JP2011134432A - 磁気記録媒体用ガラス基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ガラス基板の面取り部にピット欠陥がないガラス基板の提供を目的とする。また、ガラス基板の側面部と面取り部を生産性高く確実に研磨するガラス基板の端面研磨方法、および磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面研磨に用いる研磨ブラシとして、植毛部の幅が、積層されたガラス基板同士の積層幅（ガラス基板とスペーサを合わせた厚み。スペーサを使用しないガラス基板積層体の場合はガラス基板の厚み。）の１．１〜２．２である研磨ブラシを用いる。該研磨ブラシを使用した内周端面研磨により、磁気記録媒体用ガラス基板の面取り部に残留するキズを生産性高く確実に除去でき、面取り部のピット欠陥がない磁気記録媒体用ガラス基板を生産性高く提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数枚積層したガラス基板の側面部と面取り部を研磨する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

近年の磁気ディスクの高記録密度化にともない、磁気記録媒体用ガラス基板への要求特性が年々厳しくなってきている。特に、高記録密度化を達成するために、ガラス基板主平面の異物欠陥を低減して平滑性を向上させる、ガラス基板の機械的強度を高くして情報記録媒体としての信頼性を向上させることは重要である。

中心部に円孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程において、ガラス基板の端面研磨は、ガラス基板の側面部や面取り部のキズと凹凸を除去して平滑な鏡面に仕上げるために行う。ガラス基板の側面部や面取り部を平滑な鏡面に仕上げることは、ガラス基板の機械的強度を向上する、側面部や端面部の凹凸に捕捉される異物を低減する、側面部や端面部の凹凸がカセットの樹脂部材を削り発生するパーティクルを低減するなどの効果がある。

例えば、磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面研磨は、ガラス基板の内周側面部に面取り部を形成した後、ガラス基板を複数枚積層し、ガラス基板の内周側面部に遊離砥粒を含有した研磨液を供給するとともに、回転軸にブラシ毛が植毛された研磨ブラシを回転させた状態で内周側面および内周面取り部に接触させて研磨する。

しかし、ガラス基板の側面部と面取り部を、ガラス基板を複数枚積層した状態で複数枚同時に研磨すると、面取り部の研磨量が側面部の研磨量に比べて少なくなり、面取り部のキズと凹凸が十分に除去できず、平滑な鏡面に仕上げることができない問題が生じる。

ガラス基板の側面部と面取り部を生産性高く確実に研磨するために、研磨ブラシのブラシ毛にカールした繊維を使用する（特許文献１）、研磨ブラシのブラシ毛に毛先形状の細い繊維を使用する（特許文献２、特許文献３）方法が提案されているが、ガラス基板面取り部のキズと凹凸を除去して平滑な鏡面に確実に仕上げる点で必ずしも充分ではない。ガラス基板の側面部と面取り部を確実に研磨するために、側面部と面取り部の研磨を別々に分けて実施する方法（特許文献４、特許文献５）が提案されているが、効率が悪く生産性の点で必ずしも充分ではない。

特許第４１５６５０４号公報 特開２００７−１１８１７３号公報 特開２００７−２４５３１９号公報 特開２００７−１９７２３５号公報 特開２００８−８４５２１号公報

本発明は、ガラス基板の面取り部にピット欠陥がないガラス基板の提供を目的とする。また、ガラス基板の側面部と面取り部を生産性高く確実に研磨するガラス基板の端面研磨方法、および磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、内周側面と、外周側面と、主平面とからなる、中心部に円孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、該製造方法は、円盤状のガラス基板を作成して外周側面と主平面を形成する工程と、前記円盤の中心部に円孔を加工し内周側面を形成する工程と、前記外周側面のコーナ部を面取り加工して外周面取り部を形成する工程と、前記内周側面を面取り加工して内周面取り部を形成する工程と、前記外周側面を研磨する工程と、前記外周面取り部を研磨する工程と、前記内周側面を研磨する工程と、前記内周面取り部を研磨する工程と、ガラス基板の主平面を研磨する工程を含み、
前記内周側面を研磨する工程および前記内周面取り部を研磨する工程として、
ガラス基板を複数枚積層し、ガラス基板の内周側面部分に遊離砥粒を含有した研磨液を供給するとともに、回転軸にブラシ毛が植毛された研磨ブラシを回転させた状態で内周側面および内周面取り部にブラシ毛を接触させて研磨するものであって、
前記研磨ブラシは、ブラシ毛が一定間隔のピッチ幅で回転軸に植毛されており、ブラシ毛が植毛された植毛部と、ブラシ毛が植毛されていない非植毛部から構成され、該植毛部の幅が、前記積層されたガラス基板同士の積層幅（ガラス基板の厚み、またはガラス基板とスペーサを合わせた厚み）の１．１〜２．２であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
内周側面と、外周側面と、主平面とからなる、中心部に円孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板において、内周側面および／または外周側面と、主平面との交差箇所に面取り部を形成した磁気記録媒体用ガラス基板であって、該面取り部は直径１０μｍ以上のピット欠陥数が５個／ｍｍ^２以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板を提供する。

本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、端面研磨の研磨ブラシの設計と端面研磨条件を適切にすることにより、ガラス基板の側面部と面取り部を生産性高く確実に同時研磨できる。それにより、ガラス基板の面取り部にピット欠陥のない磁気記録媒体用ガラス基板を、生産性高く提供できる。したがって、ガラス基板の側面部と面取り部に残留したキズ起因のガラス基板の機械的強度の低下や、側面部と面取り部の凹凸に捕捉された異物起因のガラス基板主平面の異物欠陥の増加などの問題を低減できる。

研磨ブラシの模式的断面図。 研磨ブラシの構成を表す、拡大断面図。 磁気記録媒体用ガラス基板を積層したガラス基板積層体を、研磨ブラシを使用して内周端面研磨する様子を表す概略図。 磁気記録媒体用ガラス基板の断面斜視図。 ピット欠陥がない内周面取り部（良品）の顕微鏡観察画像。 ピット欠陥がある内周面取り部（不良品）の顕微鏡観察画像。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下に記載される実施形態に限らない。

まず、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板１０の断面斜視図を図４に示す。図４において、磁気記録媒体用ガラス基板の主平面１０１、内周面取り部１０２、内周側面部１０３、外周面取り部１０４、外周側面部１０５を各々示す。

一般に、磁気記録媒体用ガラス基板および磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。（１）フロート法、プレス成形法、またはフュージョン法で成形されたガラス素基板を、円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面に面取り加工を行う。（２）ガラス基板の上下主平面にラッピング加工を行う。（３）ガラス基板の側面部と面取り部に端面研磨を行う。（４）ガラス基板の上下主平面に研磨を行う。研磨工程は、１次研磨のみでも良く、１次研磨と２次研磨を行っても良く、２次研磨の後に３次研磨を行っても良い。（５）ガラス基板の精密洗浄を行い、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。（６）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。

なお、上記磁気記録媒体用ガラス基板および磁気ディスクの製造工程において、各工程間にガラス基板洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施してもよい。さらに、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。

本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でもよい。また、本発明のガラス基板のガラス素基板は、フロート法で造られたものでもよく、プレス成形法で造られたものでもよく、フュージョン法で造られたものでもよい。

本発明は、（３）ガラス基板の側面部と面取り部に端面研磨を行う工程に関し、磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面研磨に係るものである。

磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面研磨の様子を表す概略図を図３に示す。複数枚積層したガラス基板（以下、ガラス基板積層体という）２０を、内周端面研磨装置のガラス基板積層体を保持する保持部に設置し、ガラス基板の中央部に形成した円孔に研磨ブラシ４０を挿入してガラス基板の内周側面部１０３と内周面取り部１０２にブラシ毛４０１を当接させ、ガラス基板の内周側面部１０３と内周面取り部１０２に遊離砥粒を含有した研磨液を供給するとともにガラス基板積層体２０と研磨ブラシ４０を反対方向に回転させて、ガラス基板の内周側面部１０３と内周面取り部１０２を同時に研磨する。

ガラス基板積層体２０は、磁気記録媒体用ガラス基板１０のみを積層して形成してもよいし、磁気記録媒体用ガラス基板１０とスペーサ３０を交互に積層して形成してもよい。磁気記録媒体用ガラス基板１０とスペーサ３０を交互に積層した場合、スペーサ３０は、ガラス基板の主平面１０１にキズが発生することを抑制し、積層したガラス基板の内周面取り部１０２の奥までブラシ毛４０１や研磨液が確実に届くようにするため、高品質の磁気記録媒体用ガラス基板１０を得やすくなる。

研磨ブラシ４０の模式的断面図を図１に、拡大断面図を図２に、それぞれ示す。研磨ブラシ４０は、ブラシ毛４０１が回転軸４０２に対して直交方向に植毛されている。回転軸４０２上におけるブラシ毛４０１の植毛長４０３（研磨ブラシ上における、ブラシ毛が植毛されている植毛部の長さ）はガラス基板積層体２０の全長よりも長くした方が、内周端面研磨を均一に行う上で好ましい。

研磨ブラシ４０の回転軸にブラシ毛４０１を植毛する方法は、特に限定されるものではなく、図５に示したようにブラシ毛４０１を植毛したチャンネル部品４０４を回転軸４０２に巻き付けて固定する、または回転軸４０２に形成した凹形状の溝にブラシ毛４０１を直接植毛するなどの方法が考えられる。ブラシ毛４０１を植毛したチャンネル部品４０４を回転軸４０２に巻き付けて固定した研磨ブラシ４０は、所望の内周端面研磨を行うための研磨ブラシ設計の自由度が高いため、内周端面研磨の研磨ブラシとして好ましい。

ブラシ毛４０１を植毛したチャンネル部品４０４を回転軸４０２に巻き付けて固定した研磨ブラシ４０は、チャンネル部品４０４の植毛部の幅４０９とチャンネル部品４０４を回転軸に巻き付けるピッチ幅４１１を変えることにより、研磨ブラシ上の植毛部の幅４０９と非植毛部の幅４１０を調整し、ブラシ毛の局所的な密度を所望の範囲にできる。

ブラシ毛の局所的な密度が低いと研磨速度が低下する。一方、ブラシ毛の局所的な密度が高いと、ブラシ毛同士が反発し、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となり、面取り部のピット欠陥数が増加する。また、ガラス基板の内周側面部と内周面取り部への研磨液の供給を適切に行えなくなるため、研磨速度が変動してしまい、ガラス基板積層体内の研磨量にバラツキが生じるなどの問題もある。

チャンネル部品４０４の植毛部の幅４０９は、ガラス基板積層体２０のガラス基板同士の積層幅２０１（ガラス基板とスペーサを合わせた厚み。スペーサを使用しないガラス基板積層体の場合、ガラス基板の厚み。）の１．１〜２．２倍である。植毛部の幅４０９が、ガラス基板積層体２０のガラス基板同士の積層幅２０１の１．１倍未満の場合、研磨速度が低下するおそれがある。植毛部の幅４０９がガラス基板積層体２０のガラス基板同士の積層幅２０１の２．２倍を超える場合、ブラシ毛同士が反発してガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となり、面取り部の研磨を充分に行えず、面取り部におけるピット欠陥数が増加するおそれがある。

植毛部の幅４０９はガラス基板積層体２０のガラス基板同士の積層幅２０１の１．１〜２．２倍であり、１．１〜２．０倍が好ましく、１．２〜２．０倍が特に好ましい。

研磨ブラシ上の非植毛部の幅４１０は、チャンネル部品を回転軸に巻き付けるピッチ幅４１１により調整する。非植毛部の幅４１０は、３〜９ｍｍが好ましい。研磨ブラシ上の非植毛部の幅４１０が３ｍｍ未満の場合、ガラス基板の内周側面部と内周面取り部への研磨液の供給を適切に行えなくなるため、ガラス基板積層体内の研磨量にバラツキが生じるおそれがある。研磨ブラシ上の非植毛部の幅４１０が９ｍｍを超える場合、研磨速度が低下する、ブラシ毛の寿命が低下する、などのおそれがある。

研磨ブラシ上の非植毛部の幅４１０は、３〜９ｍｍがよく、４〜８ｍｍが好ましく、５〜８ｍｍが特に好ましい。

研磨ブラシの外径４０５は、内周端面研磨を行うガラス基板の円孔の直径より大きいものを使用するとよい。研磨ブラシの外径４０５が、内周端面研磨を行うガラス基板の円孔の直径より小さいものを使用した場合、研磨ブラシ４０をガラス基板の内周側面部１０３と内周面取り部１０２に接触するまで移動させてから、内周端面研磨を行う。研磨ブラシ４０をガラス基板積層体２０の内周側面部と内周面取り部に接触するように移動すると、研磨ブラシ４０が撓み、ガラス基板積層体２０の全てのガラス基板に対して研磨ブラシのブラシ毛４０１が均一に接触できず、ガラス基板積層体２０の位置によって研磨量が異なり、ガラス基板積層体内（同一ロット内）で端面研磨特性のバラツキが生じる問題があった。

研磨ブラシ４０をガラス基板の内周側面部１０３と内周面取り部１０２に接触するまで大きく移動することによる生じる研磨ブラシの撓みを抑制し、ガラス基板積層体の全てのガラス基板を均一に端面研磨するために、研磨ブラシの外径４０５はガラス基板の円孔の直径より大きくするとよい。研磨ブラシの外径４０５は、ガラス基板の円孔の直径に対して１．０３〜１．２５倍が好ましい。

研磨ブラシの外径がガラス基板の円孔の直径に対して１．０３倍未満の大きさの場合、ブラシ毛４０１がガラス基板の内周側面部と内周面取り部に接触するまで研磨ブラシ４０を大きく移動させなくてはならないため、研磨ブラシを大きく撓ませてしまい、ガラス基板積層体２０の全てのガラス基板に対して研磨ブラシのブラシ毛４０１が均一に接触できず、ガラス基板積層体の位置によって研磨量が異なってしまい、ガラス基板積層体２０のガラス基板の端面部を均一に研磨できないおそれがある。また、研磨ブラシ４０の全周で端面研磨できないため、研磨速度が低く、生産性に劣るおそれがある。

研磨ブラシの外径４０５がガラス基板の円孔の直径に対して１．２５倍を超える大きさの場合、ブラシ毛４０１とガラス基板の内周側面部と内周面取り部とのオーバーラップが大きくなり、ブラシ毛の寿命が短くなる、ブラシ毛の先端が曲がりガラス基板の内周側面部と内周面取り部にブラシ毛の先端が均一に適切な押圧で接触できなくなり端面研磨を均一に行えなくなるなどの問題が生じるおそれがある。

研磨ブラシの外径４０５は、ガラス基板の円孔の直径に対して１．０３〜１．２５倍がよく、１．０３〜１．２０倍が好ましく、１．０５〜１．１５倍が特に好ましい。

研磨ブラシの外径４０５は、研磨ブラシの回転軸の直径４０６や、ブラシ毛４０１を植毛するチャンネル部品の高さ４０７、ブラシ毛の長さ４０８によって調整できる。

研磨ブラシの回転軸の直径４０６は、ガラス基板の円孔の直径の４１％〜６５％であるとよい。研磨ブラシの回転軸の直径４０６がガラス基板の円孔の直径の４１％未満の場合、ブラシ毛の長さ４０８が長くなるため、ブラシ毛をガラス基板の内周側面部と内周面取り部に適切な押圧で接触できなくなり、研磨速度が低下するおそれがある。

一方、研磨ブラシの回転軸の直径４０６がガラス基板の円孔の直径の６５％を超える場合、ガラス基板の内周側面部と内周面取り部への研磨液の適切な供給ができなくなるため、研磨速度が低下する、ガラス基板積層体内の研磨量にバラツキが生じるなどのおそれがある。また、ブラシ毛の長さが短くなるため、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となり、面取り部の研磨を充分に行えず、面取り部のピット欠陥数が増加するおそれがある。

研磨ブラシの回転軸の直径４０６は、ガラス基板の円孔の直径の４１％〜６５％がよく、４３％〜６０％が好ましく、４５％〜５５％が特に好ましい。

ブラシ毛４０１を植毛するチャンネル部品の高さ４０７は、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましく、１．５ｍｍ〜２．７ｍｍであると更に好ましい。チャンネル部品の高さが０．３ｍｍ未満であると、研磨加工時にブラシ毛が広がり、ブラシ毛がガラス基板の内周側面部と内周面取り部に適切な押圧で接触できなくなり、研磨速度が低下するおそれがある。

チャンネル部品の高さが３．０ｍｍを超える場合、ブラシ毛が短くなりすぎるため、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることが困難となり、面取り部の研磨を充分に行えずに、面取り部のピット欠陥数が増加するおそれがある。

ブラシ毛４０１の線径は、０．１０ｍｍ〜０．２０ｍｍが好ましい。ブラシ毛の線径が、０．１０ｍｍ未満であると、ブラシ毛の経時変化が大きくなるおそれがある。ブラシ毛４１０の線径が、０．２０ｍｍを超えると、ガラス基板の内周面取り部の奥までブラシ毛を確実に届かせることができず、面取り部の研磨を充分に行えず、面取り部のピット欠陥数が増加するおそれがある。ブラシ毛の線径は、０．１０ｍｍ〜０．２０ｍｍが好ましく、０．１２ｍｍ〜０．１８ｍｍが更に好ましい。

ブラシ毛としては、ナイロン繊維やポリプロピレン繊維、塩化ビニル繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などの化学合成繊維、豚や馬などの動物の毛、ピアノ線やステンレス繊維などの金属線の中から、使用目的に応じて任意に選択できる。

磁気記録媒体用ガラス基板１０の内周端面研磨は、ガラス基板積層体内における研磨量の均一性をより高くするため、研磨ブラシ４０をガラス基板積層体２０の積層方向に揺動させながら端面研磨することが好ましい。研磨ブラシ４０を揺動する長さは、ガラス基板積層体の全体の長さＴの１５％以上が好ましい。研磨ブラシを揺動する長さがガラス基板積層体２０の全体の長さＴの１５％未満の場合、研磨ブラシが有する特性バラツキに起因するガラス基板積層体内の研磨量のバラツキが発生するおそれがある。

磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程において、端面研磨は側面部や面取り部のキズなどの加工変質層を除去し、凹凸を平滑化して鏡面とする目的で行われている。

内周側面部の面取り加工は、一般にダイヤモンド砥粒を固定した砥石を用いて行うが、その際、内周側面部１０３と内周面取り部１０２に加工変質層（キズなど）を発生させる。面取り加工で発生した加工変質層は端面研磨で除去されるが、研磨量が不充分であると加工変質層が完全に除去されずに、内周側面部１０３や内周面取り部１０２に残留する。ガラス基板の側面部と面取り部に残留した加工変質層は、ガラス基板の機械的強度の低下や、ガラス基板主平面の異物欠陥増加などの問題の原因となり、磁気ディスクとしたときに不具合を発生させるため、側面部と面取り部の研磨は両方確実に行い、加工変質層を確実に除去する必要がある。

一般に、研磨ブラシを用いたガラス基板積層体の端面研磨において、面取り部の研磨量は側面部の研磨量に比べて少なくなるため、側面部よりも面取り部に加工変質層が残留しやすい。ガラス基板表面に残留した加工変質層は、ガラス基板表面をエッチングすることにより、キズを中心に等方的にエッチングされ、円形状または楕円形状のピット欠陥となり、光学顕微鏡などを用いて簡便に評価できるようになる。図５にピット欠陥がない磁気記録媒体用ガラス基板１０の内周面取り部（良品）の顕微鏡観察画像を、図６にピット欠陥がある内周面取り部（不良品）の顕微鏡観察画像をそれぞれ示す。図６において、１０６がピット欠陥である。

磁気記録媒体用ガラス基板１０の面取り部のピット欠陥数は、以下の手順で評価する。ガラス基板の表面を、フッ酸や硝酸等を含む酸性のエッチング溶液を用いて５μｍエッチングし、面取り部に残留する加工変質層（キズなど）を等方的にエッチングして観察しやすい大きさのピット欠陥１０６にした後、光学顕微鏡を用いて観察する。磁気記録媒体用ガラス基板１０の面取り部を光学顕微鏡で観察し、直径（または長径）が１０μｍ以上の円形状または楕円形状を有する凹をピット欠陥１０６とし、その数を計測した。ピット欠陥１０６を評価する箇所は、ガラス基板の両主平面側に形成した面取り部の全領域で実施してもよいし、選択した特定箇所で実施してもよい。本実施例では、ガラス基板の両主平面側に形成した面取り部おいて、０°、９０°、１８０°、２７０°の間隔の位置、計８箇所でピット欠陥数を評価した。

本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板の面取り部のピット欠陥数は、５個／ｍｍ^２以下である。磁気記録媒体用ガラス基板の面取り部のピット欠陥数が多いと、ガラス基板の機械的強度の低下や、面取り部の凹部に捕捉された異物がガラス基板主平面の異物欠陥増加の原因となるなどの問題が生じるおそれがある。面取り部のピット欠陥数は、３個／ｍｍ^２以下が良く、１個／ｍｍ^２以下が好ましく、０個／ｍｍ^２が特に好ましい。

なお、磁気記録媒体用ガラス基板の面取り部の全周の領域において、ピット欠陥の有無を観察する場合、暗視野型光学顕微鏡（Ｖｉｓｉｏｎ Ｐｓｙｔｅｃ社製、製品名：Ｍｉｃｒｏ‐Ｍａｘ ＶＭＩ‐２５００Ｆ）を用いてもよい。

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

フロート法で成形されたシリケートガラス板を、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板が得られるような、ドーナツ状円形ガラス板（中央部に円孔を有する円盤状ガラス板）に加工した。

このドーナツ状円形ガラス板の内周側面と外周側面を、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°の磁気記録媒体用ガラス基板が得られるように面取り加工を行い、その後ガラス板上下面のラッピングを酸化アルミニウム砥粒を用いて行い、砥粒を洗浄除去した。

次に、内周側面部と内周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、鏡面となるように加工した。内周端面研磨は、内周端面研磨装置（ユーティーケー・システム社製、製品名：ＢＴＫ‐０８）を使用し、研磨具として研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を含有した研磨液（比重１．２に調整した、平均粒子直径（以下、平均粒径という）約１．４μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨液）を用い、以下の手順に従い行った。

ドーナツ状円形ガラス板を、アライメント治具を用いて積層し、被研磨体であるガラス基板積層体を形成した。

ガラス基板積層体に積層するガラス基板の枚数は、生産状況に合わせて１００〜３００枚に設定する。本実施例では、ガラス基板の積層枚数を２００枚とし、積層するガラス基板の間に樹脂製スペーサを挿入し、ガラス基板と樹脂製スペーサが交互に配置されるようにガラス基板積層体を形成した。本実施例において、ガラス基板の板厚は０．６７ｍｍ、樹脂製スペーサの厚みは０．２ｍｍで実施した。

次に、ガラス基板積層体を内周端面研磨用の治具に挿入し、ガラス基板積層体の上下方向から締め付けて固定した後、アライメント治具をガラス基板積層体から取り外す。内周端面研磨用の治具に固定したガラス基板積層体を、内周端面研磨装置の被研磨体保持部に設置し、ガラス基板積層体の中央部の円孔に研磨ブラシを挿入した。ガラス基板積層体の内周側面部と内周面取り部にブラシ毛が確実に接触するように、研磨ブラシをガラス基板積層体の円孔の中心から一方向に移動し、ブラシ毛をガラス基板積層体の内周側面部と内周面取り部に対して一定量押し込む（研磨ブラシ押込量）。内周端面研磨は、被研磨体であるガラス基板積層体の内周側面と内周面取り部に対して研磨ブラシを一定量押し込んだ状態で行う。

ガラス基板積層体の内周端面部分に、ブラシ毛が接触していることを確認した後、酸化セリウム砥粒を含有した研磨液をガラス基板積層体の内周端面部分に供給し、研磨ブラシとガラス基板を反対方向に回転させながら、内周側面部と内周面取り部を同時に研磨した。ガラス基板積層体の全体において均一に端面研磨を行うため、研磨ブラシはガラス基板積層体の積層方向に揺動させながら研磨した（揺動速度は１００〜１５００ｍｍ／ｍｉｎに設定）。

本実施例において、研磨液は７〜８Ｌ／ｍｉｎで供給し、研磨ブラシの回転速度は２５００ｒｐｍ、ガラス基板積層体の回転速度は３９ｒｐｍで実施した。研磨時間は、内周側面部の研磨量が１２．５μｍとなるように設定した。なお、安定した状態で端面研磨を行うために、端面研磨前に装置の暖気や研磨ブラシと研磨液を馴染ませる処理（ダミーガラス基板を用いたダミー研磨）を適宜行う。

内周端面研磨後、ガラス基板積層体は、内周端面研磨用の治具から取り外され、ガラス基板積層体からガラス基板を１枚毎に分離する。１枚毎に分離されたガラス基板は、アルカリ洗剤を用いたスクラブ洗浄により、砥粒を洗浄除去される。

内周端面研磨の研磨量の測定は、ガラス基板を洗浄、乾燥した後、高精度２次元寸法測定機（キーエンス社製、製品名：ＶＭ８０４０）を用いて測定した。内周端面研磨の研磨量は、内周端面研磨前後において、ガラス基板中央部の円孔の直径を内周側面部で測定し、端面研磨前後の円孔直径差を計算して求めた。研磨量測定用ガラス基板はガラス基板積層体（２００枚）から１０枚毎に、計２０枚のガラス基板を抜き取り、各ガラス基板の端面研磨前後の円孔直径差を求め、その平均値を内周端面研磨の研磨量とした。

（内周端面研磨の研磨量）＝［（研磨後ガラス基板の円孔の直径）−（研磨前ガラス基板の円孔の直径）］／２
面取り部のピット欠陥数の評価は、ガラス基板の表面を、フッ酸や硝酸等を含む酸性のエッチング溶液を用いて５μｍエッチングし、面取り部に残留する加工変質層（キズなど）を等方的にエッチングし、加工変質層を観察しやすいピット欠陥としてから行った。ガラス基板のエッチング量は、内周端面研磨の研磨量と同じ測定方法で測定した。

表面を５μｍエッチングしたガラス基板は、洗浄と乾燥を行った後、面取り部のピット欠陥数を評価しやすいサイズに切断した（内周面取り部を含む２ｍｍ角のピット欠陥数観察試料）。面取り部のピット欠陥数は、レーザ顕微鏡（オリンパス社製、製品名：ＬＥＸＴ ＯＬＳ ３５００）を用いて評価した。内周面取り部のピット欠陥数は、ピット欠陥数観察試料を試料台に固定し、内周面取り部の面がレーザ顕微鏡の対物レンズのレンズ面に対して平行となるように設置して評価した。レーザ顕微鏡の対物レンズは２０倍を使用し、観察視野を６３５μｍ×４８０μｍとし（内周面取り部の内周長さ１０７が６３５μｍとなる観察領域）、直径（または長径）が１０μｍ以上の円形状または楕円形状を有するピット欠陥の数をカウントした。ピット欠陥数は、ガラス基板の両主平面側に形成した面取り部において、０°、９０°、１８０°、２７０°の計８箇所の位置で評価した。各評価箇所において計測したピット欠陥数を、観察領域面積で除した数値が５個／ｍｍ^２以下のガラス基板を良品とした。ピット欠陥数は、ガラス基板積層体（２００枚）から１０枚毎に、計２０枚のガラス基板を抜き取って評価した。

次に、内周端面研磨を行ったガラス基板は、外周側面と外周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を含有する研磨液を用いて研磨され、外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように加工される。外周端面研磨の研磨時間は、外周側面部の研磨量が１２．５μｍとなるように調整した。外周端面研磨を行ったガラス基板は、砥粒を洗浄除去するため、アルカリ洗剤を用いてスクラブ洗浄した。

その後、研磨具として硬質ウレタンパッドと酸化セリウム砥粒を含有した研磨液（平均粒径約１．１μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行い、酸化セリウムを洗浄除去した。

さらに、研磨具として軟質ウレタンパッドと上記の酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を含有した研磨液（平均粒径約０．５μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行い、酸化セリウムを洗浄除去した。

さらに、仕上げ研磨の研磨具として軟質ウレタンパッドとコロイダルシリカを含有する研磨液（一次粒子の平均粒径２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面を研磨加工した。

仕上げ研磨後のドーナツ状円形ガラス板を、仕上げ研磨の研磨液と同じｐＨに調整した溶液に浸漬し、アルカリ性洗剤を用いたスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液へ浸漬した状態での超音波洗浄、純水へ浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥した。

両主平面を研磨し、洗浄と乾燥を行った後、ガラス基板主平面の算術平均粗さ（Ｒａ）を原子間力顕微鏡（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、製品名：Ｎａｎｏ Ｓｃｏｐｅ Ｄ３０００）により、微小うねり（μＷａ）を走査型白色干渉計（Ｚｙｇｏ社製、製品名：Ｚｙｇｏ Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０３２）により測定した。

本実施例において、主平面の算術平均粗さ（Ｒａ）は全ての磁気記録媒体用ガラス基板において０．１５ｎｍ以下であり、微小うねり（μＷａ）は、全ての磁気記録媒体用ガラス基板において０．１５ｎｍ以下であった。

本実施例で得た磁気記録媒体用ガラス基板の面取り部のピット欠陥数は、内周端面研磨後のピット欠陥数の評価方法と同様の手順に従い実施する。面取り部のピット欠陥数が５個／ｍｍ^２以下の磁気記録媒体用ガラス基板を良品とした。

以下に、研磨ブラシの特性と内周端面研磨条件を変えた実施例（例１〜例２）と比較例（例３〜８）について説明する。

［例１］内周端面研磨ブラシの評価条件と、使用した研磨ブラシＡの特性と内周端面研磨条件を表１に示した。

内周端面研磨ブラシとして、ブラシ外径が２２．５ｍｍ（ガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径に対して１．１３倍）、回転軸の直径が１０ｍｍ（ガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径の５０％）、ブラシ毛の植毛部の幅１．５ｍｍ（積層したガラス基板厚み０．６７ｍｍと樹脂製スペーサ厚み０．２ｍｍを合わせた積層幅０．８７ｍｍに対して１．７倍）、非植毛部の幅が５ｍｍ、ブラシの線径が０．１５ｍｍ、回転軸上のブラシ毛の植毛が３１２ｍｍである研磨ブラシ（研磨ブラシＡ）を用い、内周側面部と内周面取り部を研磨した。

被研磨体であるガラス基板積層体は、ガラス基板（板厚０.６７ｍｍ）と樹脂製スペーサ（厚み０．２ｍｍ）が交互となるように積層して形成し、２００枚のガラス基板を積層したガラス基板積層体の全体の長さＴは１７４ｍｍであった。

ガラス基板積層体の中央部の円孔に挿入した研磨ブラシを、円孔の中心から一方向に移動し、ガラス基板の内周側面に対してブラシ毛を０．４ｍｍ押し込んだ状態で、内周端面研磨を行った。研磨ブラシの揺動速度は１００ｍｍ／ｍｉｎ、揺動長は４０ｍｍ（ガラス基板積層体の全体の長さＴの２３％）とした。

研磨ブラシＡを２本使用し、それぞれの研磨ブラシＡに対して２ロットの内周端面研磨を実施し、研磨ブラシＡを評価した。

研磨特性評価結果である、内周端面研磨の研磨量の平均値（内周側面研磨量平均値）と、１ロット内における内周側面研磨量平均値を１２．５μｍで規格化したときの研磨量のバラツキ（内周側面研磨量標準偏差）と、研磨速度の平均値と、内周面取り部のピット欠陥数評価結果（良品率）を表２に示した。

研磨ブラシ間、ロット間、ロット内の研磨量のバラツキは小さく、安定した状態で均一に内周端面研磨できた。また、内周面取り部にピット欠陥はなく、ガラス基板積層体の全体において、内周面取り部の加工変質層（キズなど）を完全に除去できた。

［例３］表１に記載したように、研磨ブラシの揺動長を２０ｍｍ（積層したガラス基板全体の長さの１１．５％）とした以外は、例１と同様にして、内周端面研磨を行った。

研磨特性評価結果を表２に示した。ガラス基板の内周面取り部にピット欠陥はなく、ガラス基板積層体の全体において、内周面取り部の加工変質層（キズなど）は完全に除去できていた。しかし、研磨ブラシの揺動長を短くしたため、研磨ブラシ間、ロット間、ロット内において、内周側面研磨量のバラツキ（標準偏差）がやや大きくなった。

［例４］表１に記載したように、研磨ブラシの外径を１９．５ｍｍ（ガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径に対して０．９８倍）、回転軸の直径を８ｍｍ（ガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径の４０％）とし、内周端面研磨条件の研磨ブラシ押し込み量を１．５ｍｍ、ブラシ揺動速度を１５００ｍｍ／ｍｉｎと変えた以外は、例１と同様にして、内周端面研磨を行った。

研磨特性評価結果を表２に示した。ガラス基板積層体の中央部に位置するガラス基板の内周面取り部に、ピット欠陥が数多く観察され（評価基板２０枚中、１１枚のガラス基板にピット欠陥あり）、内周面取り部の加工変質層（キズなど）は内周端面研磨で充分に除去できていなかった。

［例５］表１に記載したように、植毛部の幅を２．０ｍｍ（積層したガラス基板と樹脂製スペーサを合わせた厚みの積層幅０．８７ｍｍに対して２．３倍）とし、チャネル高さを３ｍｍとしたこと以外は、例１と同様にして内周端面研磨を行った。

研磨特性評価結果を表２に示した。ロット間、ロット内（ガラス基板積層体の全体のガラス基板）において、研磨量のバラツキが大きく、植毛部の幅を広くすると、安定した状態で均一に内周端面研磨できなくなることを確認した。また、ガラス基板積層体の全領域（上部、中央部、下部）において、ピット欠陥が数多く観察され、内周面取り部の加工変質層（キズなど）は内周端面研磨で充分に除去できていなかった。

［例２、例６、例７］表１に記載したように、研磨ブラシの非植毛部の幅が異なる、研磨ブラシＡ、研磨ブラシＤ、研磨ブラシＥを用いた以外は、例１と同様に内周端面研磨を行った。

研磨特性評価結果を表２に示した。

非植毛部の幅が５ｍｍの研磨ブラシＤ（例６）を用いると、研磨速度は速くなるが、ロット間の研磨速度のバラツキは大きくなり、安定した状態で均一に内周端面研磨できなくなる。非植毛部の幅が１０ｍｍの研磨ブラシＥ（例７）を用いると、研磨速度は遅くなり、生産性に劣る。また、研磨ブラシのブラシ毛の寿命も短くなる。そのため、ロット間の研磨速度のバラツキが大きくなり、安定した状態で均一に内周端面研磨できなくなる。非植毛部の幅が６．５ｍｍの研磨ブラシＡ（例２）を用いると、研磨速度のバラツキが小さく安定した状態で研磨できる。

研磨ブラシＡ、研磨ブラシＤ、研磨ブラシＥを用いて端面研磨を行ったガラス基板の面取り部に、ピット欠陥は観察されなかった。このことから、研磨ブラシＤ、研磨ブラシＥの特性を有する研磨ブラシは、ガラス基板積層体の全領域において、内周面取り部の加工変質層（キズなど）を内周端面研磨で除去できることを確認した。

［例８］表１に記載したように、回転軸の直径を８ｍｍ（ガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径の４０％）と変えた以外は、例１と同様にして、内周端面研磨を行った。研磨特性評価結果を表２に示した。内周端面研磨後のガラス基板の内周面取り部にピット欠陥はなく、ガラス基板積層体の全体において、内周面取り部の加工変質層（キズなど）を完全に除去できていた。しかし、ロット間、ロット内において、研磨量のバラツキが大きく、安定した状態で均一に内周端面研磨できていないことを確認した。

本発明は、ガラス基板の面取り部にピット欠陥がないガラス基板を提供する。また、ガラス基板の側面部と面取り部を生産性高く確実に研磨するガラス基板の端面研磨方法、およびガラス基板の製造方法を提供できる。

１０：磁気記録媒体用ガラス基板、１０１：主平面、１０２：内周面取り部、１０３：内周側面部、１０４：外周面取り部、１０５：外周側面部、１０６：ピット欠陥、１０７：内周面取り部の内周長さ、
２０：ガラス基板積層体、２０１：ガラス基板同士の積層幅、
３０：スペーサ、
４０：研磨ブラシ、４０１：ブラシ毛、４０２：回転軸、４０３：ブラシ毛の植毛長、４０４：チャンネル部品、４０５：研磨ブラシの外径、４０６：回転軸の直径、４０７：チャンネル部品の高さ、４０８：ブラシ毛の長さ、４０９：植毛部の幅、４１０：非植毛部の幅、４１１：ピッチ幅

Claims (7)

1. 内周側面と、外周側面と、主平面とからなる、中心部に円孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、該製造方法は、円盤状のガラス基板を作成して外周側面と主表面を形成する工程と、前記円盤の中心部に円孔を加工し内周側面を形成する工程と、前記外周側面のコーナ部を面取り加工して外周面取り部を形成する工程と、前記内周側面を面取り加工して内周面取り部を形成する工程と、前記外周側面を研磨する工程と、前記外周面取り部を研磨する工程と、前記内周側面を研磨する工程と、前記内周面取り部を研磨する工程と、ガラス基板の主平面を研磨する工程を含み、
   前記内周側面を研磨する工程および前記内周面取り部を研磨する工程は、
   ガラス基板を複数枚積層し、ガラス基板の内周側面部分に遊離砥粒を含有した研磨液を供給するとともに、回転軸にブラシ毛が植毛された研磨ブラシを回転させた状態で内周側面および内周面取り部に接触させて研磨するものであって、
   前記研磨ブラシは、ブラシ毛が一定間隔のピッチ幅で回転軸に植毛されており、ブラシ毛が植毛された植毛部と、ブラシ毛が植毛されていない非植毛部から構成され、該植毛部の幅が、前記積層されたガラス基板同士の積層幅（ガラス基板とスペーサを合わせた厚み、または、スペーサを使用しないガラス基板積層体の場合はガラス基板の厚み。）の１．１〜２．２であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. 前記非植毛部の幅は、３〜９ｍｍである請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. 前記研磨ブラシの外径がガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径に対して１．０３〜１．２５倍大きい請求項１または２に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記回転軸の直径が、ガラス基板の中心部に形成されている円孔の直径の４１％〜６５％の直径である請求項１〜３に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記研磨ブラシは、複数枚積層したガラス基板の積層方向に揺動させて内周側面および内周面取り部を研磨しており、前記研磨ブラシを揺動させる長さは、複数枚積層したガラス基板全体の長さＴの１５％以上である請求項１〜４に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造した磁気記録媒体用ガラス基板であって、該磁気記録媒体用ガラス基板の内周面取り部および／または外周面取り部は、直径１０μｍ以上のピット欠陥数が５個／ｍｍ^２以下である磁気記録媒体用ガラス基板。
7. 内周側面と、外周側面と、主平面とからなる、中心部に円孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板において、内周側面および／または外周側面と、主平面との交差箇所に面取り部を形成した磁気記録媒体用ガラス基板であって、該面取り部は直径１０μｍ以上のピット欠陥数が５個／ｍｍ^２以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。

Images