JP2012203960A - 磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐衝撃性及び平坦性を備え、かつ光学歪みのない磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】溶融ガラスから略円環状を有するガラス基板を得る円盤加工工程と、前記円盤加工工程によって得られたガラス基板に熱を加えて形状を矯正するアニール工程と、前記アニール工程によって得られたガラス基板の表面を研削するラッピング工程と、前記ラッピング工程によって得られたガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、前記研磨工程によって得られたガラス基板の残存応力を光学的に計測する応力計測工程と、を備える磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。前記応力計測工程は、ガラス基板の複数箇所における複屈折量の測定を行うことが好適である。前記磁気情報記録媒体用ガラス基板に採用するガラス基板として、前記応力計測工程によって得られたガラス基板を選定する選定工程をさらに備えることが好適である。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

磁気情報記録装置は、磁気、光及び光磁気等を利用することによって、情報を情報記録媒体に記録させるものである。その代表的なものとしては、例えば、ハードディスクドライブ装置等が挙げられる。ハードディスクドライブ装置は、基板上に記録層を形成した情報記録媒体としての磁気ディスクに対し、磁気ヘッドによって磁気的に情報を記録する装置である。このような情報記録媒体の基材、いわゆるサブストレートとしては、ガラス基板が好適に用いられている。

また、ハードディスクドライブ装置は、磁気ヘッドを磁気ディスクに接触することなく、磁気ディスクに対し僅か数ｎｍ程度浮上させ、高速回転させながら磁気ディスクに情報を記録させている。さらに、近年においては、ますますハードディスクの記録密度が向上しており、それに伴って磁気ヘッドと磁気ディスクの差（以下、ヘッド浮上量という。）が小さくなってきている。特に、ＤＦＨ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｌｙｉｎｇ Ｈｉｇｈｔ）機構を有するようなハードディスクにおいては、ヘッド浮上量が３ｎｍ以下のものが開発されている。しかしながら、ＤＦＨ機構においては、ヘッド浮上量が極めて小さいために、磁気ヘッドと磁気ディスクとが衝突してヘッドクラッシュが生じるといった問題が頻発していた。

また、近年のハードディスクドライブ装置は、その記録密度が向上していることにより、そのハードディスクに使用される基板の耐衝撃性、平坦性に優れ、なおかつ光学歪みの小さいものが要求されてきている。耐衝撃性の向上に関しては、磁気情報記録媒体用基板の製造工程に化学強化を備えることによって実現していた。この化学強化とは、ガラス基板中のイオン（例えばＬｉ、Ｎａイオン）を、よりイオン半径の大きなもの（例えばＮａイオン、Ｋイオン）に置き換えることにより内部応力を持たせることによって、ガラス基板を強化させる方法のことである。しかしながら、このような化学強化を施しても、耐衝撃性が弱い基板が生じていた。また、化学強化によって基板の平坦度が悪くなるといった問題も生じていた。

一方、ガラス基板に優れた平坦性を付与させるために、ガラス基板の表面を研磨する工程の前にガラス基板を加熱する工程（以下、アニール工程という。）を設け、ガラス基板の内部における歪みを開放させ、その後の研磨工程で新たに発生するであろう表面傷を減少させている（特許文献１）。しかしながら、このような上記アニール工程を施したガラス基板においても、依然として光学歪みが残っていた。

特開２００８−２８７７７９号公報

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、その解決すべき課題は、優れた耐衝撃性及び平坦性を備え、かつ光学歪みのない磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明者らは、磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造工程におけるアニール工程の施すべき時期、及びガラス基板の光学的な応力に着目し、鋭意検討を行った。この結果、円盤加工工程の直後にアニール工程を施し、ラッピング工程、研磨工程、及び洗浄工程等全ての工程を経たガラス基板の複数箇所における応力を計測し、そのばらつきのないものを選定することで、光学歪みのない光学磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造し得ることを見出した。さらに、このような製造方法によって得られた磁気情報記録媒体用ガラス基板であれば、化学強化工程を施さなくても十分な耐衝撃性を備えることができ、優れた平坦性を得られることを見出した。

本発明に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、溶融ガラスから略円環状を有するガラス基板を得る円盤加工工程と、前記円盤加工工程によって得られたガラス基板に熱を加えて形状を矯正するアニール工程と、前記アニール工程によって得られたガラス基板の表面を研削するラッピング工程と、前記ラッピング工程によって得られたガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、前記研磨工程によって得られたガラス基板の残存応力を光学的に計測する応力計測工程と、を備える磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。

前記応力計測工程は、ガラス基板の複数箇所における複屈折量の測定を行うことが好適である。このような構成であれば、複屈折量を測定することで、より高い生産性をもって磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造することが可能となる。

前記磁気情報記録媒体用ガラス基板に採用するガラス基板として、前記応力計測工程によって得られたガラス基板を選定する選定工程をさらに備えることが好適である。このような構成であれば、光学歪みのないガラス基板を効率よく生産することができる。

前記選定工程において、前記複数箇所における複屈折量の最大値と最小値との差が、最小値が最大値に対して５０％以上であるガラス基板を選定することが好適である。このような構成であれば、より光学歪みの少ないガラス基板を得ることができる。

前記複数箇所における複屈折量の最小値が最大値に対して５０％未満であるガラス基板を、さらにアニール工程を施すことが好適である。このような構成によれば、前記の応力計測工程により選定されなかったガラス基板を、再度アニール工程を施すことによって、光学歪みのないガラス基板を量産することができる。

本発明によれば、優れた耐衝撃性及び平坦性を備え、かつ光学歪みのない磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造における工程を説明する製造工程図である。 本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造される磁気情報記録媒体用ガラス基板を示す上面図である。 本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における粗研磨工程や精密研磨工程で用いる研磨装置の一例を示す概略断面図である。 本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された磁気情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、溶融ガラスから略円環状を有するガラス基板を得る円盤加工工程と、前記円盤加工工程によって得られたガラス基板に熱を加えて形状を矯正するアニール工程と、前記アニール工程によって得られたガラス基板の表面を研削するラッピング工程と、前記ラッピング工程によって得られたガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、前記研磨工程によって得られたガラス基板の残存応力を光学的に計測する応力計測工程と、を備えることを特徴とする。

また、本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、円盤加工工程とラッピング工程との間にアニール工程を備え、かつ、全工程の後に応力計測工程を備えていること以外は、特に限定されず、従来公知の製造方法であればよい。

磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法としては、例えば、円盤加工工程、アニール工程、第１ラッピング工程、形状加工工程、第２ラッピング工程、粗研磨工程（１次研磨工程）、精密研磨工程（２次研磨工程）、洗浄工程、等を備える方法等が挙げられる。そして、前記各工程を、この順番で行うものであってもよいし、精密研磨工程（２次研磨工程）と洗浄工程の順番が入れ替わったものであってもよい。さらに、これら以外の工程を備える方法であってもよい。例えば、ラッピング工程と粗研磨工程（１次研磨工程）との間に、端面研磨工程を行うものを備えてもよい。

特に、洗浄工程については、粗研磨工程の後に行っても、精密研磨工程の後に行ってもよく、さらに粗研磨工程及び精密研磨工程の後にそれぞれ一度ずつ行ってもよい。

ここで、本発明の製造方法における応力計測工程について詳述する。

＜応力計測工程＞
応力計測工程は、形状加工工程、ラッピング工程、研磨工程、洗浄工程等全ての工程を経た後に、施される。

具体的には、ガラス基板の複数箇所における複屈折量の測定を行う。複屈折量とは、物質内を光が単位長さ通過したときの、二つの屈折光の位相差のことである。通常、ガラスの光学歪みはこの複屈折量として定義される。

前記複屈折量は、ＰＡ−１００（フォトニックラティス社製）等を用いて測定される。

上記のように複数箇所にて測定された複屈折量の最小値がその最大値に対して５０％以上であれば、光学歪みの小さいガラス基板を選定することができる（選定工程）。つまり、この測定工程によって得られた複屈折量は、ガラス基板を出荷する前の選定工程を行う前の工程である。上記複屈折量の最小値がその最大値に対して５０％未満であれば、ガラス基板内において応力値のバランスが悪いものであると判断できる。そして、この応力値バランスの悪いガラス基板を、再度アニール工程を施すことで光学歪みのないガラス基板をより多量に生産することができる。

前記応力測定工程においては、他の応力計測に比べ、測定時間が大幅に短く、かつ広範囲にわたるガラス基板の測定が可能になる。他の一般的な応力測定装置としてはポーラリメーター等が挙げられるが、これらは測定範囲が数ｍｍ単位であることから、生産性が悪化してしまう。

さらに、この応力計測工程、及び選定工程を施すことによって、耐衝撃性に優れたガラス基板を得ることができる。つまり、ガラス基板の耐衝撃性は、硬度や微小クラックの多さだけでなく、基板内部の残留応力によっても決定される。ガラス基板の硬度はガラスの組成、微小クラックの多さは表面Ｒａによって起因するが、基板内部の残留応力はガラス基板のプレス成形時にその値が決まり、その後の化学強化によって上昇させることができる。

しかしながら、化学強化工程を行うと、基板の平坦度が悪くなることが知られており、たとえ化学強化工程を行ったとしてもなお、強度に劣る基板が生じていた。これは、化学強化によって内部応力の全体量は上昇するが、局所的に内部応力の弱い箇所は、化学強化工程によってそれほど上昇させることができないからである。

したがって、本発明の製造方法によって得られたガラス基板は、複屈折測定を行い、内部応力値のバランスが良いものを選ぶことによって、化学強化工程を経ることなく、光学歪みをなくすだけでなく、耐衝撃性の高い基板を得ることができる。

＜円盤加工工程＞
前記円盤加工工程は、所定の組成のガラス素材から板状に成形したガラス素板から、図１に示すように、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔１０ａが形成された円盤状のガラス素板１０に加工する工程である。具体的には、ダイレクトプレス法が取り得る。

例えば、溶融ガラスをプレス成形型の下型成形面上に供給し、下型成形面とこの成形面に対向する上型成形面とによりプレスしてガラスブランクを成形した後、ガラスブランクを下型成形面上に載置した状態で上型成形面から離型し、冷却した後にプレス成形型より取り出される。

ガラス基板の材料としては、例えば、ＳｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、ＣａＯを主成分としたソーダライムガラス；ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｒ_２Ｏ（Ｒ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）を主成分としたアルミノシリケートガラス；ボロシリケートガラス；Ｌｉ_２Ｏ−ＳｉＯ_２系ガラス；Ｌｉ_２Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラス；Ｒ’Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラス（Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）などを使用することができる。中でも、アルミノシリケートガラスやボロシリケートガラスは、耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。プレス成形したガラス基板前駆体は、カッター部にダイヤモンド砥石等を備えたコアドリル等で中心部に孔を開けることで得られる。

この円盤加工工程で、例えば、外径ｒ１が２．５インチ（約６４ｍｍ）、１．８インチ（約４６ｍｍ）、１インチ（約２５ｍｍ）、０．８インチ（約２０ｍｍ）等で、厚みが２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ等の円盤状のガラス素板に加工される。また、外径ｒ１が２．５インチ（約６４ｍｍ）のときは、内径ｒ２が０．８インチ（約２０ｍｍ）等に加工される。

＜アニール行程＞
アニール工程は、研削工程である第１ラッピング工程の前に施す。このアニール工程は、セッター治具に情報記録媒体用ガラス基板を挟み、熱処理炉にて加熱する工程であり、本アニール工程を入れることにより、前工程である円盤加工工程にて生じたガラス基板内部の歪みを開放することができる。

特にガラス溶融され、プレスにより成形される工程においては、ガラスの冷却温度が均一でないため、ガラス内部に応力歪みを生じる。この応力歪みが原因となり、アニール工程を行わずに、ラッピングやポリッシングを行うと歪みに応じて微小なクラックが生じる。このクラックの内部に研磨材や異物等が入り込み、高精度の研磨を繰り返しても凸部が発生し、不良品となる。このガラス内部の応力歪みを、円盤加工工程直後にアニール処理することにより開放することができ、その後にラッピングやポリッシングを行ってもクラックの発生がなく不良品の発生を減少させることができる。

アニール工程の温度は、ガラス転移温度（Ｔｇ）より３０〜７０℃高いことが好ましい。上記範囲より低い温度だと、平坦度の補正が行えなくなってしまう。また、上記範囲より高い温度だと、軟化点に近い温度になりガラスとアニールを行う冶具などがくっついたり、逆に平坦度が悪くなったりする。アニール温度での保持時間は、１２０分以上１４４０分未満が好ましい。

また、除冷スピードが早く行うと（急冷）、別の反りが発生するため、除冷スピードは遅い方が好ましい。

セッター部材の材質としては、ステンレス（オーステナイト系、マルテンサイト系）、鋳物（ＦＣ 系、ＦＣＤ 系）、耐熱合金（ Ｃｏ 系やＮｉ 系）、セラミックス（ ＳｉＣ、ＳｉＣＮ_３）等を使用することができる。また、押圧部材表面に、硬度が高く酸化しにくいＣＲメッキ、Ｎｉ−Ｐ無電解メッキ等の処理を行うこともできる。押圧面の形状は、上下面とも平坦でかつ、上下面が互いに平行なものを使用することが望ましい。セッター面の形状は、温度によって変形するため、使用温度や型材料の膨張特性などを考慮し、ガラス基板主表面を加圧する際に所望の形状になるように配慮して決定される。

＜第１ラッピング行程＞
ラッピング工程とは、前記ガラス素板を所定の板厚に加工する工程である。具体的には、ガラス素板の両面を研削（ラッピング）加工する工程等が挙げられる。このように加工することによって、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを調整することができる。また、このラッピング工程は、１回であってもよいし、２回以上であってもよい。例えば、２回行う場合、１回目のラッピング工程（第１ラッピング工程）で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを予備調整し、２回目のラッピング工程（第２ラッピング工程）で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを微調整することが可能となる。

より具体的には、前記第１ラッピング工程としては、ガラス素板の表面全体が略均一の表面粗さとなるようにする工程等が挙げられる。その際、例えば、ガラス素板の算術平均粗さＲａを複数個所測定した際に、得られたＲａの最小値と最大値との差が０．０１〜０．４μｍ程度にすることが好ましい。

＜形状加工工程＞
形状加工工程は、ガラス基板の外周端面および内周端面を、例えば鼓状のダイヤモンド等の研削砥石により研削することで内・外径加工する工程である。

ガラス基板の内周、外周の端面は、内周及び外周端面加工工程でブラシ研磨によるポリッシング加工を行う。ブラシは、φ０．２からφ０．３ｍｍ程度のナイロン、ポリプロピレン等を使用するのが好ましい。また、研磨液は、粒径が数μｍ程度の酸化セリウムが好ましい。ブラシ研磨の結果、内周、外周の端面の面粗さは、Ｒｍａｘが０．２〜０．４μｍで、Ｒａが０．０２〜０．０４μｍ程度とするのが好ましい。形状加工工程を経たガラス基板の端面の形状は、主表面と端面とが成す角部が取り除かれ、外周端面から０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の位置から主表面よりダレた状態となる。

＜第２ラッピング行程＞
また、前記第２ラッピング工程としては、粗面化されたガラス基板の主表面を、さらに固定砥粒研磨パッドを用いて研削する行程等が挙げられる。この第２ラッピング工程においては、例えば、粗面化されたガラス基板をラッピング装置にセットし、ダイヤモンドタイル（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｔｉｌｅ）のような表面模様付きの三次元固定研磨物を用いることで、ガラス基板の表面をラッピングすることができる。

前記第２ラッピング行程を施すと、後述する粗研磨行程にて行われる研磨を効率良く行うことができる。また、第２ラッピング行程によって施された研磨工程に用いるガラス素板ガラス素板の表面粗さＲａは０．１０μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以下であることがより好ましい。

＜粗研磨工程＞
前記粗研磨工程（１次研磨工程）は、前記ラッピング工程が施されたガラス素板の表面に粗研磨を施す工程である。この粗研磨は、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去を目的とするもので、下記の研磨方法を用いて実施する。

なお、前記粗研磨工程で研磨する表面は、主表面及び／又は端面である。主端面とは、ガラス素板の面方向に平行な面である。端面とは内周端面と外周端面とからなる面のことである。また、内周端面とは、内周側の、ガラス素板の面方向に垂直な面及びガラス素板の面方向に対して傾斜を有する面である。また、外周端面とは、外周側の、ガラス素板の面方向に垂直な面及びガラス素板の面方向に対して傾斜を有する面である。

粗研磨工程で用いる研磨装置は、ガラス基板の製造に用いる研磨装置であれば、特に限定されない。具体的には、図３に示すような研磨装置１が挙げられる。なお、図３は、本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における粗研磨工程や精密研磨工程で用いる研磨装置１の一例を示す概略断面図である。

図３に示すような研磨装置１１は、両面同時研削可能な装置である。また、この研磨装置１１は、装置本体部１１ａと、装置本体部１１ａに研磨液を供給する研磨液供給部１１ｂとを備えている。

装置本体部１１ａは、円盤状の上定盤１２と円盤状の下定盤１３とを備えており、それらが互いに平行になるように上下に間隔を隔てて配置されている。そして、円盤状の上定盤１２と円盤状の下定盤１３とが、互いに逆方向に回転する。

この円盤状の上定盤１２と円盤状の下定盤１３との対向するそれぞれの面にガラス素板１０の表裏の両面を研磨するための研磨パッド１５が貼り付けられている。この粗研磨工程で使用する研磨パッド１５は、粗研磨工程で用いられる研磨パッドであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ポリウレタン製の硬質研磨パッド等が挙げられる。

また、円盤状の上定盤１２と円盤状の下定盤１３との間には、回転可能な複数のキャリア１４が設けられている。このキャリア１４は、複数の素板保持用孔５１が設けられており、この素板保持用孔５１にガラス素板１０をはめ込んで配置することができる。キャリア１４としては、例えば、素板保持用孔５１を１００個有していて、１００枚のガラス素板１０をはめ込んで配置できるように構成されていてもよい。そうすると、一回の処理（１バッチ）で１００枚のガラス素板１０を処理できる。

研磨パッドを介して定盤１２、１３に挟まれているキャリア１４は、複数のガラス素板１０を保持した状態で、自転しながら定盤１２，１３の回転中心に対して下定盤１３と同じ方向に公転する。なお、円盤状の上定盤１２と円盤状の下定盤１３とは、別駆動で動作することができる。このように動作している研磨装置１１において、研磨スラリー１６を上定盤１２とガラス素板１０との間、及び下定盤１３とガラス素板１０との間、夫々に供給することでガラス素板１０の粗研磨を行うことができる。

研磨スラリー供給部１１ｂは、液貯留部１１０と液回収部１２０とを備えている。液貯留部１１０は、液貯留部本体１１０ａと、液貯留部本体１１０ａから装置本体部１１ａに延ばされた吐出口１１０ｅを有する液供給管１１０ｂとを備えている。液回収部１２０は、液回収部本体１２０ａと、液回収部本体１２０ａから装置本体部１１ａに延ばされた液回収管１２０ｂと、液回収部本体１２０ａから研磨スラリー供給部１１ｂに延ばされた液戻し管１２０ｃとを備えている。

そして、液貯留部本体１１０ａに入れられた研磨スラリー７は、液供給管１１０ｂの吐出口１１０ｅから装置本体部１１ａに供給され、装置本体部１１ａから液回収管１２０ｂを介して液回収部本体１２０ａに回収される。また、回収された研磨スラリー１６は、液戻し管１２０ｃを介して液貯留部１１０に戻され、再度、装置本体部１１ａに供給可能とされている。

ここで用いる研磨液１６は、研磨剤を水に分散させた状態の液体、すなわち、スラリー液である。

また、ここで用いる研磨パッド１５は、ウレタンやポリエステル等の合成樹脂の発泡体に、酸化セリウム研磨剤を含有させたものである。

また、前記研磨液７は、前記研磨剤を水に分散させた状態のものであり、ＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨液全量に対して、３〜１５質量％であることが好ましい。そうすることによって、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。

また、前記研磨剤が、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値が３．５μｍ以下であり、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における累積５０体積％径Ｄ５０が０．４〜１．６μｍであることが好ましい。

前記研磨剤の粒径が小さすぎると、研磨速度が低下する傾向がある。前記研磨剤の粒径が大きすぎると、研磨によってガラス素板上に形成されうる傷が発生しやすくなる。

＜精密研磨工程（２次研磨工程）＞
精密研磨工程は、前記粗研磨工程で得られた平坦平滑な主表面を維持しつつ、例えば、主表面の表面粗さ（Ｒｍａｘ）が６ｎｍ程度以下である平滑な鏡面に仕上げる鏡面研磨処理である、この精密研磨工程は、例えば、上記粗研磨工程で使用したものと同様の研磨装置を用い、研磨パッドを硬質研磨パッドから軟質研磨パッドに取り替えて行われる。なお、前記精密研磨工程で研磨する表面は、前記粗研磨工程で研磨する表面と同様、主表面である。

また、精密研磨工程で用いる研磨剤としては、粗研磨工程で用いた研磨剤より、研磨性が低くても、傷の発生がより少なくなる研磨剤が用いられる。具体的には、例えば、粗研磨工程で用いた研磨剤より、粒子径が低いシリカ系の砥粒（コロイダルシリカ）を含む研磨剤等が挙げられる。このシリカ系の砥粒の平均粒子径としては、２０ｎｍ程度であることが好ましい。そして、前記研磨剤を含む研磨スラリー液をガラス素板に供給し、研磨パッドとガラス素板とを相対的に摺動させて、ガラス素板の表面を鏡面研磨する。

＜洗浄工程＞
前記洗浄工程は、前記粗研磨工程が施されたガラス素板を洗浄する工程である。

前記粗研磨工程による粗研磨後のガラス素板は、洗浄工程によって洗浄することが好ましい。洗浄工程としては、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のような洗浄工程が挙げられる。

まず、ｐＨ１３以上のアルカリ洗剤を用いて、ガラス素板の洗浄を行い、ガラス素板にリンスを行う。次に、ｐＨ１以下の酸系洗剤を用いて、ガラス素板の洗浄を行い、ガラス素板にリンスを行う。また、各洗浄の後にリンス槽を用いることが好ましい。これらの洗剤には、場合によって界面活性剤、分散材、キレート剤、還元材などを添加しても良い。また、各洗浄槽には、超音波を印加し、それぞれの洗剤には脱気水を使用することが好ましい。そして、最後に、ガラス素板を取り出し、純水でリンスを行い、ＩＰＡ乾燥させる。

また、この粗研磨後のガラス素板の洗浄は、ガラス素板表面の酸化セリウム量が０．１２５ｎｇ／ｃｍ^２以下となるように行なわれる。ガラス素板表面の酸化セリウム量が多すぎると、ガラス素板の平坦度を良好にできない傾向がある。

（成膜工程）
図４は、本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された磁気情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。この磁気ディスクＤは、円形の磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１の主表面に形成された磁性膜１０２を備えている。磁性膜１０２の形成には、公知の常套手段による形成方法が用いられる。例えば、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１上にスピンコートすることによって磁性膜１０２を形成する形成方法（スピンコート法）や、磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１上にスパッタリングによって磁性膜１０２を形成する形成方法（スパッタリング法）や、磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１上に無電解めっきによって磁性膜１０２を形成する形成方法（無電解めっき法）等が挙げられる。

磁性膜１０２の膜厚は、スピンコート法による場合では、約０．３〜１．２μｍ程度であり、スパッタリング法による場合では、約０．０４〜０．０８μｍ程度であり、無電解めっき法による場合では、約０．０５〜０．１μｍ程度である。薄膜化および高密度化の観点から、スパッタリング法による膜形成が好ましく、また、無電解めっき法による膜形成が好ましい。

磁性膜１０２に用いる磁性材料は、公知の任意の材料を用いることができ、特に限定されない。磁性材料は、例えば、高い保持力を得るために結晶異方性の高いＣｏを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金等が好ましい。より具体的には、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ等が挙げられる。

磁性膜１０２は、ノイズの低減を図るために、非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ等）で分割された多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＰｔＴａ等）であってもよい。磁性膜１０２に用いる磁性材料は、上記磁性材料の他、フェライト系や鉄−希土類系であってもよく、また、ＳｉＯ_２、ＢＮ等からなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子を分散した構造のグラニュラー等であってもよい。また、磁性膜１０２への記録には、内面型および垂直型のいずれかの記録形式が用いられてよい。

また、磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁性膜１０２の表面には、潤滑剤が薄くコーティングされてもよい。潤滑剤として、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。

さらに必要により磁性膜１０２に対し下地層や保護層が設けられてもよい。磁気ディスクＤにおける下地層は、磁性膜１０２に応じて適宜に選択される。下地層の材料として、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉ等の非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。例えば、Ｃｏを主成分とする磁性膜１０２の場合には、下地層の材料は、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。

また、下地層は、単層とは限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造であってもよい。このような複数層構造の下地層は、例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層が挙げられる。磁性膜１０２の摩耗や腐食を防止する保護層として、例えば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層等が挙げられる。これら保護層は、下地層および磁性膜１０２と共にインライン型スパッタ装置で連続して形成することができる。また、これら保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一または異種の層からなる複数層構成であってもよい。

なお、上記保護層上に、あるいは、上記保護層に代えて、他の保護層が形成されてもよい。例えば、上記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にＳｉＯ_２層が形成されてもよい。このようなＳｉＯ_２層は、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成することによって形成される。

このような本実施形態における磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１を基体とした磁気記録媒体は、磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１が上述した組成により形成されるので、情報の記録再生を長期に亘り高い信頼性で行うことができる。

なお、上述では、本実施形態における磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１を磁気記録媒体に用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本実施形態における磁気情報記録媒体用ガラス基板１０１は、光磁気ディスクや光ディスク等にも用いることが可能である。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

下記で記載したような工程を経た後、各基板の応力測定値計測し、ガラス基板の製造を行った。

（円盤加工工程）
まず、ガラス素材を溶融させることにより溶融ガラスを準備した。この溶融ガラスを下型に流し入れて、上型および胴型を用いてダイレクトプレスすることにより、直径６６ｍｍφ、厚さ１．２ｍｍの円盤状のガラス基板前駆体を得た。上記のガラス素材としては、アルミノシリケートガラスを用いた。次に、カッター部にダイヤモンド砥石等を備えたコアドリルでガラス基板前駆体の中心部を研削することにより穴を開けた。このようにして外径が６５ｍｍのガラス基板前駆体の中心部に２０ｍｍの内径の孔（中心部の孔１Ｈの直径）を開けた。

（アニール工程）
アニール工程の温度は、ガラス転移温度（Ｔｇ）より５０℃高い温度で行った。アニール温度での保持時間は、７２０分行った。

（第１ラッピング工程）
次に、ガラス基板前駆体を両面ラッピング装置にセットして、＃４００（粒径約４０〜６０μｍ）の粒度のアルミナ砥粒を用いて、アルミナ上定盤の荷重を１００ｋｇ程度に設定して、ガラス基板前駆体の表裏面を研磨した。このようにしてキャリア内に収納したガラス基板前駆体は、その両面の面精度が０μｍ〜１μｍであり、表面粗さＲｍａｘが６μｍ程度であった。

（内外加工工程）
次に、上記のガラス基板前駆体の外周端面および内周端面の面取り加工を行なった。これによりガラス基板前駆体の端面の面粗さは、Ｒｍａｘで２μｍ程度となった。

（端面研磨工程）
続いて、研磨砥粒として酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いて、ブラシ研磨方法により、ガラス基板前駆体を回転させながらガラス基板前駆体の外周端面および内周端面を研磨した。ここでは、ガラス基板前駆体の外周端面および内周端面の表面粗さがＲｍａｘで０．４μｍ、Ｒａで０．１μｍ程度になるまで研磨を行なった。

上記の内周側端面に対し、さらに磁気研磨法による研磨を行なうことにより、パーティクル等の発塵を防止する鏡面状態に加工した。そして、このようにして内周端面を研磨した後に、ガラス基板前駆体の主表面を水で洗浄した。

（第２ラッピング工程）
次いで、精ラッピング工程では、上記のガラス基板前駆体の表裏の両面を遊星歯車機構を利用した両面研削機にセットした。そして、ダイヤモンドシートを用いて、ガラス基板前駆体に加わる定盤の加重を６０ｇ／ｃｍ²から１２０ｇ／ｃｍ²として、定盤の回転数を１０ｒｐｍから３０ｒｐｍとし、上の定盤の回転数を下の定盤回転数より３０％から４０％程度遅くして、ガラス基板前駆体の表裏を研磨した。このようにしてガラス基板前駆体の主表面の表面粗さＲａが０．１μｍ以下で、平坦度を７μｍ以下となるまでラッピングを行なった。

（粗研磨工程）
まず、上述した両面研磨装置を用いて精ラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための粗研磨工程を行なった。この粗研磨工程においては、ポリッシャがスウェードパッドである研磨パッドを用いて、以下の条件でガラス基板前駆体の表裏を研磨した。

研磨液：酸化セリウム（平均粒径１．３μｍ）＋水
荷重：８０〜１００ｇ／ｃｍ^２
研磨時間：３０分〜５０分
除去法：３５μｍ〜４５μｍ

（精密研磨工程）
続いて、精密研磨工程を行なうことにより、ガラス基板前駆体に対し、軟質ポリッシャ（スウェード）である研磨パッドを用いて、ガラス基板前駆体の表裏を研磨し、ガラス基板前駆体の主表面から１μｍの厚みを除去した。なお、精密研磨工程で用いる研磨剤としては、粗研磨工程で用いた酸化セリウムよりも微細なシリカ砥粒を用いた。

（最終洗浄工程）
上記研磨処理を終えたガラス基板前駆体に対し、中性洗剤および純水にて洗浄し乾燥させた。

＜実施例１＞
上記製造方法で製造し、研磨工程後に複屈折測定を行った。最も複屈折が小さい値が大きい値に対して５０％以上である基板を抜き取った。複屈折を測定した箇所は、ｒ１．２５ｍｍの円周状の地点である。（基板の中心部をｒ０とし、そこから１．２５ｍｍ地点の円周方向にそれぞれ複屈折値を測定し、それぞれ比較した。）

＜実施例２＞
上記複屈折測定で最も複屈折が小さい値が大きい値に対して８０％以上である基板を抜き取った。

＜実施例３＞
実施例１において最小値が最大値に対して５０％未満のものにアニール工程を施した。アニール工程とはセッター治具にガラス基板を挟み、熱処理炉にて加熱する工程である。本アニール工程を入れることにより、平坦度を修正することができる。

このアニール工程を施したガラス基板を再度複屈折測定し、最も複屈折が小さい値が大きい値に対して５０％以上である基板を抜き取った。この場合の収率は８５％であった。つまり、本アニール工程によりガラス基板の複屈折率が変化していることが明らかとなった。

＜比較例１＞
上記のように各工程を経た後、複屈折測定工程は行わないでガラス基板を製造した。

（割れ試験評価）
各基板を製膜後、ハードディスクドライブに組み込み割れ試験を行った。この割れ試験とはＨＤＤに対して１０００Ｇ（１Ｇ：９．８０６６５ｍ／ｓ^２）の衝撃が与えられるように、複数のＨＤＤを落下させた。その際、ＨＤＤに内蔵される磁気ディスクが割れたか否かを目視で確認し、割れた割合を計算した。

なお、下記表１の各値は、各実施例、及び比較例におけるガラス基板を１００枚選別した後の平均値である。

表１の結果から明らかなように、ガラス基板の残存応力を光学的に計測することで、衝撃強度の強いガラス基板を選別することが可能となり、結果として衝撃強度の強い磁気記録媒体を得られることを示すことができた。

１０ ガラス基板
１１ 研磨装置
１２ 上定盤
１３ 下定盤
１６ ポンプ
１０１ 磁気情報記録媒体用ガラス基板

Claims (5)

1. 溶融ガラスから略円環状を有するガラス基板を得る円盤加工工程と、
   前記円盤加工工程によって得られたガラス基板に熱を加えて形状を矯正するアニール工程と、
   前記アニール工程によって得られたガラス基板の表面を研削するラッピング工程と、
   前記ラッピング工程によって得られたガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、
   前記研磨工程によって得られたガラス基板の残存応力を光学的に計測する応力計測工程と、
   を備える磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. 前記応力計測工程は、ガラス基板の複数箇所における複屈折量の測定を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. 前記磁気情報記録媒体用ガラス基板に採用するガラス基板として、前記応力計測工程によって得られたガラス基板を選定する選定工程をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記選定工程において、前記複数箇所における複屈折量の最小値が最大値に対して５０％以上であるガラス基板を選定することを特徴とする請求項３に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記複数箇所における複屈折量の最小値が最大値に対して５０％未満であるガラス基板を、さらにアニール工程を施すことを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
   

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