WO2014103284A1 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 Download PDF

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WO2014103284A1
WO2014103284A1 PCT/JP2013/007549 JP2013007549W WO2014103284A1 WO 2014103284 A1 WO2014103284 A1 WO 2014103284A1 JP 2013007549 W JP2013007549 W JP 2013007549W WO 2014103284 A1 WO2014103284 A1 WO 2014103284A1
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WO
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polishing
base plate
glass substrate
glass
information recording
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Application number
PCT/JP2013/007549
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English (en)
French (fr)
Inventor
明広 坂本
塚田 和也
Original Assignee
Hoya株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a glass substrate for an information recording medium.
  • a typical example of such an information recording apparatus is a hard disk drive apparatus.
  • a hard disk drive device is a device that magnetically records (writes) information on a magnetic disk (hard disk) as an information recording medium having a recording layer formed on a substrate, and reproduces (reads) the recorded information. is there.
  • a so-called substrate a glass substrate is preferably used.
  • the hard disk drive device keeps the magnetic head floating above the magnetic disk without contacting the magnetic disk when information is recorded on or read from the magnetic disk. It is known that the recording density can be improved by reducing the flying height of the magnetic head. In recent years, the recording density of magnetic disks has been increased, and the flying height of the magnetic head has been reduced to about several nanometers. For these reasons, in order to further reduce the flying height of the magnetic head and increase the recording density, it is required that the glass substrate for the information recording medium has high smoothness.
  • Such a glass substrate for an information recording medium is manufactured by cutting a glass base plate (glass blank) obtained from molten glass and then polishing it. Specifically, a rough polishing process is first performed on the cut glass base plate with a polishing liquid containing cerium oxide as an abrasive, and further polished with a polishing liquid containing colloidal silica as an abrasive. Examples include a method of performing a precision polishing step. Thus, the glass substrate for information recording media with high smoothness was obtained by performing grinding
  • cerium oxide contains a rare earth element (rare earth), and thus there is a problem in terms of price and stable supply. It is possible.
  • Patent Document 1 describes a method for producing a glass substrate for a magnetic recording medium comprising a step of polishing using a polishing liquid containing abrasive grains having an average particle size of 5 to 3000 nm other than cerium oxide particles such as silica particles and zirconia particles. Has been.
  • Patent Document 1 it is possible to remove a work-affected layer generated on a main plane of a glass substrate during processing such as chamfering or grinding of the main surface without using cerium oxide abrasive grains, and a main plane having high smoothness. It is disclosed that a glass substrate for a magnetic recording medium having the following can be obtained.
  • examples of the polishing composition using an abrasive other than cerium oxide such as zirconium oxide as the abrasive grains include the techniques described in Patent Documents 2 to 5.
  • JP 2012-209010 A Special table 2003-510446 gazette Japanese Patent Laid-Open No. 2005-14204 JP 2005-23313 A JP 2005-34986 A
  • the present invention is a method for producing a glass substrate for information recording medium, which can produce a sufficiently high quality glass substrate for information recording medium while ensuring a high polishing rate without using cerium oxide as an abrasive.
  • the purpose is to provide.
  • One aspect of the present invention includes a polishing step of polishing the surface of the glass base plate by relatively moving the glass base plate and the polishing pad in a state where the polishing liquid is supplied onto the glass base plate.
  • the polishing liquid contains a mechanical abrasive and a cellulose-based additive, the average particle diameter of the mechanical abrasive is 0.5 to 1.5 ⁇ m, and the weight-average molecular weight of the cellulose-based additive is The method for producing a glass substrate for an information recording medium, characterized in that it is 20000-75000.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a polishing apparatus used in a polishing step in a method for manufacturing a glass substrate for an information recording medium according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view showing a glass base plate used in the method for manufacturing a glass substrate for an information recording medium according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a magnetic disk as an example of an information recording medium using the glass substrate for information recording medium manufactured by the method for manufacturing the glass substrate for information recording medium according to one embodiment of the present invention. It is.
  • An abrasive other than cerium oxide is a mechanical abrasive that mainly exhibits a mechanical polishing action rather than a chemical mechanical polishing action.
  • the polishing compositions described in Patent Documents 2 to 5 describe that hydroxyalkylalkylcellulose or the like is contained as an edge sag preventing agent. Since such an edge sag preventing agent needs to exert a thickening action, the hydroxyalkyl alkyl cellulose contained as an edge sag preventing agent has a relatively high molecular weight that can exert a thickening action. It is thought that.
  • polishing compositions described in Patent Documents 2 to 5 are used for polishing an aluminum magnetic disk substrate, and are not considered to be suitable for polishing a glass base plate.
  • the glass base plate and the polishing pad are relatively moved in a state where the polishing liquid is supplied onto the glass base plate.
  • a polishing liquid having a weight-average molecular weight of 20000 to 75000 is used.
  • the average particle size of the mechanical abrasive is relatively small, 0.5 to 1.5 ⁇ m. If polishing is performed with such a relatively small abrasive, it is possible to suppress the occurrence of scratches and end-face sagging, but it is considered that a sufficiently high polishing rate cannot be ensured. Therefore, it is considered that a plurality of the mechanical abrasives are gathered by containing the cellulose-based additive. It is considered that the aggregated mechanical abrasive has a large particle size in the aggregated state and can increase the polishing rate. In addition, this aggregated state is considered to be a relatively weak aggregated state that is dispersed when a strong pressure is applied.
  • the manufacturing method of the glass substrate for information recording media according to the present embodiment is not particularly limited as long as it includes the polishing step.
  • the polishing step is not particularly limited except that the polishing step is as described above, and any conventional manufacturing method may be used.
  • it is common to perform multiple times of polishing including a rough polishing step and a precision polishing step as a polishing step for polishing the main surface.
  • the polishing process according to the present embodiment is performed as the rough polishing process, and a precision polishing process is separately performed.
  • the polishing step is a rough polishing step, and further includes a precision polishing step of precisely polishing the surface of the glass base plate polished in the rough polishing step. It is preferable to provide. By doing so, a sufficiently high-quality glass base plate can be obtained as the glass base plate after the rough polishing step in the polishing step. In addition, a high-quality glass substrate for an information recording medium can be obtained.
  • polishing step in the method for manufacturing the glass substrate for information recording medium according to the present embodiment will be described.
  • the polishing step is not particularly limited as long as it is the above-described polishing step. Specifically, it is a step of polishing the surface of the glass base plate by relatively moving the glass base plate and the polishing pad while supplying the polishing liquid onto the glass base plate.
  • the polishing liquid contains a mechanical abrasive and a cellulose additive, and the average particle diameter of the mechanical abrasive is 0.5 to 1.5 ⁇ m.
  • the weight average of the cellulose additive A polishing liquid having a molecular weight of 20000 to 75000 is used.
  • the average particle diameter here is a median diameter (D50), and can be calculated from, for example, a particle size distribution measured using a laser diffraction scattering method or the like.
  • the weight average molecular weight can be measured using gel permeation chromatography or the like.
  • the polishing liquid used in this polishing step is not particularly limited as long as it is the above-described polishing liquid.
  • the abrasive contained in the polishing liquid includes a mechanical abrasive.
  • the mechanical abrasive is an abrasive other than cerium oxide, and is a mechanical abrasive that mainly exhibits a mechanical polishing action rather than a chemical mechanical polishing action.
  • Examples of the mechanical abrasive include aluminum oxide (alumina), zirconium oxide (zirconia), silicon carbide, titanium oxide (titania), particles of iron oxide (abrasive grains), and the like.
  • a natural abrasive such as corundum can be used. Of these, zirconium oxide and aluminum oxide are preferable as the mechanical abrasive.
  • each of the above abrasives may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the abrasive contained in the polishing liquid may contain cerium oxide in addition to the mechanical abrasive, but the abrasive is preferably made of a mechanical abrasive.
  • the abrasive is mainly composed of a mechanical abrasive.
  • the average particle diameter of the mechanical abrasive is 0.5 to 1.5 ⁇ m, preferably 0.8 to 1.2 ⁇ m. If the mechanical abrasive is too small, even in the production method according to this embodiment, the polishing rate tends not to be sufficiently increased. This is considered to be because a sufficient polishing rate cannot be ensured even if the mechanical abrasive is aggregated by containing the cellulose-based additive. On the other hand, if the mechanical abrasive is too large, the occurrence of scratches and the like cannot be sufficiently suppressed, and the quality of the finally obtained glass substrate tends to deteriorate. From these things, if the average particle diameter of the mechanical abrasive is within the above range, in the production method according to the present embodiment, a sufficiently high-quality glass substrate is obtained while ensuring a high polishing rate. Can do.
  • the content of the mechanical abrasive is preferably 6 to 20% by mass, and more preferably 10 to 15% by mass with respect to the total amount of the polishing liquid.
  • the content of the mechanical abrasive is within the above range, a higher-quality glass substrate can be obtained while increasing the polishing rate.
  • the cellulose additive is not particularly limited as long as it is a cellulose additive having a weight average molecular weight of 20000 to 75000. With such a cellulose-based additive, it is considered that relatively weak aggregation of the mechanical abrasive can be promoted while suppressing the viscosity of the polishing liquid from being excessively increased. Further, as described above, the weight average molecular weight of the cellulose-based additive is 20000-75000, preferably 25000-50000. If the weight average molecular weight of the cellulose-based additive is within the above range, a sufficiently high-quality glass substrate can be obtained while ensuring a high polishing rate in the production method according to this embodiment. This is considered to be because the aggregated state of the mechanical abrasive can be brought into a suitable state.
  • the cellulose-based additive examples include alkyl celluloses such as methylcellulose (MC), hydroxypropyls such as hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), hydroxyethylcellulose (HEC), and hydroxypropylcellulose (HPC).
  • alkyl celluloses such as methylcellulose (MC), hydroxypropyls such as hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), hydroxyethylcellulose (HEC), and hydroxypropylcellulose (HPC).
  • carboxyalkyl celluloses such as alkyl cellulose and carboxymethyl cellulose (CMC).
  • MC, HPMC, and CMC are preferable as the cellulose-based additive.
  • each of the cellulose-based additives exemplified above may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the cellulose-based additive is preferably 1 to 5% by mass, more preferably 2 to 3% by mass with respect to the mechanical abrasive. If content of the said cellulose type additive exists in the said range, a higher quality glass substrate can be obtained, raising polishing rate more. That is, the effect of adding the cellulose additive can be suitably exhibited.
  • the object to be polished (object to be polished) in the polishing step is not particularly limited as long as it is a glass base plate that can be a glass substrate for an information recording medium by performing a polishing process or the like.
  • soda lime glass mainly composed of SiO 2 , Na 2 O, and CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and R 1 2 O (in the formula, R 1 represents K, Na, or Li.)
  • the glass composition is 55 to 75% by mass of SiO 2 , 5 to 18% by mass of Al 2 O 3 , 1 to 10% by mass of Li 2 O, and 3 to 15% by mass of Na 2 O. %, K 2 O is 0.1 to 5% by mass, MgO is 0.1 to 5% by mass, and CaO is 0.1 to 5% by mass.
  • aluminosilicate glass and borosilicate glass are preferable in that they are excellent in impact resistance and vibration resistance.
  • what contains crystallized glass, such as nanocrystallized glass other than said material, for example is preferable.
  • a glass substrate for an information recording medium with higher impact resistance and vibration resistance can be produced.
  • the higher the degree of crystallinity the better the glass substrate for information recording media, such as impact resistance.
  • the higher the degree of crystallinity the more the polishing material other than cerium oxide, such as zirconium oxide (zirconia), is used even when the glass base plate is polished with a polishing liquid containing cerium oxide. There was a tendency that the difference in polishing rate was less likely to occur. In such a case, the effect of the manufacturing method according to the present embodiment can be effectively exhibited. That is, by performing the polishing step in the manufacturing method according to the present embodiment, a sufficiently high quality glass substrate for information recording media can be manufactured while ensuring a high polishing rate.
  • the polishing apparatus used in this polishing step is not particularly limited as long as it is a polishing apparatus used for manufacturing a glass substrate for an information recording medium. Specifically, there is a polishing apparatus 11 as shown in FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a polishing apparatus used in a polishing step in the method for manufacturing a glass substrate for information recording medium according to the present embodiment.
  • the apparatus main body 11a includes two surface plates 12 and 13 arranged to face each other.
  • the positional relationship between the respective surface plates is not limited to the upper and lower sides.
  • the surface plate disposed on the upper side is the upper surface plate 12, and the surface plate disposed on the lower side is This is referred to as the lower surface plate 13.
  • the apparatus main body 11a includes a disk-shaped upper surface plate 12 and a disk-shaped lower surface plate 13, and they are arranged at an interval in the vertical direction so that they are parallel to each other. Then, the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13 rotate in directions opposite to each other.
  • a plurality of rotatable carriers 14 are provided between the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13.
  • the carrier 14 is formed with a plurality of base plate holding holes 51, and the glass base plate 10 can be fitted into the base plate holding holes 51 and disposed.
  • 100 base plate holding holes 51 may be formed, and 100 glass base plates 10 may be fitted and arranged. If it does so, 100 glass base plates can be processed by one process (1 batch).
  • the carrier 14 sandwiched between the surface plates 12 and 13 through the polishing pad 15 is the same as the lower surface plate 13 with respect to the center of rotation of the surface plates 12 and 13 while rotating while holding the glass base plate 10. Revolve in the direction.
  • the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13 can be operated by separate driving.
  • the polishing liquid 16 is supplied between the upper surface plate 12 and the glass base plate 10 and between the lower surface plate 13 and the glass base plate 10, respectively.
  • the glass base plate 10 can be polished.
  • the polishing liquid 16 is the above-described polishing liquid.
  • the polishing liquid supply unit 11b includes a liquid storage unit 110 and a liquid recovery unit 120.
  • the liquid reservoir 110 includes a liquid reservoir main body 110a and a liquid supply pipe 110b having a discharge port 110e extending from the liquid reservoir main body 110a to the apparatus main body 11a.
  • the liquid recovery part 120 was extended from the liquid recovery part main body 120a, the liquid recovery pipe 120b extended from the liquid recovery part main body 120a to the apparatus main body 11a, and from the liquid recovery part main body 120a to the polishing liquid supply part 11b.
  • a liquid return pipe 120c was extended from the liquid recovery part main body 120a, the liquid recovery pipe 120b extended from the liquid recovery part main body 120a to the apparatus main body 11a, and from the liquid recovery part main body 120a to the polishing liquid supply part 11b.
  • a liquid return pipe 120c was extended from the liquid recovery part main body 120a, the liquid recovery pipe 120b extended from the liquid recovery part main body 120a to the apparatus main body 11a, and from the liquid recovery part main body 120a
  • the polishing liquid 16 put in the liquid storage unit main body 110a is supplied from the discharge port 110e of the liquid supply pipe 110b to the apparatus main body part 11a, and from the apparatus main body part 11a through the liquid recovery pipe 120b, the liquid recovery part main body 120a.
  • the recovered polishing liquid 16 is returned to the liquid storage part 110 via the liquid return pipe 120c, and can be supplied again to the apparatus main body part 11a.
  • polishing liquid is used in a circulating manner (circulation use)
  • a new polishing liquid is always used without recovering the polishing liquid used for polishing. It may be a case where a polishing liquid is used (flowing use).
  • the reason why the polishing liquid is used by pouring is that, if polishing sludge (polishing waste) generated by polishing is present in the polishing liquid, the surface of the glass substrate may be damaged.
  • the polishing pad used in the polishing step is a processing tool for polishing both main surfaces of the glass substrate, and particularly if it is used in the polishing step when manufacturing the glass substrate for information recording medium, It is not limited.
  • a suede pad etc. are mentioned, for example.
  • the suede pad is a suede type soft foamed resin pad whose surface (polishing layer) is made of a soft foamed resin such as soft foamed polyurethane.
  • the suede pad is a polishing pad in which bubbles are open to the surface (pad surface), and there are relatively many soft walls separating the bubbles.
  • the method for manufacturing the glass substrate for information recording medium according to the present embodiment preferably performs the polishing process according to the present embodiment as a rough polishing process and separately performs a precision polishing process.
  • a precision polishing process is not particularly limited as long as it is a general precision polishing process in the method for producing a glass substrate for information recording medium.
  • the precision polishing step maintains a flat and smooth main surface obtained in the rough polishing step (the polishing step), for example, and a smooth mirror surface having a surface roughness (Rmax) of the main surface of about 0.3 nm or less. This is a mirror polishing process that finishes.
  • This precision polishing step may be performed using, for example, a polishing apparatus similar to that used in the above polishing step. Note that the surface to be polished in the precision polishing step is the main surface, similar to the surface to be polished in the polishing step.
  • an abrasive that generates fewer scratches is used even if the abrasiveness is lower than the abrasive used in the rough polishing process.
  • an abrasive containing silica-based abrasive grains (colloidal silica) having a particle diameter lower than that of the abrasive used in the rough polishing step may be used.
  • the average particle diameter of the silica-based abrasive is preferably about 20 nm.
  • a polishing liquid (slurry liquid) containing the abrasive is supplied to the glass base plate, and the surface of the glass base plate is mirror-polished by sliding the polishing pad and the glass base plate relatively.
  • the slurry liquid may be circulated and used by the polishing liquid supply unit 11b of the polishing apparatus 11, for example.
  • the method for manufacturing a glass substrate for information recording medium may include the polishing step, but may include other steps.
  • a method including a disk machining process, a grinding process (lapping process), an internal / external grinding process, an end surface polishing process, a chemical strengthening process, a polishing process (polishing process), and a cleaning process can be used. And each said process may be performed in this order, and a chemical strengthening process may be performed after a grinding
  • a method including steps other than these may be used.
  • polishing process performs the said grinding
  • the disk processing step is a step of processing the raw glass into a disk-shaped glass base plate 10 in which a through hole 10a is formed in the center so that the inner periphery and the outer periphery are concentric circles as shown in FIG. is there.
  • a glass melting step in which raw glass is melted in a melting furnace to form molten glass
  • a forming step in which the molten glass is formed into a disc-shaped glass base plate, and the formed disc-shaped glass base plate
  • the coring process which forms the through-hole 10a in the center part of this, and is processed into the disk shaped glass base plate 10 as shown in FIG. 2 etc. is provided.
  • FIG. 2 is a top view showing a glass base plate used in the method for manufacturing a glass substrate for information recording medium according to the present embodiment.
  • the glass melting step is not particularly limited as long as raw glass can be melted in a melting furnace to obtain molten glass.
  • the raw glass is not particularly limited, and examples thereof include those exemplified above as the material of the glass base plate that is the object to be polished in the polishing step. Moreover, it does not specifically limit as a melting method of raw material glass, Usually, the method of fuse
  • the forming step is not particularly limited as long as the molten glass can be formed into a disk-shaped glass base plate.
  • the press process etc. which form a disk shaped glass base plate by press molding molten glass are mentioned.
  • the forming step is not limited to the pressing step, and may be a step of, for example, cutting a sheet glass formed by a downdraw method or a float method with a grinding stone to produce a disk-shaped glass base plate.
  • the float method is, for example, a method in which a molten liquid obtained by melting a glass material is poured onto molten tin and solidified as it is.
  • the smoothness is high, for example, the arithmetic average roughness Ra is 0.001 ⁇ m.
  • the following mirror surface is provided.
  • a thickness of a glass base plate a 0.95 mm thing is mentioned, for example.
  • the surface roughness of a glass base plate or a glass substrate for example, Ra or Rmax, can be measured using a general surface roughness measuring machine.
  • the coring process is a process of performing a coring process in which a through hole 10a is formed at the center of the disk-shaped glass base plate formed in the forming process.
  • the disk-shaped glass base plate 10 in which the through-hole 10a was formed in the center part as shown in FIG. 2 is obtained.
  • the coring process is not particularly limited as long as it is a drilling process that forms a through hole in the center of the glass base plate.
  • a method of forming a through-hole in the center of the glass base plate by grinding with a core drill having a diamond grindstone or the like in the cutter portion, a cylindrical diamond drill, or the like can be used. By doing so, a through hole is formed in the center of the glass base plate, and an annular glass base plate is obtained in plan view.
  • the grinding apparatus used in the grinding process is not particularly limited as long as it can be used as a grinding apparatus used in the grinding process in the method of manufacturing the glass substrate for information recording medium. Specifically, it is the same as the polishing apparatus used in the polishing step, and includes a resin sheet (grinding sheet) using diamond as a fixed abrasive instead of the polishing pad.
  • examples of the first lapping step include a step in which the entire surface of the glass base plate has a substantially uniform surface roughness.
  • the grinding sheet used in the first lapping step for example, it is preferable to use one having an average particle diameter of 6 to 12 ⁇ m of fixed abrasive grains.
  • the difference between the minimum value and the maximum value of Ra obtained is about 0.01 to 0.4 ⁇ m. It is preferable to do.
  • examples of the second lapping step include a step in which a glass base plate from which defects such as large undulations, chips and cracks are removed can be obtained.
  • the grinding sheet used in the second lapping step for example, it is preferable to use a fixed abrasive having an average particle diameter of 0.5 to 4 ⁇ m, and preferably 1 to 2 ⁇ m.
  • Rmax of the obtained glass base plate is preferably set to 0.5 to 2 ⁇ m.
  • Ra is preferably 0.1 to 0.5 ⁇ m. If the surface of the glass base plate after the second lapping step is too rough, it is difficult to obtain a glass substrate having sufficiently high smoothness even if the polishing step is performed.
  • the glass base plate after the second lapping step is preferably as smooth as possible, that is, as Ra is small, but in the lapping step, about 0.01 ⁇ m is the limit, and 0.01 ⁇ m is the limit. This is considered to be the lower limit value of the arithmetic average roughness Ra of the glass base plate after the second lapping step.
  • the inner / outer grinding step is a step of grinding the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the glass base plate. Specifically, the process etc. which grind the outer peripheral end surface and inner peripheral end surface of a glass base plate with grinding wheels, such as a drum-shaped diamond grindstone, are mentioned.
  • the end surface polishing step is a step of polishing the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the glass base plate. Specifically, a plurality of glass base plates subjected to the inner and outer grinding steps, for example, about 100, are stacked and laminated, and in this state, the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface are polished using an end surface polishing machine. And the like.
  • the chemical strengthening step is not particularly limited, and specific examples include a step of immersing a glass base plate in a chemical strengthening solution (strengthening treatment solution) to form a chemical strengthening layer on the glass base plate.
  • a chemical strengthening layer can be formed in the surface of a glass base plate, for example, a 5 micrometer area
  • a chemical strengthening layer impact resistance, vibration resistance, heat resistance, etc. can be improved.
  • alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions contained in the glass base plate are potassium having a larger ion radius. It is carried out by an ion exchange method for substituting alkali metal ions such as ions. Due to the strain caused by the difference in ion radius, compressive stress is generated in the ion-exchanged region, and the surface of the glass base plate is strengthened. That is, it is considered that the reinforcing layer is suitably formed on the glass base plate by this chemical strengthening step.
  • the chemical strengthening treatment solution is not particularly limited as long as it is a chemical strengthening treatment solution used in the chemical strengthening step in the method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium.
  • a melt containing potassium ions a melt containing potassium ions and sodium ions, and the like can be given.
  • melts obtained by melting potassium nitrate, sodium nitrate, potassium carbonate, sodium carbonate, and the like examples include melts obtained by melting potassium nitrate, sodium nitrate, potassium carbonate, sodium carbonate, and the like.
  • a melt obtained by melting potassium nitrate and a melt obtained by melting sodium nitrate are preferably mixed in approximately the same amount.
  • the glass base plate or the glass substrate before the cleaning step such as the final cleaning step is kept in contact with the liquid in order to prevent foreign matter from adhering to the surface. It is preferable.
  • the glass substrate is dried.
  • drying method include drying with IPA vapor, spin drying, and hot water drying.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a magnetic disk as an example of a magnetic recording medium using the glass substrate for information recording medium manufactured by the method for manufacturing the glass substrate for information recording medium according to the present embodiment.
  • This magnetic disk D includes a magnetic film 102 formed on the main surface of a circular glass substrate 101 for an information recording medium. For the formation of the magnetic film 102, a known method is used.
  • a formation method for forming the magnetic film 102 by spin-coating a thermosetting resin in which magnetic particles are dispersed on the glass substrate 101 for information recording medium
  • examples thereof include a forming method for forming the magnetic film 102 by sputtering (sputtering method) and a forming method for forming the magnetic film 102 on the glass substrate 101 for information recording medium by electroless plating (electroless plating method).
  • the thickness of the magnetic film 102 is about 0.3 to 1.2 ⁇ m in the case of the spin coating method, and about 0.04 to 0.08 ⁇ m in the case of the sputtering method, and is based on the electroless plating method. In some cases, the thickness is about 0.05 to 0.1 ⁇ m. From the viewpoint of thinning and densification, film formation by sputtering is preferable, and film formation by electroless plating is preferable.
  • the magnetic film 102 has a multilayer structure (for example, CoPtCr / CrMo / CoPtCr, CoCrPtTa / CrMo / CoCrPtTa, etc.) divided by a nonmagnetic film (for example, Cr, CrMo, CrV, etc.) in order to reduce noise.
  • a multilayer structure for example, CoPtCr / CrMo / CoPtCr, CoCrPtTa / CrMo / CoCrPtTa, etc.
  • ferrite or iron - may be a rare earth, also, Fe in a non-magnetic film made of SiO 2, BN, etc., Co, FeCo, CoNiPt and the like
  • a granular material having a structure in which the magnetic particles are dispersed may be used.
  • either an inner surface type or a vertical type recording format may be used for recording on the magnetic film 102.
  • the surface of the magnetic film 102 may be thinly coated with a lubricant.
  • a lubricant include those obtained by diluting perfluoropolyether (PFPE), which is a liquid lubricant, with a freon-based solvent.
  • an underlayer or a protective layer may be provided on the magnetic film 102 as necessary.
  • the underlayer in the magnetic disk D is appropriately selected according to the magnetic film 102.
  • the material for the underlayer include at least one material selected from nonmagnetic metals such as Cr, Mo, Ta, Ti, W, V, B, Al, and Ni.
  • the material of the underlayer is preferably Cr alone or a Cr alloy from the viewpoint of improving magnetic characteristics.
  • the underlayer is not limited to a single layer, and may have a multilayer structure in which the same or different layers are stacked.
  • Examples of such an underlayer having a multilayer structure include multilayer underlayers such as Cr / Cr, Cr / CrMo, Cr / CrV, NiAl / Cr, NiAl / CrMo, and NiAl / CrV.
  • Examples of the protective layer that prevents wear and corrosion of the magnetic film 102 include a Cr layer, a Cr alloy layer, a carbon layer, a hydrogenated carbon layer, a zirconia layer, and a silica layer. These protective layers can be continuously formed with the underlayer and the magnetic film 102 by an in-line sputtering apparatus. These protective layers may be a single layer, or may be a multi-layer structure composed of the same or different layers.
  • a SiO 2 layer may be formed on the Cr layer.
  • Such a SiO 2 layer is formed by dispersing and applying colloidal silica fine particles in a tetraalkoxysilane diluted with an alcohol-based solvent on the Cr layer and further baking.
  • the information recording medium glass substrate 101 is formed with the above-described composition. Can be done by sex.
  • the glass substrate 101 for information recording media in this embodiment was used for a magnetic recording medium (magnetic disk) was demonstrated above, it is not limited to this, for information recording media in this embodiment
  • the glass substrate 101 can also be used for magneto-optical disks, optical disks, and the like.
  • One aspect of the present invention includes a polishing step of polishing the surface of the glass base plate by relatively moving the glass base plate and the polishing pad in a state where the polishing liquid is supplied onto the glass base plate.
  • the polishing liquid contains a mechanical abrasive and a cellulose-based additive, the average particle diameter of the mechanical abrasive is 0.5 to 1.5 ⁇ m, and the weight-average molecular weight of the cellulose-based additive is The method for producing a glass substrate for an information recording medium, characterized in that it is 20000-75000.
  • a sufficiently high quality glass substrate for an information recording medium can be produced while ensuring a high polishing rate without using cerium oxide as an abrasive.
  • the method for manufacturing the glass substrate for information recording medium preferably includes a precision polishing step for precisely polishing the surface of the glass base plate polished in the polishing step.
  • a sufficiently high-quality glass base plate can be obtained as the glass base plate after the rough polishing step in the polishing step, so that the glass base plate is further precisely polished.
  • a sufficiently high quality glass substrate for information recording media can be obtained.
  • a weight average molecular weight of the cellulose-based additive is 25000 to 50000.
  • a sufficiently high quality glass substrate for information recording media can be produced at a higher polishing rate.
  • the cellulose-based additive is at least one selected from the group consisting of methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and carboxymethylcellulose.
  • a sufficiently high quality glass substrate for information recording media can be produced at a higher polishing rate.
  • the mechanical abrasive is at least one of zirconium oxide and aluminum oxide.
  • a sufficiently high quality glass substrate for information recording media can be produced at a higher polishing rate.
  • the polishing pad is a suede pad.
  • a glass substrate for information recording medium with higher quality can be manufactured.
  • both main surfaces of the obtained glass base plate were ground using a double-side grinding machine.
  • the coring process was given to the glass base plate which gave the grinding process, and the through-hole was formed in the center part of the glass base plate.
  • a circular center hole (through hole) having a diameter of about 19.6 mm was formed in the center of the ground glass plate using a core drill equipped with a cylindrical diamond grindstone.
  • an inner and outer grinding step was performed on the glass base plate. Specifically, the outer peripheral end face and the inner peripheral end face of the glass base plate were ground using a drum-shaped diamond grindstone so that the outer diameter of the glass base plate was 65 mm and the inner diameter was 20 mm. Then, the end surface process was performed with respect to the glass base plate. Specifically, with 100 glass base plates stacked, the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the glass base plate were polished using an end surface polishing machine. Nylon fiber having a diameter of 0.2 mm was used as the brush hair of the polishing machine. As the polishing liquid, a slurry containing cerium oxide having an average primary particle diameter of 3 ⁇ m as abrasive grains was used. Thereafter, both surfaces of the glass base plate were processed using a diamond sheet with a double-side grinding machine.
  • the glass base plate thus obtained was subjected to a polishing process. Specifically, both main surfaces of the glass base plate were polished using a polishing apparatus as shown in FIG. At that time, a suede pad (NP178 manufactured by Filwel: Asker C hardness 82) was used as a polishing pad.
  • a polishing liquid a polishing liquid having the composition shown in Table 1, specifically, 10% by mass of zirconium oxide (zircon) having an average particle diameter (D50) of 0.8 ⁇ m, and 0.3 cellulose as an additive, methylcellulose (MC) 0.3 A polishing solution containing water in mass and the balance being water was used.
  • a final cleaning process was performed on the glass substrate that had been subjected to the precision polishing process. Specifically, scrub cleaning was first performed. At that time, a liquid obtained by adding a nonionic surfactant to increase the cleaning ability was used as the cleaning liquid. Thereafter, in order to remove the cleaning liquid remaining on the surface of the lath substrate, a water rinse cleaning process was performed in an ultrasonic bath for 2 minutes, and an IPA cleaning process was performed in an ultrasonic bath for 2 minutes. Finally, the surface was dried with IPA vapor. By doing so, a glass substrate was obtained.
  • Example 1 is the same as Example 1 except that the polishing liquid having the composition shown in Table 1 is used as the polishing liquid in the polishing step.
  • the copolymer represents an acrylic acid-maleic acid copolymer.
  • polishing speed First, the polishing rate in the polishing step of Comparative Example 1 was measured. Next, the polishing rate in the polishing process of each Example and Comparative Example was measured. And the ratio of the polishing rate in each Example and a comparative example with respect to the polishing rate in the comparative example 1 was computed. That is, if the polishing rate in each Example and Comparative Example is higher than the polishing rate in Comparative Example 1, the ratio is greater than 1. This case was evaluated as “ ⁇ ”. If the polishing rate in each example and comparative example is lower than the polishing rate in comparative example 1, the ratio becomes smaller than 1. If this ratio was 1 or less, it was evaluated as “ ⁇ ”.
  • an atomic force microscope was used to measure a range of 10 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m, and the surface roughness Ra was calculated from the obtained results.
  • the obtained Ra is 3 mm or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, when it exceeds 3 mm and is 4 mm or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, and when it is more than 4 mm and 5 mm or less, it is evaluated as “ ⁇ ”.
  • it exceeded 5cm it evaluated as "x”.
  • it evaluated as "x” by the following flaw evaluation since the subsequent precision grinding
  • the glass base plate after the polishing step was measured using a fine defect visualization inspection apparatus (Micro-Max manufactured by Vision Cytec Co., Ltd.). As a result, if no flaws can be confirmed, evaluate as “ ⁇ ”, if one flaw can be confirmed, evaluate as “ ⁇ ”, and if two to four flaws can be confirmed, evaluate as “ ⁇ ”. When 5 or more flaws could be confirmed, it was evaluated as “ ⁇ ”.
  • a glass substrate for an information recording medium capable of producing a sufficiently high quality glass substrate for an information recording medium while ensuring a high polishing rate without using cerium oxide as an abrasive.
  • a manufacturing method is provided.

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Abstract

 本発明の一局面は、ガラス素板上に研磨液を供給した状態で、前記ガラス素板と研磨パッドとを相対的に移動させて、前記ガラス素板の表面を研磨する研磨工程を備え、前記研磨液が、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。

Description

情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
 本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。
 磁気、光及び光磁気等を利用することによって、情報を情報記録媒体に記録する情報記録装置が知られている。このような情報記録装置としては、代表的なものとして、例えば、ハードディスクドライブ装置等が挙げられる。ハードディスクドライブ装置は、基板上に記録層を形成した情報記録媒体としての磁気ディスク(ハードディスク)に、磁気ヘッドによって磁気的に情報を記録し(書き込み)、記録した情報を再生する(読み出す)装置である。このような情報記録媒体の基材、いわゆるサブストレートとしては、ガラス基板が好適に用いられている。
 また、ハードディスクドライブ装置は、磁気ディスクに情報を記録したり、読み出したりする際、磁気ヘッドを、磁気ディスクに接触することなく、磁気ディスクに対し浮上させておくものである。そして、磁気ヘッドの浮上量を低減させることによって、記録密度の向上が図れることが知られている。近年は、磁気ディスクの記録密度の高密度化が図られ、磁気ヘッドの浮上量が、数nm程度にまで減少している。これらのことから、磁気ヘッドの浮上量をより低減させて、記録密度をより高めるためには、情報記録媒体用ガラス基板の平滑性が高いことが求められる。
 このような情報記録媒体用ガラス基板は、溶融ガラスから得られたガラス素板(ガラスブランクス)を切削加工した後、研磨加工を施すこと等によって、製造される。具体的には、切削加工されたガラス素板に対して、まず、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液で研磨する粗研磨工程を施し、さらに、コロイダルシリカを研磨材として含む研磨液で研磨する精密研磨工程を施す方法等が挙げられる。このように、複数回にわたって研磨加工を施すことによって、平滑性の高い情報記録媒体用ガラス基板を得ていた。
 しかしながら、上記のようなガラス基板の製造方法において、酸化セリウムを含む研磨液を用いて研磨する場合、酸化セリウムは、希土類元素(レアアース)を含むので、価格や安定供給の点で問題が発生することがありうる。
 また、酸化セリウムを含む研磨液を用いて、ガラス素板を研磨すると、化学的な作用も併せ持つ化学機械的な研磨作用を発揮し、研磨速度の高い研磨が実現できることが知られている。一方で、ガラス基板の強度を向上させるために、アモルファスガラスより高強度である結晶化ガラスを含むものが用いられることがある。このような結晶化ガラスを含むガラス素板を、酸化セリウムを含む研磨液を用いて研磨しても、研磨しにくいものであった。場合によっては、結晶化ガラスを含むガラス素板を研磨する場合、研磨材として酸化セリウムを用いた場合の研磨速度が、酸化セリウム以外の研磨材、例えば、酸化ジルコニウム(ジルコニア)等を用いた場合の研磨速度と比較して、大きな差が生じない場合もあった。
 このような状況から、ガラス基板の製造において、酸化セリウム以外の研磨材を用いて、酸化セリウムを用いた場合のような高い研磨速度を維持した研磨方法が求められている。酸化セリウム以外の研磨材を用いた研磨方法としては、例えば、特許文献1に記載の技術が挙げられる。
 特許文献1には、シリカ粒子やジルコニア粒子等の酸化セリウム粒子以外の平均粒径5~3000nmの砥粒を含む研磨液を用いて研磨する工程を備える磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法が記載されている。
 特許文献1によれば、面取りや主表面の研削等の加工の際にガラス基板の主平面に生じた加工変質層を、酸化セリウム砥粒を使用することなく除去でき、平滑性が高い主平面を有する磁気記録媒体用ガラス基板を得ることができることが開示されている。
 また、研磨砥粒として、酸化ジルコニウム等の、酸化セリウム以外の研磨材を用いた研磨用組成物としては、例えば、特許文献2~5に記載の技術が挙げられる。
特開2012-209010号公報 特表2003-510446号公報 特開2005-14204号公報 特開2005-23313号公報 特開2005-34986号公報
 本発明は、研磨材として、酸化セリウムを用いなくても、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明の一局面は、ガラス素板上に研磨液を供給した状態で、前記ガラス素板と研磨パッドとを相対的に移動させて、前記ガラス素板の表面を研磨する研磨工程を備え、前記研磨液が、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。
 本発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とによって、より明白となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における研磨工程で用いる研磨装置の一例を示す概略断面図である。 図2は、本発明の一実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法で用いられるガラス素板を示す上面図である。 図3は、本発明の一実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された情報記録媒体用ガラス基板を用いた情報記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。
 酸化セリウム以外の研磨材とは、化学機械的な研磨作用より、機械的な研磨作用を主に発揮する機械的研磨材である。このような機械的研磨材を用いて、ガラス素板を研磨して、ガラス基板を製造する場合、得られたガラス基板の表面粗さを充分に低下させ、傷の発生を充分に抑制させる等の、得られたガラス基板の品質向上を考慮すると、使用する機械的研磨材の粒子サイズが比較的小さいものになり、研磨性が低下する傾向がある。よって、充分な研磨速度を確保できず、研磨時間が長時間化されてしまう。また、研磨速度を高めるためには、使用する機械的研磨材の粒子サイズを大きくすることが考えられる。しかしながら、粒子サイズの大きい機械的研磨材を用いて研磨すると、得られたガラス基板の表面粗さを充分に低下させることができなかったり、傷の発生を充分に抑制できなかったりと、得られたガラス基板の品質に問題が生じてしまう。このように、使用する機械的研磨材の粒子サイズを変更しただけでは、得られたガラス基板の品質と、研磨速度とは、トレードオフの関係になってしまう。
 そこで、本発明者等の検討によれば、特許文献1に記載の方法では、充分な平滑性を確保できたとしても、充分な研磨速度を確保することが困難であった。すなわち、上記のような、得られたガラス基板の品質と、研磨速度とが、トレードオフの関係になってしまい、特許文献1に記載の方法では、充分に高い研磨速度と、充分に高い品質のガラス基板を得るということとを、両立することが困難であった。
 そこで、研磨に用いる研磨液として、研磨材以外に含有する成分を検討することが考えられる。例えば、特許文献2~5に記載の研磨組成物には、縁ダレ防止剤として、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース等を含有することが記載されている。このような縁ダレ防止剤は、増粘作用を発揮させる必要があるので、縁ダレ防止剤として含有しているヒドロキシアルキルアルキルセルロース等は、増粘作用を発揮できるほどの比較的高分子量のものであると考えられる。このような縁ダレ防止剤を含有した研磨組成物を用いて、ガラス素板を研磨しても、充分に高い研磨速度を確保しつつ、傷等の発生を充分に抑制した品質の高いガラス基板を得ることは困難であった。なお、特許文献2~5に記載の研磨組成物は、アルミニウム磁気ディスク基板を研磨するために用いられており、ガラス素板を好適に研磨するためのものではないと考えられる。
 以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
 本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス素板上に研磨液を供給した状態で、前記ガラス素板と研磨パッドとを相対的に移動させて、前記ガラス素板の表面を研磨する研磨工程を備え、前記研磨液として、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000である研磨液を用いる。
 このような製造方法によれば、研磨材として、酸化セリウムを用いなくても、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。
 このことは、以下のことによると考えられる。
 まず、前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmと、比較的小さいものである。このような比較的小さい研磨材のままで研磨すると、傷や端面だれ等の発生を抑制することができるが、充分に高い研磨速度を確保することができないと考えられる。そこで、前記セルロース系添加剤を含有することで、前記機械的研磨材が複数個集合すると考えられる。この集合した機械的研磨材は、その集合状態での粒子径が大きくなり、研磨速度を高めることができると考えられる。また、この集合状態は、強い圧力が加えられると分散するような、比較的弱い凝集状態であると考えられる。このような機械的研磨材で研磨すると、凝集状態が比較的弱いと考えられ、研磨中のガラス素板に深い傷を発生させるような大きな圧力がかかれば、凝集状態が崩壊すると考えられる。このような比較的弱い凝集状態で集合した機械的研磨材で研磨すると、粒子径の比較的大きな研磨材を用いて研磨したときのような深い傷の発生が抑制され、高い平滑性を確保することができると考えられる。これらのことから、比較的高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。
 また、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、前記研磨工程を備えていれば、特に限定されない。具体的には、研磨工程が、上記のような工程であること以外、特に限定されず、従来公知の製造方法であればよい。また、従来の一般的な製造方法では、主表面を研磨する研磨工程として、粗研磨工程と精密研磨工程とを含む複数回の研磨を行うことが一般的である。本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、前記粗研磨工程として、本実施形態に係る前記研磨工程を行い、精密研磨工程を別途行うことが好ましい。すなわち、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、前記研磨工程が、粗研磨工程であり、この粗研磨工程で研磨したガラス素板の表面を精密研磨する精密研磨工程をさらに備えることが好ましい。そうすることによって、前記研磨工程で、粗研磨工程後のガラス素板として、充分に高品質な状態のガラス素板を得ることができるので、そのガラス素板をさらに精密研磨することによって、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
 ここで、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における研磨工程について、説明する。
 前記研磨工程は、上述した研磨工程であれば、特に限定されない。具体的には、ガラス素板上に、研磨液を供給した状態で、ガラス素板と研磨パッドとを相対的に移動させて、ガラス素板の表面を研磨する工程である。そして、その研磨液として、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000である研磨液を用いる。
 なお、ここでの平均粒子径は、メディアン径(D50)であり、例えば、レーザ回析散乱法等を用いて測定した粒度分布から算出することができる。また、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ等を用いて測定することができる。
 まず、この研磨工程で用いる研磨液は、上記のような研磨液であれば、特に限定されない。
 研磨液に含まれる研磨材としては、機械的研磨材が含まれる。機械的研磨材とは、酸化セリウム以外の研磨材であり、化学機械的な研磨作用より、機械的な研磨作用を主に発揮する機械的研磨材である。機械的研磨材としては、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ジルコニウム(ジルコニア)、炭化ケイ素、酸化チタン(チタニア)、及び酸化鉄等の粒子(砥粒)等が挙げられる。また、機械的研磨材としては、例えば、コランダムのような天然の研磨材を用いることもできる。また、機械的研磨材としては、これらの中でも、酸化ジルコニウムや酸化アルミニウムが好ましい。このような研磨材を用いることで、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質なガラス基板を得るという効果をより発揮することができる。よって、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を、より高い研磨速度で製造することができる。また。機械的研磨材は、上記各研磨材を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、研磨液に含まれる研磨材は、機械的研磨材以外に、酸化セリウムを含有していてもよいが、研磨材は、機械的研磨材からなることが好ましい。また、研磨材として、酸化セリウムを含有する場合であっても、本発明の目的を充分に達成するために、研磨材全量に対して、20質量%以下であることが好ましい。すなわち、研磨材が、機械的研磨材が主成分であることが好ましい。
 また、機械的研磨材の平均粒子径は、0.5~1.5μmであり、0.8~1.2μmであることが好ましい。機械的研磨材が小さすぎると、本実施形態に係る製造方法であっても、充分に研磨速度を高めることができない傾向がある。このことは、セルロース系添加剤を含有することにより、機械的研磨材を凝集させたとしても、充分な研磨速度を確保できないことによると考えられる。また、機械的研磨材が大きすぎると、傷の発生等を充分に抑制できず、最終的に得られたガラス基板の品質が低下する傾向がある。これらのことから、機械的研磨材の平均粒子径が、上記範囲内であれば、本実施形態に係る製造方法においては、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質なガラス基板を得ることができる。
 また、前記機械的研磨材の含有量は、前記研磨液全量に対して、6~20質量%であることが好ましく、10~15質量%であることがより好ましい。前記機械的研磨材の含有量が、上記範囲内であれば、研磨速度をより高めつつ、より高品質なガラス基板を得ることができる。
 また、前記セルロース系添加剤は、重量平均分子量が20000~75000のセルロース系添加剤であれば、特に限定されない。このようなセルロース系添加剤であれば、研磨液が増粘しすぎることを抑制しつつ、機械的研磨材の比較的弱い凝集を促すことができると考えられる。また、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量は、上述したように、20000~75000であり、25000~50000であることが好ましい。セルロース系添加剤の重量平均分子量が、上記範囲内であれば、本実施形態に係る製造方法においては、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質なガラス基板を得ることができる。このことは、機械的研磨材の凝集状態を好適な状態にすることができることによると考えられる。
 また、前記セルロース系添加剤としては、例えば、メチルセルロース(MC)等のアルキルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等のヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)等のカルボキシアルキルセルロース等が挙げられる。また、セルロース系添加剤としては、これらの中でも、MC、HPMC、CMCが好ましい。このようなセルロース系添加剤を用いることで、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質なガラス基板を得るという効果をより発揮することができる。このことは、機械的研磨材の凝集状態を好適な状態にすることができることによると考えられる。よって、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を、より高い研磨速度で製造することができる。また。セルロース系添加剤は、上記の例示した各セルロース系添加剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、前記セルロース系添加剤の含有量は、前記機械的研磨材に対して、1~5質量%であることが好ましく、2~3質量%であることがより好ましい。前記セルロース系添加剤の含有量が、上記範囲内であれば、研磨速度をより高めつつ、より高品質なガラス基板を得ることができる。すなわち、前記セルロース系添加剤を添加した効果を好適に発揮できる。
 また、前記研磨工程での研磨対象物(被研磨物)としては、研磨処理等を施すことによって、情報記録媒体用ガラス基板になりうるガラス素板であれば、特に限定されない。また、ガラス素板の材料としては、具体的には、SiO、NaO、及びCaOを主成分とするソーダライムガラス、SiO、Al、及びR O(式中、Rは、K、Na、又はLiを示す。)で表される酸化物を主成分とするアルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、LiO-SiO系ガラス、LiO-Al-SiO系ガラス、RO-Al-SiO系ガラス(式中、Rは、Mg、Ca、Sr、又はBaを示す。)等が挙げられる。より具体的には、例えば、ガラス組成が、SiOが55~75質量%、Alが5~18質量%、LiOが1~10質量%、NaOが3~15質量%、KOが0.1~5質量%、MgOが0.1~5質量%、CaOが0.1~5質量%であるもの等が挙げられる。これらの中でも、アルミノシリケートガラス、及びボロシリケートガラスが、耐衝撃性や耐振動性に優れる点で好ましい。また、ガラス素板としては、上記の材料以外に、例えば、ナノクリスタル化ガラス等の結晶化ガラスを含むものが好ましい。このように結晶化ガラスを含むガラス素板を用いると、耐衝撃性や耐振動性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。また、結晶化ガラスを含むガラス素板の場合、その結晶化度が高ければ高いほど、耐衝撃性等のより優れた情報記録媒体用ガラス基板が得られる。その一方で、結晶化度が高ければ高いほど、そのガラス素板を、酸化セリウムを含む研磨液を用いて研磨しても、酸化セリウム以外の研磨材、例えば、酸化ジルコニウム(ジルコニア)等を用いた場合と、研磨速度に差が生じにくい傾向があった。このような場合に、本実施形態に係る製造方法の効果を効果的に発揮できる。すなわち、本実施形態に係る製造方法における研磨工程を施すことによって、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。
 次に、研磨工程で用いる研磨装置について説明する。
 この研磨工程で用いる研磨装置は、情報記録媒体用ガラス基板の製造に用いる研磨装置であれば、特に限定されない。具体的には、図1に示すような研磨装置11が挙げられる。なお、図1は、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における研磨工程で用いる研磨装置の一例を示す概略断面図である。
 図1に示すような研磨装置11は、ガラス素板の主表面の両面を、同時に研磨可能な装置である。また、この研磨装置11は、装置本体部(研磨本体部)11aと、装置本体部11aに研磨液(研磨スラリー)を供給する研磨液供給部11bとを備えている。
 装置本体部11aは、互いに対向して配置される2枚の定盤12,13を備えている。それぞれの定盤の位置関係は、上下に限定されないが、例えば、2枚の定盤のうち、上側に配置される定盤を、上定盤12とし、下側に配置される定盤を、下定盤13と称する。すなわち、装置本体部11aは、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13とを備えており、それらが互いに平行になるように上下に間隔を隔てて配置されている。そして、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13とが、互いに逆方向に回転する。
 この円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13との対向するそれぞれの面に、ガラス素板10の表裏の両面を研磨するための研磨パッド15が貼り付けられている。
 また、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13との間には、回転可能な複数のキャリア14が設けられている。このキャリア14は、複数の素板保持用孔51が形成されており、この素板保持用孔51にガラス素板10をはめ込んで配置することができる。キャリア14としては、例えば、素板保持用孔51が100個形成されていて、100枚のガラス素板10をはめ込んで配置できるように構成されていてもよい。そうすると、1回の処理(1バッチ)で100枚のガラス素板を処理できる。
 研磨パッド15を介して定盤12,13に挟まれているキャリア14は、ガラス素板10を保持した状態で、自転しながら、定盤12,13の回転中心に対して下定盤13と同じ方向に公転する。なお、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13とは、別駆動で動作することができる。このように動作している研磨装置11において、研磨液16を、上定盤12とガラス素板10との間、及び下定盤13とガラス素板10との間に、それぞれ供給することによって、ガラス素板10の研磨を行うことができる。なお、研磨液16は、上述した研磨液である。
 また、研磨液供給部11bは、液貯留部110と液回収部120とを備えている。液貯留部110は、液貯留部本体110aと、液貯留部本体110aから装置本体部11aに延ばされた吐出口110eを有する液供給管110bとを備えている。液回収部120は、液回収部本体120aと、液回収部本体120aから装置本体部11aに延ばされた液回収管120bと、液回収部本体120aから研磨液供給部11bに延ばされた液戻し管120cとを備えている。
 そして、液貯留部本体110aに入れられた研磨液16は、液供給管110bの吐出口110eから装置本体部11aに供給され、装置本体部11aから液回収管120bを介して液回収部本体120aに回収される。また、回収された研磨液16は、液戻し管120cを介して液貯留部110に戻され、再度、装置本体部11aに供給可能とされている。
 ここでは、回収した研磨液を循環して使用する場合(循環使用)について説明したが、研磨に供された研磨液を回収せずに、常に新たな研磨液を使用する、いわゆる、かけ流しで研磨液を使用する場合(かけ流し使用)であってもよい。研磨液をかけ流しで使用する理由は、研磨によって発生する研磨スラッジ(研磨くず)が、研磨液中に存在すると、ガラス基板の表面に傷を発生させる可能性があるからである。
 また、研磨工程で用いられる研磨パッドは、ガラス基板の両主表面を研磨加工するための加工工具であり、情報記録媒体用ガラス基板を製造する際の研磨工程に用いられるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、スエードパッド等が挙げられる。スエードパッドとは、表面部(研磨層)が、軟質発泡ポリウレタン等の軟質発泡樹脂で構成されるスエードタイプの軟質発泡樹脂パッドである。また、スエードパッドは、気泡が表面(パッド面)に開放されており、気泡を仕切る壁が軟らかいものが相対的に多い研磨パッドである。そして、研磨パッドのパッド面の硬さが、アスカーC硬度で、60~90であることが好ましく、70~84であることがより好ましく、75~84であることがさらに好ましい。また、パッド面に開放されている気泡の直径(開放径)が、20~80μmであることが好ましい。また、研磨パッドの表面に配置される研磨層の密度が、0.55~0.62g/mであることが好ましい。また、研磨パッドのパッド面をバフ研磨していない、いわゆるノンバフの研磨パッドであることが好ましい。また、研磨工程で用いられる研磨パッドとしては、具体的には、ポリウレタン製のスエードパッドが使用され、例えば、Filwel製のNP178(アスカーC硬度82)が使用される。本実施形態では、従来のような硬質のウレタンパッドではなく、このような軟質の研磨パッドが使用されるため、研磨後のガラス素板上に比較的深い加工痕が形成されず、最終的に得られるガラス基板の品質が高いものとなる。具体的には、このような研磨工程は、この研磨工程の後に精密研磨工程を実施する場合は、その精密研磨工程において優れた平滑性を実現しうる程度にガラス素板の両主表面を研磨することができる。
 また、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、上述したように、粗研磨工程として、本実施形態に係る前記研磨工程を行い、精密研磨工程を別途行うことが好ましい。このような精密研磨工程としては、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における一般的な精密研磨工程であればよく、特に限定されない。前記精密研磨工程は、粗研磨工程(上記研磨工程)で得られた平坦平滑な主表面を維持しつつ、例えば、主表面の表面粗さ(Rmax)が0.3nm程度以下である平滑な鏡面に仕上げる鏡面研磨処理である。この精密研磨工程は、例えば、上記研磨工程で使用したものと同様の研磨装置等を用いて行ってもよい。なお、精密研磨工程で研磨する表面は、研磨工程で研磨する表面と同様、主表面である。
 また、精密研磨工程で用いる研磨材としては、粗研磨工程で用いた研磨材より、研磨性が低くても、傷の発生がより少なくなる研磨材が用いられる。具体的には、例えば、粗研磨工程で用いた研磨材より、粒子径が低いシリカ系の砥粒(コロイダルシリカ)を含む研磨材等が挙げられる。このシリカ系の砥粒の平均粒子径としては、20nm程度であることが好ましい。
 そして、前記研磨材を含む研磨液(スラリー液)をガラス素板に供給し、研磨パッドとガラス素板とを相対的に摺動させて、ガラス素板の表面を鏡面研磨する。なお、スラリー液は、例えば、上記研磨装置11の研磨液供給部11bによって循環使用してもよい。
 また、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法としては、前記研磨工程を備えていればよいが、その他の工程を備えていてもよい。例えば、円盤加工工程、研削工程(ラッピング工程)、内外研削工程、端面研磨工程、化学強化工程、研磨工程(ポリッシング工程)、及び洗浄工程を備える方法等が挙げられる。そして、前記各工程を、この順番で行うものであってもよいし、研磨工程の後に化学強化工程を行うものであってもよい。さらに、これら以外の工程を備える方法であってもよい。また、研磨工程は、上記研磨工程を行うものである。
 前記円盤加工工程は、原料ガラスを、図2に示すような、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔10aが形成された円盤状のガラス素板10に加工する工程である。具体的には、原料ガラスを、溶融炉で溶融して、溶融ガラスとするガラス溶融工程と、溶融ガラスを円盤状のガラス素板に形成する成形工程と、形成された円盤状のガラス素板の中心部に貫通孔10aを形成するコアリング加工を施し、図2に示すような、円盤状のガラス素板10に加工するコアリング加工工程等を備える。なお、図2は、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法で用いられるガラス素板を示す上面図である。
 前記ガラス溶融工程は、原料ガラスを、溶融炉で溶融して、溶融ガラスとすることができれば、特に限定されない。原料ガラスとしては、特に限定されず、例えば、上述したような、前記研磨工程での研磨対象物であるガラス素板の材料として例示したもの等が挙げられる。また、原料ガラスの溶融方法としては、特に限定されず、通常は上記ガラス素材を公知の温度、時間にて高温で溶融する方法を採用することができる。
 前記成形工程は、溶融ガラスを円盤状のガラス素板に形成することができれば、特に限定されない。具体的には、溶融ガラスをプレス成形により、円盤状のガラス素板を形成するプレス工程等が挙げられる。また、前記成形工程は、プレス工程に限らず、例えば、ダウンドロー法やフロート法等で形成したシートガラスを研削砥石で切り出して、円盤状のガラス素板を作製する工程であってもよい。なお、フロート法とは、例えば、ガラス素材を溶融させた溶融液を、溶融したスズの上に流し、そのまま固化させる方法である。得られたガラス素板は、一方の面がガラスの自由表面であり、他方の面が、ガラスとスズとの界面であるため、平滑性の高い、例えば、算術平均粗さRaが0.001μm以下の鏡面を備えたものとなる。また、ガラス素板の厚みとしては、例えば、0.95mmのものが挙げられる。なお、ガラス素板やガラス基板の表面粗さ、例えばRaやRmaxは、一般的な表面粗さ測定機を用いて測定することができる。
 また、前記コアリング加工工程は、前記成形工程で形成された円盤状のガラス素板の中心部に貫通孔10aを形成するコアリング加工を施す工程である。そうすることによって、図2に示すような、中心部に貫通孔10aが形成された円盤状のガラス素板10が得られる。コアリング加工は、ガラス素板の中心部に貫通孔を形成する穴あけ加工であれば、特に限定されない。例えば、カッター部にダイヤモンド砥石等を備えたコアドリルや、円筒状のダイヤモンドドリル等で研削することで、ガラス素板の中心部に貫通孔を形成させる方法等が挙げられる。そうすることで、ガラス素板の中心部に貫通孔を形成され、平面視で円環状のガラス素板が得られる。
 前記円盤加工工程によって、例えば、外径r1が2.5インチ(約64mm)、1.8インチ(約46mm)、1インチ(約25mm)、0.8インチ(約20mm)等で、厚みが2mm、1mm、0.63mm等の円盤状のガラス素板が得られる。また、外径r1が2.5インチ(約64mm)のときは、例えば、内径r2が0.8インチ(約20mm)等に加工される。
 前記研削工程(ラッピング工程)は、前記ガラス素板を所定の板厚に加工する工程である。具体的には、例えば、ガラス素板の両面を研削(ラッピング)加工する工程等が挙げられる。そうすることによって、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを調整する。また、このラッピング工程は、1回であってもよいし、2回以上であってもよい。例えば、2回行う場合、1回目のラッピング工程(第1ラッピング工程)で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを予備調整し、2回目のラッピング工程(第2ラッピング工程)で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを微調整する。また、研削工程を2回行う場合、第1ラッピング工程と第2ラッピング工程とを連続で行ってもよいが、これらの工程の間に、後述する、内外研削工程、及び端面研磨工程を行ってもよい。
 また、研削工程で用いる研削装置は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における研削工程で用いる研削装置として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、前記研磨工程で用いる研磨装置と同様のものであって、研磨パッドの代わりに、固定砥粒としてダイヤモンドを使用した樹脂シート(研削シート)を用いたものが挙げられる。
 また、前記第1ラッピング工程としては、ガラス素板の表面全体が略均一の表面粗さとなるようにした工程等が挙げられる。また、第1ラッピング工程で用いる研削シートとしては、例えば、固定砥粒の平均粒子径が、6~12μmのものを用いることが好ましい。また、前記第1ラッピング工程は、ガラス素板の算術平均粗さRaを複数個所測定した際に、得られたRaの最小値と最大値との差が、0.01~0.4μm程度にすることが好ましい。
 また、前記第2ラッピング工程としては、大きなうねり、欠け、ひび等の欠陥を除去したガラス素板が得られるようにした工程等が挙げられる。また、第2ラッピング工程で用いる研削シートとしては、例えば、固定砥粒の平均粒子径が、0.5~4μmのものを用いることが好ましく、1~2μmのものを用いることが好ましい。また、前記第2ラッピング工程は、得られたガラス素板のRmaxが、0.5~2μmにすることが好ましい。また、Raが、0.1~0.5μmにすることが好ましい。前記第2ラッピング工程後のガラス素板の表面が荒れすぎていると、前述の研磨工程を施しても、平滑性が充分に高いガラス基板が得られにくい傾向がある。また、前記第2ラッピング工程後のガラス素板は、表面が平滑であればあるほど、つまり、Raが小さいほど好ましいが、ラッピング工程では、0.01μm程度が限界であり、この0.01μmが前記第2ラッピング工程後のガラス素板の算術平均粗さRaの下限値になると考えられる。
 前記内外研削工程は、ガラス素板の外周端面及び内周端面を研削する工程である。具体的には、鼓状のダイヤモンド砥石等の研削砥石により、ガラス素板の外周端面および内周端面を研削する工程等が挙げられる。
 前記端面研磨工程は、ガラス素板の外周端面及び内周端面を研磨する工程である。具体的には、前記内外研削工程を施したガラス素板を複数枚、例えば、100枚程度積み重ねて積層し、その状態で外周端面及び内周端面の研磨加工を、端面研磨機を用いて研磨する工程等が挙げられる。
 前記化学強化工程は、特に限定されず、具体的には、ガラス素板を化学強化液(強化処理液)に浸漬して、ガラス素板に化学強化層を形成する工程等が挙げられる。このような工程を施すことによって、ガラス素板の表面、例えば、ガラス素板表面から5μmの領域に化学強化層を形成することができる。そして、化学強化層を形成することで耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等を向上させることができる。
 より詳しくは、化学強化工程は、加熱された化学強化処理液にガラス素板を浸漬させることによって、ガラス素板に含まれるリチウムイオンやナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンをそれよりイオン半径の大きなカリウムイオン等のアルカリ金属イオンに置換するイオン交換法によって行われる。イオン半径の違いによって生じる歪みにより、イオン交換された領域に圧縮応力が発生し、ガラス素板の表面が強化される。すなわち、この化学強化工程により、ガラス素板に強化層が好適に形成されると考えられる。
 化学強化処理液としては、磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における化学強化工程で用いられる化学強化処理液であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、カリウムイオンを含む溶融液、及びカリウムイオンやナトリウムイオンを含む溶融液等が挙げられる。
 これらの溶融液としては、例えば、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸ナトリウム等を溶融させて得られた溶融液等が挙げられる。この中でも、硝酸カリウムを溶融させて得られた溶融液と硝酸ナトリウムを溶融させて得られた溶融液とを組み合わせて用いることが、融点が低く、ガラス素板の変形を防止する観点から好ましい。その際、硝酸カリウムを溶融させて得られた溶融液と硝酸ナトリウムを溶融させて得られた溶融液とを、ほぼ同量ずつの混合させた混合液であることが好ましい。
 前記洗浄工程は、ガラス素板を洗浄する工程である。洗浄工程は、各工程の後に適宜行うことが好ましい。また、前記洗浄工程のうち、前記研磨工程により研磨されたガラス基板を洗浄する最終洗浄工程としては、例えば、スクラブ洗浄が挙げられる。スクラブ洗浄とは、湿式の物理洗浄方法であり、ガラス基板の表面に洗浄液を供給しながら、スクラブ部材をガラス基板に押圧した状態で、スクラブ部材とガラス基板とを相対的に移動させる方法である。そうすることで、ガラス基板の表面上の汚れをこすり取ることができる。また、このスクラブ洗浄を行う装置(スクラブ洗浄装置)としては、情報記録媒体用ガラス基板をスクラブ洗浄できる装置であれば、特に限定されない。具体的には、スクラブ部材が円筒形のロールスクラブであるロールスクラブ洗浄装置や、スクラブ部材がカップ型のカップスクラブ洗浄装置等が挙げられる。
 また、この最終洗浄工程等の洗浄工程を施す前のガラス素板やガラス基板は、表面への異物が付着されることを防止するために、ガラス素板やガラス基板を液体と接触させておくことが好ましい。
 また、最終洗浄工程としては、スクラブ洗浄をした後、超音波による洗浄を行うことが好ましい。
 また、最終洗浄後は、ガラス基板を乾燥させる。その乾燥方法としては、例えば、IPA蒸気による乾燥、スピン乾燥、及び温水乾燥等が挙げられる。
 次に、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体について説明する。
 図3は、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。この磁気ディスクDは、円形の情報記録媒体用ガラス基板101の主表面に形成された磁性膜102を備えている。磁性膜102の形成には、公知の常套手段による形成方法が用いられる。例えば、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を情報記録媒体用ガラス基板101上にスピンコートすることによって磁性膜102を形成する形成方法(スピンコート法)や、情報記録媒体用ガラス基板101上にスパッタリングによって磁性膜102を形成する形成方法(スパッタリング法)や、情報記録媒体用ガラス基板101上に無電解めっきによって磁性膜102を形成する形成方法(無電解めっき法)等が挙げられる。磁性膜102の膜厚は、スピンコート法による場合では、約0.3~1.2μm程度であり、スパッタリング法による場合では、約0.04~0.08μm程度であり、無電解めっき法による場合では、約0.05~0.1μm程度である。薄膜化および高密度化の観点から、スパッタリング法による膜形成が好ましく、また、無電解めっき法による膜形成が好ましい。
 磁性膜102に用いる磁性材料は、公知の任意の材料を用いることができ、特に限定されない。磁性材料は、例えば、高い保持力を得るために結晶異方性の高いCoを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でNiやCrを加えたCo系合金等が好ましい。より具体的には、Coを主成分とするCoPt、CoCr、CoNi、CoNiCr、CoCrTa、CoPtCr、CoNiPt、CoNiCrPt、CoNiCrTa、CoCrPtTa、CoCrPtB、CoCrPtSiO等が挙げられる。磁性膜102は、ノイズの低減を図るために、非磁性膜(例えば、Cr、CrMo、CrV等)で分割された多層構成(例えば、CoPtCr/CrMo/CoPtCr、CoCrPtTa/CrMo/CoCrPtTa等)であってもよい。磁性膜102に用いる磁性材料は、上記磁性材料の他、フェライト系や鉄-希土類系であってもよく、また、SiO、BN等からなる非磁性膜中にFe、Co、FeCo、CoNiPt等の磁性粒子を分散した構造のグラニュラー等であってもよい。また、磁性膜102への記録には、内面型および垂直型のいずれかの記録形式が用いられてよい。
 また、磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁性膜102の表面には、潤滑剤が薄くコーティングされてもよい。潤滑剤として、例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。
 さらに必要により磁性膜102に対し下地層や保護層が設けられてもよい。磁気ディスクDにおける下地層は、磁性膜102に応じて適宜に選択される。下地層の材料として、例えば、Cr、Mo、Ta、Ti、W、V、B、Al、Ni等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。例えば、Coを主成分とする磁性膜102の場合には、下地層の材料は、磁気特性向上等の観点からCr単体やCr合金であることが好ましい。また、下地層は、単層とは限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造であってもよい。このような複数層構造の下地層は、例えば、Cr/Cr、Cr/CrMo、Cr/CrV、NiAl/Cr、NiAl/CrMo、NiAl/CrV等の多層下地層が挙げられる。磁性膜102の摩耗や腐食を防止する保護層として、例えば、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、シリカ層等が挙げられる。これら保護層は、下地層および磁性膜102と共にインライン型スパッタ装置で連続して形成することができる。また、これら保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一または異種の層からなる複数層構成であってもよい。なお、上記保護層上に、あるいは、上記保護層に代えて、他の保護層が形成されてもよい。例えば、上記保護層に代えて、Cr層の上にSiO層が形成されてもよい。このようなSiO層は、Cr層の上にテトラアルコキシ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、さらに焼成することによって形成される。
 このような本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板101を基体とした磁気記録媒体は、情報記録媒体用ガラス基板101が上述した組成により形成されるので、情報の記録再生を長期に亘り高い信頼性で行うことができる。
 なお、上述では、本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板101を磁気記録媒体(磁気ディスク)に用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板101は、光磁気ディスクや光ディスク等にも用いることが可能である。
 本明細書は、上述したように、様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
 本発明の一局面は、ガラス素板上に研磨液を供給した状態で、前記ガラス素板と研磨パッドとを相対的に移動させて、前記ガラス素板の表面を研磨する研磨工程を備え、前記研磨液が、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。
 このような構成によれば、研磨材として、酸化セリウムを用いなくても、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。
 また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記研磨工程で研磨したガラス素板の表面を精密研磨する精密研磨工程を備えることが好ましい。
 このような構成によれば、前記研磨工程で、粗研磨工程後のガラス素板として、充分に高品質な状態のガラス素板を得ることができるので、そのガラス素板をさらに精密研磨することによって、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
 また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、25000~50000であることが好ましい。
 このような構成によれば、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を、より高い研磨速度で製造することができる。
 また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記セルロース系添加剤が、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
 このような構成によれば、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を、より高い研磨速度で製造することができる。
 また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記機械的研磨材が、酸化ジルコニウム及び酸化アルミニウムの少なくとも一方であることが好ましい。
 このような構成によれば、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を、より高い研磨速度で製造することができる。
 また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記研磨パッドが、スエードパッドであることが好ましい。
 このような構成によれば、より高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 [実施例1]
 まず、原料ガラスとして、SiO、Al、RO(R=K、Na、Li)を主成分としたアルミノシリケートガラスを用いて、円盤加工工程を行った。具体的には、原料ガラスを、公知の方法により、溶融し、得られた溶融ガラスをプレス成形して、外径が67mmの円盤状のガラス素板を得た。また、このガラス素板の厚みが、1.0mmとなるように成形した。
 次に、得られたガラス素板の両主表面を、両面研削機を用いて研削加工した。その後、研削加工を施したガラス素板に、コアリング工程を施し、ガラス素板の中心部に貫通孔を形成した。具体的には、研削加工を施したガラス素板の中心部に、円筒状のダイヤモンド砥石を備えたコアドリルを用いて、直径が約19.6mmの円形の中心孔(貫通孔)を開けた。
 次に、ガラス素板に対して、内外研削工程を施した。具体的には、鼓状のダイヤモンド砥石を用いて、ガラス素板の外径が65mm、内径が20mmとなるように、ガラス素板の外周端面及び内周端面を研削した。その後、ガラス素板に対して、端面工程を施した。具体的には、ガラス素板を100枚重ねた状態で、そのガラス素板の外周端面および内周端面を、端面研磨機を用いて研磨加工した。研磨機のブラシ毛として、直径が0.2mmのナイロン繊維を用いた。研磨液は、平均一次粒子径が3μmの酸化セリウムを砥粒として含有するスラリーを用いた。その後、ガラス素板の両表面を、両面研削機にてダイヤモンドシートを用いて加工を行った。
 このようにして得られたガラス素板に対して、研磨工程を施した。具体的には、ガラス素板の両主表面を、図1に示すような研磨装置を用いて研磨加工した。その際、研磨パッドとして、スエードパッド(Filwel製のNP178:アスカーC硬度82)を用いた。研磨液としては、表1に示す組成の研磨液、具体的には、平均粒子径(D50)が0.8μmの酸化ジルコニウム(ジルコン)10質量%、添加剤として、メチルセルロース(MC)0.3質量%、残部が水の研磨液を用いた。
 その後、上記研磨工程が施されたガラス基板に対して、公知の方法で、精密研磨工程を施した。
 次に、精密研磨工程を施したガラス基板に対して、最終洗浄工程を行った。具体的には、まず、スクラブ洗浄を行った。その際、洗浄液として、洗浄能力を高めるために非イオン界面活性剤を添加して得られた液体を用いた。その後、ラス基板の表面に残る洗浄液を除去するために、水リンス洗浄工程を超音波槽で2分間行い、IPA洗浄工程を超音波槽で2分間行った。最後に、IPA蒸気により表面を乾燥させた。そうすることによって、ガラス基板が得られた。
 [実施例2~11、比較例1~15]
 研磨工程における研磨液として、表1に示す組成の研磨液を用いること以外、実施例1と同様である。なお、表1における、共重合体は、アクリル酸-マレイン酸共重合体を示す。
 [評価]
 上記実施例及び比較例を、以下の方法により評価した。
 (研磨速度)
 まず、比較例1の研磨工程における研磨速度を測定した。次に、各実施例及び比較例の研磨工程における研磨速度を測定した。そして、比較例1での研磨速度に対する、各実施例及び比較例での研磨速度の比を算出した。すなわち、各実施例及び比較例での研磨速度が、比較例1での研磨速度より高ければ、前記比が1より大きくなる。この場合を、「○」と評価した。そして、各実施例及び比較例での研磨速度が、比較例1での研磨速度より低ければ、前記比が1より小さくなる。この比が1以下であれば、「×」と評価した。
 (表面粗さ)
 各実施例及び比較例において、上記研磨工程後のガラス素板の表面粗さRaを以下のように測定した。
 上記研磨工程後のガラス素板に対して、原子間力顕微鏡(AFM)を用い、10μm×10μmの範囲を測定し、得られた結果から、表面粗さRaを算出した。得られたRaが3Å以下である場合、「◎」と評価し、3Åを超え4Å以下である場合、「○」と評価し、4Åを超え5Å以下である場合、「△」と評価し、5Åを超える場合、「×」と評価した。また、下記きずの評価で「×」と評価された場合、その後の精密研磨工程等を行わないので、その場合も、「×」と評価した。
 (きず)
 各実施例及び比較例において、上記研磨工程後のガラス素板を、微細欠陥可視化検査装置(ビジョンサイテック社製のMicro-Max)を用いて測定した。その結果、きずが確認できない場合は、「◎」と評価し、きずが1本確認できる場合は、「○」と評価し、きずが2~4本確認できる場合は、「△」と評価し、きずが5本以上確認できる場合は、「×」と評価した。
 (縁だれ)
 各実施例及び比較例において、上記研磨工程後のガラス素板の縁だれを、表面粗さ・輪郭形状測定機(株式会社東京精密製のサーフコム)を用いて、縁だれ量を測定した。その結果、縁だれ量が、0.17μm未満0.15μm以上であれば、「◎」と評価し、0.15μm未満0μm以上であれば、「○」と評価し、0μm未満-0.1μm以上であれば、「△」と評価し、-0.1μm未満であれば、「×」と評価した。また、上記きずの評価で「×」と評価された場合、その後の精密研磨工程等を行わないので、その場合も、「×」と評価した。
 上記評価結果を、研磨液の組成とともに表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から、前記研磨工程において、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000である研磨液を用いた場合(実施例1~11)は、それ以外の研磨液を用いた場合(比較例1~15)より、研磨速度が高く、表面粗さが低く、きずが少なく、縁だれ量も少ないガラス素板が得られることがわかった。そして、実施例1~11で得られたガラス素板に対して、精密研磨工程を施すことによって、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板が得られる。
 本発明によれば、研磨材として、酸化セリウムを用いなくても、高い研磨速度を確保しつつ、充分に高品質な情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が提供される。
 10 ガラス素板
 10a 貫通孔
 11 研磨装置
 11a 装置本体部
 11b 研磨液供給部
 12 上定盤
 13 下定盤
 14 キャリア
 15 研磨パッド
 16 研磨液
 51 素板保持用孔
 101 情報記録媒体用ガラス基板
 102 磁性膜
 110 液貯留部
 110a 液貯留部本体
 110b 液供給管
 110e 吐出口
 120 液回収部
 120a 液回収部本体
 120b 液回収管
 120c 液戻し管
 

Claims (6)

  1.  ガラス素板上に研磨液を供給した状態で、前記ガラス素板と研磨パッドとを相対的に移動させて、前記ガラス素板の表面を研磨する研磨工程を備え、
     前記研磨液が、機械的研磨材と、セルロース系添加剤とを含み、
     前記機械的研磨材の平均粒子径が、0.5~1.5μmであり、
     前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、20000~75000であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  2.  前記研磨工程で研磨したガラス素板の表面を精密研磨する精密研磨工程を備える請求項1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  3.  前記セルロース系添加剤の重量平均分子量が、25000~50000である請求項1又は請求項2に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  4.  前記セルロース系添加剤が、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1~3のいずれか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  5.  前記機械的研磨材が、酸化ジルコニウム及び酸化アルミニウムの少なくとも一方である請求項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の製造方法。
  6.  前記研磨パッドが、スエードパッドである請求項1~5のいずれか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
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