JP3967340B2 - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Description
構成1によれば、遊離砥粒を含有した研磨液を用いて研磨することで、ダイヤモンド砥石(固定砥粒)を用いた研磨や、化学エッチングを利用した研磨に比べ、ガラス基板等の内周端面及び外周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にできる。特に高精度の研磨が困難なガラス基板等の内周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にできる。ダイヤモンド砥石を用いた場合、被研磨表面の高い部分(突起の頂部)だけが削られるので平滑性が悪い。化学的エッチングによる場合、クラックがエッチングで広がり窪みとなってパーティクルを捕捉しやすくなりガラス基板表面の高清浄化の障害になるとともに、ガラス基板端面の表面の平坦性が悪く摩過等による異物発生の原因となり、さらにクラックを完全に除去することが困難であるので抗折強度に劣る。
図1は本発明の一実施例に係る研磨装置の断面図、図2は磁気ディスク用ガラス基板を切断して見たときの斜視図である。以下、これらの図面を参照して本発明の研磨方法及び研磨装置を磁気ディスク用ガラス基板の内周端面の研磨に適用した場合の一例について説明する。
上記で得られたガラス基板の内周端面(面取部1b及び/側壁部1a)の表面粗さは、Rmax:0.5μm、Ra:0.03μmであった。
以下の工程を経て磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を製造した。
まず、ダウンドロー法で形成したシートガラスから、研削砥石で直径66mmφ、厚さ1.1mm、及び直径96mmφ、厚さ1.4mmの円盤状に切り出したアルミノシリケイトガラスからなるガラス基板を、比較的粗いダイヤモンド砥石で研削加工して、直径95mm(3.5インチ)φ、厚さ0.8mm及び直径65mm(2.5インチ)φ、厚さ0.6mmに成形した。この場合、ダウンドロー法の代わりに、溶融ガラスを、上型、下型、胴型を用いてダイレクト・プレスして、円盤状のガラス体を得てもよい。
次いで、実施例1に示す研磨装置及び研磨方法を用いてガラス基板の内周端面を研磨した。なお、この端面研磨工程は、ガラス基板を重ね合わせて端面研磨する際にガラス基板の主表面にキズ等が付くことをより以上に避けるため、後述する第一研磨工程の前、あるいは、第二研磨工程の前後に行うことが好ましい。
次に、ラッピング装置を用い、粒度#1000のアルミナ砥粒を使用し、荷重Lを100kg程度に設定して、内転ギアと外転ギアを回転させることによって、ラッピングを行い、ガラス基板の両面の表面粗さ(Rmax)を2μm程度とした。
次に、第一研磨工程を施した。この第一研磨工程は、上述した砂掛け工程で残留したキズや歪みの除去を目的とするもので、研磨装置を用いて行った。
荷重:300g/cm2(L=238kg)
研磨時間:15分
除去量:30μm
下定盤回転数:40 rpm
上定盤回転数:35 rpm
内ギア回転数:14 rpm
外ギア回転数:29 rpm
次に、第一研磨工程で使用した研磨装置を用い、ポリシャを硬質ポリシャから軟質ポリシャ(ポリラックス:スピードファム社製)に替えて、第二研磨工程を実施した。研磨条件は、荷重を100g/cm2、研磨時間を5分、除去量を5μmとしたこと以外は、第一研磨工程と同様とした。
次に、上記研削、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、300℃に予熱された洗浄済みのガラス基板を約3時間浸漬して行った。この浸漬の際に、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ーに収納した状態で行った。
上記の工程を経て得られた磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面の表面粗さRaは図2に示す面取部1bで0.028μm、側壁部1aで0.030μmであった。また、ガラス基板の主表面の表面粗さRaは0.3〜0.7nm(AFMで測定)であった。電子顕微鏡(4000倍)で端面表面を観察したところ鏡面状態であった。また、磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面に異物やクラックは認められず、ガラス表面についても異物やサーマル・アスペリティの原因となるパーティクルは認められなかった。さらに、図3に示す抗折強度試験機(島津オートグラフDDS−2000)を用い、抗折強度を測定したところ、12〜20kgであった。なお、化学強化レベルを変化させて同様に抗折強度を測定したところ、約10〜25kgであった。
上述した工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板の両面に、インライン式のスパッタリング装置を用いて、AlNのスパッタによるテクスチャー層、Cr下地層、CrMo下地層、CoPtCrTa磁性層、C保護層を順次成膜してMRヘッド用磁気ディスクを得た。
内周端面の研磨前に、図4に示すように、直径230mmφの回転ブラシ4(毛足10〜30mm)を700〜1000rpmで回転させ、積層したMD基板1を60rpmで回転させて、30分間基板外周端面の研磨(研磨液は吹き付け、又は浸漬)を行ったこと以外は、実施例2と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その結果、外周端面の表面粗さはRmax0.6μm、Ra0.04μm、内周端面の表面粗さはRmax0.5μm、Ra0.03μmであった。また、図3に示す抗折強度試験機(島津オートグラフDDS−2000)を用い、抗折強度を測定したところ、約18〜22.5kgであった。なお、化学強化レベルを変化させて同様に抗折強度を測定したところ、約10〜25kgであった。また、内外周端面の研磨を行わない場合について同様に抗折強度を測定したところ抗折強度は約5kg以下であり、外周端面のみを研磨した場合場合について同様に抗折強度を測定したところ抗折強度は約5〜9kg以下であった。なお、内外周端面の研磨を行った場合と内周端面の研磨のみを行った場合とで、抗折強度が同程度の値となることから、内周端面の状態が抗折強度に強く影響を及ぼすと考えることができる。また、抗折強度の値は、化学強化レベルによって調整できることが判る。
回転ブラシの代わりに研磨パッドを用いて内外周端面の研磨を行ったこと以外は実施例2と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その結果、外周端面における表面粗さRaは面取部で0.03μm、側壁部で0.01μmであり、また、内周端面における表面粗さRaは面取部で0.03μm、側壁部で0.01μmであった。
回転ブラシの代わりにダイヤモンド砥石を用いて内周端面の研磨を行ったこと以外は実施例2と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その結果、実施例2における面取り加工直後の内外周端面の表面粗さと同程度であった。また、電子顕微鏡(4000倍)で端面表面を観察したところ荒削りした状態であり平滑性が極めて悪かった。
回転ブラシの代わりに化学的エッチングによって内外周端面のエッチング処理を行ったこと以外は実施例2と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その結果、エッチング処理前と比べ、Raで0.1μm程度、Rmaxで0.7μm程度悪化した。また、電子顕微鏡(4000倍)で端面表面を観察したところ、クラックがエッチングで広がり窪みとなってパーティクルを捕捉しやすい状態となっており、平坦性が悪く、クラックの残りが認められた。
アルミノシリケートガラスの代わりにソーダライムガラス(実施例5)、ソーダアルミノケイ酸ガラス(実施例6)を用いたこと以外は実施例2と同様にして、磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクを得た。
実施例2で得られた磁気ディスク用ガラス基板の両面に、Al(膜厚50オングストローム)/Cr(1000オングストローム)/CrMo(100オングストローム)からなる下地層、CoPtCr(120オングストローム)/CrMo(50オングストローム)/CoPtCr(120オングストローム)からなる磁性層、Cr(50オングストローム)保護層をインライン型スパッタ装置で形成した。
下地層をAl/Cr/Crとし、磁性層をCoNiCrTaとしたこと以外は実施例7と同様にして薄膜ヘッド用磁気ディスクを得た。
次に、遊離砥粒の種類等を適宜選択し、上述の端面研磨工程時に使用する遊離砥粒を含有した研磨液の粘度を、1.3cps(比較例3)、1.5cps(実施例9)、5.0cps(実施例10)、10.0cps(実施例11)、25.0cps(実施例12)、27.0cps(比較例4)と変えたこと以外は、実施例1と同様にしてガラス基板を作製した。その結果を表1に示す。表面状態は、顕微鏡による表面観察で、スクラッチ等の傷がなかったものを「○」、スクラッチ等の傷があったものを「×」とした。
以上説明したように本発明の研磨方法及び研磨装置によれば、ガラス基板等の内周端面及び/又は外周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にできる。したがって、基板表面の高清浄度化とともに、抗折強度の向上を図ることができる。
1a 側壁部
1b 面取部
2 基板ケース
3 回転保持台
4 回転ブラシ
5 研磨液収容部
31 回転軸部
50 研磨液
61 基板ホルダー
62 鋼球
63 ロードセル
Claims (5)
- 磁気抵抗型ヘッド(MRヘッド)又は大型磁気抵抗型ヘッド(GMRヘッド)対応の磁気記録媒体に用いられる磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
中心部に円孔を有する円板状のガラス基板を積層して、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、積層された前記ガラス基板の内周端面を、ブラシ毛を回転軸上に螺旋状に植毛した回転ブラシにより、前記研磨液を用いて研磨す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。 - 遊離砥粒を含有した研磨液の粘度が、1.5〜25cpsであることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 研磨剤の平均粒径が、1〜5μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 請求項1から3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される磁気記録媒体用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
- 磁性層が、CoPt系の磁性層であることを特徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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