WO2014156114A1 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

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WO2014156114A1
WO2014156114A1 PCT/JP2014/001687 JP2014001687W WO2014156114A1 WO 2014156114 A1 WO2014156114 A1 WO 2014156114A1 JP 2014001687 W JP2014001687 W JP 2014001687W WO 2014156114 A1 WO2014156114 A1 WO 2014156114A1
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WO
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polishing
base plate
glass substrate
glass
information recording
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Application number
PCT/JP2014/001687
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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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    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se

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.
  • this polishing process include polishing using a polishing liquid containing cerium oxide as an abrasive.
  • a polishing process using a polishing liquid containing cerium oxide as an abrasive is often applied to a rough polishing process. That is, as a method for producing a glass substrate for information recording media, for example, a rough polishing step is first performed on a cut glass base plate with a polishing liquid containing cerium oxide as an abrasive, and further colloidal. Examples thereof include a method of performing a precision polishing step of polishing with a polishing liquid containing silica as an abrasive.
  • the glass substrate for information recording media with high smoothness was obtained by performing grinding
  • a hard polishing pad such as a hard urethane pad is often used as the polishing pad.
  • a hard polishing pad such as a hard urethane pad is often used as the polishing pad.
  • a high polishing rate can be achieved, but there is a tendency that scratches generated during polishing, that is, processing marks become deep.
  • the polishing of the glass base plate has a tendency that the polishing pad hits closer to the end portion than the central portion, and polishing at the end portion proceeds preferentially.
  • the glass substrate obtained is preferentially polished near the end portion rather than the central portion, that is, a so-called edge droop occurs.
  • the processing time for polishing is set to a time that can sufficiently prevent the occurrence of edging, the processing marks cannot be made small enough to meet the smoothness quality standard of the obtained glass substrate. .
  • a suede pad which is a soft polishing pad, as a polishing pad.
  • a rough polishing process is performed using a polishing liquid containing cerium oxide polishing abrasives as a polishing liquid, and a suede pad (polyurethane type) as a polishing pad. Examples thereof include a method for producing a glass substrate for a magnetic disk using a soft polisher.
  • a polishing process using a polishing solution containing cerium oxide as an abrasive and using a suede pad as a polishing pad causes a problem in a final glass substrate even if a subsequent polishing process, for example, a precision polishing process is performed.
  • the formation of such deep processing marks can be sufficiently suppressed. That is, this polishing process provides a glass substrate with higher smoothness than when a hard polishing pad is used as the polishing pad.
  • a polishing process using a polishing liquid containing cerium oxide as an abrasive and using a suede pad as a polishing pad has a problem that the polishing rate gradually decreases depending on the polishing time. Further, the reduction in the polishing rate tended to occur preferentially in the central portion rather than the end portion of the polishing pad. For this reason, there has been a problem associated with a decrease in the polishing rate in that a difference occurs in the finish such as the thickness of the polished glass base plate depending on the position at which the glass base plate contacts the polishing pad during polishing. Specifically, the difference also occurs depending on the position of the carrier that holds the glass base plate during the polishing process, and the difference also occurs depending on the position of the holding hole that holds the glass base plate even in the same carrier. There was a problem.
  • the present invention is an invention made in view of the above-mentioned circumstances, and manufacturing a glass substrate for information recording medium capable of manufacturing a sufficiently high quality glass substrate for information recording medium while maintaining an excellent polishing rate. It aims to provide a method.
  • One aspect of the present invention is 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 a polishing liquid is supplied onto the glass base plate, A polishing step of cleaning the polished glass base plate after the polishing step, wherein the polishing pad is a suede pad, the polishing liquid contains cerium oxide and an acrylic polymer, and the acrylic acid
  • 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.
  • the reason why the above problems occur is that agglomerates are generated by polishing, and the agglomerates enter the recesses formed on the surface of the suede pad, which is a polishing pad. This was presumed to be due to clogging of the so-called polishing pad. Further, the inventors of the present invention, as the reason for the occurrence of clogging, that the generated agglomerates reduce the fluidity of the polishing liquid existing on the glass base plate or cause unevenness in the fluidity. The agglomerates stay on the polishing pad, so that the agglomerates accumulate on the polishing pad, and pressure is applied to the agglomerates on the surface of the polishing pad.
  • the present inventors as agglomerates, agglomerated by the adhesion of glass sludge and cerium oxide generated by polishing a glass base plate, and by polishing the glass base plate using cerium oxide It was inferred that there were aggregates of cerium oxide alone generated when metal ions such as Al ions, Mg ions, and Ca ions act on cerium oxide.
  • the inventors of the present invention have arrived at the present invention as described below by examining components to be added to the polishing liquid, paying attention to the suppression of aggregates due to polishing.
  • the method for manufacturing a glass substrate for an information recording medium according to the present embodiment includes the following polishing process and a cleaning process for cleaning the polished glass base plate after the polishing process. That is, 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 following polishing step and then includes a cleaning step.
  • the cleaning step may be a cleaning step in a conventionally known method for manufacturing a glass substrate for information recording medium, and the method for manufacturing a glass substrate for information recording medium according to the present embodiment is specifically a polishing step. However, it is not particularly limited except that it is a process as described below, and may be any conventionally known method for producing a glass substrate for an information recording medium.
  • the polishing step is a 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.
  • a suede pad is used as the polishing pad, and a polishing liquid containing cerium oxide and an acrylic acid polymer as the polishing liquid, wherein the acrylic acid polymer has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000. Use.
  • a suede pad which is a soft polishing pad, is used as a polishing pad. It is possible to sufficiently suppress the formation of deep processing marks that cause a problem in a glass substrate that is a product. That is, a glass substrate with higher smoothness can be obtained than when a hard polishing pad is used as the polishing step and polishing pad. For this reason, it is not necessary to perform a subsequent polishing process, for example, a polishing time (processing time) in the precision polishing process for a long time, and the occurrence of edge fringing can be suppressed.
  • an acrylic acid polymer having a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000 is added to the polishing liquid, so that the polishing speed corresponding to the polishing time can be increased.
  • the decrease can be sufficiently suppressed.
  • an acrylic acid polymer having a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000 is added to the polishing liquid, so that a decrease in the initial polishing rate can be suppressed, so that the polishing rate can be improved.
  • the reason why the decrease in the polishing rate according to the polishing time is suppressed is considered to be because the occurrence of clogging of the polishing pad due to the aggregates is suppressed.
  • the reason why the occurrence of clogging is suppressed is considered to be as follows.
  • the acrylic acid polymer has a carboxyl group bonded to a polymer chain. It is considered that this carboxyl group interacts with the hydroxyl group on the surface of the glass sludge and the acrylic polymer wraps the glass sludge. This is considered to suppress the generation of aggregates due to adhesion between glass sludge and cerium oxide. Moreover, it is thought that the chelate effect with respect to metal ions, such as Al ion, Mg ion, and Ca ion which generate
  • the method for manufacturing the glass substrate for information recording medium according to the present embodiment is not particularly limited as long as it includes the polishing step and the cleaning step after the polishing step as described above.
  • polishing process is not specifically limited except being the above processes.
  • the polishing step may be any polishing step, but the polishing step according to the present embodiment is performed as the rough polishing step. It is preferable to perform a precision polishing step separately.
  • 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, as the glass base plate after the rough polishing step in the polishing step, a sufficiently high-quality glass base plate can be obtained, so by further precisely polishing the glass base plate, A sufficiently high quality glass substrate for information recording media 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.
  • a suede pad is used as the polishing pad, and a polishing liquid containing cerium oxide and an acrylic acid polymer as the polishing liquid, wherein the acrylic acid polymer has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000.
  • the weight average molecular weight here can be measured using gel permeation chromatography etc., for example.
  • the polishing pad used in this polishing step is a suede pad used in the polishing step when manufacturing the glass substrate for information recording medium, that is, a suede pad used for polishing both main surfaces of the glass base plate.
  • 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 pad surface hardness of the polishing pad is preferably from 60 to 90, more preferably from 70 to 84, and even more preferably from 75 to 84 in terms of Asker C hardness.
  • the diameter (open diameter) of the bubbles opened to the pad surface is preferably 20 to 80 ⁇ m.
  • the density of the polishing layer disposed on the surface of the polishing pad is preferably 0.55 to 0.62 g / m 3 .
  • a so-called non-buffing polishing pad in which the pad surface of the polishing pad is not buffed is preferable.
  • the polishing pad used in the polishing process specifically, a polyurethane suede pad is used, and for example, NP178 (Asker C hardness 82) manufactured by Filwel is used.
  • polishing liquid used in the polishing step is not particularly limited as long as it is a polishing liquid having the above configuration.
  • the cerium oxide contained in the polishing liquid is not particularly limited.
  • the oxide used as an abrasive contained in the polishing liquid used in the polishing process when manufacturing a glass substrate for an information recording medium It only has to be cerium. That is, the cerium oxide may be in the form of a powder having a shape and a particle diameter that can be used as an abrasive when producing a glass substrate for an information recording medium.
  • the polishing liquid may contain an abrasive other than cerium oxide, but it is preferable that the abrasive is only cerium oxide.
  • abrasive other than cerium oxide contains an abrasive other than cerium oxide, in order to ensure a polishing rate and obtain a glass substrate of excellent quality, the content of abrasive other than cerium oxide is polished. It is preferable that it is 20 mass% or less with respect to material whole quantity.
  • abrasives other than cerium oxide include particles (abrasive grains) such as aluminum oxide (alumina), zirconium oxide (zirconia), silicon carbide, titanium oxide (titania), and iron oxide.
  • the average particle diameter of cerium oxide may be any particle diameter that can be used as an abrasive when producing a glass substrate for information recording media, as described above.
  • the thickness is preferably 0.5 to 1.2 ⁇ m, and more preferably 0.6 to 1 ⁇ m.
  • 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 content of cerium oxide varies depending on polishing conditions and the like, for example, it 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. If content of cerium oxide is in the said range, while being able to ensure an appropriate polishing rate, a higher quality glass substrate can be obtained.
  • the acrylic acid polymer contained in the polishing liquid is not particularly limited as long as the weight average molecular weight is 10,000 to 50,000. If such an acrylic acid polymer is added to the polishing liquid, it is possible to sufficiently suppress a decrease in the polishing rate corresponding to the polishing time. Further, as described above, the weight average molecular weight of the acrylic acid-based polymer is 10,000 to 50,000, more preferably 15,000 to 30,000, and further preferably 20,000 to 28,000. If the molecular weight of an acrylic acid polymer is too small or too large, the effect of containing an acrylic acid polymer, that is, the effect of suppressing the decrease in polishing rate due to the inclusion of an acrylic acid polymer will be sufficiently exerted. There is a tendency to become impossible.
  • the acrylic acid polymer is not particularly limited as long as it is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing an acrylic acid component such as acrylic acid, acrylic acid salt or acrylic acid derivative. That is, the acrylic polymer includes a polymer obtained by polymerizing not only acrylic acid, an acrylate salt or an acrylic acid derivative as a monomer but also a monomer mixed with a monomer copolymerizable therewith. Specific examples of the acrylic acid polymer include sodium polyacrylate, acrylic acid-maleic acid copolymer, polyacrylic acid, acrylic acid-sulfonic acid monomer copolymer, and the like. As the acrylic polymer, each of the acrylic acid polymers exemplified above may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • the acrylic acid-based polymer preferably contains a maleic acid component in a polymer chain such as an acrylic acid-maleic acid copolymer.
  • a polymer containing this maleic acid component as the acrylic acid-based polymer, it is possible to further suppress the decrease in the initial polishing rate and the decrease in the polishing rate according to the polishing time by adding the polymer component. Therefore, a more excellent polishing rate can be maintained. This is considered to be because the carboxyl group concentration in the acrylic acid polymer is increased, and the effect of suppressing the generation of aggregates can be further exhibited by the action of the carboxyl group. More specifically, for example, a chelating effect on metal ions such as Al ions, Mg ions, and Ca ions can be exhibited more.
  • the content of the acrylic acid polymer is preferably 0.3 to 1 part by mass and more preferably 0.6 to 0.8 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polishing liquid. If the content of the acrylic acid polymer is within the above range, a sufficiently high quality glass substrate for information recording media can be produced while maintaining an excellent polishing rate. That is, the effect of adding the acrylic acid polymer can be suitably exhibited.
  • 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.
  • a polishing apparatus 11 as shown in FIG. 1 is an apparatus capable of simultaneously polishing both surfaces of the main surface of a glass base plate.
  • the polishing apparatus 11 also includes an apparatus main body (polishing main body) 11a and a polishing liquid supply unit 11b that supplies a polishing liquid (polishing slurry) to the apparatus main body 11a.
  • 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 polishing pad 15 for polishing both the front and back surfaces of the glass base plate 10 is attached to each surface of the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13 facing each other.
  • a rotatable carrier 14 is 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 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 for using the polishing liquid by pouring is that if polishing sludge (polishing waste, glass sludge) generated by polishing is present in the polishing liquid, it may cause scratches on the surface of the glass substrate.
  • the polishing pad used in the polishing process is the suede pad described above.
  • 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.
  • polishing liquid used in the precision polishing process polishing including an abrasive that causes less scratching even if the polishing performance is lower than that of cerium oxide, which is an abrasive included in the polishing liquid used in the rough polishing process.
  • Liquid is used.
  • a polishing liquid containing silica-based abrasive grains such as colloidal silica can be used as the abrasive.
  • the average particle diameter of the silica-based abrasive is preferably about 20 nm, for example.
  • 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 cleaning step is not particularly limited as long as the glass base plate polished by the polishing step can be cleaned.
  • the washing step includes a washing step in a conventionally known method for producing a glass substrate for an information recording medium, and more specifically, a washing step described later.
  • 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 starting glass is not particularly limited, for example, SiO 2, Na 2 O, and soda-lime glass composed mainly of CaO, SiO 2, Al 2 O 3, and R 1 in 2 O (wherein, R 1 is , K, Na, or Li)), aluminosilicate glass, borosilicate glass, Li 2 O—SiO 2 glass, Li 2 O—Al 2 O 3 —SiO 2 Glass, R 2 O—Al 2 O 3 —SiO 2 glass (wherein R 2 represents Mg, Ca, Sr, or Ba).
  • 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.
  • 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 equipped with a diamond grindstone or the like, 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 outer diameter r1 is 2.5 inches (about 64 mm), 1.8 inches (about 46 mm), 1 inch (about 25 mm), 0.8 inches (about 20 mm), etc., and the thickness is Disc-shaped glass base plates of 2 mm, 1 mm, 0.63 mm, etc. are obtained. Further, when the outer diameter r1 is 2.5 inches (about 64 mm), for example, the inner diameter r2 is processed to 0.8 inches (about 20 mm).
  • the grinding step is a step of processing the glass base plate to a predetermined plate thickness. Specifically, for example, a step of grinding (lapping) both surfaces of the glass base plate can be mentioned. By doing so, the parallelism, flatness and thickness of the glass base plate are adjusted. Further, this lapping step may be performed once or twice or more. For example, when it is performed twice, the parallelism, flatness and thickness of the glass base plate are preliminarily adjusted in the first lapping process (first lapping process), and glass is used in the second lapping process (second lapping process). Finely adjust the parallelism, flatness and thickness of the base plate. Moreover, when performing a grinding process twice, you may perform a 1st lapping process and a 2nd lapping process continuously, but perform the inside-and-outside grinding process mentioned later and an end surface grinding
  • 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 cleaning step is a step of cleaning the glass base plate. It is preferable that the washing process is appropriately performed after each process. Moreover, scrub cleaning is mentioned as a final-cleaning process which wash
  • the apparatus for scrub cleaning (scrub cleaning apparatus) is not particularly limited as long as it is an apparatus capable of scrub cleaning an information recording medium glass substrate. Specifically, a roll scrub cleaning device in which the scrub member is a cylindrical roll scrub, a cup scrub cleaning device in which the scrub member is a cup type, and the like can be given.
  • 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 final cleaning step it is preferable to perform ultrasonic cleaning after scrub cleaning.
  • 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 material used for the magnetic film 102 can be any known material and is not particularly limited.
  • the magnetic material is preferably, for example, a Co-based alloy based on Co having high crystal anisotropy in order to obtain a high coercive force, and Ni or Cr added for the purpose of adjusting the residual magnetic flux density. More specifically, CoPt, CoCr, CoNi, CoNiCr, CoCrTa, CoPtCr, CoNiPt, CoNiCrPt, CoNiCrTa, CoCrPtB, CoCrPtSiO, and the like whose main component is Co can be given.
  • 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 is 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 a polishing liquid is supplied onto the glass base plate, A polishing step of cleaning the polished glass base plate after the polishing step, wherein the polishing pad is a suede pad, the polishing liquid contains cerium oxide and an acrylic polymer, and the acrylic acid
  • a suede pad which is a soft polishing pad, is used as a polishing pad. It is possible to sufficiently suppress the formation of deep processing marks that cause a problem in a glass substrate that is a product. That is, a glass substrate with higher smoothness can be obtained than when a hard polishing pad is used as the polishing step and polishing pad. For this reason, it is not necessary to perform a subsequent polishing process, for example, a polishing time (processing time) in the precision polishing process for a long time, and the occurrence of edge fringing can be suppressed.
  • an acrylic acid polymer having a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000 is added to the polishing liquid, so that the polishing speed corresponding to the polishing time can be increased.
  • the decrease can be sufficiently suppressed.
  • a polymer component is added to the polishing liquid, it is considered that the initial polishing rate is lowered.
  • the polymer component to be added has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, the polymer component may be added.
  • the polishing rate can be improved.
  • a method for manufacturing a glass substrate for information recording medium which can manufacture a sufficiently high quality glass substrate for information recording medium while maintaining an excellent polishing rate. be able to.
  • the acrylic polymer has a weight average molecular weight of 15000 to 30000.
  • the acrylic polymer contains a maleic acid component in a polymer chain.
  • the acrylic acid polymer is more preferably an acrylic acid-maleic acid copolymer.
  • 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.
  • 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 containing the additives shown in Table 1 was used. Specifically, as the polishing liquid, 10% by mass of cerium oxide having an average particle diameter (D50) of 0.8 ⁇ m, and when added, acrylic acid-maleic acid copolymer (weight average molecular weight: 10,000) 0.75 mass %, And the balance was water.
  • 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.
  • the polishing liquid in the polishing step is the same as that of Example 1 except that a polishing liquid containing the additives shown in Table 1 is used as an additive.
  • the “acrylic acid-maleic acid copolymer” in Table 1 is a copolymer obtained by polymerizing a monomer containing an acrylic acid component and maleic acid.
  • the “acrylic acid-sulfonic acid monomer copolymer” is a copolymer obtained by polymerizing a monomer containing an acrylic acid component and vinyl sulfonic acid or a salt thereof.
  • the “polyacrylic acid polymer” is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing an acrylic acid component.
  • the thickness of the glass base plate before and after the polishing step was measured using a micrometer manufactured by Mitutoyo Corporation. If the difference in the thickness of the glass base plate before and after the polishing step is 1 ⁇ m or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, and if it exceeds 1 ⁇ m and less than 3 ⁇ m, it is evaluated as “ ⁇ ”. “ ⁇ ”.
  • the polishing rate of the first batch in the polishing process of each example and comparative example was measured.
  • the polishing rate of the ninth batch in the polishing step of each example and comparative example was measured. If the rate of decrease of the 9th batch polishing rate relative to the 1st batch polishing rate is 10% or less, it is evaluated as “ ⁇ ”. If it was 15% or more, it was evaluated as “ ⁇ ”.
  • a polishing pad using a suede pad as a polishing pad and a polishing liquid containing cerium oxide and an acrylic acid polymer having a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000 was used as a polishing liquid.
  • the initial polishing rate was higher than in the case of using other polishing liquids (Comparative Examples 1 to 3), and the durability of the excellent polishing rate was excellent. It was found that a high-quality glass substrate with a small amount of etc. can be obtained.
  • the present invention it is possible to provide a method for producing a glass substrate for information recording medium that can produce a sufficiently high quality glass substrate for information recording medium while maintaining an excellent polishing rate.

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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と、前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程とを備え、前記研磨パッドが、スエードパッドであり、前記研磨液が、酸化セリウムと、アクリル酸系ポリマーとを含み、前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、10000~50000であ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。この研磨加工としては、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨加工等が挙げられる。また、このような酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨加工は、粗研磨工程に適用されることが多かった。すなわち、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法としては、例えば、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。
 また、上述したような、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨加工では、研磨パッドとして、硬質ウレタンパッド等の硬質の研磨パッドを用いることが多かった。このような硬質の研磨パッドを用いた場合、高い研磨速度を達成できる一方で、研磨時に発生する傷、すなわち加工痕が深いものになってしまう傾向があった。深い加工痕が形成された場合、その後の研磨加工、例えば、精密研磨工程で、加工痕を最終製品であるガラス基板において問題のないものにするために、研磨にかける加工時間を長くする必要がある。また、ガラス素板の研磨は、中央部より端部のほうに研磨パッドが強くあたり、端部における研磨が優先的に進行するという傾向がある。これらのことから、長時間にわたって研磨すると、得られたガラス基板は、中央部より端部付近のほうが優先的に研磨されたもの、いわゆる縁だれが発生したものとなってしまう。一方、研磨にかける加工時間を縁だれの発生が充分に抑制できる時間にすると、得られたガラス基板の平滑性の品質基準を満たすほどに、加工痕を小さくすることができないことになってしまう。
 そこで、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨加工において、研磨パッドとして、軟質の研磨パッドであるスエードパッドを用いることが検討されている。具体的には、特許文献1に記載のような、粗研磨工程(1次研磨工程)に、研磨液として、酸化セリウム研磨砥粒を含む研磨液を用い、研磨パッドとして、スエードパッド(ポリウレタン系軟質ポリッシャ)を用いた磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が挙げられる。
 酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用い、研磨パッドとして、スエードパッドを用いた研磨加工は、その後の研磨加工、例えば、精密研磨工程を施しても、最終製品であるガラス基板において問題となるような深い加工痕の形成を充分に抑制できる。すなわち、この研磨加工は、研磨パッドとして、硬質の研磨パッドを用いた場合より、平滑性の高いガラス基板が得られる。
 しかしながら、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用い、研磨パッドとして、スエードパッドを用いた研磨加工は、研磨時間に応じて、研磨速度が徐々に低下してしまうという問題があった。また、この研磨速度の低下は、研磨パッドの端部よりも中央部で優先的に発生する傾向があった。このことから、研磨加工時の、ガラス素板が研磨パッドに接触する位置によって、研磨されたガラス素板の厚み等の仕上がりに差が生じるという、研磨速度の低下に伴う問題があった。具体的には、研磨加工時にガラス素板を保持していたキャリアの位置によっても差が生じるし、同じキャリアであっても、ガラス素板が保持されていた保持孔の位置によっても差が生じるという問題があった。
特開2012-18739号公報
 本発明は、上述の事情に鑑みてなされた発明であり、優れた研磨速度を維持しつつ、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と、前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程とを備え、前記研磨パッドが、スエードパッドであり、前記研磨液が、酸化セリウムと、アクリル酸系ポリマーとを含み、前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、10000~50000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。
 上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とから明らかになるだろう。
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。
 本発明者等の検討によれば、上記のような問題が発生する理由は、研磨によって凝集物が発生し、その凝集物が、研磨パッドであるスエードパッドの表面に形成されている凹部に入り込む、いわゆる、研磨パッドの目詰まりによるものと推察した。そして、さらに、本発明者等は、目詰まりが発生する理由として、発生した凝集物が、ガラス素板上に存在する研磨液の流動性を低下させたり、流動性にむらが発生させる等によって、凝集物が研磨パッド上に滞留し、そのことで、研磨パッド上で凝集物が蓄積した状態になり、そこに、圧力がかかることで、凝集物が研磨パッド表面に形成されている凹部に入り込み、研磨パッドの目詰まりが発生すると推察した。そして、この凝集物の蓄積は、研磨パッドの端部より中央部において優先的に起こることにより、研磨速度の低下が、研磨パッドの端部よりも中央部で優先的に発生すると推察した。
 また、本発明者等は、凝集物として、ガラス素板を研磨することによって発生したガラススラッジと酸化セリウムとが付着することにより発生する凝集物と、酸化セリウムを用いたガラス素板の研磨によって発生した、Alイオン、Mgイオン、及びCaイオン等の金属イオンが酸化セリウムに作用して発生する酸化セリウム単体の凝集物とがあると推察した。
 そこで、本発明者等は、研磨による凝集物の抑制に着目して、研磨液に添加する成分を検討することにより、以下のような本発明に想到するに到った。
 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、以下のような研磨工程と、前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程とを備える。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、以下のような研磨工程を備え、その後に洗浄工程を備えていれば、特に限定されない。また、前記洗浄工程は、従来公知の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における洗浄工程であればよく、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、具体的には、研磨工程が、以下のような工程であること以外、特に限定されず、従来公知の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であればよい。
 前記研磨工程は、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工程である。そして、前記研磨パッドとしては、スエードパッドを用い、前記研磨液としては、酸化セリウムと、アクリル酸系ポリマーとを含み、前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、10000~50000である研磨液を用いる。
 上記のような研磨工程を備えることによって、優れた研磨速度を維持しつつ、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、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨工程において、研磨パッドとして、軟質の研磨パッドであるスエードパッドを用いるので、その後の研磨加工、例えば、精密研磨工程を施しても、最終製品であるガラス基板において問題となるような深い加工痕の形成を充分に抑制できる。すなわち、この研磨加工程、研磨パッドとして、硬質の研磨パッドを用いた場合より、平滑性の高いガラス基板が得られる。このため、その後の研磨加工、例えば、精密研磨工程における研磨時間(加工時間)を長時間行う必要がなくなり、縁だれの発生を抑制できる。また、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨工程において、研磨液に、重量平均分子量が、10000~50000であるアクリル酸系ポリマーを添加することで、研磨時間に応じた研磨速度の低下を充分に抑制できる。また、研磨液に、重量平均分子量が、10000~50000であるアクリル酸系ポリマーを添加しても、初期の研磨速度の低下も抑制できるので、研磨速度を優れたものにすることができる。
 以上のことから、上記のような研磨工程を備えることによって、優れた研磨速度を維持しつつ、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ができる。
 また、上記の研磨時間に応じた研磨速度の低下が抑制された理由は、上記凝集物による研磨パッドの目詰まりの発生が抑制されたことによると考えられる。そして、この目詰まりの発生が抑制された理由は、以下のことによると考えられる。
 前記アクリル酸系ポリマーは、高分子鎖にカルボキシル基が結合されている。このカルボキシル基が、ガラススラッジ表面の水酸基等と相互作用し、アクリル酸系ポリマーが、ガラススラッジを包みこむと考えられる。このことにより、ガラススラッジと酸化セリウムとの付着による凝集物の発生が抑制されると考えられる。また、アクリル酸系ポリマーのカルボキシル基によって、酸化セリウムを用いたガラス素板の研磨によって発生した、Alイオン、Mgイオン、及びCaイオン等の金属イオンに対するキレート効果を発揮すると考えられる。このことにより、金属イオンが酸化セリウムに作用することによる酸化セリウム単体の凝集物の発生が抑制されると考えられる。これらのことにより、前記アクリル酸系ポリマーの添加により、凝集物の発生が抑制され、凝集物による研磨パッドの目詰まりの発生を抑制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、上述したように、前記研磨工程と、前記研磨工程後の洗浄工程とを備えていれば、特に限定されない。また、前記研磨工程は、上記のような工程であること以外、特に限定されない。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においては、前記研磨工程が、いずれの研磨工程であってもよいが、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は、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、前記研磨パッドとしては、スエードパッドを用い、前記研磨液としては、酸化セリウムと、アクリル酸系ポリマーとを含み、前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、10000~50000である研磨液を用いる。なお、ここでの重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー等を用いて測定することができる。
 この研磨工程で用いる研磨パッドは、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スエードパッド、すなわち、ガラス素板の両主面を研磨加工するために用いられるスエードパッドであれば、特に限定されない。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、上記研磨工程で用いる研磨液は、上記構成の研磨液であれば、特に限定されない。
 具体的には、まず、研磨液に含まれる酸化セリウムは、特に限定されず、例えば、情報記録媒体用ガラス基板を製造する際の研磨工程で用いられる研磨液に含まれる研磨材として用いられる酸化セリウムであればよい。すなわち、酸化セリウムは、情報記録媒体用ガラス基板を製造する際の研磨材として用いることができるような形状及び粒子径等を有する粉体状のものであればよい。また、研磨液には、酸化セリウム以外の研磨材を含有してもよいが、研磨材としては酸化セリウムのみであることが好ましい。また、研磨材として、酸化セリウム以外の研磨材を含有する場合であっても、研磨速度を確保し、優れた品質のガラス基板を得るために、酸化セリウム以外の研磨材の含有量は、研磨材全量に対して、20質量%以下であることが好ましい。また、酸化セリウム以外の研磨材としては、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、酸化セリウムの平均粒子径は、上述したように、情報記録媒体用ガラス基板を製造する際の研磨材として用いることができるような粒子径であればよい。具体的には、0.5~1.2μmであることが好ましく、0.6~1μmであることがより好ましい。酸化セリウムの粒子径が小さすぎると、研磨速度が低下する傾向がある。また、酸化セリウムの粒子径が大きすぎると、研磨によってガラス素板上に形成されうる傷が発生しやすくなる。よって、上記範囲内の粒子径を有する酸化セリウムを用いることによって、高い研磨速度を確保しながら、研磨による傷の発生を抑制できる。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、酸化セリウムの含有量は、研磨条件等によって異なるが、例えば、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。酸化セリウムの含有量が、上記範囲内であれば、適切な研磨速度を確保できるとともに、より高品質なガラス基板を得ることができる。
 また、研磨液に含まれるアクリル酸系ポリマーは、重量平均分子量が10000~50000であれば、特に限定されない。このようなアクリル酸系ポリマーであれば、研磨液に添加することで、研磨時間に応じた研磨速度の低下を充分に抑制できる。また、アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量は、上述したように、10000~50000であり、15000~30000であることがより好ましく、20000~28000であることがさらに好ましい。アクリル酸系ポリマーの分子量が小さすぎたり、大きすぎたりすると、アクリル酸系ポリマーの含有による効果、すなわち、アクリル酸系ポリマーを含有することによる、研磨速度の低下を抑制するという効果を充分に発揮できなくなる傾向がある。このことは、アクリル酸系ポリマーを添加しても、凝集物の発生を充分に抑制できなくなり、よって、目詰まりの発生を充分に抑制できなくなることによると考えられる。これらのことから、アクリル酸系ポリマーの分子量が上記範囲内であれば、優れた研磨速度を維持しつつ、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、前記アクリル酸系ポリマーとしては、アクリル酸、アクリル酸塩又はアクリル酸誘導体等のアクリル酸成分を含むモノマーを重合させて得られるポリマーであれば、特に限定されない。すなわち、アクリル酸系ポリマーには、モノマーとして、アクリル酸、アクリル酸塩又はアクリル酸誘導体だけではなく、それらと共重合可能なモノマーとを混合したモノマーを重合させて得られたポリマーを含む。また、アクリル酸系ポリマーとしては、具体的には、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸-マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、アクリル酸-スルホン酸系モノマー共重合体等が挙げられる。また、アクリル酸系ポリマーは、上記の例示した各アクリル酸系ポリマー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、前記アクリル酸系ポリマーは、アクリル酸-マレイン酸共重合体等の高分子鎖中にマレイン酸成分を含むものが好ましい。アクリル酸系ポリマーとして、このマレイン酸成分を含むものを用いることによって、ポリマー成分を添加することによる、初期の研磨速度の低下も、研磨時間に応じた研磨速度の低下もより抑制できる。よって、より優れた研磨速度をより維持することができる。このことは、アクリル酸系ポリマー中のカルボキシル基濃度が高まり、カルボキシル基が作用することによって、凝集物の発生を抑制するという効果をより発揮できることによると考えられる。より具体的には、例えば、Alイオン、Mgイオン、及びCaイオン等の金属イオンに対するキレート効果をより発揮できる。
 また、前記アクリル酸系ポリマーの含有量は、研磨液100質量部に対して、0.3~1質量部であることが好ましく、0.6~0.8質量部であることがより好ましい。前記アクリル酸系ポリマーの含有量が、上記範囲内であれば、優れた研磨速度を維持しつつ、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。すなわち、前記アクリル酸系ポリマーを添加した効果を好適に発揮できる。
 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、ガラススラッジ)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、上述したスエードパッドである。
 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液としては、粗研磨工程で用いた研磨液に含まれる研磨材である酸化セリウムより、研磨性が低くても、傷の発生がより少なくなる研磨材を含む研磨液が用いられる。具体的には、例えば、研磨材として、コロイダルシリカ等のシリカ系の砥粒を含む研磨液等が挙げられる。このシリカ系の砥粒の平均粒子径としては、例えば、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。
 また、前記洗浄工程は、前記研磨工程によって研磨されたガラス素板を洗浄することができる工程であれば、特に限定されない。前記洗浄工程は、具体的には、上述したように、従来公知の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における洗浄工程等が挙げられ、より具体的には、後述の洗浄工程が挙げられる。
 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、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、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、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と、前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程とを備え、前記研磨パッドが、スエードパッドであり、前記研磨液が、酸化セリウムと、アクリル酸系ポリマーとを含み、前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、10000~50000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。
 まず、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨工程において、研磨パッドとして、軟質の研磨パッドであるスエードパッドを用いるので、その後の研磨加工、例えば、精密研磨工程を施しても、最終製品であるガラス基板において問題となるような深い加工痕の形成を充分に抑制できる。すなわち、この研磨加工程、研磨パッドとして、硬質の研磨パッドを用いた場合より、平滑性の高いガラス基板が得られる。このため、その後の研磨加工、例えば、精密研磨工程における研磨時間(加工時間)を長時間行う必要がなくなり、縁だれの発生を抑制できる。また、酸化セリウムを研磨材として含む研磨液を用いた研磨工程において、研磨液に、重量平均分子量が、10000~50000であるアクリル酸系ポリマーを添加することで、研磨時間に応じた研磨速度の低下を充分に抑制できる。また、研磨液に、ポリマー成分を添加すると、初期の研磨速度が低下することが考えられるが、添加するポリマー成分が、重量平均分子量が、10000~50000であれば、ポリマー成分を添加しても、初期の研磨速度の低下も抑制できるので、研磨速度を優れたものにすることができる。
 以上のことから、上記の構成によれば、優れた研磨速度を維持しつつ、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、前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、15000~30000であることが好ましい。
 このような構成によれば、初期の研磨速度の低下も、研磨時間に応じた研磨速度の低下もより抑制できる。よって、より優れた研磨速度をより維持することができる。
 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、前記アクリル酸系ポリマーが、高分子鎖中にマレイン酸成分を含むことが好ましい。
 このような構成によれば、初期の研磨速度の低下も、研磨時間に応じた研磨速度の低下もより抑制できる。よって、より優れた研磨速度をより維持することができる。
 また、前記アクリル酸系ポリマーとしては、アクリル酸-マレイン酸共重合体であることがより好ましい。
 このような構成によれば、初期の研磨速度の低下も、研磨時間に応じた研磨速度の低下もより抑制できる。よって、より優れた研磨速度をより維持することができる。
 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。
 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に示す添加剤を含む研磨液を用いた。研磨液としては、具体的には、平均粒子径(D50)が0.8μmの酸化セリウム10質量%、添加時として、アクリル酸―マレイン酸共重合体(重量平均分子量:10000)0.75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2~8、比較例1~3]
 研磨工程における研磨液として、添加剤として表1に示す添加剤を含有する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、「アクリル酸-マレイン酸共重合体」は、アクリル酸成分とマレイン酸とを含むモノマーを重合させることにより得られた共重合体である。また、「アクリル酸-スルホン酸系モノマー共重合体」は、アクリル酸成分と、ビニルスルホン酸やその塩とを含むモノマーを重合させることにより得られた共重合体である。また、「ポリアクリル酸系重合体」は、アクリル酸成分を含むモノマーを重合させることにより得られた重合体である。
 [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。
 (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-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。
 (板厚)
 各実施例及び比較例において、研磨工程前後のガラス素板の厚みを、株式会社ミツトヨ製のマイクロメータを用いて、それぞれ測定した。その研磨工程前後のガラス素板の厚みの差分が、1μm以下であれば、「○」と評価し、1μmを超え3μm未満であれば、「△」と評価し、3μm以下であれば、「×」と評価した。
 (初期の研磨速度)
 まず、比較例1の研磨工程における、1バッチ目の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、1バッチ目の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より大きくなり、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。前記比が、1.0より大きければ、「○」と評価し、前記比が、0.9以上1.0以下であれば、「△」と評価し、前記比が0.9より小さければ、「×」と評価した。なお、比較例1における研磨速度は、基準であるので、表1には、「-」と示す。
 (研磨速度の持続性)
 各実施例及び比較例の研磨工程における、1バッチ目の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、9バッチ目の研磨速度を測定した。9バッチ目の研磨速度の、1バッチ目の研磨速度に対する低下率が、10%以下であれば、「○」と評価し、10%を超え15%未満であれば、「△」と評価し、15%以上であれば、「×」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、研磨パッドとして、スエードパッドを用い、ガラス素板を研磨する研磨工程において、研磨液として、酸化セリウムと、重量平均分子量が10000~50000のアクリル酸系ポリマーを含有するものを用いた場合(実施例1~8)は、それ以外の研磨液を用いた場合(比較例1~3)より、初期の研磨速度が高く、その優れた研磨速度の持続性に優れ、さらに、縁だれ等の少ない高品質なガラス基板が得られることがわかった。
 この出願は、2013年3月25日に出願された日本国特許出願特願2013-62223を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
 本発明を表現するために、上述において図面等を参照しながら実施形態を通して本発明を適切かつ十分に説明したが、当業者であれば前述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易になし得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
 本発明によれば、優れた研磨速度を維持しつつ、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ができる。
 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 (5)

  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と、
     前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程とを備え、
     前記研磨パッドが、スエードパッドであり、
     前記研磨液が、酸化セリウムと、アクリル酸系ポリマーとを含み、
     前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、10000~50000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.  前記アクリル酸系ポリマーの重量平均分子量が、15000~30000である請求項1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  3.  前記アクリル酸系ポリマーが、高分子鎖中にマレイン酸成分を含む請求項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.  前記アクリル酸系ポリマーが、アクリル酸-マレイン酸共重合体である請求項3に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  5.  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1~4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。
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