JP4185266B2

JP4185266B2 - 情報記録媒体用基板の製造方法

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Publication number: JP4185266B2
Application number: JP2001224545A
Authority: JP
Inventors: 賢介松野; 武夫渡辺; 淳史倉知
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: US7040953B2; MY128611A; JP2003036528A; US20030109202A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録媒体用基板及びその製造方法、並びに情報記録媒体に関し、より詳しくはＨＤＤ等のディスク基板として使用される情報記録媒体用基板及びその製造方法、並びに磁気ディスクや光磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報技術の進展は目覚しく、情報を記憶するために磁気ディスクや光磁気ディスク、或いは光ディスク等の各種情報記録媒体の開発が盛んに行われている。
【０００３】
ＨＤＤは、磁気ディスク基板に形成されたデータゾーン上を磁気ヘッドが滑走することによって情報の記録再生を行い、その方式としてＣＳＳ（Contact Start Stop）方式やランプロード方式が知られている。
【０００４】
ＣＳＳ方式は、ＣＳＳゾーンと呼称される数十ｎｍ程度の均一な微小凹凸を主として磁気ディスク基板の内周又は外周に沿って設け、磁気ディスク基板が回転している間は磁気ヘッドが基板のデータゾーン上を滑空し、磁気ディスク基板が停止又は始動するときは磁気ディスク基板のＣＳＳゾーン上を滑走する。
【０００５】
また、ランプロード方式は、磁気ディスク基板が回転している間は磁気ヘッドが磁気ディスク基板上を滑空し、磁気ディスク基板が停止するときは磁気ヘッドを所定の格納位置に収納する。
【０００６】
したがって、上記ＣＳＳ方式又はランプロード方式のいずれの方式においても、磁気ディスク基板が回転している間は、磁気ヘッドを磁気ディスク基板から僅かに浮かせ、磁気ヘッドから数十ｎｍの間隙（以下、「フライングハイト」という）を維持した状態で磁気ディスク基板の表面上を滑空することとなる。
【０００７】
そして、ＨＤＤにおいては、磁気ディスク基板上を滑空している磁気ヘッドが該磁気ディスク基板と接触した場合、磁気ヘッドに過大な抵抗が負荷されるのを回避する必要があり、このため、従来より、テクスチャと呼称される多数の微小突起を磁気ディスク基板の表面に形成することが行われ、実用化されている。
【０００８】
すなわち、磁気ディスク基板の基板表面に多数の微小凹凸を形成する技術としては、フッ酸を含む薬液やフッ化水素ガスを使用してエッチング処理を行い、これによりガラス基板上に多数の微小凹凸を形成する技術（特開昭６４−４２０２５号公報）や、ガラス基板に結晶化処理を施した後、鏡面研磨を行い、その後フッ酸に硫酸やフッ化アンモニウムを加えた薬液を使用してエッチング処理を行い、これによりガラス基板上に多数の微小凹凸を形成する技術が知られており（特開平７−２９６３８０号公報）、またガラス基板上に超微粒子を塗布した後、ドライエッチング処理を施し、その後超微粒子を除去してガラス基板上に多数の微小凹凸を形成する技術（特開平８−２４９６５４号公報）や、レーザ光を照射することによりガラス基板表面に突起部を形成する技術（特開平７−１８２６５号公報、特開平９−１９４２２９号公報）が知られている。
【０００９】
ところで、今日の記録密度の高密度化の要請に伴なって更なる低フライングハイト化が要求されてきているが、そのためには、ガラス基板の基板表面に形成される微小凹凸の突起高さを低くし、且つその突起密度のバラツキを抑制してヘッドクラッシュやサーマルアスペリティを回避する必要がある。そして、高密度化に対応した表面清浄度の向上を図る必要がある一方で、ガラス製のディスク基板においても、従前のアルミニウム製ディスク基板と同等の低コストで製造することが求められてきている。
【００１０】
このような状況下、今日では、ガラス基板に精密研磨を施した後、エッチング処理を行ってガラス基板の表面に微小凹凸を形成し、その後該ガラス基板に化学強化処理を行い、これにより、磁気ディスク用基板を製造することが広く一般に行なわれている。
【００１１】
図８は、磁気ディスク用基板の製造方法の第１の従来技術を示す製造工程図であって（例えば、特開２０００−１３２８２９号公報；以下「第１の従来技術」という）、該第１の従来技術では、ガラス素板１０１を円盤加工工程１０２でドーナツ状に切断加工した後、端面加工工程１０３でガラス素板１０１の内外周面を所定寸法に加工し、次いで、表面研磨工程１０４でガラス素板１０１の表面に研磨処理を施し、次に表面洗浄工程１０５ではケイフッ酸等を使用してガラス素板１０１の表面にエッチング処理を施しながら表面洗浄処理を行い、その後化学強化処理工程１０６で基板を強化し、続く仕上げ洗浄工程１０７ではガラス基板をアルカリ性溶液中に浸漬し、必要に応じて超音波を照射しながらアルカリ洗浄を行い、ガラス基板に固着している鉄粉等の不純物、すなわち残留異物をエッチング除去し、磁気ディスク基板１０８を製造している。
【００１２】
そして、前記表面研磨工程１０４では、粗研磨処理１０４ａ、前研磨処理１０４ｂ、及び精密研磨処理１０４ｃの３工程に区分されてガラス素板１０１の表面を研磨処理している。
【００１３】
また、その他の従来技術としては、化学強化処理後にガラス基板の主表面（記録面）に研磨処理を施し、ガラス基板の内外周端面部にのみ強化層を残存させる一方、前記主表面の強化層を除去した磁気ディスク基板の製造方法も知られている（特開２０００−２０７７３０号公報；以下「第２の従来技術」という）。
【００１４】
さらに、化学強化処理を行って２０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上の強化層を形成し、その後、精密研磨で前記強化層を１０μｍ以上研磨する一方で、強化層を１０μｍ以上残した状態で脱アルカリ処理を実行し、これにより磁気ディスク基板を製造する方法も提案されている（特開２０００−１２８５８３号公報；以下「第３の従来技術」という）。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来技術では、精密研磨処理１０４ｃ後の表面洗浄工程１０５におけるエッチング処理で微小凹凸の突起高さを一定範囲内のバラツキに抑制することができても、その後の化学強化処理工程１０６によって表面形状が変化し、更にその後の仕上げ洗浄工程１０７における洗浄処理でも表面形状が変化する。このため、ガラス基板上の微小凹凸の突起高さが均一性を損ない、突起密度のバラツキも増大するという問題点があった。すなわち、化学強化処理工程１０６では、溶融塩中でＮａ⁺とＫ⁺とをイオン交換することによりガラス基板の主表面に圧縮応力を付与して基板強化を行っているが、前記溶融塩における組成の不均一性や前記溶融塩の経時的劣化により圧縮応力付与時に表面形状（微小凹凸）が変化する。また、化学強化処理後においては化学強化処理により生じた圧縮層と精密研磨処理１０４ｃにより生じた圧縮層とが基板表面上に混在する。そして、仕上げ洗浄工程１０７では上述したようにアルカリ性水溶液にガラス基板を浸漬させて異物をエッチング除去しているが、化学強化処理により生じた圧縮層と精密研磨処理１０４ｃにより生じた圧縮層とでは処理液に対するエッチング性が異なるため、仕上げ洗浄工程１０７の前後においても表面形状が変化する。すなわち、仕上げ洗浄工程１０７後のガラス基板は化学強化処理工程１０６前の表面形状に比べ、ガラス基板単位においても、また複数のガラス基板間においても、微小凹凸の突起高さが均一性を損ない、突起密度のバラツキも増大するという問題点があった。
【００１６】
また、第２の従来技術では、ガラス基板の主表面に形成されている強化層を全て除去しているため、研磨処理によって除去される研磨屑が大量に排出されることとなって産業廃棄物の増大を招来し、生産コストの高騰化を招くという問題点があった。
【００１７】
また、第３の従来技術では、主表面を研磨処理した後においても該主表面の強化層を少なくとも１０μｍ以上残存させなければならないため、被加工物であるガラス素板１０１の板厚を予め厚く形成しておかなければならず、しかも研磨処理によって大量の研磨屑が排出されることとなるため、第２の従来技術と同様、産業廃棄物の増大を招来し、生産コストの高騰化を招くという問題点があった。
【００１８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされてものであって、基板表面に形成される微小凹凸の突起高さをより一層均一化し、突起密度がばらつくのを抑制することのできる情報記録媒体用基板及びその製造方法、並びに情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、微小凹凸の突起高さをより一層均一化し、突起密度のバラツキを抑制すべく鋭意研究したところ、化学強化処理を行って後に精密研磨を行うと共に、強化層を残存させた状態でエッチング処理を施すことにより、突起密度のバラツキを抑制して突起高さの均一化された磁気ディスク基板を得ることができるという知見を得た。
【００２０】
すなわち、精密研磨処理後、化学強化処理を行い、その後にエッチング液で表面洗浄処理を行うことにより、突起高さが均一で突起密度のバラツキも少ない微小凹凸を有する磁気ディスク基板を作製することができると考えられる。
【００２１】
しかしながら、微小凹凸は、精密研磨処理で微細な研磨砥粒を基板表面に高圧力で加圧し、これにより高密度化された圧縮層と高密度化されていない部分（非圧縮層とよぶ）とを形成し、その後非圧縮層をより弱くエッチングして圧縮層を凸形状に加工することにより形成される。
【００２２】
しかるに、精密研磨後に直ちに化学強化処理を行った場合は、精密研磨処理で付与される圧縮層が化学強化処理で付与される圧縮応力の状態が変わり、このためその後にエッチング処理を行っても所望の微小凹凸を形成することができないことが判明した。
【００２３】
そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ねたところ、化学強化処理を行った後に精密研磨処理を含む表面研磨処理を行い、その後にエッチング液で表面洗浄処理を行うことにより突起高さが均一で突起密度のバラツキのない微小凹凸を再現性よくガラス基板上に形成することができるという知見を得た。しかも、化学強化処理後の精密研磨処理では強化層を全て除去する必要はなく、強化層を或る程度残存させた状態でエッチング処理した方が突起高さの均一性が向上するという知見も併せて得た。
【００２４】
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、シート状に形成されたガラス素板に表面研磨処理を施して情報記録媒体用基板を製造する情報記録媒体用基板の製造方法であって、前記ガラス基板に化学強化処理を施した後、遊離砥粒を使用した精密研磨処理を行い、その後、研磨砥粒を使用したスクラブ洗浄処理、酸性水溶液を使用した酸洗浄処理、水素イオン濃度がｐＨ１０以上のアルカリ性水溶液を使用したアルカリ洗浄処理、及び純水を使用した仕上げ洗浄を順に行うことを特徴としている。
【００２５】
また、被加工物であるガラス素板の表面に微細な微小傷を付けず、しかも研磨速度が低下するのを回避するためには、前記精密研磨処理に使用される研磨剤の平均粒径は、０．１μｍ〜１．７μｍであるのが好ましい。
【００２６】
また、前記精密研磨処理において、表面平均粗さのバラツキや微小傷を除去するためには少なくとも１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上研磨するのが好ましく、一方、製造コスト等を考慮すると研磨量は７５μｍ以下、好ましくは２５μｍ以下とするのが好ましい。
【００２７】
また、表面洗浄処理では、酸性水溶液を使用して酸洗浄処理を行うことにより、圧縮応力の付与度がより小さい非圧縮層が選択的にエッチングされて基板表面に微小突起が形成される。
【００２８】
しかるに、ガラス基板上に均一な突起高さと均一な突起密度を有する微小凹凸を形成するためには、上述したような微細な研磨砥粒を使用してガラス基板上に微細な傷が付されないように精密研磨を行なわなければならないため、基板表面に形成される圧縮層は微細なものとなる。したがってエッチング力の大きな薬液を使用すると大量にエッチングされることとなり、このため圧縮応力の付与された圧縮層と圧縮応力の付与度がより小さい非圧縮層とで差がなくなり、その結果所望の微小凹凸を形成することができなくなる。すなわち、表面洗浄処理では適度なエッチング力を有する酸性水溶液を選択する必要があり、斯かる観点からはフッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸を使用するのが好ましい。
【００２９】
また、上述した酸性水溶液でガラス基板をエッチング処理した場合、ガラス基板を構成する成分の一部が酸性溶液に溶出するため、基板表面には厚みが薄く機械的強度の弱い柔らかな変質層が形成される。また、酸性水溶液のみで洗浄した場合、酸性水溶液中ではガラス基板は負に帯電する一方、研磨砥粒等の異物は正に帯電し、その結果、静電力によって異物がガラス基板に付着する。
【００３０】
しかるに、アルカリ性水溶液中では、ガラス基板及び異物が共に負に帯電して互いに反発し合うためガラス基板上に異物が付着するのを阻止することができる。しかも、水素イオン濃度ｐＨが１０以上のアルカリ性水溶液を使用してアルカリ洗浄を行った場合は変質層が略完璧にエッチング除去されるため、異物を完璧に除去することができ、ガラス基板の表面清浄度を向上させることができる。
【００３１】
そこで、本発明においては、前記表面洗浄処理は、酸性水溶液、具体的にはフッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸の中から選択された一種以上の溶液を含む酸性水溶液を使用して酸洗浄処理を行なった後、水素イオン濃度ｐＨが１０以上のアルカリ性水溶液、具体的には水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、又はテトラメチル水酸化物の中から選択された一種以上の溶液を含むアルカリ水溶液を使用してアルカリ洗浄を行うことを特徴としている。
【００３２】
ところで、化学強化処理でガラス中のＮａ⁺とイオン交換されたＫ⁺はガラス基板中での移動速度が小さいため、空気中の水分とのイオン交換が起こり難く、したがって強化層は耐候性を向上させる作用を有する。しかしながら、本発明では、上述の如く化学強化処理後に研磨処理を行っているため、強化層の最外層部分が除去され、したがって耐候性の低下を招来する虞れが生じる。
【００３３】
そこで、本発明者らは、耐候性を改善すべく鋭意研究をしたところ、表面洗浄処理を行った後に脱アルカリ処理を施すことにより、耐候性を向上させることができるという知見を得た。また、この場合、強アルカリ性水溶液を使用したのでは脱アルカリを十分に行うことができず、このため水素イオン濃度ｐＨが１１以下の高温溶液（例えば、７０℃以上）を使用し、処理時間としては少なくとも５分以上必要であることが判明した。
【００３４】
したがって、本発明は、前記アルカリ処理を施した後に脱アルカリ処理を施すことを特徴とし、前記脱アルカリ処理は、水素イオン濃度ｐＨが１１以下の高温溶液を使用して行うことを特徴とし、さらに、前記高温溶液は７０℃以上であって、前記アルカリ処理の所要時間は少なくとも５分以上であることを特徴としている。
【００３５】
また、前記脱アルカリ処理は、高温酸性ガスを使用して行っても上述と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
また、前記精密研磨処理後であって前記表面洗浄処理前にコロイダルシリカ等の微細な研磨砥粒を使用して精密研磨を行うとガラス基板の表面は極めて平坦となり、表面に析出するアルカリ成分が結晶化する際の核となる突起が生成されず、したがってアルカリ成分が表面に析出してもサーマルアスペリティの原因となる突起が形成されないことが判明した。
【００３７】
そこで、本発明は、前記精密研磨処理後に研磨砥粒を使用したスクラブ洗浄処理を実行し、この後、酸性水溶液を使用した酸洗浄処理、水素イオン濃度がｐＨ１０以上のアルカリ性水溶液を使用したアルカリ洗浄処理、及び純水を使用した仕上げ洗浄を順に実行することを特徴とし、また前記研磨砥粒はコロイダルシリカのスラリであることを特徴としている。
【００３８】
また、本発明に係る情報記録媒体用基板は、前記製造方法で製造され、ガラス基板の表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであって、前記基板表面の切断面における断面曲線の面積総和の５０％に相当する等高面を基準線とした場合に該基準線から前記面積総和の０．４％に相当する等高面までの高さが０．５ｎｍ〜５ｎｍであることを特徴としている。
【００３９】
すなわち、基板表面の表面形状は一般的には表面平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）で評価されるが、表面平均粗さＲａは、算出方法の特殊性から高い突起が生じていても突起数が少なければ小さくなり、また、高い突起がなくても多数の小さな突起が生じていれば大きくなり、表面平均粗さＲａのみで異常突起を評価するのは不十分である。
【００４０】
そこで、本発明では、基板表面の切断面における断面曲線の面積総和の５０％に相当する等高面を基準線とした場合に該基準線から前記面積総和の０．４％に相当する等高面までの高さ、すなわちベアリングハイトＢＨ０４を表面平均粗さＲａに加えて評価基準とすることとした。
【００４１】
すなわち、本発明の情報記録媒体用基板は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定された表面平均粗さＲａを０．１ｎｍ〜１．５ｎｍ、ベアリングハイトＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５ｎｍとしたので、フライングハイトを小さくすることができ、磁気ヘッドの安定した滑空を確保することができ、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティの発生を回避することができる。
【００４２】
また、本発明に係る情報記録媒体は、上記情報記録媒体用基板の表面に情報記録層が積層されていることを特徴としている。
【００４３】
上記構成によれば、極めて平面性に優れたデータゾーンの高密度化に対応した情報記録媒体を容易に得ることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳説する。
【００４５】
図１は本発明に係る情報記録媒体としての磁気ディスクの一実施の形態を模式的に示した断面図であって、該磁気ディスクは、下地層２、磁性層３、及び保護層４が周知のスパッタリング法により磁気ディスク基板１の表面に順次積層されている。
【００４６】
尚、前記下地層２としてはＣｒＭｏ、Ｃｒ、ＣｒＶ等を使用することができ、前記磁性層３は、優れた情報記録再生特性や膜密着性を確保することができるものとして、ＣｏＰｔＣｒやＣｏＰｔＣｒＴａ等のコバルト系合金を使用することができる。前記保護層４としては水素化カーボン等のカーボン系材料を使用することができる。
【００４７】
そして、前記磁気ディスク基板１は、後述する製造方法により製造され、ガラス基板の表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであって、且つベアリングハイトＢＨ０４が０．５ｎｍ〜５ｎｍとされ、これによりヘッドクラッシュやサーマルアスペリティを生じることもなくフライングハイトをより一層低くしても安定した滑空が可能となる。
【００４８】
すなわち、磁気ヘッドの安定した滑空を確保しつつフライングハイトを小さくするためには、上述したように異常突起の発生を防止する必要があり、このため、まずガラス基板の表面形状を表面平均粗さＲａ（原子間力顕微鏡）で評価する必要があり、本実施の形態では表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍに設定されている。
【００４９】
すなわち、表面平均粗さＲａが１．５ｎｍを超えると基板表面の平滑さを損ない、磁気ディスク基板上を滑空している磁気ヘッドが基板と衝突してヘッドクラッシュを生じたりサーマルアスペリティが発生する虞がある。一方、製造コスト等を考慮すると表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ以下の磁気ディスク基板を大量生産するのは困難である。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、まず表面平均粗さＲａを０．１ｎｍ〜１．５ｎｍに設定した。
【００５１】
ところで、この表面粗さＲａは、被測定物（本実施の形態では、ガラス基板）の断面曲線から所定波長より長い表面うねり成分をカットオフした粗さ曲線の積分平均値として算出される。
【００５２】
したがって、高い突起が生じていても突起数が少なければ表面粗さＲａは小さくなり、また、高い突起がなくても多数の小さな突起が生じていれば表面粗さＲａは大きくなる。すなわち、ガラス基板の表面形状を表面粗さＲａで評価した場合、高い突起部を有しているためヘッドクラッシュやサーマルアスペリティの生じる虞があっても表面平均粗さＲａは許容範囲内となることがあり、したがって表面平均粗さＲａのみでは磁気ディスク基板を高精度に形状評価することはできない。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、ベアリングハイトＢＨの概念を導入し、該ベアリングハイトＢＨでもってガラス基板の形状評価をしている。
【００５４】
すなわち、図２に示すように、ガラス基板の表面に直角な平面で前記表面を切断したときの輪郭である断面曲線Ｓを求め、断面曲線Ｓの最大値及び最小値間をベアリングレシオＢＲと定義すると、断面曲線Ｓの面積総和の平均線を示す等高面はベアリングレシオＢＲが５０％の場合を示し、断面曲線Ｓの最大値はベアリングレシオＢＲが０％の場合を示すこととなる。
【００５５】
したがって、ベアリングレシオＢＲが５０％の位置から高さ方向の距離をベアリングハイトＢＨと定義するとガラス基板の表面形状はベアリングハイトＢＨの高さ方向の距離で評価することができ、本実施の形態ではベアリングレシオＢＲが５０％から０．４％までの高さ方向の距離、すなわちＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５ｎｍに設定している。
【００５６】
すなわち、ＢＨ０４が０．５ｎｍ未満の場合は磁気ヘッドの飛行安定性が急激に低下してヘッドクラッシュやサーマルアスペリティが発生する虞がある。一方、ＢＨ０４が５ｎｍを超えるとフライングハイトを小さくした場合に磁気ヘッドが突起部に衝突する確率が高くなり、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティが発生し易くなる。そこで、本実施の形態では、フライングハイトの狭小化の要請を考慮し、ＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５ｎｍに設定している。
【００５７】
尚、ディスク基板上でヘッドクラッシュやサーマルアスペリティが生じる機構を考慮すると、ベアリングハイトＢＨ（ベアリングレシオＢＲの高さ方向の距離）は大きくとった方が高精度に評価することができる一方、ベアリングハイトＢＨを過度に大きくとるとヘッドクラッシュ等に影響しないノイズ因子が強調され、感度が悪化する。このため、本実施の形態ではベアリングハイトＢＨをＢＨ０４（ベアリングレシオＢＲが５０％から０．４％までの高さ方向の距離）で評価することとした。
【００５８】
そして、このように本実施の形態によれば、ＢＨ０４を０．５ｎｍ〜５ｎｍとすることにより、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティを生じることもなくフライングハイトをより一層小さくすることのできる磁気ディスク用基板を得ることができる。
【００５９】
次に、上記磁気ディスク基板１の製造方法を詳述する。
【００６０】
図３は上記磁気ディスク基板１の製造方法の一実施の形態（第１の実施の形態）を示す製造工程図であって、該磁気ディスク基板１は、所定の製法で得られた板ガラスをガラス素板５とし、円盤加工工程６→端面加工工程７→化学強化処理工程８→表面研磨工程９→表面洗浄処理工程１０→仕上げ洗浄工程１１を経て製造される。
【００６１】
ガラス材料としては、特に限定されるものではなく、ＳｉＯ₂、Ｎａ₂Ｏ、ＣａＯを主成分としたソーダライムガラス、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒ₂Ｏ（但し、Ｒ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）を主成分としたアルミノシリケートガラス、或いはボロシリケートガラス、Ｌｉ₂Ｏ−ＳｉＯ₂系ガラス、Ｌｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス、Ｒ′Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラス（但し、Ｒ′＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａ）を使用することができ、これらガラス材にＺｒＯ₂やＴｉＯ₂等を添加したガラス強化用ガラスを使用することができる。
【００６２】
尚、前記ガラス素板１は、溶融スズ上にガラス原料を流し込んで形成した所定高温状態のリボン状ガラスからガラス素板を製造するフロート法や、作業槽から下方に流れ出した溶融ガラスから重力でもってガラスリボンを形成し該ガラスリボンからガラス素板を製造するダウンドロー法により製造することができる。
【００６３】
以下、上記各工程を順次説明する。
【００６４】
（１）円盤加工工程６
円盤加工工程６では、超硬合金又はダイヤモンドが付設されたカッターを使用し、所定外径及び所定内径を有するように外周面及び内周面に沿って同時に切断し、これにより同心度の優れたドーナツ状のガラス素板５を製造する。
【００６５】
尚、本実施の形態では、外周面及び内周面を同時に切断しているが、最初に外周面を所定外径を有するように切断し、その後円筒形のダイヤモンド砥石を使用して所定内径を有するように穿孔してもよく、プレス法で外径が所定寸法となるように作製し、その後所定内径を有するようにダイヤモンド砥石で穿孔してもよい。
【００６６】
（２）端面加工工程７
端面加工工程７では、ドーナツ状のガラス素板５の外径寸法及び内径寸法が製品である磁気ディスク基板１の外径寸法及び内径寸法となるように端面の研削・研磨処理を行い、ガラス基板を製造する。具体的には、ダイヤモンド砥粒を付着させた砥石を使用し、砥粒粒度の異なるダイヤモンド砥粒で２段階に分けて内外周面の研削加工、及び内外周面の角部における面取り加工を行い、ガラス基板を製造する。
【００６７】
尚、ダイヤモンド砥粒の砥粒粒度は要求される品質に応じて適宜最適砥粒粒度のダイヤモンド砥粒を使用する。また、上述した円盤加工工程６で、既に製品である磁気ディスク基板１の外径寸法及び内径寸法に近似した寸法に円盤加工されている場合は２段階に分けて研削加工を行う必要がなく、研削加工は１段階で済むのはいうまでもない。
【００６８】
そしてこの後、遊離砥粒としてのＣｅＯ₂（酸化セリウム）砥粒を使用し、端面（面取り部を含む；以下、同様）を研磨して斯かる端面の表面粗さＲａが所定値以下となるようにし、端面を平滑化する。
【００６９】
（３）化学強化処理工程８
化学強化処理工程８では、所定温度に調整された溶融塩、例えば硝酸カリウム（ＫＮＯ₃）と硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ₃）の混合溶液からなる溶融塩にガラス基板を所定時間浸漬し、ガラス基板の化学成分中のＬｉ⁺¹やＮａ⁺¹をイオン半径のより大きいＮａ⁺やＫ⁺¹にイオン交換する化学強化処理が実行される。そして、このような化学強化処理を行うことにより表面圧縮応力が高められ、これにより磁気ディスクを高速回転させても破損するのを防止することができる。
【００７０】
そしてこの後、ガラス基板を常温付近まで徐冷し、ガラス基板に付着している溶融塩を温純水中で洗い落とす。
【００７１】
（４）表面研磨工程９
表面研磨工程９では、平均粒径が０．１μｍ〜１．７μｍの遊離砥粒（超微粒子砥粒）を使用し、斯かる粒径を有する遊離砥粒を研磨液に分散させた研磨剤をガラス基板の表面に供給し、且つ所定の荷重を付加しながら該ガラス基板の表面に精密研磨処理９ａを施し、基板表面に圧縮層と非圧縮層とが混在する層を形成する。
【００７２】
このように遊離砥粒の粒径を限定したのは以下の理由による。
【００７３】
平均粒径が１．７μｍを超えると、遊離砥粒の粒径が全体的に大きくなるため、遊離砥粒によってガラス基板の表面に傷が付き易くなる。一方、平均粒径が０．１μｍ未満の場合は遊離砥粒の粒径が小さくなるため、研磨処理に要する時間が長くなって生産性が低下する。
【００７４】
そこで、本実施の形態では、平均粒径が０．１μｍ〜１．７μｍの遊離砥粒を使用して精密研磨処理９ａを行い、これにより遊離砥粒により強く加圧研磨された圧縮層と遊離砥粒によりそれほど加圧研磨されなかった非圧縮層と不均一に混在する層が基板表面に形成されることとなる。
【００７５】
また、精密研磨処理９ａでは、研磨量をガラス基板の表面から厚み方向に１μｍ〜７５μｍ、好ましくは３μｍ〜２５μｍとした。すなわち、研磨量が１μｍ未満の場合は研磨量が少なすぎ、しかもガラス素板５をフロート法で製造した場合は、下面にスズが付着しているため、後述する表面洗浄処理を行った場合、スズの付着していない上面との間で表面平均粗さＲａの差が大きくなる。このため、研磨量としては少なくとも１μｍ以上必要であり、また研磨処理を５０〜１００枚単位でバッチ処理した場合のバラツキを考慮すると３μｍ以上研磨するのが好ましい。
【００７６】
一方、研磨量が２５μｍを超えた場合は、過度な研磨が行われ、研磨屑が大量に発生して産業廃棄物を無駄に排出することとなり、また通常、研磨速度は０．５〜０．７μｍ／minであるため研磨時間が長時間を要し、生産性低下を招来する。特に、研磨量が７５μｍを超えると磁気ディスク基板上の記録面の強化層が薄くなり、基板強度の低下を招来する虞がある。そこで、本実施の形態では、精密研磨処理８ａにおける研磨量をガラス基板の表面から１μｍ〜７５μｍ、好ましくは３μｍ〜２５μｍとした。
【００７７】
尚、遊離砥粒の砥粒種は特に限定されるものでなく、ＣｅＯ₂やＬａ₂Ｏ₃等の稀土類酸化物、ＺｒＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂（コロイダルシリカ）等を使用することができるが、優れた研磨効率を得る観点からは、稀土類酸化物、特にＣｅＯ₂系砥粒を使用するのが好ましい。
【００７８】
また、研磨に使用する研磨パッドも特に限定されず、不織布や発泡体を用いることができるが、連続発泡層の表面を仕上げて開口部を形成した層（ＮＡＰ層）とベース層から形成されるスエードパッドを使用すると、ガラス基板への傷の形成防止の観点から好ましい。
【００７９】
（５）表面洗浄処理工程１０
表面洗浄処理工程１０では、酸洗浄処理１０ａとアルカリ洗浄１０ｂとを行う。
【００８０】
まず、酸洗浄処理１０ａでは、酸性水溶液を使用してエッチング処理を行う。
【００８１】
すなわち、精密研磨処理９ａにより形成された圧縮層では緻密化したＳｉＯ₂がその他の成分の溶出を妨げ、その結果、溶解性が小さくなって酸性水溶液に対してエッチングされ難くなるため、圧縮層と非圧縮層とでエッチング速度に顕著な差異が生じる。つまり、圧縮層は非圧縮層に比べてエッチング速度が遅いため、ガラス基板の表面には圧縮層に対応して多数の微小突起が形成されることとなる。
【００８２】
尚、酸性水溶液は特に限定されないが、フッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸がガラス基板の表面での所望のエッチング処理を促進する上で好ましい。
【００８３】
次に、このようにして酸洗浄処理１０ａを終了した後、アルカリ洗浄処理１０ｂを行う。すなわち、酸洗浄処理１０ａにより、深く大きな圧痕が付与された部分には突起高さの大きな微小突起が形成され、圧痕付与の程度が浅かったり小さかった部分には突起高さの小さな微小突起が形成されるが、上述したような酸性のエッチング液で表面処理を行った場合、ＳｉＯ₂に富んだ成分が溶出し、その結果ガラス基板の表面には厚みが薄くて機械的強度が弱く軟質な変質層が形成される。
【００８４】
また、酸性水溶液のみで表面洗浄した場合、酸性水溶液中ではガラス基板は負に帯電する一方、研磨砥粒等の異物は正に帯電し、このため静電力により異物がガラス基板に再付着して異物を除去するのが困難となるが、アルカリ性水溶液中ではガラス及び異物の双方共、負に帯電するため互いに反発する。すなわち、アルカリ水溶液中ではガラス及び異物の双方共、負に帯電するため互いに反発し、その結果ガラス基板に異物が再付着するのを効果的に防止することができる。しかもアルカリ性水溶液でアルカリ洗浄を行うことにより、酸洗浄処理１０ａで形成された変質層がエッチング除去され、表層面も硬化されることとなる。
【００８５】
ここで、アルカリ性水溶液の種類は特に限定されないが、変質層を短時間で効率良く完全に除去するためには水素イオン濃度ｐＨが１０以上であるのが好ましく、具体的には水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、又はテトラメチル水酸化物（例えば、水酸化テトラメチルアミン）を使用することができる。
【００８６】
尚、酸洗浄処理１０ａを行わずにアルカリ洗浄処理１０ｂのみを行った場合はアルカリ性水溶液はエッチング力が弱いため、僅かなエッチング処理しか行うことができない。このため、表面に変質層が生じるのを回避すると共に異物がガラス基板に付着するのを防止するためには、上述の如く酸洗浄処理１０ａを行った後、アルカリ洗浄処理１０ｂを行う必要がある。
（６）仕上げ洗浄工程１１
仕上げ洗浄工程１１では、ガラス基板を純水中に浸漬し、必要に応じて超音波を照射しながら洗浄し、ガラス基板の表面に固着している研磨剤や化学処理時に付着した溶融塩等の不純物を除去し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で乾燥させ、製品としての磁気ディスク基板１が製造される。
【００８７】
図４は上記第１の実施の形態の変形例であって、本変形例では表面研磨工程９′において、精密研磨処理９ａ′を行う前に前研磨処理９ｂ′を行い、これにより表面研磨工程９′に要する時間の更なる短縮化を図っている。
【００８８】
すなわち、前研磨処理９ｂ′では、精密研磨処理９ａ′で使用する遊離砥粒よりも粒径の大きな遊離砥粒（微粒子砥粒）を使用して前研磨を行うことにより、表面研磨に要する研磨時間を短縮化し、高品質を有する信頼性の優れた磁気ディスク基板１の生産性向上を図っている。
【００８９】
図５は本発明に係る情報記録媒体用基板の第２の実施の形態を示す製造工程図であって、本第２の実施の形態では、表面洗浄処理１０を施した後に脱アルカリ処理１２を施し、これにより耐候性を改善している。
【００９０】
すなわち、化学強化処理工程８でＮａ⁺やＬｉ⁺よりもイオン半径の大きなＮａ⁺やＫ⁺に交換されたガラス基板は、該ガラス基板表面でのアルカリイオンの移動速度が小さいため、空気中の水分とのイオン交換が起こり難く、したがって強化層は耐候性を向上させる作用を有する。しかしながら、化学強化処理後に研磨処理を行うと強化層が除去されるため、耐候性が劣化する。
【００９１】
このため、本第２の実施の形態では、水素イオン濃度ｐＨが１１以下で温度７０℃以上の高温溶液又は酸性ガス（例えば、窒素と二酸化イオウの混合物）を使用して少なくとも５分以上の脱アルカリ処理を行い、これによりガラス基板表面のアルカリ成分量をより小さくし、アルカリ物質の表面への析出を防止して耐候性の改善を図っている。
【００９２】
尚、上記脱アルカリ処理１２で水素イオン濃度ｐＨが１１未満の高温溶液を使用したのは、水素イオン濃度ｐＨが１１以上の場合はアルカリ性が強すぎて十分な脱アルカリ処理を行うことができないからである。また、７０℃以上の高温溶液を５分以上の時間をかけて処理することとしたのは、７０℃未満の温水では処理時間を５分以上としても脱アルカリ処理を十分に行うことができず、また、７０℃以上であっても処理時間が５分未満の場合は処理時間が短か過ぎて脱アルカリ処理を十分に行うことができず、いずれにしても長時間放置した場合にアルカリ物質が表面に溶出し、所望の耐候性を得ることができないためである。
【００９３】
図６は本発明に係る情報記録媒体用基板の第３の実施の形態を示す製造工程図であって、本第３の実施の形態では、表面研磨加工９を施した後にコロイダルシリカのスラリ等の微細な研磨剤を使用してスクラブ洗浄処理１３を行い、これによりガラス基板の平坦性を向上させている。
【００９４】
すなわち、コロイダルシリカのスラリ等、微細な研磨剤でガラス基板の主表面（記録面）を精密研磨して該ガラス基板の平坦性を向上させることにより、表面に析出してきたアルカリ物質が結晶化する際に核となる突起が形成されず、したがってアルカリ物質が表面に析出してもサーマルアスペリティの発生原因となる突起が形成されず、１０ｎｍ以下の低フライングハイトでも安定した滑空が可能となる。
【００９５】
【実施例】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００９６】
（第１の実施例）
本発明者らは、精密研磨処理での研磨量が異なる磁気ディスク基板を作成し、磁気ディスク基板の表面性状を評価した。
【００９７】
すなわち、まず、周知のフロート法によりＳｉＯ₂：６５ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃：１６ｗｔ％、Ｌｉ₂Ｏ：４ｗｔ％、Ｎａ₂Ｏ：９ｗｔ％、ＭｇＯ：２ｗｔ％、ＣａＯ：４ｗｔ％の組成を有するアルミノシリケート系のガラス材料から板厚０．６８５ｍｍのガラス素板を２０個取得した。
【００９８】
次に、超硬合金が付設されたカッターを使用し、外径が９６ｍｍ、内径が２４ｍｍとなるようにガラス素板を外周面及び内周面に沿って同時に切断し、該ガラス素板をドーナツ状に加工し、ガラス基板を作製した。
【００９９】
次いで、ダイヤモンド砥粒を付着させた砥石を使用して内外周面の研削加工や角部の面取り加工を行い、この後ＣｅＯ₂砥粒を使用し、面取り部を含む端面を研磨し、外周面及び内周面を鏡面加工した。
【０１００】
そしてその後、試薬１級の硝酸ナトリウムと試薬１級の硝酸カリウムとを容量比で４０：６０に調合して温度４００℃の溶融塩を作製し、該溶融塩中にガラス基板を浸漬して２時間保持し、これによりガラス基板中のＬｉ⁺¹やＮａ⁺¹をイオン半径の大きいＫ⁺¹にイオン交換する化学強化処理を行った。
【０１０１】
次に、このようにして化学強化処理が施されたガラス基板を室温雰囲気の水中に投入して急冷し、その後水中に３０分間浸漬し、該ガラス基板の表面に付着している溶融塩を洗い流した。
【０１０２】
次に、ＣｅＯ₂を主成分とする平均粒径１．５μｍの遊離砥粒を使用し、研磨剤の濃度が２０ｗｔ％となるように調製したスラリを研磨機に供給して前研磨処理を行った。具体的にはガラス基板と接する研磨機の面上に発泡ウレタン系の研磨パッドを貼着し、荷重５ｋｇの加圧力でもってガラス基板の上下面を同時に夫々２０μｍづつ研磨した。そしてこの後、ガラス基板を純水中で４０ＫＨｚの超音波を印加し、５分間洗浄して研磨剤を除去した。
【０１０３】
次に、ＣｅＯ₂を主成分とする平均粒径０．７μｍの遊離砥粒を使用し、研磨剤の濃度が２０ｗｔ％となるように調製したスラリを研磨機に供給して精密研磨処理を行った。具体的にはガラス基板と接する研磨機の面上に発泡ウレタン系の研磨パッドを貼着し、荷重２ｋｇの加圧力でもってガラス基板の上下面に精密研磨を施し、片面当たり１μｍ研磨した。
【０１０４】
次に、主表面（記録面）の清浄度を高めるために表面洗浄処理を行った。すなわち、濃度０．０２ｗｔ％のフッ酸水溶液を使用し、４０ＫＨｚの超音波を印加し、５５℃の温度下、３分間酸洗浄処理を施し、純水でリンスした。そしてこの後、水素イオン濃度ｐＨが１２の水酸化カリウム水溶液を使用し、４０ＫＨｚの超音波を印加し、５５℃の温度下、３分間アルカリ洗浄処理を施した。次いで、純水でリンスした後、ＩＰＡ乾燥を行い実施例１の試験片を２０個作製した。
【０１０５】
同様に、本発明者らは、片面当たりの研磨量を５μｍとして精密研磨を行い、実施例２の試験片を２０個作製した。
【０１０６】
また、本発明者らは、比較例として、片面当たりの研磨量を０．５μｍとした試験片を２０個作製し（比較例１）、また、精密研磨を行わなかった試験片を２０個作製した（比較例２）。
【０１０７】
次に、このようにして得られた各試験片について、原子間顕微鏡で表面平均粗さＲａ（ｎｍ）及びベアリングハイトＢＨ０４（ｎｍ）を測定した。
【０１０８】
表１は各実施例及び比較例における表面平均粗さＲａとベアリングハイトＢＨ０４の測定結果を示している。
【０１０９】
【表１】

【０１１０】
この表１では、精密研磨を行わなかった比較例２でも表面平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０４は、共に本発明の範囲内であるが（Ｒａ：０．１ｎｍ〜１．５ｎｍ、ＢＨ０４：０．５ｎｍ〜５ｎｍ）、表１は２０枚の各試験片の平均値を記載したものであり、個々の磁気ディスク基板については本発明外の表面平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０４を有する磁気ディスク基板が得られることが確認された。
【０１１１】
また、比較例１は、実施例１、２に比べ、磁気ディスク基板の上面と下面とで表面平均粗さＲａ及びＢＨ０４に大きな差異が生じた。これは、ガラス素板をフロート法で製造しているため、ガラス素板の下面にスズが付着し、斯かるスズの影響で上面と下面とで表面平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０４に大きな差異が生じたものと考えられる。そして、実施例１、２及び比較例１から明らかなように、研磨量が多くなればなるほど、表面平均粗さＲａ及びベアリングハイトＢＨ０４のばらつきΔ／Ａｖｅが小さくなり、基板間で表面形状の差異の少ない安定した表面形状を有する磁気ディスク基板を得ることができることが判る。
【０１１２】
〔第２の実施例〕
次に、本発明者らは、第１の実施例と同様の手順で、円盤加工→端面加工→化学強化処理→前研磨処理を実行し、次いで、上記実施例２と同様、精密研磨処理を行い、ガラス基板表面を上下両面を各５μｍづつ研磨した。
【０１１３】
次いで、酸性水溶液としてフッ酸（実施例１１〜１７）、硫酸（実施例１８）、硝酸（実施例１９）、塩酸（実施例２０）、スルファミン酸（実施例２１）、硫酸と硝酸の混酸（実施例２２）を夫々使用して酸洗浄処理を行い、この後、水素イオン濃度ｐＨが１０以上に調整されたアルカリ性水溶液、すなわち水酸化カリウム（実施例１１〜１４、１８〜２２）、水酸化ナトリウム（実施例１５）、アンモニア（実施例１６）、水酸化テトラメチルアミン（実施例１７）を夫々使用してアルカリ洗浄処理を行い、次いで、純水でリンスした後、ＩＰＡ乾燥を行った。
【０１１４】
また、本発明者らは水素イオン濃度ｐＨが９の水酸化カリウムを使用してアルカリ洗浄を行った試験片を作製し（比較例１１）、また、酸洗浄処理のみを行ってアルカリ洗浄処理を行わなかった試験片を作製した（比較例１２、１３）。さらに、酸洗浄処理を行わずに水素イオン濃度ｐＨが１２の水酸化カリウムを使用してアルカリ洗浄処理のみを行った試験片を作製した（比較例１４）。
【０１１５】
次に、このようにして作製された各実施例及び比較例の基板表面を走査型プローブ顕微鏡（デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープIIIａ）のタッピングモードを使用して観察し、ベアリングレシオＢＲが５０％となる高さを基準高さとし、該基準高さから５ｎｍ以上の突起高さを有する突起個数Ｎを計数した。
【０１１６】
表２は、突起個数Ｎの測定結果を示している。
【０１１７】
【表２】

【０１１８】
比較例１１ではアルカリ性水溶液である水酸化カリウムの水素イオン濃度ｐＨが「９」と低いため、磁気ディスク基板の表面に付着している異物としての研磨砥粒を十分に除去することができず、このため５ｎｍ以上の突起高さが１５個計数された。また、比較例１２、１３は酸洗浄処理のみを行いアルカリ洗浄処理を行っていないため、研磨砥粒が異物として付着し、その結果５ｎｍ以上の突起高さが夫々１７個、２８個計数された。一方、比較例１４は、酸洗浄処理を行わずにアルカリ洗浄処理のみを行っているので、僅かなエッチングしか行われず、このため、表面の清浄化能力が低く、５ｎｍ以上の突起個数Ｎが５４個も計数された。
【０１１９】
これに対して実施例１１〜２２は、酸洗浄処理を行った後、水素イオン濃度ｐＨが「１０」以上のアルカリ性水溶液を使用してアルカリ洗浄処理を行っているので、変質層が除去されると共に表面清浄度も向上し、基準高さよりも５ｎｍ以上の突起高さを有する異常突起は観察されなかった。
【０１２０】
〔第３の実施例〕
次に、本発明者らは、第１の実施例と同様の手順により、円盤加工→端面加工→化学強化処理→前研磨処理を実行し、次いで、上記実施例２と同様、精密研磨処理を行い、ガラス基板表面を上下両面を各５μｍづつ研磨した。
【０１２１】
次いで、濃度０．０２ｗｔ％のフッ酸を使用して酸洗浄処理を行い、この後、水素イオン濃度ｐＨが１２に調製された水酸化カリウムを使用してアルカリ洗浄処理を行った。
【０１２２】
そしてこの後、純水でリンスした後、脱アルカリ処理を行った。すなわち、まず、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「７」の純水にガラス基板を浸漬してＩＰＡ乾燥を施し、実施例３１の試験片を作製した。同様に、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「１１」の水酸化ナトリウムにガラス基板を浸漬してＩＰＡ乾燥を施し、実施例３２の試験片を作製し、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「４」の硫酸にガラス基板を浸漬してＩＰＡ乾燥を施し、実施例３３の試験片を作製した。処理時間はいずれも５分間であった。また、酸性ガスとして窒素（９５ｗｔ％）と二酸化イオウ（５ｗｔ％）の混合ガスを使用し、２５０℃の高温雰囲気下、１０分間処理し、ＩＰＡ乾燥を施して実施例３４の試験片を作製した。
【０１２３】
さらに、本発明者らは、上記脱アルカリ処理に代えて、精密研磨を行った後、コロイダルシリカでスクラブ洗浄を行い、その後表面洗浄処理を行い、実施例３５の試験片を作製した。スクラブ洗浄は、ガラス基板の中心に対して偏位させた２つの円形状のスエードパッドに面圧９８００Ｐａを負荷して該ガラス基板をスエードパッドで狭持し、スエードパッドの中心からコロイダルシリカのスラリを２０ｍｌ／minで供給しながらスエードパッドを１５０ｒｐｍで１５秒間回転させ、基板表面をコロイダルシリカで研磨した。
【０１２４】
一方、比較例として、温度６０℃で水素イオン濃度ｐＨが「７」の純水にガラス基板を５分間浸漬してＩＰＡ乾燥を施し、比較例３１の試験片を作製した。同様に、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「１２」の水酸化ナトリウムにガラス基板を５分間浸漬してＩＰＡ乾燥を施し、比較例３２の試験片を作製し、また、温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「４」の硫酸にガラス基板を各々４分間、３分間浸漬してＩＰＡ乾燥を施し、夫々比較例３３、３４の試験片を作製した。
【０１２５】
また、従来と同様、表面研磨処理→表面洗浄処理（酸洗浄処理＋アルカリ洗浄脱）→純粋リンス→ＩＰＡ乾燥→化学強化処理を行い、その後水素イオン濃度ｐＨが「１２」の水酸化カリウムでアルカリ洗浄を施して異物をエッチング除去した後、純水リンス、ＩＰＡ乾燥を行って比較例３５の試験片を作製した。
【０１２６】
次に、これら各試験片（実施例３１〜３５、比較例３１〜３５）を９６時間クリーンルームの大気中に放置した後、原子間顕微鏡で表面形状を観察し、基準高さから５ｎｍ以上の突起個数Ｎを５０μｍ×５０μｍの視野範囲で計測した。
【０１２７】
表３はその測定結果を示している。
【０１２８】
【表３】

【０１２９】
この表３から明らかなように、比較例３１は水素イオン濃度ｐＨが「７」ではあるが高温溶液の温度が６０℃と低いため、十分に脱アルカリ処理が行われず、５ｎｍ以上の突起個数Ｎが２０個／（５０μｍ×５０μｍ）と多かった。また、比較例３２は試験片を温度７０℃の水酸化ナトリウムに５分間浸漬しているが、水酸化ナトリウムの水素イオン濃度ｐＨが「１２」と高いため、十分な脱アルカリ処理を行うことができず、５ｎｍ以上の突起個数Ｎが１６個／（５０μｍ×５０μｍ）計数された。また、比較例３３、３４は温度７０℃で水素イオン濃度ｐＨが「４」の硫酸溶液に各試験片を浸漬しているが、処理時間が夫々３分、４分と５分以下の短い時間であるため、５ｎｍ以上の異常突起が認められた。比較例３５は化学強化処理後にアルカリ洗浄処理を行っているため、アルカリが溶出して異常突起が形成されることが認められた。
【０１３０】
これに対して実施例３１〜３３は水素イオン濃度ｐＨが「１１以下」で、７０℃の高温溶液中に５分間浸漬しており、また実施例３４は高温の酸性ガスで処理しており、所望の脱アルカリ処理がなされた結果、アルカリ溶出による表面突起の生成が抑制され、５ｎｍ以上の異常突起は認められなかった。また、実施例３５はコロイダルシリカのスラリでスクラブ洗浄処理をしており、表面に溶出し得るアルカリが結晶化する際の核となる突起が生成されないことが確認された。
【０１３１】
〔第４の実施例〕
次に、本発明者らは、水素イオン濃度ｐＨが「７」の高温純水で１０分間処理して実施例４１、４２の試験片を作製し、未化学強化処理品（比較例４１）、化学強化処理（比較例４２）、及び化学強化処理後精密研磨品（比較例４３）について８０℃の雰囲気下、２４時間放置してＲ₂Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）の溶出量を計測した。尚、化学強化処理後に行なわれた精密研磨での研磨量は１０μｍであった。
【０１３２】
表４はその測定結果であり、図７は測定結果をグラフにしたものである。
【０１３３】
【表４】

【０１３４】
表４及び図７から明らかなように、化学強化処理を行なうことにより基板が強化されてＲ₂Ｏの溶出量は減少するが、化学強化処理により形成された強化層がその後の精密研磨で除去されるため、精密研磨後ではＲ₂Ｏの溶出量が化学強化処理前よりも増大し、耐候性劣化を招来する。しかるに、精密研磨後に脱アルカリ処理を施すことにより、少なくとも化学強化処理前程度にはＲ₂Ｏの溶出量が減少し、耐候性を改善できることが確認された。
【０１３５】
【発明の効果】
以上詳述したうように本発明に係る情報記録媒体用基板の製造方法は、シート状に形成されたガラス素板に表面研磨処理を施して情報記録媒体用基板を製造する情報記録媒体用基板の製造方法であって、前記ガラス基板に化学強化処理を施した後、前記ガラス基板の厚み方向の研磨量が所定範囲となるように精密研磨処理を行い、その後表面洗浄処理を施しているので、所望の突起高さ及び突起密度を有する微小凹凸をガラス基板上に形成することができる。
【０１３６】
また、前記精密研磨処理に使用される研磨剤の平均粒径は、０．１μｍ〜１．７μｍであるので、被加工物であるガラス素板の表面に微細な微小傷を付けず、しかも研磨速度が低下するのを回避することができる。
【０１３７】
前記精密研磨処理における前記研磨量の所定範囲は、１μｍ〜７５μｍ、好ましくは３μｍ〜２５μｍであるので、製造コストの高騰化や無駄な産業廃棄物の排出を極力回避しつつ表面平均粗さのバラツキが小さく微小傷のない情報記録媒体用基板を製造することができる。
【０１３８】
また、前記表面洗浄処理は、酸性水溶液（フッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸）を使用して酸洗浄処理を行なった後、水素イオン濃度ｐＨが１０以上のアルカリ性水溶液（水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、又はテトラメチル水酸化物）を使用してアルカリ洗浄を行うことにより、変質層が残存したり研磨砥粒等の異物が基板表面に付着することなく、所望の均一な突起高さ及び突起密度のバラツキが抑制された微小凹凸が基板表面に形成される。
【０１３９】
また、前記アルカリ処理を施した後に脱アルカリ処理を施すことにより、精密研磨により劣化した耐候性を改善することができる。
【０１４０】
また、前記脱アルカリ処理は、水素イオン濃度ｐＨが１１以下の高温溶液を使用して行い、さらに前記高温溶液は７０℃以上であって脱アルカリ処理の所要時間を少なくとも５分以上とするか、或いは前記脱アルカリ処理は、高温酸性ガスを使用して行うことにより耐候性を改善することができる。
【０１４１】
また、前記精密研磨処理後に研磨砥粒（コロイダルシリカのスラリ）を使用したスクラブ洗浄処理を実行し、この後前記表面洗浄処理を実行することにより、基板表面に析出してきたアルカリが結晶化する際に核となる突起の生成を回避することができ、その結果アルカリが基板表面に析出してもサーマルアスペリティの原因となる異常突起が形成されるのを回避することができる。
【０１４２】
また、本発明に係る情報記録媒体用基板は、前記製造方法で製造され、ガラス基板の表面平均粗さＲａが０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであって、前記基板表面の切断面における断面曲線の面積総和の５０％に相当する等高面を基準線とした場合に該基準線から前記面積総和の０．４％に相当する等高面までの高さが０．５ｎｍ〜５ｎｍであるので、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティの発生を回避して磁気ヘッドの安定した滑空性を確保することができる。
【０１４３】
また、本発明に係る情報記録媒体は、上記情報記録媒体用基板の表面に情報記録層が積層されているので、極めて平面性に優れたデータゾーンの高密度化に対応した情報記録媒体を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る情報記録媒体としての磁気ディスクの一実施の形態を模式的に示した断面図である。
【図２】基板径とベアリングハイト及びベアリングレシオの関係を示す図である。
【図３】磁気ディスク基板の製造方法の第１の実施の形態を示す製造工程図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例を示す製造工程図である。
【図５】磁気ディスク基板の製造方法の第２の実施の形態を示す製造工程図である。
【図６】磁気ディスク基板の製造方法の第３の実施の形態を示す製造工程図である。
【図７】耐水性特性を示す図である。
【図８】従来の情報記録媒体用基板の製造方法を示す製造工程図である。
【符号の説明】
８化学強化処理
９ａ、９ａ′ 精密研磨処理
１０表面洗浄処理
１０ａ酸洗浄処理
１０ｂアルカリ洗浄処理
１２脱アルカリ処理
１３スクラブ洗浄処理

Claims

シート状に形成されたガラス素板に表面研磨処理を施して情報記録媒体用基板を製造する情報記録媒体用基板の製造方法であって、
前記ガラス基板に化学強化処理を施した後、遊離砥粒を使用した精密研磨処理を行い、その後、研磨砥粒を使用したスクラブ洗浄処理、酸性水溶液を使用した酸洗浄処理、水素イオン濃度がｐＨ１０以上のアルカリ性水溶液を使用したアルカリ洗浄処理、及び純水を使用した仕上げ洗浄を順に行うことを特徴とする情報記録媒体用基板の製造方法。
前記精密研磨処理に使用される研磨剤の平均粒径は、０．１μｍ〜１．７μｍであることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記精密研磨処理における前記ガラス基板の厚み方向の研磨量の範囲は、１μｍ〜７５μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記精密研磨処理における前記研磨量は、３μｍ以上であることを特徴とする請求項３記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記精密研磨処理における前記研磨量は、２５μｍ以下であることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記酸性水溶液は、フッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、又はリン酸の中から選択された一種以上の溶液を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記アルカリ性水溶液は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、又はテトラメチル水酸化物の中から選択された一種以上の溶液を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記アルカリ洗浄処理を施した後に、水素イオン濃度ｐＨが１１以下であって温度が７０℃以上の高温溶液、又は窒素と二酸化イオウを含み、温度が７０℃以上の高温酸性ガスを使用した脱アルカリ処理を施すことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記脱アルカリ処理の所要時間は少なくとも５分以上であることを特徴とする請求項８記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
前記研磨砥粒はコロイダルシリカのスラリであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。