JP6029740B2 - 情報記録媒体用ガラス基板および情報記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）などの情報記録装置に情報記録媒体の一部として搭載される情報記録媒体用ガラス基板および情報記録媒体に関する。

近年、ＨＤＤの記憶容量が飛躍的に増大することに伴い、１ビットに費やす媒体の記録面積を小さくしていくことが必要不可欠となっている。それに比例させて記録用の磁性粒子サイズも微細化しなければならない。しかし、微細化により記録した磁化の向きを一方向に保つエネルギーが小さくなり、熱エネルギーの影響を受けやすい。磁化の向きを安定させるため、現在磁性材料として広く使用されているＣｏＣｒ系合金から、保磁力の高いＦｅ−Ｐｔ系磁性材料に媒体を変える必要性がある。

しかし、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料の成膜では、Ｆｅ、Ｐｔ原子の配列が不規則になり、高い保磁力が得られない。規則化して高い保磁力を得るには、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料に対し、約６００℃での高温熱処理を施すことが必要不可欠となる。このため、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料が成膜されるガラス基板においても、高い耐熱性が要求される。

一般に、高い耐熱性を有するガラス基板としては、種々のガラス組成のものが提案されている（特開２００５−０１５３２８号公報（特許文献１）、特開２００５−３１４１５９号公報（特許文献２））。

特開２００５−０１５３２８号公報 特開２００５−３１４１５９号公報

上述したように、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料に対し、約６００℃での高温熱処理を施すことが必要不可欠となるため、ガラス基板の耐熱性の指標となるＴｇを６００℃以上まで向上させて、ガラス基板へのＦｅ−Ｐｔ系磁性材料の成膜時に約６００℃での高温熱処理を施している。

その結果、ガラス基板の変形はなかったが、そのガラス基板を用いて製造された情報記録媒体（磁気ディスク）の電磁変換特性の低下が避けられなかった。原因を調査した結果、６００℃での高温熱処理によってガラス成分中のＬｉイオンが磁性膜内まで拡散して、電磁変換特性に影響を及ぼしていることが明確になってきた。

高保磁力のＦｅ−Ｐｔ系の磁性材料を成膜する際に、ガラス基板のＴｇ（ガラス転移点特権）が６００℃以下では、耐熱性が低いことで変形が発生する。Ｔｇを低下させるＬｉ_２Ｏの含有量を抑制し、Ｔｇ＞６００℃の耐熱性を確保しても、６００℃のアニールによってガラス成分中のＬｉイオンの磁性膜内への拡散は避けられなかった。

一方、Ｌｉ_２Ｏ含有量を０にすると、ガラス骨格全体としての化学的耐久性が悪化し、Ｎａ、Ｋイオンの溶出が悪化する。アルカリ酸化物の含有量を０にすると、溶融・成形性が極端に悪化し、ガラス基板の生産が困難となる。

したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、磁気記録媒体の成膜および高温アニール時に、ガラス基板の変形を抑制するとともに、ガラス基板からのＬｉの拡散を抑制することを可能とする情報記録媒体用ガラス基板および情報記録媒体を提供する。

本発明に基づいた情報記録媒体用ガラス基板においては、
ｍｏｌ％表示で、
ＳｉＯ_２：５６〜７１％、
Ａｌ_２Ｏ_３：５〜１５％、
Ｂ_２Ｏ_３：０〜３％、
Ｌｉ_２Ｏ：０．１〜６％、
Ｎａ_２Ｏ：０．１〜４％、
Ｋ_２Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：３〜１３％、
ＣａＯ：４〜２１％、
ＳｒＯ：０〜３％、
ＢａＯ：０〜３％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＺｒＯ_２：０〜３％、
ＣｅＯ_２：０〜２％、
ＳｎＯ_２：０〜２％、
ＴｉＯ_２：０〜５％、および、
Ｎｂ_２Ｏ_５：０〜３％、
となる含有範囲を有し、かつ、
ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６４〜８０％、
Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：０．２〜６％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１４〜２８％、
（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２＝０．０１〜０．０６、および、
Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）＝０．３０〜０．９９、
というガラス組成比率を満足する。

他の形態における情報記録媒体用ガラス基板においては、
ｍｏｌ％表示で、
ＳｉＯ_２：５８〜６９％、
Ａｌ_２Ｏ_３：７〜１３％、
Ｂ_２Ｏ_３：０〜２％、
Ｌｉ_２Ｏ：０．２〜５％、
Ｎａ_２Ｏ：０．２〜３％、
Ｋ_２Ｏ：０〜１％、
ＭｇＯ：５〜１１％、
ＣａＯ：６〜１９％、
ＳｒＯ：０〜２％、
ＢａＯ：０〜２％、
ＺｎＯ：０〜２％、
ＺｒＯ_２：０〜２％、
ＣｅＯ_２：０〜１％、
ＳｎＯ_２：０〜１％、
ＴｉＯ_２：０〜４％、
Ｎｂ_２Ｏ_５：０〜２％、
となる含有範囲を有し、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６６〜７８％、
Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：０．４〜５．５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１６〜２６％、
（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２＝０．０１２〜０．０５、および、
Ｌｉ_２Ｏ/（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）＝０．５０〜０．９５、
というガラス組成比率を満足する。

他の形態における情報記録媒体用ガラス基板においては、当該情報記録媒体用ガラス基板は、熱アシスト記録用のガラス基板である。

本発明に基づいた情報記録媒体においては、上述のいずれかに記載の情報記録媒体用ガラス基板上に磁気記録層を有する。

本発明によれば、磁気記録媒体の成膜および高温アニール時に、ガラス基板の変形を抑制するとともに、ガラス基板からのＬｉの拡散を抑制することを可能とする情報記録媒体用ガラス基板および情報記録媒体を提供することが可能となる。

情報記録装置３０を示す斜視図である。 本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板１を示す平面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体１０を示す平面図である。 図４中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。 ガラス基板の製造方法を示すフローチャートである。 実施例１から実施例８のＨＤＤテストの評価を示す図である。 実施例９から実施例１５のＨＤＤテストの評価を示す図である。 比較例１から比較例７のＨＤＤテストの評価を示す図である。

本発明に基づいた実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態］
（情報記録装置３０）
図１を参照して、まず、情報記録装置３０について説明する。図１は、情報記録装置３０を示す斜視図である。情報記録装置３０は、実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板（以下、単にガラス基板ともいう）の製造方法によって製造されたガラス基板１を、情報記録媒体１０として備える。

具体的には、情報記録装置３０は、情報記録媒体１０、筐体２０、ヘッドスライダー２１、サスペンション２２、アーム２３、垂直軸２４、ボイスコイル２５、ボイスコイルモーター２６、クランプ部材２７、および固定ネジ２８を備える。筐体２０の上面上には、スピンドルモーター（図示せず）が設置される。

磁気ディスクなどの情報記録媒体１０は、クランプ部材２７および固定ネジ２８によって、上記のスピンドルモーターに回転可能に固定される。情報記録媒体１０は、このスピンドルモーターによって、たとえば数千ｒｐｍの回転数で回転駆動される。詳細は図４および図５を参照して後述されるが、情報記録媒体１０は、ガラス基板１に圧縮応力層１２（図５参照）および磁気記録層１４（図４および図５参照）が形成されることによって製造される。

アーム２３は、垂直軸２４回りに揺動可能に取り付けられる。アーム２３の先端には、板バネ（片持ち梁）状に形成されたサスペンション２２が取り付けられる。サスペンション２２の先端には、ヘッドスライダー２１が情報記録媒体１０を挟み込むように取り付けられる。

アーム２３のヘッドスライダー２１とは反対側には、ボイスコイル２５が取り付けられる。ボイスコイル２５は、筐体２０上に設けられたマグネット（図示せず）によって挟持される。ボイスコイル２５およびこのマグネットにより、ボイスコイルモーター２６が構成される。

ボイスコイル２５には所定の電流が供給される。アーム２３は、ボイスコイル２５に流れる電流と上記マグネットの磁場とにより発生する電磁力の作用によって、垂直軸２４回りに揺動する。アーム２３の揺動によって、サスペンション２２およびヘッドスライダー２１も矢印ＡＲ１方向に揺動する。ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の表面上および裏面上を、情報記録媒体１０の半径方向に往復移動する。ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッド（図示せず）はシーク動作を行なう。

当該シーク動作が行なわれる一方で、ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の回転に伴って発生する空気流により、浮揚力を受ける。当該浮揚力とサスペンション２２の弾性力（押圧力）とのバランスによって、ヘッドスライダー２１は情報記録媒体１０の表面に対して一定の浮上量で走行する。当該走行によって、ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッドは、情報記録媒体１０内の所定のトラックに対して情報（データ）の記録および再生を行なうことが可能となる。ガラス基板１が情報記録媒体１０を構成する部材の一部として搭載される情報記録装置３０は、以上のように構成される。

（ガラス基板１）
図２は、本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板１を示す平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。

図２および図３に示すように、情報記録媒体１０（図４および図５参照）にその一部として用いられるガラス基板１（情報記録媒体用ガラス基板）は、主表面２、主表面３、内周端面４、孔５、および外周端面６を有し、全体として円盤状に形成される。孔５は、一方の主表面２から他方の主表面３に向かって貫通するように設けられる。主表面２と内周端面４との間、および、主表面３と内周端面４との間には、面取部７がそれぞれ形成される。主表面２と外周端面６との間、および、主表面３と外周端面６との間には、面取部８（チャンファー部）が形成される。

ガラス基板１の大きさは、たとえば０．８インチ、１．０インチ、１．８インチ、２．５インチ、または３．５インチである。これ以下、または、これ以上のインチサイズとすること可能である。ガラス基板の厚さは、破損防止の観点から、たとえば０．３０ｍｍ〜２．２ｍｍである。本実施の形態におけるガラス基板の大きさは、外径が約６４ｍｍ、内径が約２０ｍｍ、厚さが約０．８ｍｍである。ガラス基板の厚さとは、ガラス基板上の点対象となる任意の複数の点で測定した値の平均によって算出される値である。ガラス基板の高硬度化の観点から、ガラス基板１のビッカース硬度は、６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上であるとよい。

（情報記録媒体１０）
図４は、情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体１０を示す平面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。

図４および図５に示すように、情報記録媒体１０は、ガラス基板１と、圧縮応力層１２と、磁気記録層１４とを含む。圧縮応力層１２は、ガラス基板１の主表面２，３、内周端面４、および外周端面６を覆うように形成される。磁気記録層１４は、圧縮応力層１２の主表面２，３上の所定の領域を覆うように形成される。ガラス基板１の内周端面４上に圧縮応力層１２が形成されることによって、内周端面４の内側に孔１５が形成される。孔１５を利用して、情報記録媒体１０は筐体２０（図１参照）上に設けられたスピンドルモーターに対して固定される。

図５に示す情報記録媒体１０においては、主表面２上に形成された圧縮応力層１２と主表面３上に形成された圧縮応力層１２との双方（両面）の上に、磁気記録層１４が形成されている。磁気記録層１４は、主表面２上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）にのみ設けられていてもよく、主表面３上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）に設けられていてもよい。

磁気記録層１４は、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂をガラス基板１の主表面２，３上の圧縮応力層１２にスピンコートすることによって形成される（スピンコート法）。磁気記録層１４は、ガラス基板１の主表面２，３上の圧縮応力層１２に対して実施されるスパッタリング法または無電解めっき法等により形成されてもよい。

磁気記録層１４の膜厚は、スピンコート法の場合は約０．３μｍ〜１．２μｍ、スパッタリング法の場合は約０．０４μｍ〜０．０８μｍ、無電解めっき法の場合は約０．０５μｍ〜０．１μｍである。薄膜化および高密度化の観点からは、磁気記録層１４はスパッタリング法または無電解めっき法によって形成されるとよい。

磁気記録層１４に用いる磁性材料としては、高い保持力を得る目的で結晶異方性の高いＣｏを主成分とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉまたはＣｒを加えたＣｏ系合金などを付加的に用いることが好適である。近年では、熱アシスト記録用に好適な磁性層材料として、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料が用いられるようになってきている。

磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁気記録層１４の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、たと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。

磁気記録層１４には、必要に応じて下地層または保護層を設けてもよい。情報記録媒体１０における下地層は、磁性膜の種類に応じて選択される。下地層の材料としては、たとえば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、またはＮｉなど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。

磁気記録層１４に設ける下地層は、単層に限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造としても構わない。たとえば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、または、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。

磁気記録層１４の摩耗および腐食を防止する保護層としては、たとえば、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、またはシリカ層が挙げられる。これらの保護層は、下地層および磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成されることができる。これらの保護層は、単層としてもよく、または、同一若しくは異種の層からなる多層構成としてもよい。

上記保護層上に、あるいは上記保護層に代えて、他の保護層を形成してもよい。たとえば、上記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキ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、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層を形成してもよい。

（ガラス基板の製造方法）
次に、図６に示すフローチャート図を用いて、本実施の形態におけるガラス基板（情報記録媒体用ガラス基板）の製造方法Ｓ１００について説明する。本実施の形態におけるガラス基板の製造方法Ｓ１００は、板状ガラス成形工程Ｓ１０、切り出し成形工程Ｓ２０、ブラスト工程Ｓ３０、ラッピング工程Ｓ４０、端面研磨工程Ｓ５０、粗研磨工程Ｓ６０、洗浄工程Ｓ６５、化学強化工程Ｓ７０、精密研磨工程Ｓ８０、および、スクラブ洗浄工程Ｓ９０を備える。

スクラブ洗浄工程Ｓ９０を経ることによって得られたガラス基板に対して、磁気薄膜形成工程Ｓ２００が実施される。磁気薄膜形成工程Ｓ２００を経ることによって、情報記録媒体１０（図４および図５参照）が得られる。以下、ガラス基板の製造方法Ｓ１００を構成する各工程Ｓ１０〜Ｓ９０の詳細について順に説明する。

（板状ガラス成形工程Ｓ１０）
まず、板状ガラス成形工程Ｓ１０において、溶融ガラスを材料として、ダイレクトプレス法、フロート法、ダウンドロー法、リドロー法、またはフュージョン法など、公知の成形方法を用いて、板状ガラスを製造する。

溶融ガラスを構成する各成分の原料として、各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等が使用され、所望の割合に秤量され、粉末で充分に混合して調合原料とされる。調合原料が、例えば１３００〜１５５０℃に加熱された電気炉中の白金坩堝等に投入され、溶融清澄後、撹拌均質化して予め加熱された鋳型に鋳込まれ、徐冷してガラスブロックとされる。

ダイレクトプレス法は、溶解したガラスから目的とするガラス成形品に直接的に成形できるため、同一の形状を有する板状ガラスを多量に生産する場合に好適である。ダイレクトプレス法では、溶融ガラスをプレス成形型に供給し、このガラスが軟化状態にある間にプレス成形型でプレスして板状ガラスを成形する。ガラス転移点付近の温度で、１〜３時間保持された後に徐冷される。

ガラス基板１のビッカース硬度は、６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上である。ガラス基板の材質としては、たとえばアモルファスガラス、結晶化ガラスを利用できる。アモルファスガラスを用いる場合、化学強化を適切に施すことができるとともに、主表面の平坦性および基板強度において優れた情報記録媒体用ガラス基板を提供することが可能となる。

（切り出し成形工程Ｓ２０）
再び、図６を参照して、切り出し成形工程Ｓ２０においては、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板を成形する（コアリング加工）。その後、内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施す（フォーミング、チャンファリング）。

（ブラスト工程Ｓ３０）
ブラスト工程Ｓ３０においては、板状ガラス成形工程Ｓ１０よって形成されたガラス基板１の主表面２，３に複数の粒子（砥粒）２００を吹き付けることによって、ガラス基板（ガラス基板前駆体）１の主表面２，３の研削を行なう（第１研削工程）。このブラスト工程Ｓ３０により、たとえば、ガラス基板１の平均Ｒａは、２．０μｍ程度とされる。

（ラッピング工程Ｓ４０）
ラッピング工程（第２研削工程）Ｓ４０においては、ラッピンマシーン（図示省略）を用いて、ガラス基板１の主表面にラッピング（第２研削）を施す。ラッピンマシーンにより、ガラス基板１の両主表面が研削される。

（端面研磨工程Ｓ５０）
端面研磨工程Ｓ５０においては、ガラス基板１の内周端面および外周端面が、螺旋状のブラシ毛材を有する研磨ブラシを用いて研磨される。研磨ブラシとガラス基板１の各端面との間に研磨スラリーを供給しつつ、研磨ブラシを各端面に当接させた状態で回転させる。ガラス基板１を研磨液の中に浸漬した状態で、研磨ブラシを各端面に当接させた状態で回転させてもよい。

（粗研磨工程Ｓ６０）
内周端面および外周端面が研磨されたガラス基板１は、複数回に分けて主表面２，３が粗く研磨される。たとえば、第１および第２粗研磨工程の２回にわけて、主表面２，３が研磨される。徐々にガラス基板１の仕上がり精度を高めることにより、平滑性および平坦性の高い表面を有するガラス基板１を得ることができる。２回に分けて粗研磨を行なう場合、第１粗研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面２，３に残留したキズおよび歪みを除去することを主たる目的とし、第２粗研磨工程は、主表面２，３を鏡面状に仕上げることを目的としている。

（洗浄工程Ｓ６５）
粗研磨工程Ｓ６０の後、ガラス基板１に対して酸性の洗浄液を用いた洗浄処理が実施される。この洗浄処理は、前工程である粗研磨工程Ｓ６０において研磨スラリーとして使用されていた酸化セリウム、酸化ジルコニウム、またはケイ酸ジルコニウムのいずれかを、ガラス基板１の表面から除去することを目的としている。

具体的には、粗研磨工程Ｓ６０において使用した研磨パッドから粗研磨後のガラス基板１を取り外した後、硫酸およびまたはフッ化水素酸などを含む洗浄液を用いてガラス基板１の表面をエッチングしながら洗浄する。ガラス基板１の表面に付着していた酸化セリウム、酸化ジルコニウム、またはケイ酸ジルコニウムなどの研磨スラリーは、硫酸およびまたはフッ化水素酸などの強酸性の洗浄液によって適切に除去される。その後、ガラス基板１は酸性の洗浄液を用いて洗浄される。

洗浄工程Ｓ６５において用いられる洗浄液は、ガラス基板１の耐化学性によっても異なるが、硫酸であれば１％〜３０％程度の濃度が好ましく、フッ化水素酸であれば０．２％〜５％程度の濃度が好ましい。これらの洗浄液を用いた洗浄は、水溶液が貯留された洗浄機の中で超音波を印加しながら行なわれるとよい。この際に用いられる超音波の周波数は、７８ｋＨｚ以上であることが好ましい。

（化学強化工程Ｓ７０）
洗浄工程Ｓ６５の後、ガラス基板１は化学強化される。化学強化液としては、たとえば硝酸カリウム（５０ｗｔ％）と硫酸ナトリウム（５０ｗｔ％）との混合液を用いることができる。化学強化液は、たとえば３００℃〜４８０℃に加熱される。洗浄したガラス基板１は、たとえば３００℃〜４８０℃に予熱される。ガラス基板１は、化学強化液中にたとえば３時間〜４時間浸漬される。

浸漬の際には、ガラス基板１の主表面２，３の全体が化学強化されるように、複数のガラス基板１が各々の端面で保持されるように、ホルダーに収納した状態で行なうことが好ましい。ガラス基板１を化学強化液中に浸漬することによって、ガラス基板１の表層のアルカリ金属イオン（リチウムイオンおよびナトリウムイオン）が、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きい化学強化塩（ナトリウムイオンおよびカリウムイオン）に置換される。これにより、ガラス基板１の表層にはたとえば５０μｍ〜２００μｍの厚さを有する圧縮応力層が形成される。

圧縮応力層の形成によってガラス基板１の表面が強化され、ガラス基板１は、良好な耐衝撃性を有することとなる。化学強化処理されたガラス基板１は、適宜洗浄される。たとえば、ガラス基板１は、硫酸で洗浄された後に、純水またはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等を用いてさらに洗浄される。その後、化学強化層を除去してもよい。

（精密研磨工程Ｓ８０）
化学強化工程Ｓ７０の後、ガラス基板１に対して精密研磨処理が実施される。精密研磨工程Ｓ８０は、ガラス基板１の主表面を鏡面状に仕上げることを目的としている。精密研磨工程Ｓ８０では、上述の粗研磨工程Ｓ６０と同様に、両面研磨機（図１１参照）を用いてガラス基板１に対する精密研磨が行なわれる。

精密研磨工程Ｓ８０と上記の粗研磨工程Ｓ６０とでは、使用される研磨液（スラリー）に含有される研磨砥粒、および、使用される研磨パッドの組成が異なる。精密研磨工程Ｓ８０では、粗研磨工程Ｓ６０よりも、圧縮応力層が形成されたガラス基板１の主表面２，３に供給される研磨液中の研磨砥粒の粒径を小さくし、研磨パッドの硬さを柔らかくする。

精密研磨工程Ｓ８０に用いられる研磨パッドとしては、たとえば軟質発泡樹脂ポリッシャーである。精密研磨工程Ｓ８０においては、遊離砥粒が用いられ、Ｃｅを主成分とする砥粒で第１研磨工程と、Ｓｉを主成分とする砥粒で研磨する第２研磨工程とを含む。

（スクラブ洗浄工程Ｓ９０）
精密研磨工程Ｓ８０の後、ガラス基板１に対してスクラブ洗浄処理が実施される。具体的には、精密研磨工程Ｓ８０において使用した研磨パッドから精密研磨後のガラス基板１を取り外した後、ガラス基板１の表面に洗浄液を供給しつつ、圧縮応力層が形成されたガラス基板１の表面に対してスクラブ洗浄装置を用いてスクラブ洗浄を行なう。

ガラス基板１は、両面研磨機の研磨パッドから取り外された後、一時的に水中保管されてもよい。水中保管により、精密研磨後にガラス基板１の表面が乾燥することを防ぎつつ、精密研磨後のガラス基板１に付着している研磨滓または遊離砥粒等の異物の量を低減することができる。所定の時間だけガラス基板１を水中保管した後、ガラス基板１をスクラブ洗浄装置にセットし、ガラス基板１に対するスクラブ洗浄を行なう。

スクラブ洗浄としては、たとえば、洗剤または純水等の洗浄液が用いられる。スクラブ洗浄に用いられる洗浄液のｐＨは、９．０以上１２．２以下であるとよい。この範囲内であれば、ζ電位を容易に調整でき、効率的にスクラブ洗浄を行なうことが可能となる。スクラブ洗浄としては、洗剤によるスクラブ洗浄と、純水によるスクラブ洗浄との双方を行なってもよい。洗剤および純水を用いることによって、より適切にガラス基板１を洗浄できる。洗剤によるスクラブ洗浄と純水によるスクラブ洗浄との間に、ガラス基板１を純水でさらにリンス処理してもよい。

スクラブ洗浄を行なった後に、ガラス基板１に対して超音波洗浄をさらに行なってもよい。洗剤および純水によるスクラブ洗浄を行なった後に、硫酸水溶液等の薬液による超音波洗浄、純水による超音波洗浄、洗剤による超音波洗浄、ＩＰＡによる超音波洗浄、およびまたは、ＩＰＡによる蒸気乾燥等を更に行なってもよい。

本実施の形態におけるガラス基板１の製造方法Ｓ１００としては、以上のように構成される。ガラス基板１の製造方法Ｓ１００を使用することによって、図２および図３に示す本実施の形態のガラス基板１を得ることができる。

（磁気薄膜形成工程Ｓ２００）
スクラブ洗浄処理が完了したガラス基板１の主表面２，３（またはいずれか一方の主表面２，３）に対し、磁気記録層が形成される。磁気記録層は、たとえば、Ｃｒ合金からなる密着層、ＣｏＦｅＺｒ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる配向制御下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、Ｃ系からなる保護層、およびＦ系からなる潤滑層が順次成膜されることによって形成される。磁気記録層の形成によって、図４および図５に示す情報記録媒体１０を得ることができる。

以下、本発明に係る実施の形態に用いられる情報記録媒体用のガラス基板１について、さらに詳細に説明する。

＜ガラス基板１＞
本実施の形態におけるガラス基板１は、ｍｏｌ％表示で、
ＳｉＯ_２：５６〜７１％、
Ａｌ_２Ｏ_３：５〜１５％、
Ｂ_２Ｏ_３：０〜３％、
Ｌｉ_２Ｏ：０．１〜６％、
Ｎａ_２Ｏ：０．１〜４％、
Ｋ_２Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：３〜１３％、
ＣａＯ：４〜２１％、
ＳｒＯ：０〜３％、
ＢａＯ：０〜３％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＺｒＯ_２：０〜３％、
ＣｅＯ_２：０〜２％、
ＳｎＯ_２：０〜２％、
ＴｉＯ_２：０〜５％、および、
Ｎｂ_２Ｏ_５：０〜３％、
となる含有範囲を有し、かつ
ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６４〜８０％、
Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：０．２〜６％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１４〜２８％、
（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２＝０．０１〜０．０６、および、
Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）＝０．３０〜０．９９、というガラス組成比率を満足する。

本実施の形態においては、ガラス組成を示す「％」表示は特に断らない限り「ｍｏｌ％」を示すものとする。「ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３」等のような化学式の加算表記は、そのような化学式で示される成分の合計量を示すものとする。たとえば、「ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３」とはＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計量を示す。

当該ガラス組成は、不可避不純物を除き上記に示された成分のみで構成されることが好ましい。

上記ガラス基板１を用いることで、磁気記録媒体の成膜および高温アニール時に、ガラス基板１の変形を抑制するとともに、ガラス基板１からのＬｉの拡散を抑制することを可能とする。

上記のような特性を示す本実施の形態の情報記録媒体用ガラス基板は、特に熱アシスト記録用のガラス基板として好適である。熱アシスト記録は、磁気記録媒体を局所的に加熱しながら情報記録を行なうものであるが、特に高密度記録を実現するために上記のようなＦｅ−Ｐｔ系磁性材料の使用が要求されることから、ガラス基板に対しても特に高い耐熱性が要求されるためである。

＜ガラス組成＞
本発明のガラス組成を構成する各構成成分について以下説明する。

ＳｉＯ_２は、ガラスの網目構造を形成する重要な成分である。本発明のガラス組成では、このようなＳｉＯ_２を５６〜７１％（本実施の形態におけるこのような数値範囲の表記は下限値および上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって「５６〜７１％」とは「５６％以上７１％以下」を示す）の範囲で含有する。

ＳｉＯ_２の含有量が５６％未満では、ガラス形成が困難となり、化学的耐久性が悪化する恐れがある。逆に７１％を超えると溶融性が悪化してしまう。そのためＳｉＯ_２の含有範囲は５６〜７１％の範囲とすることが必要である。その中でも好ましくは５８〜６９％の範囲である。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ＳｉＯ_２と共に網目構造を形成する重要な成分であり、耐熱性を向上させるだけではなく、イオン交換性能を向上させる働きを有している。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が５％より少ないと、化学的耐久性、イオン交換性能が低下する恐れがある。逆に１５％を超えると、イオン交換性能が低下し、更に溶融性が悪化してしてしまう。このためＡｌ_２Ｏ_３の含有範囲は５〜１５％の範囲とすることが必要である。その中でも好ましくは７〜１３％の範囲である。

Ｂ_２Ｏ_３は、ＳｉＯ_２と共に網目構造を形成する成分であり、溶融温度を低下させる働きを有しているので必要に応じて含有させる。３％を超えると、耐熱性の指標となるＴｇ（ガラス転移点）が低下してしまう。このためＢ_２Ｏ_３の含有量は０〜３％の範囲とすることが必要である。その中でも好ましくは０〜２％の範囲である。

ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３は、総量で６４〜８０％とした。これらはガラスの網目構造を形成する重要な成分であり、６５％より少ないとガラス形成が困難となる。逆に８０％を超えると粘度が高くすぎて溶融性が悪化してしまう。その中でも好ましくは６６〜７８％の範囲である。

Ｌｉ_２Ｏは、化学的耐久性を向上させ、更に溶融性を向上させるのに必要な成分である。Ｌｉ_２Ｏの含有量が０．１％より少ないと、Ｌｉ溶出の抑制効果と溶融性を向上させる効果が十分に得られない。逆に６％を超えると、Ｔｇが低下し、Ｌｉ溶出が悪化してしまう。そのため、Ｌｉ_２Ｏの含有量は０．１〜６％の範囲とすることが必要である。その中でも好ましくは０．２〜５％の範囲である。

Ｎａ_２Ｏは、溶融性を向上させるために必要な成分である。Ｎａ_２Ｏの含有量が０．１％より少ないと、粘度が高くなり液相温度が上昇して溶融性が悪化する。逆に４％を超えると、化学的耐久性が低下してしまう。そのためＮａ_２Ｏの含有量は０．１〜４％の範囲とすることが必要である。その中でも好ましくは０．２〜３％の範囲である。

Ｋ_２Ｏは溶融性を改善する効果を持っているので、必要に応じて含有させて良い。Ｋ_２Ｏの含有量が２％を超えるとＴｇが低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。そのためＫ_２Ｏの含有範囲は０〜２％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜１％の範囲である。

Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは、総量を０．２〜６％の範囲とした。この総量が０．２％より少ないと溶融性の十分な改善効果が得られない。逆に総量が６％を超えるとＴｇが低下し十分な耐熱性が得られず、化学的耐久性が悪化する。より好ましくは０．４〜５．５％の範囲である。

ＭｇＯは、耐熱性を向上すると共に溶融性を改善する効果を持っている。ＭｇＯの含有量が３％未満では、耐熱性を向上する効果と溶融性を改善する効果が得られず、逆に含有量が１３％を超えるとガラス構造が不安定となり、耐失透性が悪化してしまい成形困難となる。そのためＭｇＯの含有範囲は３〜１３％の範囲とした。その中でも好ましくは５〜１１％の範囲である。

ＣａＯは溶融性を改善する効果を持つと共に、Ｔｇを維持する効果を持っている。ＣａＯの含有量が４％未満では溶融性を改善する効果とＴｇを維持する効果が十分に得られず、逆に含有量が２１％を超えるとガラス構造が不安定となり、化学的耐久性が悪化してしまう。そのためＣａＯの含有範囲は４〜２１％の範囲とした。その中でも好ましくは６〜１９％の範囲である。

ＳｒＯは溶融性を改善する効果を持つと共に、Ｔｇを維持する効果を持っているので必要に応じて含有させる。ＳｒＯの含有量が３％を超えると耐失透性が悪化してしまい成形困難となる。そのためＳｒＯの含有範囲は０〜３％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜２％の範囲である。

ＢａＯは溶融性を改善する効果を持つと共に、Ｔｇを維持する効果を持っているので必要に応じて含有させる。ＢａＯの含有量が３％を超えると耐失透性が悪化してしまい成形困難となる。そのためＢａＯの含有範囲は０〜３％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜２％の範囲である。

ＺnＯは化学的耐久性を向上させると共に溶融性を改善する効果を持つので必要に応じて含有させる。ＺnＯの含有量が３％を超えるとガラス構造が不安定となり、耐失透性が悪化してしまう。そのためＺnＯの含有範囲は０〜３％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜２％の範囲である。

ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯの総量は、１４〜２８％の範囲とした。１４％より少ないとヤング率の向上と溶融性向上の効果が十分に得られない。逆に総量が２８％を超えると化学的耐久性が悪化する。より好ましくは１６〜２６％の範囲である。

ＴｉＯ_２は高温粘性を軟化させると共に化学的耐久性を向上する効果を持っている。ＴｉＯ_２の含有量が５％を超えるとガラス構造が不安定となり、耐失透性が悪化してしまい成形困難となる。そのためＴｉＯ_２の含有範囲は０〜５％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜４％の範囲である。

Ｎｂ_２Ｏ_５は、溶融性を向上させると共に、化学的耐久性を向上する効果を持っている。Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が３％を超えると、液相温度が上昇し耐失透性が悪化してしまう。そのためＮｂ_２Ｏ_５の含有範囲は０〜３％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜２％の範囲である。

ＺｒＯ_２はガラスの耐熱性を向上する効果があるので、必要に応じて含有させても良い。ただし、含有量が３％を超えると耐失透性が悪化してしまい、ガラス化が困難となる。そのため含有範囲は０〜３％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜２％の範囲である。

ＣｅＯ_２およびＳｎＯ_２は清澄剤としての役割を果たすので、必要に応じて含有させて良い。それぞれ含有量が２％を超えると耐失透性が悪化してしまい、ガラス化が困難となる。そのため含有範囲は０〜２％の範囲とした。その中でも好ましくは０〜１％の範囲である。これら２つ以外でも、Ｓｂ_２Ｏ_３等の清澄剤としての役割を果たす原料に制限は無く、０〜２％の範囲で含有させても良い。

（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２は、０．０１〜０．０６の範囲とすることが望ましい。比率が０．０１未満では化学的耐久性が悪化してしまい、比率が０．０６を超えると、逆に化学的耐久性が悪化してしまう。（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２を所定の比率で含有させることでガラスの網目構造の一部に入り骨格としての耐久性が大きく向上し、ガラスのＬｉイオンの拡散速度も抑制することで、磁気薄膜への拡散を抑制する。望ましい範囲は、０．０１２〜０．０５の範囲である。Ｎｂ_２Ｏ_５とＴｉＯ_２は、どちらか一方を必須で含有しない限り、これらの効果は得られない。

Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）は、０．３０〜０．９９の範囲とすることが望ましい。０．０３未満ではＬｉ溶出量が悪化してしまうので、所定の量以上のＬｉ_２Ｏ含有を必須とする。逆に、１．００でＬｉ_２Ｏのみ含有した場合は、Ｎａ、Ｋの溶出が悪化してしまう。Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）を所定の比率で含有することで、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴＩＯ_２との相乗効果を示してＬｉ拡散速度が抑制される。望ましい範囲は、０．５０〜０．９５の範囲である。

（実施例１〜１５、および、比較例１〜７）
図７から図９に、各実施例および各比較例におけるガラス組成を示す。実施例１〜１５に記載のガラス組成となるように、所定量の原料粉末を白金るつぼに秤量して入れ、混合する。その後、電気炉中で１５００℃で溶解した。原料が充分に溶解したのち、白金製の撹拌羽をガラス融液に挿入し、１時間撹拌した。

その後、撹拌羽を取り出し、３時間静置した後、金型に融液を流しこむことによってガラスブロックを得た。その後、各ガラスのガラス転移点付近でガラスブロックを２時間保持した後、徐冷して歪取りを行なった。

得られたガラスブロックを、厚み約１.０ｍｍの２．５インチの円盤形状にスライスし、内周、外周を同心円としてカッターを用いて切り出し、円盤形状のガラス基板とした。ガラス基板の両面に対して粗研磨および研磨を行なった。

その後、ガラス基板の洗浄を行なうことにより各実施例および各比較例に示す、厚みが０．８ｍｍである情報記録媒体用ガラス基板を作製した。この作製した情報記録媒体用ガラス基板について下記物性評価を行なった。

ガラスの材料物性測定（ガラス転移点Ｔｇ、Ｓｉ溶出量、高温粘性）は、それぞれ下記の方法で測定を実施した。

＜ガラス転移点（Ｔｇ）＞
示差熱測定装置（商品名：EXSTAR6000、セイコーインスツルメンツ社製）を用いて、室温〜９００℃の温度範囲を１０℃／ｍｉｎの昇温速度で、粉末状に調整したガラス試料を加熱し測定することにより、ガラス転移点を測定した。

＜Ｌｉ溶出量＞
ガラス基板の表面を酸化セリウムで研磨して、Ｒａ値が２ｎｍ以下の平滑面とした。その後、ガラス基板の表面を洗浄し、８０℃のＲＯ水５０ｍｌ中に２４時間浸漬した。その後、ＩＣＰ発光分光分析装置で溶出液を分析し算出した。

＜耐熱テスト＞
ガラス基板にＦｅ−Ｐｔ合金を成膜し、その後６００℃×１時間で熱処理した後の平坦度で判断した。平坦度は、白色光干渉式表面形状測定機（Optiflat（Phase Shift Technology社製））を用いて測定した。各実施例のガラス基板は、熱処理前の平坦度は、２．０Å〜２．３Å程度であった。

＜ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）テスト＞
ガラス基板にＦｅ−Ｐｔ合金を成膜し、その後６００℃×１時間で熱処理した後に、１５０００ｒｐｍで動作させた際の読み取りエラー回数で評価した。評価は各実施例、各比較例で１００枚ずつ行ない、そのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）テストのエラー回数の総数を、図７〜図９に示した。図７〜図９に示すｍｏｌ％の値は、小数第２位を四捨五入して小数点以下１桁までを有効数字として用いる。

図７〜図９に示す、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）テストのエラー回数に関して、エラー回数が０回〜２回を評価「Ａ」、エラー回数が３回〜５回を評価「Ｂ」、エラー回数が６回以上を評価「Ｃ」とした。

図７〜図９より明らかなように、各実施例のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用のガラス基板は、各比較例のＨＤＤ用ガラス基板に比べ、磁気記録媒体の成膜および高温アニール時にガラス基板の変形が発生していない。さらに、各ガラス成分を所定の割合で含有させて、かつ、（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２、および、Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）の両方を所定の範囲とすることで、Ｌｉイオンを含有し、かつ、Ｌｉの拡散を抑制して良好なＳＮＲ特性を得ることを可能とし、その結果、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）テストで優れた評価が得られた。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ガラス基板、２，３ 主表面、４ 内周端面、５，１５ 孔、６ 外周端面、１０ 情報記録媒体、１２ 圧縮応力層、１４ 磁気記録層、２０ 筐体、２１ ヘッドスライダー、２２ サスペンション、２３ アーム、２４ 垂直軸、２５ ボイスコイル、２６ ボイスコイルモーター、２７ クランプ部材、２８ 固定ネジ、３０ 情報記録装置。

Claims (5)

1. ｍｏｌ％表示で、
   ＳｉＯ_２：５６〜７１％、
   Ａｌ_２Ｏ_３：５〜１５％、
   Ｂ_２Ｏ_３：０〜３％、
   Ｌｉ_２Ｏ：０．１〜６％、
   Ｎａ_２Ｏ：０．１〜４％、
   Ｋ_２Ｏ：０〜２％、
   ＭｇＯ：３〜１３％、
   ＣａＯ：４〜２１％、
   ＳｒＯ：０〜３％、
   ＢａＯ：０〜３％、
   ＺｎＯ：０〜３％、
   ＺｒＯ_２：０〜３％、
   ＣｅＯ_２：０〜２％、
   ＳｎＯ_２：０〜２％、
   ＴｉＯ_２：０〜５％、および、
   Ｎｂ_２Ｏ_５：０〜３％、
   となる含有範囲を有し、かつ、
   ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６４〜８０％、
   Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：０．２〜６％、
   ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１４〜２８％、
   （Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２＝０．０１〜０．０６、および、
   Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）＝０．３０〜０．９９、
   というガラス組成比率を満足し、
   Ｌｉ _２ Ｏ＋Ｎａ _２ Ｏ＋Ｋ _２ Ｏは、３モル％以下である、情報記録媒体用ガラス基板。
2. ｍｏｌ％表示で、
   ＳｉＯ_２：５８〜６９％、
   Ａｌ_２Ｏ_３：７〜１３％、
   Ｂ_２Ｏ_３：０〜２％、
   Ｌｉ_２Ｏ：０．２〜５％、
   Ｎａ_２Ｏ：０．２〜３％、
   Ｋ_２Ｏ：０〜１％、
   ＭｇＯ：５〜１１％、
   ＣａＯ：６〜１９％、
   ＳｒＯ：０〜２％、
   ＢａＯ：０〜２％、
   ＺｎＯ：０〜２％、
   ＺｒＯ_２：０〜２％、
   ＣｅＯ_２：０〜１％、
   ＳｎＯ_２：０〜１％、
   ＴｉＯ_２：０〜４％、
   Ｎｂ_２Ｏ_５：０〜２％、
   となる含有範囲を有し、かつ、
   ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３：６６〜７８％、
   Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：０．４〜５．５％、
   ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１６〜２６％、
   （Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２）／ＳｉＯ_２＝０．０１２〜０．０５、および、
   Ｌｉ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）＝０．５０〜０．９５、というガラス組成比率を満足する、請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
3. Ｌｉ_２Ｏは、２．５モル％以下である、請求項１または請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
4. 当該情報記録媒体用ガラス基板は、熱アシスト記録用の情報記録媒体用のガラス基板である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板上に磁気記録層を有する情報記録媒体。

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