュ障害の発生を抑止して信頼性が高く、ロードアンロード方式で起動停止するハードディスクに好適な基板、およびこれを用いた磁気ディスクを提供することにある。

上記目的を達成するために本願発明者らは、上記問題点について、鋭意検討した結果、上記管理を厳しくした場合でも、ヘッドクラッシュが起きる場合と起きない場合があることに着目し、それぞれの基板の端部形状を観察してみた。すると、基板の外周端面付近に***部及び沈降部が並存している場合には、***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係と、その位置関係の基板の面内におけるばらつきが管理上重要なパラメータであることを見出した。そして、***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、ヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明にかかる磁気ディスク用基板は、円環状の基板であって、二つの主表面と、端面と、前記主表面と端面との間に形成された面取面と、前記主表面上の周縁に形成された、前記周縁以外の前記主表面上の平坦面に対して***した***部と、前記主表面上の周縁に形成された、前記平坦面に対して沈降した沈降部とを有し、基板断面から見たとき、前記基板の一つの前記主表面の、前記***部の***が最大となる点を第一極点とし、前記沈降部の沈降が最大となる点を第二極点とし、基板の中心から端面までの長さをｄとし、基板の中心から０．４ｄの位置の前記主表面上の点と、基板の中心から０．６ｄの位置の前記主表面上の点とを結ぶ直線を基準線とし、前記第一極点と前記第二極点とを結ぶ直線と、前記基準線とがなす角の角度が０．００３度以下であり、前記主表面上の全周における前記角度のばらつきは０．００３未満であり、前記第一極点を通り前記基準線と平行な線と、前記第二極点を通り前記基準線と平行な線との距離が１ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、前記主表面上の全周における前記距離のばらつきは２０ｎｍ以下であることを特徴とする。

本発明にかかる磁気ディスク用基板において磁気ディスク用基板が、アルミノシリケートガラスで構成されていると好適である。
また、本発明にかかる磁気ディスクは、上記磁気ディスク用基板と、前記磁気ディスク用基板上に形成された磁気記録層とを具備することを特徴とする。

本発明に係る磁気ディスク用基板は、外周端面付近に***部及び沈降部がある場合に、***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、信頼性の高い磁気ディスク用基板を提供することができる。つまり、当該磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクにおいては、外周端面付近の***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係が所定の範囲内にあり、かつその***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係の基板の主表面内におけるばらつきを所定の範囲に管理しているので、記録ヘッドが走査する方向である円周方向の平坦度を向上させることができる。従って、特に磁気ディスクの外周端面付近において磁気ヘッドの浮上姿勢が乱されるということがなく、磁気ディスクを高速回転させた場合であっても磁気ディスクと磁気ヘッドとの接触を抑制することができ、ヘッドクラッシュを防止できる。また、ロードアンロード方式における磁気ヘッドの通過に対しても、磁気ヘッドの浮上姿勢が特に磁気ディスクの外周端面付近で乱されたり、磁気ディスクと接触したりするおそれがない。

以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。

図１は、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板の構造を示す斜視図である。磁気ディスク用基板は円穴１１を有する円環状であり、実質的に平坦な主表面１２と外周の端部である外周端面１３と、内周の端部である内周端面１４を有し、外周端面１３及び内周端面１４それぞれと主表面１２との間には面取面１５が形成されている。基板の中心と端面までの距離をｄとする。

主表面１２は、磁気ディスクにおいて情報を記録再生するための領域なので、記録ヘッドが浮上走行するために実質的に平坦になっている。しかし、上記磁気ディスク用基板を製造する上で、上記主表面の周縁には、主表面１２における中心部分と比べて、当該主表面１２に対して***している部分（***部）または沈降している部分（沈降部）が形成されることになる。この部分は、磁気ディスク用基板における主表面１２の外周端面１３側と内周端面１４側の両方に形成されている。

本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板におけるこれら***部及び沈降部について図２を用いて説明する。図２は、当該磁気ディスク用基板の中心を通り、主表面１２の平坦部に垂直な面における断面（基板断面）であって、外周端面１３付近の拡大断面図である。図２において、面取面１５に隣接して、主表面１２の平坦部に対して***している部分が***部２１であり、***部２１に隣接して、主表面１２の平坦部に対して沈降している部分が沈降部２２である。これら***部２１及び沈降部２２は主表面１２の周縁部に全周に亘り形成されている。***部２１において、最も***が大きくなる点である第一極点２３は、主表面１２の全周に亘り、当該磁気ディスク用基板の中心から実質的に一定の距離に位置している。同様に沈降部２２において、最も沈降が大きくなる点である第二極点２４は、主表面１２の全周に亘り、当該磁気ディスク用基板の中心から実質的に一定の距離に位置している。

また、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板においては、基板の中心から０．４ｄの位置の主表面上の点と、基板の中心から０．６ｄの位置の主表面上の点とを結ぶ直線を基準線２５とした場合、第一極点２３と第二極点２４とを結ぶ直線と、基準線２５とがなす角αの角度が０．００３度以下であり、主表面１２上の全周における当該角度のばらつきは０．００３未満となっている。
また、第一極点２３を通り基準線２５と平行な線と、第二極点２４を通り基準線２５と平行な線との距離（図２にｈで示す）が１ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、かつ、主表面１２上の全周における当該距離のばらつきが２０ｎｍ以下となっている。

このような構成を有することにより、本発明に係る磁気ディスク用基板は、外周端面付近に***部及び沈降部がある場合であっても、***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、ヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供することができる。

なお、磁気ディスク用基板の材料としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミニウム−マグネシウム合金などを用いることができる。特に、アモルファスガラスとしては、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を供給することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好ましく用いることができる。また、ガラスの材質としては、アモルファスガラスやガラスセラミクス（結晶化ガラス）を利用できる。

上記構成を有する磁気ディスク用基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクが構成されている。すなわち、磁気ディスクは、通常、磁気ディスク用基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することにより製造される。なお、磁気ディスクにおける下地層は、磁性層に応じて適宜、選択される。

次に、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板の製造方法について説明する。
磁気ディスク用基板の製造においては、（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程、（２）端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））、（３）端面研磨工程（外周端部及び内周端部）、（４）第２ラッピング工程、（５）主表面研磨工程（第１及び第２研磨工程）を備えている。なお、磁気ディスク用基板がガラス基板である場合においては、主表面研磨工程の後に必要に応じて化学強化工程がある。また、端部研磨工程と第２ラッピング工程とは前後する場合もある。

このように、磁気ディスク用基板は、様々な工程を経て製造されるが、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板のように、基板主表面に形成される欠陥形状のうち、特定の欠陥形状を作り出さないようにするためには、特に、最終研磨工程（第２研磨工程）が重要になる。

記録密度の向上に伴い、求められる基板主表面尾形状に対する要求は一段と厳しくなってきており、その形状・大きさが決定する要因のほとんどが最終研磨工程の研磨条件に依存している。そして、最終研磨工程における様々な研磨条件の多くが、上記基板主表面の形状に影響を与えているが、なかでも特に、加工レート（加工速度）と加工圧とが影響している。

以下に、遊星歯車方式の研磨装置を使用してガラス基板の主表面を研磨する最終研磨工程について説明する。なお、上記最終研磨工程を行うためには、遊星歯車方式の研磨装置を使用しなくても行うことができることは言うまでもない。例えば、枚葉式の研磨装置を用いて上記ガラス基板に対して最終研磨工程を行っても良い。

最終研磨工程では、当該ガラス基板の両主表面を研磨パッドで押圧しながら、研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動させることにより、上記ガラス基板の研磨を行う。このとき、単位時間当たりの取代が加工レートであり、ガラス基板を押圧する圧力が加工圧である。

本実施の形態にかかる磁気ガラス基板を製造するためには、加工レートを０．２０μｍ／分〜０．４５μｍ／分の範囲内とし、かつ、加工圧を８．０Ｐａ〜１０．５Ｐａの範囲内とすることが好ましい。他の研磨条件は影響が比較的小さいために限定的ではないが、例えば２．５インチ型ディスク（φ６５ｍｍ）の場合、研磨パッドの硬度を８５（アスカーＣ硬度）、研磨材の粒径を０．８（μｍ）とすることができる。

また、本実施の形態にかかる磁気ディスク基板を製造するためには、最終研磨工程において、研磨加工を目的とした加工圧（本加工圧）で基板を研磨した後、この本加工圧よりも低い（例えば、１Ｐａ以下）の加工圧で基板を研磨することがより好ましい。特に、本加工圧で基板を研磨する研磨時間の約半分程度の時間、この低い加工圧で研磨することが好ましい。このようにすることで、欠陥の数を少なくできるととともに、異常欠陥（特定の形状の欠陥）の発生を防止できる。

また、本実施形態にかかる磁気ディスク基板を製造するためには、化学強化処理が可能なガラス基板に対して、化学強化処理を行った後に、基板主表面を研磨することで、磁気ディスク用ガラス基板を得ることが好ましい。化学強化処理（イオン交換処理）を施した後で、基板主表面を研磨することにより、主表面の粗さをより一層低減させることができる。特に、近年の垂直磁気記録方式で要求される基板の表面粗さは、従来と比べて著しく下がってきている。この要求を満たすためには、化学強化処理後に主表面研磨処理を施して磁気ディスク用ガラス基板を得ることが好ましい。

なお、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板のＡＦＭ（電子顕微鏡）を用いて測定した表面粗さＲａが０．１５ｎｍ以下であることが好ましい。

また、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板を製造するためには、遊星歯車方式の研磨装置を使用して最終研磨を行う場合には、キャリアの自転回数と装置内を公転する公転回数との関係も重要になってくる。

遊星歯車方式においては、複数枚のガラス基板がキャリアに保持される。そして、この保持されたガラス基板はキャリアと共に、その上下面に研磨パッドが圧接される。そしてこの状態で、キャリアが自転しながら公転することによって上記ガラス基板は研磨される。この状態を制御することにより、基板の表面形状を制御することができる。具体的には、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板（磁気ディスク用ガラス基板）を好適に得るためには、キャリアの自転回数と公転回数との比を０．１５〜６の範囲内と設定することが好ましい。

そして、このような工程を経て得られた磁気ディスク用基板は、第２研磨工程の条件を制御することにより、外周端面付近に***部及び沈降部が並存し、さらに、***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理することができる。またその***部の頂点と沈降部の頂点との位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することができる。その結果、磁気ディスクとして動作させた場合にヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供することができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。なお、ここでは、磁気ディスク用基板としてガラス基板を用いた場合について説明する。

（実施例）
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用基板及び磁気ディスクの製造方法について実施例を説明する。この磁気ディスク用基板及び磁気ディスクは、３．５インチ型ディスク（φ８９ｍｍ）、２．５インチ型ディスク（φ６５ｍｍ）などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。

（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
本実施例に係る磁気ディスク用基板の製造方法においては、まず、板状ガラスの表面をラッピング（研削）加工してガラス母材とし、このガラス母材を切断してガラスディスクを切り出す。板状ガラスとしては、様々な板状ガラスを用いることができる。この板状ガラスは、例えば、溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらのうち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。

本実施例においては、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、ＳｉＯ_２：５８重量％〜７５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３：５重量％〜２３重量％、Ｌｉ_２Ｏ：３重量％〜１０重量％、Ｎａ_２Ｏ：４重量％〜１３重量％を主成分として含有するガラスを使用した。

次いで、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。

（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング、チャンファリング）
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内孔を形成し、円環状のガラス基板とした（コアリング）。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、チャンファリング）。

（３）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）端面研磨工程
次に、ガラス基板の外周端面および内周端面について、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。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態に加工された。

（５）主表面研磨工程（第１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。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。

（６）化学強化工程
次に、前述のラッピング工程およ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用意し、この化学強化溶液を４００℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を３００℃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。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。

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リチウムイオンおよ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およ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。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍであった。

化学強化処理を終えたガラス基板を、２０℃の水槽に浸漬して急冷し、約１０分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約４０℃に加熱した１０重量％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。

（７）主表面研磨工程（最終研磨工程）
次に、最終研磨工程として、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。研磨剤としては、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（平均粒子径０．８μｍ）を用いた。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。

上記のように、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、第１研磨工程、化学強化工程および第２研磨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基板を得た。

（８）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、グラニュラー構造を有する非磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔ系合金からなるグラニュラー構造を有する垂直磁気記録層、炭化水素からなる保護層、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。より具体的には、インライン型スパッタリング装置を用いて、ガラス基板の上に、ＣｒＴｉの付着層、ＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、Ｒｕの中間層、ＣｏＣｒＳｉＯ_２の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ_２・ＴｉＯ_２のグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜を順次成膜し、さらに、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を成膜して磁気ディスクを得た。

（９）磁気ディスク装置製造工程
また、上記磁気ディスクを装置に組み込むことにより磁気ディスク装置を製造した。なお、磁気ディスク装置の構成については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。

上記の工程において、（７）主表面研磨工程（最終研磨工程）の条件を調整することにより、３種類（実施例１、実施例２及び比較例１）の磁気ディスク用基板を製造し、それらを用いて、磁気ディスク及び磁気ディスク装置を製造した。

（Ａ）表面形状測定
それぞれの磁気ディスク用基板について、主表面の外周端面付近の形状を触針式の測定器（ミツトヨ製ＳＶ３０００）を用いて測定した。具体的には、所定の半径上における***部のうち最も高い位置である第一極点と沈降部のうち最も低い位置である第二極点の位置をそれぞれ測定した。それら第一極点と第二極点の位置から、第一極点と第二極点の垂直方向の距離（すなわち、第一極点を通り基板の基準線と平行な線と第二極点を通り基板の基準線と平行な線との距離）を高さとして計算した（図２にｈで示す）。なお、基準線とは、基板の中心から端面までの長さをｄとした場合の、基板の中心から０．４ｄの位置の主表面上の点と、基板の中心から０．６ｄの位置の主表面上の点とを結ぶ直線とした。同様に、上記第一極点と第二極点の位置から、第一極点と第二極点を結ぶ直線と基準線とのなす角αを計算した。
同様の測定を、半径の方向を３０度ずつ回転させながら合計１２か所で測定し、それぞれのばらつき（各測定値の平均値と、各測定値との差の絶対値）を測定した。また、極点位置のばらつきとして、第１極点及び第２極点の半径方向の位置のばらつきも同様に計算した。

それらの結果を下記表１に示す。

表１からわかるとおり、実施例１においては、高さｈの平均値は４０ｎｍで、その基板表面内でのばらつきは２０ｎｍ以下であった。また、角度αの平均値は、０．００３度で、その基板表面内でのばらつきは、０．００３未満であった。実施例２においては、高さｈの平均値は２０ｎｍで、その基板表面内でのばらつきは１０ｎｍ以下であった。また、角度αの平均値は、０．００１度で、その基板表面内でのばらつきは、０．００１未満であった。比較例１においては、高さｈの平均値は５０ｎｍで、その基板表面内でのばらつきは３０ｎｍ以下であった。また、角度αの平均値は、０．００５度で、その基板表面内でのばらつきは、０．００５未満であった。

また、実施例１及び実施例２において、第１極点及び第２極点の半径方向の位置のばらつきは、それぞれ０．４ｍｍ及び０．１ｍｍであり、ともに基板の主表面上の全周に亘って、実質的に中心から等距離に位置することを確認した。

（Ｂ）ロードアンロード試験比較
上記したように、実施例１、実施例２及び比較例１にかかる磁気ディスク用基板上に磁性層を形成した磁気ディスクをそれぞれ製造した後、磁気ディスク装置を製造し、ロードアンロード試験を行った。なお、この試験は、磁気ディスクにした状態で試験を行っている。具体的には、記録ヘッドの浮上量を８ｎｍに設定し、ディスクの回転数を５４００ｒｐｍと７２００ｒｐｍとの２つの場合において試験を行った。

その結果、実施例１および実施例２にかかる磁気ディスクの場合、５４００ｒｐｍの回転数でロードアンロードを１００万回繰り返しても、クラッシュは起きなかった。比較例１の磁気ディスクについては、１００万回のロードアンロード試験でクラッシュが起こった。

また、回転数を７２００ｒｐｍとしてロードアンロード試験を行ったところ、実施例１及び実施例２にかかる磁気ディスクの場合、ロードアンロードを１００万回繰り返しても、クラッシュは起きなかったが、比較例１にかかる磁気ディスクの場合、ロードアンロードを６０万回繰り返したところで、クラッシュが起こった。

（Ｃ）モジュレーション試験
実施例１、実施例２および比較例１で得られた磁気ディスクに対してモジュレーション試験を行った。具体的には、２．５インチ（外径６５ｍｍφ）におけるガラス基板の中心からの距離が２９．９ｍｍ（Ｒ１）から３１．５ｍｍの点（Ｒ２）までの間の領域におけるモジュレーションを測定した。

具体的な測定は、以下の（１）〜（３）の手順で行った。
（１）電磁変換特性測定機（グーシック テクニカル エンタープライズ社）に磁気ディスクをセットし、磁気ヘッド（ＤＦＨ（ｄｙｎａｍｉｃ ｆｌｙｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ）ヘッド）を磁気ディスク上にロード後、ＭＦパターン（ハードディスクで使用する高周波数の半分の周波数）を書き込む。
（２）読出し信号をオシロスコープに入力する。
（３）そして、上記範囲内の任意の半径位置におけるセクタごとの、モジュレーションを求める。

上記測定の結果、実施例１及び実施例２と比較例１とを比較すると、実施例１及び実施例２の方が比較例１よりモジュレーションの値が良好であった。

以上の結果より、実施例１及び２に係る磁気ディスク用基板のように、高さｈ（***部の頂点と沈降部の頂点との、基板の基準線と垂直方向における距離）が４０ｎｍ以下であり、その基板表面内でのばらつきが２０ｎｍ以下であり、さらに、角度α（***部の頂点と沈降部の頂点とを結ぶ直線と基板の基準線とがなす角の角度）が０．００３度以下であり、その基板表面内でのばらつきが０．００３未満であれば、ロードアンドード試験及びモジュレーション試験において良好な結果となり、フライスティクション障害又はヘッドクラッシュ障害の少ない信頼性の高い磁気ディスクが得られる磁気ディスク用基板を得ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、磁気ディスク基板がガラス基板の場合について説明したが、本発明では、磁気ディスク用基板がアルミニウム合金基板等である場合にも同様に適用することができる。

また、上記実施の形態における材料、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

本発明の実施の形態における磁気ディスク用基板の外観を示す図。 本発明の実施の形態における磁気ディスク用基板の外周端面付近を示す図。

符号の説明

１１ 円穴
１２ 主表面
１３ 外周端面
１４ 内周端面
１５ 面取面
２１ ***部
２２ 沈降部
２３ 第一極点
２４ 第二極点

Claims (3)

1. 円環状の基板であって、二つの主表面と、端面と、前記主表面と端面との間に形成された面取面と、前記主表面上の周縁に形成された、前記周縁以外の前記主表面上の平坦面に対して***した***部と、前記主表面上の周縁に形成された、前記平坦面に対して沈降した沈降部とを有し、
   基板断面から見たとき、前記基板の一つの主表面の、前記***部の***が最大となる点を第一極点とし、前記沈降部の沈降が最大となる点を第二極点とし、基板の中心から端面までの長さをｄとし、基板の中心から０．４ｄの位置の前記主表面上の点と、基板の中心から０．６ｄの位置の前記主表面上の点とを結ぶ直線を基準線とし、
   前記第一極点と前記第二極点とを結ぶ直線と、前記基準線とがなす角の角度が０．００３度以下であり、前記主表面上の全周における前記角度のばらつきは０．００３未満であり、
   前記第一極点を通り前記基準線と平行な線と、前記第二極点を通り前記基準線と平行な線との距離が１ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、前記主表面上の全周における前記距離のばらつきは２０ｎｍ以下である磁気ディスク用基板。
2. 前記磁気ディスク用基板が、アルミノシリケートガラスで構成されている請求項１記載の磁気ディスク用基板。
3. 請求項１又は２記載の磁気ディスク用基板と、前記磁気ディスク用基板上に形成された磁気記録層とを具備する磁気ディスク。

Images