JPH11221742A - 研磨方法及び研磨装置並びに磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体 - Google Patents

研磨方法及び研磨装置並びに磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体

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JPH11221742A
JPH11221742A JP10288854A JP28885498A JPH11221742A JP H11221742 A JPH11221742 A JP H11221742A JP 10288854 A JP10288854 A JP 10288854A JP 28885498 A JP28885498 A JP 28885498A JP H11221742 A JPH11221742 A JP H11221742A
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Takemi Miyamoto
武美 宮本
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Hoya Corp
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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス基板表面の高清浄化を高いレベルで達
成しうる研磨方法及び研磨装置等の提供する。 【解決手段】 中心部に円孔を有する円板状のガラス基
板（ＭＤ基板１）を遊離砥粒を含有した研磨液５０に浸
漬し、前記ガラス基板の内周端面を、遊離砥粒を含有し
た研磨液を用いて研磨ブラシ４又は研磨パッドと回転接
触させて研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨方法及び研磨
装置に関し、特に磁気記録媒体用ガラス基板等の内周端
面等の研磨に好適に使用できる研磨方法及び研磨装置等
に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク等の磁気記録媒体用基板と
しては、アルミニウム基板が広く用いられてきたが、磁
気ディスクの小型・薄板化と、高密度記録化に伴い、ア
ルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に
優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。この磁
気記録媒体用ガラス基板には、一般に基板強度を上げる
ため、化学強化されたガラス基板や、結晶化によって基
板強度を上げた結晶化ガラス基板が用いられている。
【０００３】また、磁気ヘッドの方も高密度記録化に伴
って、薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッ
ド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移
してきている。したがって、ガラス基板を用いた磁気記
録媒体を磁気抵抗型ヘッドで再生することが、これから
の大きな潮流となることが予想されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように磁気ディス
クは高密度記録化のため種々の改良が加えられており、
このような磁気ディスクの進歩に伴って、磁気記録媒体
用ガラス基板にも次々に新しい課題が発生してきてい
る。その一つにガラス基板表面の高清浄化がある。これ
は、ガラス基板表面に異物が付着していると、ガラス基
板表面上に形成する薄膜の膜欠陥の原因となったり、薄
膜表面の凸部となって、適正なグライド・ハイトが得ら
れないといった問題を引き起こす。また、ガラス基板を
用いた磁気記録媒体を磁気抵抗型ヘッドで再生する際、
記録密度の向上を求めてヘッドのフライングハイト（浮
上高さ）を下げると、再生の誤動作、あるいは、再生が
不可能になる現象に遭遇することがあり、問題となって
いる。この原因は、磁気ディスク表面にガラス基板上の
パーティクルによって形成された凸部が、サーマル・ア
スペリティ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｓｐｅｒｉｔｙ）とな
って、磁気抵抗型ヘッドに熱が発生し、ヘッドの抵抗値
を変動させ、電磁変換に悪影響を与えていることがその
原因である。
【０００５】上述したような磁気記録媒体用ガラス基板
表面の異物の原因は、ガラス基板の端面の表面状態が平
滑でないため、この端面が樹脂製ケースの壁面と擦過
し、この擦過によって発生する樹脂やガラスのパーティ
クルや、ガラス基板の内周端面及び外周端面部に捕捉さ
れるその他のパーティクルが、表面に付着することが大
きな要因となっている。特に、ガラス基板の内周端面は
外周端面に比べ表面状態が粗いのでパーティクルを捕捉
しやすく、ガラス基板表面の高清浄化の障害になってい
ることを本発明者らは突き止めた。
【０００６】なお、ガラス基板の端面部に発生するクラ
ックを化学的エッチングで除去して基板強度の向上を図
る技術が提案されているが（特開平７−２３０６２１号
公報）、この場合、クラックの深さは減少するがクラッ
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、かえってガラス基板表面の高清浄化の
障害になるという問題がある。また、化学的エッチング
によるものなので端面部の表面精度を高いレベルでコン
トロールすることが困難であるという問題もある。さら
に、クラックを完全に除去することが困難であり抗折強
度が十分でないという問題がある。
【０００７】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、ガラス基板等の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、特に研磨が困難なガラ
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、したがって基板表面の高清浄化
を高いレベルで達成しうる研磨方法及び研磨装置等の提
供を第一の目的とする。また、ガラス基板表面の高清浄
化を高いレベルで達成した磁気記録媒体用ガラス基板の
提供を第二の目的とする。さらに、基板表面の異物に起
因するトラブルを極力抑えた磁気記録媒体の提供を第三
の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成としてある。
【０００９】（構成１）中心部に円孔を有する円板状体
の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有した
研磨液を用いて研磨することを特徴とする研磨方法。
【００１０】（構成２）中心部に円孔を有する円板状の
ガラス基板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、前記
ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒
を含有した研磨液を用いて研磨することを特徴とする研
磨方法。
【００１１】（構成３）中心部に円孔を有する円板状の
ガラス基板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、前記
ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒
を含有した研磨液を用いて研磨ブラシ又は研磨パッドと
回転接触させて研磨することを特徴とする研磨方法。
【００１２】（構成４）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構成
１乃至３記載の研磨方法。
【００１３】（構成５）構成１乃至４記載の研磨方法に
よりガラス基板の内周端面及び／又は外周端面を研磨す
る工程を有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。
【００１４】（構成６）磁気記録媒体用ガラス基板にお
いて、内周端面及び／又は外周端面の面取部及び／又は
側壁部の表面粗さＲａが０．００１〜０．０４μｍであ
ることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
【００１５】（構成７）構成６記載の磁気記録媒体用ガ
ラス基板上に、少なくとも磁性層を形成したことを特徴
とする磁気記録媒体。
【００１６】（構成８）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
磁気記録媒体であることを特徴とする構成７記載の磁気
記録媒体。
【００１７】（構成９）磁性層が、ＣｏＰｔ系の磁性層
であることを特徴とする構成７又は８記載の磁気記録媒
体。
【００１８】（構成１０）研磨液を収容する研磨液収容
部と、該研磨液収容部の底部に設けられた回転保持台
と、該回転保持台上に着脱自在に装着されかつ中心部に
円孔を有する多数の円板状体を収容する基板ケースと、
円板状体の円孔部分に挿入される回転ブラシとを備えた
ことを特徴とする研磨装置。
【００１９】（構成１１）前記回転ブラシの回転軸を回
転ブラシの両端から突出させ、回転軸の一方を回転駆動
装置に取り付けるとともに、少なくとも他方の回転軸に
軸受を設けたことを特徴とする構成１０記載の研磨装
置。
【００２０】なお、本発明でいう内周端面及び外周端面
には、面取りした面取り部と、側壁部とをそれぞれ含
む。
【作用】
【００２１】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。
【００２２】構成２によれば、遊離砥粒を含有した研磨
液に浸漬して研磨を行うことで、内周端面及び／又は外
周端面に常に十分な研磨液が存在することになるので、
液切れによる研磨不足や研磨不良を来すことがない。
【００２３】構成３によれば、遊離砥粒を含有した研磨
液への浸漬とブラシ研磨等とを組み合わせることで、特
に高精度の研磨が困難なガラス基板の内周端面等の表面
状態をより低コストで効率よく高いレベルで平滑にでき
る。また、ガラス基板の内周端面及び外周端面における
面取り部に加え側壁部も同時に低コストで効率よく高い
レベルで平滑にできる。面取り部と側壁部の両方が平滑
であれば本発明の効果はより大きい。なお、穴径の小さ
い内周端面を回転ブラシで研磨しようとする場合、回転
ブラシに研磨液を連続的に供給する態様では、高速回転
する回転ブラシによって研磨液が飛散してしまったり、
回転ブラシの周囲が真空状態となって研磨剤が入らなか
ったりして被研磨面に研磨液が十分に行き渡らないとい
った問題があるが、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬す
ることで液切れによる研磨不足や研磨不良を来すことが
ない。また、回転ブラシのブラシ毛として腰の強いもの
を用いた場合であっても、研磨液の粘性抵抗等により研
磨液に浸漬されたブラシ毛の弾性力が緩和されてブラシ
毛が被研磨面に必要以上に激しく衝突することがないの
で、被研磨面にスクラッチ等の傷をつける恐れを著しく
軽減できる。さらに、例えば、ブラシ毛をその回転軸上
に螺旋状に植毛することで、研磨液の流動を促し被研磨
面に常に新鮮な研磨液を循環供給することができ、研磨
効率、再現性及び精度を高めることができる。
【００２４】構成４によれば、遊離砥粒を含有した研磨
液の粘度を１．５〜２５ｃｐｓ（２０℃）の範囲とする
ことで、研磨効率、再現性及び研磨精度を高めることが
できるとともに、被研磨面にスクラッチ等の傷をつける
恐れを著しく軽減できる。同様の観点から、遊離砥粒を
含有した研磨液の粘度は１．８〜５ｃｐｓ（２０℃）の
範囲とすることがより好ましい。
【００２５】構成５によれば、ガラス基板表面の高清浄
化を高いレベルで達成しうるとともに、抗折強度に優れ
た磁気記録媒体用ガラス基板を製造できる。
【００２６】構成６によれば、磁気記録媒体用ガラス基
板における内周端面及び／又は外周端面の面取部及び／
又は側壁部の表面粗さを規定することで、ガラス基板表
面の高清浄化を高いレベルで達成しうるとともに、抗折
強度に優れた磁気記録媒体用ガラス基板を確実に得られ
る。同様の観点から、磁気記録媒体用ガラス基板におけ
る内周端面及び／又は外周端面の面取部及び／又は側壁
部の表面粗さは、Ｒａ：０．００１〜０．０３μｍ以
下、Ｒｍａｘ：０．５μｍ以下とすることがより好まし
い。
【００２７】構成７によれば、磁気記録媒体用ガラス基
板表面の高清浄化及び抗折強度の向上を図っているの
で、磁気記録媒体とした場合、ガラス基板表面に端面に
起因する異物が付着することがないのでガラス基板表面
上に形成する薄膜の膜欠陥がなく、また、グライド・ハ
イトを低くできる。
【００２８】構成８によれば、 構成７と同様の効果に
加え、ヘッドのフライングハイトを下げても、サーマル
・アスペリティに起因する再生の誤動作や、再生が不可
能になることがなく、したがって、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が得られる。
【００２９】構成９によれば、上記構成の効果に加え、
磁気特性に優れた磁気記録媒体が得られる。
【００３０】構成１０によれば、回転保持台の回転運動
と、回転ブラシの回転運動により、内周端面等を極めて
効率よく擦ることを可能にし、被研磨面に傷をつけるこ
となく、高精度で高効率な研磨を行うことができる。ま
た、回転ブラシの回転運動により研磨液を槽内で循環で
き研磨剤の沈降を防止できる。なお、回転ブラシに加え
研磨液の循環手段をさらに設けてもよい。
【００３１】構成１１によれば、少なくとも回転駆動装
置側とは反対側の回転軸に軸受を設けることにより、端
面の研磨時においても、回転軸がずれることがなく端面
を研磨することができるので、表面粗さ、サイズにばら
つきがない高精度な研磨を行うことができる。軸受とし
ては、べアリング、ボ−ル軸受、ころ軸受、すべり軸受
など公知の軸受を使用することができる。なお、軸受
は、回転ブラシを挿入する際のガイド部材としての役割
も果たす。この場合、軸受の入口の内径を広くすること
ができ、これにより回転ブラシの回転軸を軸受に挿入し
易くなるので好ましい。また、軸受は、複数設けること
ができ、回転駆動装置側の回転軸にも設けることができ
る。
【００３２】
【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに具体
的に説明する。
【００３３】実施例１ 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。
【００３４】まず、本発明の研磨装置の一例について説
明する。図１において、１は研磨対象である磁気ディス
ク用ガラス基板（以下ＭＤ基板という）、２は多数のＭ
Ｄ基板１を研磨液中に浸漬させつつ収納する基板ケー
ス、３は基板ケース２を回動自在に固定保持する回転保
持台、４は多数積層されたＭＤ基板１の内周穴部に挿入
された回転ブラシ、５は研磨液を収容する研磨液収容部
である。
【００３５】基板ケース２は、軸方向上部からカラー２
１を介して締め付けカバー２２を締め込むことで、各Ｍ
Ｄ基板１どうしの主表面間の摩擦係数により、基板ケー
ス２や回転ブラシ４の回転に影響されることなくＭＤ基
板１を保持する機構を有する。なお、この基板ケース２
には、ケース内外部の研磨液が流通できるように適当な
部位に研磨液流通孔２３が設けてある。
【００３６】回転保持台３は、研磨液収容部５の底板５
１の中心部に気密的に取り付けられた回転軸部３１の回
転軸３２に結合され、その回転軸３２を正逆の双方向に
回転駆動する回転駆動装置３４によって回転できるよう
になっている。なお、この回転駆動装置３４はその回転
数を可変できるようになっており、研磨目的に応じた適
切な回転数を選定できるようになっている。また、回転
軸部３１における回転軸カバー３３に設けられたエアー
供給口３５からエアー供給路３６を通じてエアーを供給
することにより、エアーシール層３７を形成して、研磨
液が回転軸３２に流入するのを防ぐ。研磨液収容部５
は、円板状の底板５１の外周部に筒状の側壁５２が気密
的に取り付けられたもので、研磨液５０を収容する。
【００３７】回転ブラシ４は、回転駆動装置４１の回転
軸４２に接続されており、正逆の双方向に回転可能に構
成されている。回転ブラシ４は、初期状態においては回
転ブラシ４の回転中心の位置が、基板ケース２の回転中
心と一致するように設定されている。また、回転ブラシ
４は、ブラシ毛４３のＭＤ基板１への接触長さを加減す
るため、エアシリンダ等を利用した機構（図示せず）に
よって、ＭＤ基板１の内周端面への押しつけ、つまりブ
ラシの回転軸方向に対し垂直方向への押しつけ量が調整
可能に構成されている。回転ブラシ４は、カム機構（図
示せず）によって、上記内周端面への押しつけと同時に
ブラシの回転軸方向に沿って往復しつつ揺動運動ができ
るように構成されている。
【００３８】なお、回転ブラシ４は、図５（ａ）及び
（ｂ）に示すように、回転駆動装置側の回転軸４４とは
反対側の回転軸４５に回転軸を固定する軸受４６を設
け、この軸受に回転軸を挿入することにより、端面の研
磨時においても回転軸がずれることがなく研磨すること
ができるので好ましい。
【００３９】回転ブラシ４のブラシ毛４３としては、蛇
行形にカールさせたナイロン繊維（直径０．１〜０．３
ｍｍ、長さ５〜１０ｍｍ）が使用されているが、ナイロ
ン繊維の代わりに塩化ビニル繊維、豚毛、ピアノ線、ス
テンレス製繊維などを用いてもよい。硬度が低い繊維、
あるいは柔軟性の高い繊維を利用すれば、ブラシ毛の弾
性変形によって擦る力が過大になることを防止でき、ス
クラッチなどの傷の発生をより良好に防止できる。ま
た、カールさせた繊維は、窪み等に対する接触性がよ
く、例えば、図２に示すＭＤ基板１の面取り部１ｂをよ
り効率よく研磨することが可能になるが、面取り部１ｂ
の研磨の効率をそれ程考慮しなければカールのない直線
状の繊維を利用してもよい。なお、ブラシ毛４３とし
て、樹脂に研磨剤を混入しこれを成形してブラシ毛に研
磨剤を含有したものを用いれば、研磨速度をさらに高め
ることができる。研磨剤としては、酸化セリウムが使用
されているが、他にも酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニウム、酸化マンガン等の研磨剤を用いることも
できる。好ましくは、被研磨物の材料（ＭＤ基板）に近
い硬さのものが望ましく、ガラス基板の場合、酸化セリ
ウムが望ましい。研磨剤が硬すぎるとガラス基板端面に
傷を与えることになってしまい好ましくなく、又研磨剤
が軟らかすぎるとガラス基板端面を鏡面にすることがで
きなくなるので好ましくない。また、研磨剤の平均粒径
としては、１〜５μｍが好ましい。１μｍ未満の場合、
研磨剤がガラス基板を研削する力が弱く、回転ブラシの
先端が直接ガラス基板端面に接触した状態で研磨される
ことが多くなるので、ＭＤ基板の面取り形状を制御する
ことが難しく、端面（側壁面）と面取り部の間の箇所
が、だれてしまうので好ましくなく、５μｍを超える場
合、研磨剤の粒径が大きいので鏡面粗さが大きくなると
ともに、研磨液収容部の底に研磨剤が沈殿しやすくなる
ので、研磨中に回転ブラシとガラス基板との間に研磨剤
が介在されることなく研磨される場合が発生してしまう
こともあり、望ましい表面粗さが得られないので好まし
くない。研磨パッドとしては、例えば、スウェード、ベ
ロアを素材とする軟質ポリシャや、硬質ベロア、ウレタ
ン発砲、ピッチ含浸スウェード等の硬質ポリシャなどが
挙げられる。
【００４０】次に上記研磨装置を用いた研磨方法の一例
について説明する。まず、回転ブラシ４を基板ケース２
の上から適当量退避させておき、基板ケース２に多数の
ＭＤ基板１を、カラー２１を上下に配置して締め付けカ
バー２２を締め込むことによりクランプする。このと
き、ＭＤ基板１の内周穴部の芯ずれは、基板ケース２の
内周部とＭＤ基板１の外周部との寸法差によるクリアラ
ンスで決定される。このクリアランスについては、作業
性、基板ケース内周部の真円度により調整が必要だが、
ＪＩＳ Ｂ ０４０１（１９８６）における、はめあいの
すきまばめから中間ばめの範囲が適正である。
【００４１】上記ＭＤ基板１を多数セットした基板ケー
ス２を、回転保持台３にセットする。ここで、セットす
るＭＤ基板１は既に内外周の面取り加工等が済んだもの
である。
【００４２】次いで、基板ケース２の回転中心と同一線
上にある回転ブラシ４を図１のようにＭＤ基板１の内周
部に挿入する。回転ブラシ４の停止位置はセットされた
ＭＤ基板１の最下部１’から最上部１”までの範囲が回
転ブラシ４のブラシ毛４３の植毛範囲内に収まる位置と
する。
【００４３】続いて、研磨液収容部５に研磨液５０を適
当量だけ満たす。ここで、適当量とは、ＭＤ基板１の締
め付けカバー２２の上端面が僅かに液面下に位置するよ
うになる量である。この量は研磨目的に応じて適宜決定
される。研磨液を満たす時期は、回転ブラシ４をＭＤ基
板１の内周穴部に挿入する前、あるいは挿入と同時期で
もよい。次に、回転ブラシ４のブラシ毛４３がＭＤ基板
１の内周端面に当接するように、回転ブラシ４の押し付
け量を調整する。この調整は、ブラシ毛４３がカールし
たナイロン繊維の場合にあっては、ブラシ毛４３の先端
位置がＭＤ基板１の被研磨面に１〜５ｍｍ程度押しつけ
られた位置とする。なお、エアシリンダ等を利用した機
構によって、ＭＤ基板１の内周端面への押しつけによる
ブラシの接触圧を調整することが好ましい。具体的に
は、例えば、強いブラシ毛ではエアシリンダの空気圧を
０．０５〜０．１ＭＰａの範囲とすることが好ましく、
弱いブラシ毛ではエアシリンダの空気圧を０．０５〜１
ＭＰａの範囲とすることが好ましい。
【００４４】次に、回転保持台３と回転ブラシ４とを互
いに逆方向に回転させた状態で、研磨を行う。この場
合、好ましい回転ブラシの回転数は空転時で１０００〜
２００００ｒｐｍである。本実施例では、回転保持台３
の回転数は６０ｒｐｍとし、回転ブラシ４の研磨液中で
の回転数は４０００ｒｐｍ（空転時は１００００ｒｐ
ｍ）とし、研磨時間は約１０分とした。そして、所定量
の研磨が終了したら、装置を止め、研磨液５０を基板ケ
ース２が取り外せる量まで抜き取り、基板ケース２を取
り出す。なお、この基板ケース２の取り外しの際は、回
転ブラシ４を基板ケース２の脱着に干渉しない位置へ移
動させておく必要がある。最後に、取り出した基板ケー
ス２からＭＤ基板１をセットしたときと逆の順番で取り
出す。
【００４５】評価 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。
【００４６】実施例２ 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。
【００４７】（１）第１砂掛け工程 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９
６ｍｍφ、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。
【００４８】なお、アルミノシリケイトガラスとして
は、モル％表示で、ＳｉＯ2を５７〜７４％、ＺｎＯ2を
０〜２．８％、Ａｌ2Ｏ3を３〜１５％、ＬｉＯ2を７〜
１６％、Ｎａ2Ｏを４〜１４％、を主成分として含有す
る化学強化用ガラスを使用した。
【００４９】次いで、ガラス基板に砂掛け加工を施し
た。この砂掛け工程は、寸法精度及び形状精度の向上を
目的としている。砂掛け加工は、ラッピング装置を用い
て行い、砥粒の粒度を＃４００として行った。
【００５０】詳しくは、粒度＃４００のアルミナ砥粒を
用い、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、キャリア内に収納
したガラス基板の両面を面精度０〜１μｍ、表面粗さ
（Ｒｍａｘ）（ＪＩＳ Ｂ ０６０１で測定）６μｍ程度
にラッピングした。
【００５１】次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の
中心部に円孔（直径２０ｍｍφ）を開けるとともに、外
周端面及び内周端面に所定の面取り加工を施した。この
ときのガラス基板の内外周端面の表面粗さは、Ｒｍａｘ
で１４μｍ程度であった。
【００５２】（２）端面研磨工程 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。
【００５３】上記端面研磨を終えたガラス基板を水洗浄
した。
【００５４】（３）第２砂掛け工程 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。
【００５５】上記砂掛け加工を終えたガラス基板を、中
性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００５６】（４）第一研磨工程 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。
【００５７】詳しくは、ポリシャ（研磨布）として硬質
ポリシャ（セリウムパッドＭＨＣ１５：スピードファム
社製）を用い、以下の研磨条件で第一研磨工程を実施し
た。
【００５８】研磨液：酸化セリウム＋水 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
【００５９】上記第一研磨工程を終えたガラス基板を、
中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、
洗浄した。
【００６０】（５）第二研磨工程 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。
【００６１】上記第二研磨工程を終えたガラス基板を、
中性洗剤、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次
浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加
した。
【００６２】（６）化学強化工程 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。
【００６３】このように、化学強化溶液に浸漬処理する
ことによって、ガラス基板表層のリチウムイオン、ナト
リウムイオンは、化学強化溶液中のナトリウムイオン、
カリウムイオンにそれぞれ置換されガラス基板は強化さ
れる。
【００６４】ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層
の厚さは、約１００〜２００μｍであった。
【００６５】上記化学強化を終えたガラス基板を、２０
℃の水槽に浸漬して急冷し約１０分間維持した。
【００６６】上記急冷を終えたガラス基板を、約４０℃
に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに上記
硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水、純水、ＩＰＡ
（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各
洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には
超音波を印加した。
【００６７】評価 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（４００
０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。
【００６８】（７）磁気ディスク製造工程 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。
【００６９】得られた磁気ディスクについて異物により
磁性層等の膜に欠陥が発生していないことを確認した。
また、グライドテストを実施したところ、ヒット（ヘッ
ドが磁気ディスク表面の突起にかすること）やクラッシ
ュ（ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること）
は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生
試験を行ったところ、サーマル・アスペリティによる再
生の誤動作は認められなかった。
【００７０】実施例３ 内周端面の研磨前に、図４に示すように、直径２３０ｍ
ｍφ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６０
ｒｐｍ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Ｒｍａ
ｘ０．６μｍ、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ＤＤ
Ｓ−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。
【００７１】実施例４ 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０．０３μ
ｍ、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。
【００７２】比較例１ 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。
【００７３】比較例２ 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。
【００７４】実施例５〜６ 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。
【００７５】その結果、ソーダライムガラスの場合、ガ
ラス基板の外周端面と内周端面の表面粗さは、アルミノ
シリケートガラスに比べやや粗面ではあったが、実用上
問題はなかった。
【００７６】実施例７ 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（１００
０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）／Ｃｏ
ＰｔＣｒ（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。
【００７７】上記基板を、シリカ微粒子（粒経１００オ
ングストローム）を分散した有機ケイ素化合物溶液（水
とＩＰＡとテトラエトキシシランとの混合液）に浸し、
焼成することによってＳｉＯ2からなるテクスチャー機
能を持った保護層を形成し、さらに、この保護層上をパ
ーフロロポリエーテルからなる潤滑剤でディップ処理し
て潤滑層を形成して、ＭＲヘッド用磁気ディスクを得
た。
【００７８】上記磁気ディスクについて実施例２と同様
のことが確認された。
【００７９】実施例８ 下地層をＡｌ／Ｃｒ／Ｃｒとし、磁性層をＣｏＮｉＣｒ
Ｔａ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。
【００８０】上記磁気ディスクについて実施例７と同様
のことが確認された。
【００８１】実施例９〜１２、及び比較例３〜４ 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）、２
７．０ｃｐｓ（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。
【００８２】
【表１】
【００８３】表１に示すように、研磨液の粘度が１．３
ｃｐｓ、２７．０ｃｐｓのものには、端面にスクラッチ
状の傷があることが確認された。これは、粘度が１．５
ｃｐｓ未満の場合、研磨時にブラシとガラス基板との間
に砥粒が介在されていない箇所が発生し、ブラシが直接
ガラス基板に接触することによってできた傷と考えられ
る。また、２５．０ｃｐｓを超える場合は、粘度が大き
いために、回転ブラシを回転させる回転駆動装置に加わ
る負荷が大きくなるとともに、研磨剤が凝集しやすくな
り、研磨液収容部等に固着した研磨剤が研磨時に、再び
ブラシとガラス基板との間に介在され研磨されることに
よってできた傷と考えられる。
【００８４】以上好ましい実施例を挙げて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
【００８５】例えば、ガラス基板の種類や磁性層の種類
は実施例のものに限定されない。
【００８６】ガラス基板の材質としては、例えば、アル
ミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダア
ルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、
ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケー
トガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックな
どが挙げられる。
【００８７】アルミノシリケートガラスとしては、Ｓｉ
Ｏ2：６２〜７５重量％、Ａｌ2Ｏ3：５〜１５重量％、
Ｌｉ2Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ2Ｏ：４〜１２重量％、
ＺｒＯ2：５．５〜１５重量％を主成分として含有する
とともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ2の重量比が０．５〜２．
０、Ａｌ2Ｏ3／ＺｒＯ2の重量比が０．４〜２．５であ
る化学強化用ガラス等が好ましい。また、ＺｒＯ2の未
溶解物が原因で生じるガラス基板表面の突起をなくすた
めには、モル％表示で、ＳｉＯ2を５７〜７４％、Ｚｎ
Ｏ2を０〜２．８％、Ａｌ2Ｏ3を３〜１５％、ＬｉＯ2を
７〜１６％、Ｎａ2Ｏを４〜１４％含有する化学強化用
ガラス等を使用することが好ましい。このような組成の
アルミノシリケートガラス等は、化学強化することによ
って、抗折強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌ
ープ硬度にも優れる。
【００８８】磁性層としては、例えば、Ｃｏを主成分と
するＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、Ｃ
ｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉ
ＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、Ｃｏ
ＣｒＰｔＳｉＯなどの磁性薄膜が挙げられる。磁性層
は、磁性膜を非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、Ｃｒ
Ｖなど）で分割してノイズの低減を図った多層構成（例
えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣ
ｒＴａＰｔ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＴａＰｔなど）として
もよい。
【００８９】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）対応の磁性層として
は、Ｃｏ系合金に、Ｙ、Ｓｉ、希土類元素、Ｈｆ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｚｎから選択される不純物元素、又はこれら
の不純物元素の酸化物を含有させたものなども含まれ
る。
【００９０】また、磁性層としては、上記の他、フェラ
イト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ2、ＢＮなどからなる
非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の
磁性粒子が分散された構造のグラニュラーなどであって
もよい。また、磁性層は、内面型、垂直型のいずれの記
録形式であってもよい。
【００９１】本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、ガ
ラス基板端面から発生する微細なパーティクルを嫌う光
磁気ディスク用のガラス基板や、光ディスクなどの電子
光学用ディスク基板としても利用できる。また、本発明
の研磨方法及び研磨装置は、ガラス状カーボン、結晶材
料（単結晶材料を含む）、セラミック材料などの脆性材
料や、金属材料等の研磨方法及び研磨装置としても利用
できる。
【００９２】
【発明の効果】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。
【００９３】特に、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し
て研磨を行うことで、内周端面及び／又は外周端面に常
に十分な研磨液が存在することになるので、液切れによ
る研磨不足や研磨不良を来すことがない。また、回転ブ
ラシのブラシ毛として腰の強いものを用いた場合であっ
ても、研磨液の粘性抵抗等により研磨液に浸漬されたブ
ラシ毛の弾性力が緩和されてブラシ毛が被研磨面に必要
以上に激しく衝突することがないので、被研磨面にスク
ラッチ等の傷をつける恐れを著しく軽減できる。さら
に、例えば、ブラシ毛をその回転軸上に螺旋状に植毛す
ることで、被研磨面に常に新鮮な研磨液を循環供給する
ことができ、研磨効率、再現性及び精度を高めることが
できる。
【００９４】また、本発明の研磨装置によれば、回転保
持台の回転運動と、回転ブラシの回転運動により、内周
端面等を極めて効率よく擦ることを可能にし、被研磨面
に傷をつけることなく、高精度で高効率な研磨を行うこ
とができる。
【００９５】さらに本発明の磁気記録媒体によれば、ガ
ラス基板表面の異物による問題を回避でき、特に、磁気
抵抗型ヘッド又は大型磁気抵抗型ヘッド対応の磁気記録
媒体として好適な磁気記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る研磨装置を示す断面図
である。
【図２】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。
【図３】抗折強度試験機を示す断面図である。
【図４】外周端面の研磨の様子を示す平面図である。
【図５】本発明の研磨装置における回転ブラシの回転軸
に軸受を設けた様子を示す図であり、（ａ）は要部の断
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【符号の説明】
１ ＭＤ基板 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 (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中心部に円孔を有する円板状体の内周端
    面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有した研磨液を
    用いて研磨することを特徴とする研磨方法。
  2. 【請求項２】 中心部に円孔を有する円板状のガラス基
    板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、前記ガラス基
    板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有し
    た研磨液を用いて研磨することを特徴とする研磨方法。
  3. 【請求項３】 中心部に円孔を有する円板状のガラス基
    板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、前記ガラス基
    板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有し
    た研磨液を用いて研磨ブラシ又は研磨パッドと回転接触
    させて研磨することを特徴とする研磨方法。
  4. 【請求項４】 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乃
    至３記載の研磨方法。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４記載の研磨方法によりガ
    ラス基板の内周端面及び／又は外周端面を研磨する工程
    を有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。
  6. 【請求項６】 磁気記録媒体用ガラス基板において、内
    周端面及び／又は外周端面の面取部及び／又は側壁部の
    表面粗さＲａが０．００１〜０．０４μｍであることを
    特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の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したことを特徴とする
    磁気記録媒体。
  8. 【請求項８】 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
    体であることを特徴とする請求項７記載の磁気記録媒
    体。
  9. 【請求項９】 磁性層が、ＣｏＰｔ系の磁性層であるこ
    とを特徴とする請求項７又は８記載の磁気記録媒体。
  10. 【請求項１０】 研磨液を収容する研磨液収容部と、該
    研磨液収容部の底部に設けられた回転保持台と、該回転
    保持台上に着脱自在に装着されかつ中心部に円孔を有す
    る多数の円板状体を収容する基板ケースと、円板状体の
    円孔部分に挿入される回転ブラシとを備えたことを特徴
    とする研磨装置。
  11. 【請求項１１】 前記回転ブラシの回転軸を回転ブラシ
    の両端から突出させ、回転軸の一方を回転駆動装置に取
    り付けるとともに、少なくとも他方の回転軸に軸受を設
    けたことを特徴とする請求項１０記載の研磨装置。
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