JP5821188B2

JP5821188B2 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法

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Publication number: JP5821188B2
Application number: JP2010289647A
Authority: JP
Inventors: 下平　憲昭; 憲昭下平; 中島　哲也; 哲也中島; 敦義竹中
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: JP2012138151A

Description

本発明は、磁気ディスクおよび光ディスク等の情報記録媒体に用いられるガラス基板の製造方法に関する。

磁気ディスク記憶装置等に使用される磁気ディスクの基板としてガラス基板が用いられている。このガラス基板は通常、中央に円孔を有する円板状のものであり、その主表面および端面のいずれも、ヘッドによる読み書きのエラーを無くすため、異物欠点の存在を無くすことが望まれている。

また、磁気ディスク記憶装置等においては、記録密度向上を目指し、情報記録媒体用ガラス基板上に被覆された磁性膜の最表面とヘッドとの距離が一層近づく傾向にあり、ガラス基板表面に異物欠点が存在していると、読み書き時にヘッドが異物欠点と衝突し、ヘッドクラッシュの原因となる。

情報記録媒体に用いられるガラス基板は通常、ガラス板を角切りし、円形加工、面取り加工、研削加工、外周および内周研磨、エッチング、１次および２次研磨、最終研磨、スクラブ並びに最終洗浄することにより製造される。従来から、ガラス基板の製造工程におけるエッチングおよび洗浄に用いる処理液として、硫酸を含む処理液が用いられている（例えば、特許文献１）。

特開平７−２９６３８０号公報

しかしながら、本発明者らは、特にアルカリ土類金属酸化物を含むガラス板からガラス基板を製造する工程において、エッチングおよび洗浄に硫酸を含む処理液を用いた場合、アルカリ土類金属酸化物と硫酸との反応生成物である難溶性の塩が生じ、該反応生成物が欠点異物としてガラス表面に残留するとともに、マスクとなってエッチングが進行することにより、ガラス基板表面の平坦度および平滑度が著しく低下するということを確認した。

したがって、本発明はアルカリ土類金属酸化物を含むガラス板から情報記録媒体用ガラス基板を製造する場合に、ガラス基板表面に異物欠点を生じさせない磁気ディスク情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法を提供することを目的とする。

前記課題を鑑み鋭意検討した結果、アルカリ土類金属酸化物を含むガラス板をエッチングおよび洗浄する際に、酸として硫酸を含まずに、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含む処理液を用いることにより、ガラス基板表面に前記反応生成物を生じさせることがなく、平坦度および平滑度が向上することを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の要旨は以下である。

ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を含有するガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を表面処理する工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
表面処理に用いる処理液が、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を表面処理する工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
ガラス板がモル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６２〜７４％、Ａｌ_２Ｏ_３を７〜１８％、Ｂ_２Ｏ_３を２〜１５％を含有し、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１〜２１％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が８〜２１％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、
表面処理に用いる処理液が、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を表面処理する工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
ガラス板がモル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６７〜７２％、Ａｌ_２Ｏ_３を１１〜１４％、Ｂ_２Ｏ_３を０〜２％未満を含有し、ＭｇＯを４〜９％、ＣａＯを４〜６％、ＳｒＯを１〜６％、ＢａＯを０〜５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１４〜１８％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、
表面処理に用いる処理液が、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

ガラス板におけるＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計がモル百分率表示で７％以上である前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

ガラス板の徐冷点が６５０℃以上である前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

表面処理がエッチングである前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

エッチングに用いる処理液がさらにフッ酸を含む前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、ガラス円板の中央に孔を形成する工程を有し、情報記録媒体用ガラス基板の当該孔の内面が、前記エッチングがされた面または研磨された面である情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

表面処理が洗浄である前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

フロート法またはダウンドロー法を用いてガラス板を製造する前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

情報記録媒体が磁気ディスクである前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

本発明の製造方法によれば、アルカリ土類金属酸化物を含むガラス基板表面における異物欠点の発生を効果的に抑制することが可能となり、その結果情報記録媒体用ガラス基板表面の平坦度および平滑度を向上することができる。

本発明の製造方法は、ガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を表面処理する工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。

前記ガラス板（以下、基板ガラスということがある）は、アルカリ土類金属酸化物として、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を含む。基板ガラスにおけるＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量は、モル百分率表示組成で、７％以上であることが好ましく、７．５％以上であることがより好ましく、８％以上であることが更に好ましい。また、通常２１％以下であることが好ましく、１８％以下であることがより好ましく、１４％以下であることが更に好ましい。

基板ガラスにおけるＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量を７％以上とした場合に、エッチングおよび洗浄工程に用いる処理液を、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含む処理液とすることにより、異物欠点の発生をより効果的に抑制することができる。

これは、硫酸を含む処理液を用いてＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量を７％以上である基板ガラスを表面処理すると、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯと硫酸とが反応して難溶性の硫酸塩が生成され、異物欠点となるため、処理液に用いる酸として硫酸以外の酸を用いることにより、異物欠点の発生を抑制するものである。

また、当該合計含有量を２１％以下とすることにより、ガラスの失透温度が高くなりすぎるのを防ぎ、フロート法やフュージョン法、ダウンドロー法など大量生産に適したプロセスで生産することができる。

本発明に用いる基板ガラスとしては、以下の組成の基板ガラス１および基板ガラス２が好ましい。なお、以下ではモル％を単に％と表示する。

（基板ガラス１）
基板ガラス１は、モル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６２〜７４％、Ａｌ_２Ｏ_３を７〜１８％、Ｂ_２Ｏ_３を２〜１５％を含有し、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１〜２１％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が８〜２１％、上記７成分の含有量合計が９５％以上である基板ガラスである。

ＳｉＯ_２は必須成分である。基板ガラス１におけるＳｉＯ_２の含有量は、６２％以上であり、６５％以上であることが好ましい。また、７４％以下であり、６９％以下であることがより好ましい。６２％未満ではガラスが傷つきやすくなる、またガラスの耐酸性が低くなる。一方、７４％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。

Ａｌ_２Ｏ_３は必須成分である。基板ガラス１におけるＡｌ_２Ｏ_３の含有量は、７％以上であり、９％以上であることがより好ましい。また、１８％以下であり、１２％以下であることがより好ましい。７％未満ではガラスが分相しやすくなり、基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなるおそれがある。またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。一方、１８％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。またガラスの耐酸性が低くなる。

なお、ガラスをよりキズつけにくくするには、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の合計が７０％以上であることが好ましく、７２％以上であることがより好ましい。

Ｂ_２Ｏ_３はガラスの溶解性を改善する効果があり、必須である。基板ガラス１におけるＢ_２Ｏ_３の含有量は、２％以上であり、７％以上であることが好ましい。また、１５％以下であり、１２％以下であることが好ましい。２％未満ではガラスの溶解性が低下する。一方、１５％を超えるとガラスが分相しやすくなり、基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなる。またガラスの耐酸性が低くなる。

ＭｇＯは、必須ではないが、含有させることによりガラスの溶解性を改善できる。またガラスの熱膨張係数を低下させる効果がある。基板ガラス１におけるＭｇＯの含有量は１０％以下であり、０〜７％であることが好ましい。１０％を超えると、分相が起きやすくなる。またガラスの失透温度が高くなる。

ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯはガラスの溶解性を改善する成分であり、いずれか１成分以上を含有しなければならない。基板ガラス１におけるＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計は、１〜２１％であり、７〜１４％であることが好ましい。当該含有量合計が１％未満では、溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。一方２１％を超えるとガラスの失透温度が高くなる。またガラスが傷つきやすくなるおそれがある。

また、基板ガラス１におけるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計（ＲＯ）は、８％以上であり、１０％以上であることが好ましい。また、２１％以下であり、１６％以下であることが好ましい。当該含有量合計が８％未満ではガラスの溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。一方、ＲＯが２１％を超えるとガラスの失透温度が高くなる。またガラスが傷つきやすくなる。

基板ガラス１は本質的に上記７成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を合計で５％未満であれば含有してもよい。上記７成分以外の成分の含有量の合計が５％以上ではガラスが傷つきやすくなる。以下では上記７成分以外の成分について例示的に説明する。

ＺｎＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯと同様の効果を奏する成分であり、基板ガラス１においては、５％未満の範囲で含有してもよい。また、ＺｎＯの含有量とＲＯの合計は８〜２１％であることが好ましく、１０〜１６％であることがより好ましい。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏは徐冷点Ｔ_Ａを低下させるので、基板ガラス１におけるこれら３成分の含有量合計は０％であるか１％未満とすることが好ましい。

ＶなどＴｉよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがある。基板ガラス１においてこれら酸化物を含有する場合、含有量合計は３％以下とすることが好ましく、２％以下がより好ましく、１％以下が更に好ましく、０．３％以下が最も好ましい。

ＳＯ_３、Ｆ、Ｃｌ、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３およびＳｎＯ_２等は清澄剤として代表的な成分である。

（基板ガラス２）
基板ガラス２は、モル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６７〜７２％、Ａｌ_２Ｏ_３を１１〜１４％、Ｂ_２Ｏ_３を０〜２％未満を含有し、ＭｇＯを４〜９％、ＣａＯを４〜６％、ＳｒＯを１〜６％、ＢａＯを０〜５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が１４〜１８％、上記７成分の含有量合計が９５％以上である基板ガラスである。

基板ガラス２は徐冷点Ｔ_Ａまたは耐酸性を高くしたい場合に好適な基板ガラスである。

ＳｉＯ_２は必須成分である。基板ガラス２におけるＳｉＯ_２の含有量は、６７％以上であり、６８％以上がより好ましい。また、７２％以下であり、７１％以下がより好ましい。６７％未満ではガラスが傷つきやすくなる。またガラスの耐酸性が低くなる。一方、７２％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。

Ａｌ_２Ｏ_３は必須成分である。基板ガラス２におけるＡｌ_２Ｏ_３の含有量は、１１％以上であり、１２％以上がより好ましい。また、１４％以下であり、１３．５％以下であることがより好ましい。１１％未満ではガラスが分相しやすくなり、基板を加工・洗浄した後に平滑な表面を維持できなくなる、またはガラスが傷つきやすくなるおそれがある。一方、１４％を超えると溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。

Ｂ_２Ｏ_３は必須成分ではないが、ガラスの溶解性を改善する効果がある。基板ガラス２におけるＢ_２Ｏ_３の含有量は、２％未満とすることが好ましい。２％以上では耐酸性またはＴ_Ａが低下するおそれがある。

ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯはガラスの溶解性を改善する成分であり、必須である。基板ガラス２におけるＭｇＯの含有量は、４％以上であり、４．５％以上であることが好ましい。また、９％以下であり、８．５％以下であることが好ましい。ＭｇＯの含有量が４％未満であると溶解性が低下する。また、９％を超えるとガラスが傷つきやすくなる。またガラスの失透温度が高くなる。

基板ガラス２におけるＣａＯの含有量は４％以上であり、４．５％以上であることが好ましい。また、６％以下であり、５．５％以下であることが好ましい。ＣａＯの含有量が４％未満であると溶解性が低下する。また、６％を超えるとガラスが傷つきやすくなる。またガラスの失透温度が高くなる。

基板ガラス２におけるＳｒＯの含有量は１％以上であり、１．５％以上であることが好ましい。また、６％以下であり、５％以下であることが好ましい。ＳｒＯの含有量が１％未満であると溶解性が低下する。また、６％を超えるとガラスが傷つきやすくなる。またガラスの失透温度が高くなる。

ＢａＯは必須成分ではないが、ガラスの溶解性を改善する効果があり、５％以下の範囲で含有してもよい。５％超ではガラスが傷つきやすくなる。またガラスの失透温度が高くなる。

また、基板ガラス２におけるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計（ＲＯ）は、１４％以上であり、１５％以上であることが好ましい。また、１８％以下であり、１７．５％以下であることがより好ましい。ＲＯが１４％未満ではガラスの溶解性が低下し、ガラス製造が困難になる。一方、ＲＯが１８％を超えるとガラスが傷つきやすくなる。またガラスの失透温度が高くなる。

基板ガラス２は本質的に上記７成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を合計で５％未満であれば含有してもよい。上記７成分以外の成分の含有量の合計が５％超ではガラスが傷つきやすくなる。以下では上記７成分以外の成分について例示的に説明する。

ＺｎＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯと同様の効果を奏する成分である。基板ガラス２におけるＺｎＯの含有量は５％未満とすることが好ましい。また、ＺｎＯの含有量とＲＯの合計は１４〜１８％であることが好ましく、１５〜１７．５％であることがより好ましい。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２ＯはＴ_Ａを低下させるので、基板ガラス２におけるこれら３成分の含有量合計は０％であるか１％未満とすることが好ましい。

ＶなどＴｉよりも原子番号が大きな原子の酸化物はガラスを傷つきやすくするおそれがあるので、基板ガラス２においてこれら酸化物を含有する場合、含有量合計は３％以下とすることが好ましく、２％以下がより好ましく、１％以下が更に好ましく、０．３％以下が最も好ましい。

基板ガラスの徐冷点Ｔ_Ａは６５０℃以上であることが好ましく、６８０℃以上であることがより好ましく、７００℃以上であることが更に好ましい。また、通常７５０℃以下であることが好ましい。６５０℃以上とすることにより、磁気記録層形成時にガラスが反りにくくなり、読み書きのトラブルが起こりにくくなる。

基板ガラスのクラック発生率ｐ（単位：％）は５０％以下であることが好ましく、３０％以下がより好ましく、１０％以下が特に好ましい。５０％以下とすることにより、ガラスにキズがつきにくくなり、応力集中が起こりにくくなる。その結果、弱い応力においても脆性的破壊が起こりにくくなる。

ｐは次のようにして測定される。ガラスを平均粒径２ｍｍの酸化セリウム砥粒で研磨後、平均粒径２０ｎｍのコロイダルシリカ砥粒で研磨し、厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍ、表面粗さＲａが１５ｎｍ以下であるガラス板を作製し、該ガラス板を徐冷点またはガラス転移点で３０分保持後、１℃／分またはそれ以下の速度で室温まで冷却する。該ガラス板の表面に、２３℃、相対湿度７０％に制御した室内において荷重１０００ｇでビッカース圧子を打ち込み、その４つの頂点から発生したクラック本数を測定する。この測定を１０回繰り返し、１００×（前記クラック本数の合計）÷４０をｐとする。

基板ガラスの耐酸性は０．１ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ^２以下とすることにより、酸を用いる研磨や洗浄の工程における面荒れを抑制することができる。なお、耐酸性は、９０℃、０．１Ｎ塩酸に基板ガラスを２０時間浸漬した後の重量減少量を測定し、試料表面積で除して求める。

基板ガラスの比重は２．６５以下であることが好ましく、２．６０以下がより好ましく、２．５５以下が更に好ましく、２．５２以下が最も好ましい。２．６５以下とすることにより、磁気ディスクドライブ回転時にモーター負荷がかかるのを防ぎ、消費電力を低下するとともに、ドライブ回転を安定にする。

本発明の製造方法においては通常次のような工程を経て情報記録媒体用ガラス基板を製造する。すなわち、ガラス板をガラス円板にし（円板加工工程）、ガラス円板の中央に円孔を開け、端面研磨、面取り、主表面ラッピング（ラッピング工程）、外周端面鏡面研磨を順次行う。その後円板状ガラス板を積層して内周端面をエッチング処理し、必要に応じて研磨する。次に、円板状ガラス板の主表面を研磨して（主表面研磨工程）、平坦かつ平滑な面とし情報記録媒体用ガラス基板とする。

本発明の製造方法は、円板加工工程、ラッピング工程および主表面研磨工程の各工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を表面処理する工程を含む。本発明において、「表面処理」とは、エッチング処理または洗浄処理をいう。

（ガラス板の製造）
本発明の製造方法に用いるガラス板の製造方法は特に限定されず、各種方法を適用できる。

例えば、通常使用される各成分の原料を目標組成となるように調合し、これをガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、フュージョン法またダウンドロー法などの方法により所定の厚さの板ガラスに成形し、徐冷後必要に応じて研削、研磨などの加工を行った後、所定の寸法・形状のガラス基板とする。

成形法としては、特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法およびダウンドロー法も好適である。

尚、ガラス板の厚さは、通常０．３８〜１．２ｍｍ程度であることが好ましい。

（円板加工工程）
円板加工工程は、ガラス板を角切りし、内径および外径をくり抜いてドーナツ状のガラス円板に加工する工程である。

（内周外周端面の研削）
ドーナツ状のガラス円板に加工した後、内周端面および外周端面を、ダイヤモンド砥石を用いて研削加工を行う。ダイヤモンド砥石は、＃８００メッシュアンダー品が好ましい。

（ラッピング工程）
ラッピング工程は、ガラス円板の主表面を研削（ラッピング）する工程である。主表面ラッピングは通常、平均粒径が６〜８μｍである酸化アルミニウム砥粒または酸化アルミニウム質の砥粒を用いて行うことが好ましい。ラッピングされた主表面は通常、３０〜４０μｍ研磨されることが好ましい。

主表面ラッピングした後、端面鏡面研磨を順次行う。尚、主表面ラッピング工程を粗ラッピング工程と精ラッピング工程とに分け、それらの間に形状加工工程（円形ガラス板中央の孔開け、面取り、端面研磨）を設けてもよい。

端面鏡面研磨は、研磨材として酸化セリウムスラリー、研磨具としてブラシを用いたブラシ研磨を行い、外周端面に鏡面加工を施す。研磨材である酸化セリウムは、＃２００〜＃１０００メッシュ品が好ましい。また、このときの研磨量は、半径方向の除去量で例えば３０μｍ程度が適当である。この鏡面加工により、表面粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以下とすることが好ましく、０．７μｍ以下とすることがより好ましい。

これらの加工において、中央に円孔を有さないガラス基板を製造する場合には、当然、ガラス円板中央の孔開け及び内周端面の鏡面研磨は不要である。

（エッチング処理）
端面鏡面研磨の後に、内周または全面のエッチング処理をする。また、ガラス円板中央の孔の内面をエッチング処理してもよい。端面鏡面研磨は、ガラス円板を積層して内周端面を、酸化セリウム砥粒を用いたブラシ研磨を行い、エッチング処理をしてもよい。

また、内周端面のブラシ研磨の代わりにそのエッチング処理された内周端面に例えばポリシラザン化合物含有液をスプレー法等によって塗布し、焼成して内周端面に被膜（保護被膜）形成を行ってもよい。

エッチング処理は、円板状ガラス板をエッチング液中に浸漬して行う方法が一般的であるが、スプレー法、その他の方法でも可能である。なお、このエッチング処理は内周端面に高い突起を形成しないようなものであることが好ましく、また、このエッチング処理が本発明における表面処理である場合はエッチング液と接触させて行う。

内周端面のエッチング量、すなわちエッチング処理による内周端面ガラスの除去厚さであるエッチング深さは、２〜２５μｍであることが好ましい。２μｍ以上とすることにより、内周端面に存在する深い傷の除去が十分となり、機械的強度を向上することができる。好ましくは５μｍ以上である。また、２５μｍ以下とすることにより、内周端面に高い突起が形成されるのを防ぐことができる。好ましくは２０μｍ以下である。

エッチング処理が本発明における表面処理である場合はそれに用いる処理液は、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含み、フッ酸をさらに含むことがより好ましい。なお、前記処理液は硫酸を含まない。

これらの酸の中でも、現場作業性の観点から、硝酸、塩酸が特に好ましい。また、これらの酸は単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。複数種の組み合わせとしては、フッ酸と硝酸、フッ酸と塩酸の組み合わせが、現場作業性の観点から特に好ましい。

フッ酸と硝酸を組み合わせて用いる場合、濃フッ酸と濃硝酸と水の混合比（質量）は、２：１：７〜１：３：６とすることが好ましく、１：１：８〜１：２：７とすることがより好ましい。当該範囲とすることにより、エッチング速度が適切になりエッチング処理がしやすくなる。

エッチング処理に用いる処理液に前記酸を含む処理液を用いることにより、アルカリ土類金属酸化物としてＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を含む基板ガラスを用いてガラス基板を製造する場合に、ガラス基板表面の異物欠点の発生を効果的に抑制し、平坦度および平滑度を著しく向上することができる。

エッチング処理に用いる処理液における前記酸の含有量は、１〜２０質量％とすることが好ましく、４〜１８質量％とすることがより好ましい。１質量％以上とすることにより、最低限必要なエッチング速度が得られやすくなる。２０質量％以下とすることにより、エッチング速度が適切になりエッチング処理がしやすくなる。

（内周端面の研磨）
上記の工程を経た後、内周端面に研磨処理を施すことが好ましい。研磨方法としては、ブラシ研磨、スポンジ研磨、粘性流体研磨、磁性流体研磨及びスポンジ砥石研磨が好ましい。これらの研磨方法は、それぞれ単独であってもよく、適宜組み合わせてもよい。また、ガラス基板を一枚ずつ研磨してもよいし、複数枚を重ねて一度に研磨してもよい。

尚、ブラシ研磨は、平均粒径が０．５〜１．８μｍである酸化セリウムを含有するスラリーと樹脂製ブラシを用いて行うことが好ましい。スポンジ研磨は、平均粒径が０．５〜１．８μｍである酸化セリウムを含有するスラリーとウレタン製スポンジを用いて行うことが好ましい。

粘性流体研磨は、平均粒径が０．５〜１．８μｍである酸化セリウムと、ポリアクリル酸、エチレングリコール、グリセリン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ガラクトマンナンおよびメチル化ポリガラクチュロン酸等の増粘剤を含有し、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上のスラリーとを用いて行うことが好ましい。

磁性流体研磨は、平均粒径が０．５〜１．８μｍである酸化セリウムと磁性粉体との混合スラリーを用いて行うことが好ましい。

スポンジ砥石研磨は、平均粒径が０．５〜１．８μｍである酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウムの何れかを混合した発泡ウレタン製スポンジ砥石を用いて行うことが好ましい。

このような研磨処理により、エッチング処理により形成された稜線が摩滅し、スピンドルシャフトと摺接したときのガラス微粉の発生を抑えることができる。

更に、上記の研磨処理の後に、再度エッチング処理を行うこともできる。このエッチング処理により、摩滅により生じた稜線のエッジが消失し、ガラス微粉の発生をより抑えることができる。

（主表面研磨工程）
次いで、主表面の研磨を行う。この研磨には、平均粒径が０．９〜１．８μｍの酸化セリウムを含有するスラリーとウレタン製研磨パッドとを用いて行うことが好ましい。このときの板厚の減少量（研磨量）は、例えば３０〜４０μｍが適当である。その後、更に、研磨剤として上記の酸化セリウムよりも平均粒径が小さい、例えば平均粒径０．１５〜０．２５μｍの酸化セリウムを用い、研磨具としてウレタンパッドを用いて研磨する。このときの研磨量は、例えば１．６μｍ程度が適当である。

尚、磁気ディスク記録装置の中には、磁気ディスクの外周端面を保持する形式のものもある。このような磁気ディスク記録装置に使用される磁気ディスク用のガラス基板などについては、上記のエッチング処理及び研磨処理を、ガラス板の外周端面に対して同様に行う。

（洗浄工程）
洗浄工程は、ガラス円板を純水に浸漬した後に、硫酸と過酸化水素水とを混合して加熱した洗浄液に浸漬し、最後に純水でリンスすることにより、ガラス円板を洗浄する工程である。

尚、洗浄工程の前に、酸性洗浄剤やアルカリ洗浄剤を用いた前洗浄工程を実施してもよい。また、純水による浸漬工程やリンス工程においては、超音波洗浄を併用してもよく、流水またはシャワー水による洗浄を行ってもよい。

洗浄が本発明における表面処理である場合、それに用いる処理液は、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含み、硫酸を含まない。

これらの酸の中でも、現場作業性と洗浄効果の観点から、硝酸、塩酸、クエン酸、アスコルビン酸が特に好ましい。また、これらの酸は単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよいが、通常は単独で用いる。

洗浄に用いる処理液に前記酸を含む処理液を用いることにより、アルカリ土類金属酸化物としてＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を含む基板ガラスを用いてガラス基板を製造する場合に、ガラス基板表面の異物欠点の発生を効果的に抑制し、平坦度および平滑度を著しく向上することができる。

洗浄に用いる処理液における前記酸の含有量は、１０^−６〜１０^−２ｍｏｌ／Ｌとすることが好ましく、１０^−４〜１０^−５ｍｏｌ／Ｌとすることがより好ましい。１０^−２ｍｏｌ／Ｌ以下とすることにより、過剰なリーチングが起こりにくくなる。１０^−６ｍｏｌ／Ｌ以上とすることにより、洗浄効果を得やすくなる。

洗浄に用いる処理液のｐＨは２〜６とすることが好ましく、４〜５とすることがより好ましい。ｐＨを２以上とすることによりガラス中のアルカリ金属成分またはアルカリ土類金属成分の過剰なリーチングによる表面変化が起こりにくくなる。また、ｐＨを６以下とすることによりエッチング速度が適切になり洗浄効果を得やすくなる。

洗浄液の液温は、エッチング速度に応じて適宜選択することでよい。

（仕上げ研磨工程）
仕上げ研磨工程では、スラリーを用いて最終研磨を行う。耐酸性が劣るガラスの場合は仕上げ研磨工程の前にスラリーとスエードパッドを用いて研磨を行うことが好ましい（再研磨工程）。このスエードパッドはショアＡ硬度が６０°以下である発泡樹脂層をＰＥＴや不織布に貼り付けたものとすることが好ましい。また、当該ショアＡ硬度を２０°以上であることが好ましい。

前記ショアＡ硬度を６０°以下とすることにより、空孔率を小さくする必要性が生じにくく、親水性を保ち易い。またショアＡ硬度を２０°以上とすることにより、研磨レートが遅くなるのを防ぐことができる。

また、前記発泡樹脂層は単層でもよいし、異なる発泡形態の発泡層を２層以上重ね合わせたものでもよい。後者の場合、ガラスと接触する第一の発泡樹脂層のショアＡ硬度が２０°以上５０°以下、下層の第二の発泡樹脂層が４０°以上６０°以下であり、第一の発泡層が第二の発泡層よりも硬度が低いことが好ましい。

また、このような発泡樹脂層はポリウレタンであることが典型的である。特に、スエードパッドとしては、ショアＡ硬度が３０〜６０、圧縮率が０．５〜１０％かつ密度が０．２〜０．９ｇ／ｃｍ^３である発泡ウレタン樹脂からなるものが典型的である。

ショアＡ硬度は、それぞれＪＩＳＫ７２１５に規定されているプラスチックのデュロメータＡ硬さを測定する方法によって測定する。

また、圧縮率（単位：％）は次のようにして測定する。すなわち、研磨パッドから適切な大きさに切り出した測定試料について、ショッパー型厚さ測定器を用いて無荷重状態から１０ｋＰａの応力の負荷を３０秒間加圧した時の材料厚さｔ_０を求め、次に厚さがｔ_０の状態から直ちに１１０ｋＰａの応力の負荷を５分間加圧した時の材料厚さｔ_１を求め、ｔ_０およびｔ_１の値から（ｔ_０−ｔ_１）×１００／ｔ_０を算出し、これを圧縮率とする。

（最終洗浄工程）
仕上げ研磨工程の後、最終洗浄を行うことが好ましい。最終洗浄工程では、少なくとも１回はｐＨ１０以上のアルカリ性洗浄剤による洗浄を行うことが好ましい。洗浄方法は、ガラス円板を浸漬して超音波振動を加えてもよいし、スクラブ洗浄を用いてもよい。また、両方を組み合わせてもよい。更に、洗浄の前後に、純水による浸漬工程やリンス工程を行うことが好ましい。

最終洗浄工程における洗浄が本発明における表面処理である場合その処理液は、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含み、硫酸を含まない。

これらの酸の中でも、現場作業性と洗浄効果の観点から、硝酸、塩酸が特に好ましい。また、これらの酸は単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよいが、通常は単独で用いる。

最終洗浄に用いる処理液に前記酸を含む処理液を用いることにより、アルカリ土類金属酸化物としてＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を含む基板ガラスを用いてガラス基板を製造する場合に、ガラス基板表面の異物欠点の発生を効果的に抑制し、平坦度および平滑度を著しく向上することができる。

最終洗浄に用いる処理液における前記酸の含有量は、１０^−６〜１０^−２ｍｏｌ／Ｌとすることが好ましく、１０^−５〜１０^−３ｍｏｌ／Ｌとすることがより好ましい。１０^−２ｍｏｌ／Ｌ以下とすることにより、過剰なリーチングが起こりにくくなる。１０^−６ｍｏｌ／Ｌ以上とすることにより、洗浄効果を得やすくなる。

最終洗浄に用いる処理液のｐＨは２〜６とすることが好ましく、３〜５とすることがより好ましい。ｐＨを２以上とすることによりガラス中のアルカリ金属成分またはアルカリ土類金属成分の過剰なリーチングによる表面変化が起こりにくくなる。また、ｐＨを６以下とすることによりエッチング速度が適切になり洗浄効果を得やすくなる。

最終洗浄の処理液の液温は、最終基板表面の清浄度により適宜調整することが好ましい。

最終のリンス工程後にガラス円板を乾燥するが、乾燥方法としてはイソプロピルアルコール蒸気を用いる乾燥方法、スピン乾燥および真空乾燥などが用いられる。

本発明の製造方法により得られる情報記録媒体用ガラス基板は、基板ガラスにＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計がモル百分率表示で、たとえば７％以上である場合であっても、硫酸を含まない処理液により表面処理（エッチングまたは洗浄）することにより、処理液とガラス成分の反応生成物の発生を抑制することができる。なお、この反応生成物は光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、光学検査装置等により測定される。

以下に実施例を示して本発明を更に説明する。

（基板ガラス）
フロート法で成形された、以下の組成および物性である基板ガラス１および２を用いた。

〔基板ガラス１〕
モル％表示組成：ＳｉＯ_２６６．２％、Ａｌ_２Ｏ_３１１．３％、Ｂ_２Ｏ_３７．６％、ＭｇＯ５．３％，ＣａＯ４．７％、ＳｒＯ４．９％
比重：２．５０
耐酸性：０．１ｍｇ／ｃｍ^２
徐冷点：７２５℃
クラック発生率ｐ：０％

〔基板ガラス２〕
モル％表示組成：ＳｉＯ_２６４．５％、Ａｌ_２Ｏ_３１２．０％、ＺｒＯ_２１．８％、Ｌｉ_２Ｏ１２．８％、Ｎａ_２Ｏ５．５％、Ｋ_２Ｏ３．４％。
比重：２．４７
耐酸性：０．１ｍｇ／ｃｍ^２
徐冷点：５２０℃
クラック発生率ｐ：１０％

基板ガラスの物性は以下の方法で評価した。
（１）耐酸性（ｍｇ／ｃｍ^２）
ガラスの耐酸性は、９０℃、０．１Ｎ塩酸に基板ガラスを２０時間浸漬した後の重量減少量を測定し、試料表面積で除して求めた。

（２）徐冷点（℃）
基板ガラスの徐冷点は、ＡＳＴＭＣ３３６の方法に基づいて測定した。

（３）クラック発生率ｐ（％）
基板ガラスのクラック発生率ｐは次のようにして測定した。ガラスを平均粒径２ｍｍの酸化セリウム砥粒で研磨後、平均粒径２０ｎｍのコロイダルシリカ砥粒で研磨し、厚さが１〜２ｍｍ、大きさが４ｃｍ×４ｃｍ、表面粗さＲａが１５ｎｍ以下であるガラス板を作製した。

前記ガラス板を、徐冷点またはガラス転移点で３０分保持後、１℃／分またはそれ以下の速度で室温まで冷却した。該ガラス板の表面に、２３℃、相対湿度７０％に制御した室内において荷重１０００ｇでビッカース圧子を打ち込み、その４つの頂点から発生したクラック本数を測定した。この測定を１０回繰り返し、１００×（前記クラック本数の合計）÷４０をｐとした。

（評価方法）
基板ガラス１および２について、下記条件の内周エッチング試験を行った。基板ガラスの異物欠点の有無を、光学顕微鏡を用いて調べた。基板ガラスの異物欠点の成分は、走査電子顕微鏡により調べた。走査電子顕微鏡では成分は判明するものの、化合物同定には至らなかった。そこで基板ガラスの異物欠点の化合物同定は、顕微ラマン分光装置により調べた。

〔内周エッチング試験〕
濃フッ酸：濃硝酸：水＝１：２：７（液Ａ）と濃フッ酸：濃硫酸：水＝１：１：８（液Ｂ）を用意し、２５℃の液Ａと液Ｂを用いて基板ガラス１、２をそれぞれ２分間エッチングした後、光学顕微鏡（オリンパス社製ＭＸ５０）により観察した結果、異物の存在を確認した。

その結果、液Ａでエッチングしたときは基板ガラス１、２のいずれでも異物の存在は認められなかったが、液Ｂでエッチングしたときは基板ガラス２では異物の存在は認められなかったが、基板ガラス１では異物の存在が認められた。

また、基板ガラス１の異物を走査電子顕微鏡（日立ハイテク社製Ｓ４７００）により分析した結果、ガラス成分以外に、硫黄、並びにＣａおよびＳｒなどのアルカリ土類金属が多く検出された。さらに、顕微ラマン分光装置（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製ＮｉｃｏｌｅｔＡｌｍｅｇａ）で異物を同定したところ、硫酸カルシウム若しくは硫酸ストロンチウム、またはそれらの混合塩であることが確認された。

本発明は磁気ディスク、情報記録媒体用ガラス基板の製造に利用できる。

Claims

モル百分率表示で、ＳｉＯ_２を６２〜７４％、Ａｌ_２Ｏ_３を７〜１８％、Ｂ_２Ｏ_３を２〜１５％含有し、ＭｇＯを０〜１０％、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのいずれか１成分以上を合計で１〜２１％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計が８〜２１％、上記７成分の含有量合計が９５％以上であり、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量合計が１％未満であるガラス板をガラス円板に加工する円板加工工程、ガラス円板の主表面をラッピングするラッピング工程、ガラス円板のラッピングされた主表面を研磨する主表面研磨工程およびこれら工程間、これら工程内もしくはこれら工程後においてガラス円板を表面処理する工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記表面処理が洗浄であり、前記洗浄に用いる処理液が、硝酸、酢酸、塩酸、過塩素酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、アスコルビン酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、アルキルスルフォン酸およびアルキルホスホン酸から選ばれる少なくとも１を含み、酸の含有量が１０ ^−６〜１０ ^−４ｍｏｌ／Ｌである情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
フロート法、プレス法、フュージョン法またはダウンドロー法を用いてガラス板を製造する請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
情報記録媒体が磁気ディスクである請求項１または２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。