JP5227711B2 - Glass substrate for magnetic disk and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、ハードディスクドライブ装置に搭載される磁気ディスク用のガラス基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a glass substrate for a magnetic disk mounted on a hard disk drive device and a method for manufacturing the same.

ハードディスクドライブ装置(HDD装置)に搭載される磁気記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスクは、アルミニウム−マグネシウム合金などで構成された金属基板上にNiP膜を被着したり、ガラス基板やセラミックス基板上に磁性層や保護層を積層したりして作製される。従来では、磁気ディスク用の基板としてアルミニウム合金基板が広く用いられていたが、近年の磁気ディスクの小型化、薄板化、高密度記録化に伴って、アルミニウム合金基板に比べて表面の平坦度や薄板での強度に優れたガラス基板が用いられるようになってきている(特許文献1)。   There is a magnetic disk as a magnetic recording medium mounted on a hard disk drive device (HDD device). The magnetic disk is manufactured by depositing a NiP film on a metal substrate made of an aluminum-magnesium alloy or the like, or laminating a magnetic layer or a protective layer on a glass substrate or a ceramic substrate. Conventionally, an aluminum alloy substrate has been widely used as a substrate for a magnetic disk. However, with recent downsizing, thinning, and high-density recording of magnetic disks, surface flatness and A glass substrate having excellent strength with a thin plate has been used (Patent Document 1).

近年、HDD装置に搭載される磁気ディスクにおいては、今後、記録容量がさらに拡大し、HDD装置において情報の記録速度及び読出速度をより一層速くすることが求められる。そして、これらの要求を満たすためには、磁気ディスクをより高速に回転させることが求められる。   In recent years, in a magnetic disk mounted on an HDD device, the recording capacity is further expanded in the future, and it is required to further increase the information recording speed and reading speed in the HDD device. In order to satisfy these requirements, it is required to rotate the magnetic disk at a higher speed.

ところが、HDD装置において磁気ディスクを高速に回転させると、磁気ディスクには強い負荷がかかることになるので、磁気ディスクには、高い強度(耐衝撃性)が求められる。また、近年では、HDD装置は、例えば、ノートパソコン、携帯電話、携帯型音楽プレーヤなどの携帯機器に用いられるようになっているため、磁気ディスクには、携帯機器を落とした場合でも、壊れないような耐衝撃性が求められている。このように、現状に求められる耐衝撃性よりもさらに高い耐衝撃性を満足する磁気ディスク(磁気ディスク用基板)が求められている。
特開平9−27150号公報
However, if the magnetic disk is rotated at high speed in the HDD device, a strong load is applied to the magnetic disk, and the magnetic disk is required to have high strength (impact resistance). In recent years, HDD devices are used in portable devices such as notebook computers, mobile phones, and portable music players, so that the magnetic disk does not break even when the portable device is dropped. Such impact resistance is required. Thus, there is a need for a magnetic disk (magnetic disk substrate) that satisfies even higher impact resistance than that required at present.
JP-A-9-27150

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、現状に求められる耐衝撃性よりもさらに高い耐衝撃性を満足する磁気ディスク用ガラス基板及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a glass substrate for a magnetic disk that satisfies even higher impact resistance than that currently required, and a method for manufacturing the same.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板は、主表面及び端面を有し、化学強化処理が施された円盤状の磁気ディスク用ガラス基板であって、前記ガラス基板を構成するガラス材料は、SiO が57質量%〜75質量%であり、Al が5質量%〜20質量%(ただし、SiO とAl の合計量が74質量%以上)であり、ZrO ,HfO ,Nb ,Ta ,La ,Y 及びTiO が合計で0を超え6質量%以下であり、Li Oが1質量%を超え9質量%以下であり、Na Oが5質量%〜18質量%であり(ただし、質量比Li O/Na Oが0.5以下)、K Oが0〜6質量%であり、MgOが0〜4質量%であり、CaOが0を超え5質量%以下であり(ただし、MgOとCaOの合計量は5質量%以下であり、かつCaOの含有量はMgOの含有量よりも多い)、SrO+BaOが0〜3質量%であり、圧縮応力深さが100〜150μmであり、前記主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下であることを特徴とする。
ここで、前記最表部応力層押し込み長は、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で前記主表面に押し込んだ際の圧痕における長い方の対角線の長さであり、前記tanθは、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L+L)/(P+P)}であり、前記tは基板厚さである。
は圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。
Glass substrates for magnetic disks of the present invention has a main surface and an end surface, a disk-shaped glass substrate for magnetic disk chemical strengthening processing has been performed, the glass material constituting the glass substrate, SiO 2 is 57 mass% to 75 mass%, Al 2 O 3 is 5 mass% to 20 mass% (however, the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is 74 mass% or more), ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 total exceeds 0 and is 6% by mass or less, and Li 2 O exceeds 1% by mass and is 9% by mass or less. Na 2 O is 5% by mass to 18% by mass (however, the mass ratio Li 2 O / Na 2 O is 0.5 or less), K 2 O is 0 to 6% by mass, and MgO is 0 to 4%. Mass%, CaO is more than 0 and 5 mass% or less (however, M The total amount of O and CaO is not more than 5 wt%, and the content of CaO is greater than the content of MgO), SrO + BaO is 0 to 3 wt%, compressive stress depth is 100-150 .mu.m, The outermost surface stress layer indentation length of the main surface is 49.1 μm or less, and when the angle formed between the main surface and the compressive stress is θ in the stress profile by the Babinet corrector method, the outermost surface portion The stress layer indentation length is not more than a value y of {12 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}.
Here, the indentation length of the outermost surface stress layer is an indentation when a diamond quadrangular pyramid indenter having a cross-sectional angle of 172 ° 30 ′ and a 130 ° rhombus is pushed into the main surface with a pressing force of 100 g. The length of the longer diagonal line, and the tan θ is a value {(L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 )} obtained from the stress value and stress depth obtained by the Babinet corrector method, The t is the substrate thickness.
P 1 is a compressive stress value, P 2 is a tensile stress value, L 1 is a compressive stress depth, and L 2 is a tensile stress depth.

この構成によれば、表層部(基板表面から約1.5μm程度の深さ)における圧縮応力が高く、基板内部の深さ方向における応力値(圧縮応力、引張応力)の変化率が小さいので、現状に求められる耐衝撃性よりもさらに高い耐衝撃性(例えば、1000分の1秒で加速度1500G〜2000Gに耐える)を満足することができる。   According to this configuration, the compressive stress in the surface layer portion (depth of about 1.5 μm from the substrate surface) is high, and the rate of change of the stress value (compressive stress, tensile stress) in the depth direction inside the substrate is small. Higher impact resistance than that required at present (for example, withstanding acceleration of 1500 G to 2000 G in 1/1000 second) can be satisfied.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板においては、前記yの値が{16・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}であることが好ましい。   In the glass substrate for a magnetic disk of the present invention, the value of y is preferably {16 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板においては、前記磁気ディスク用ガラス基板を構成するガラスがZrを含むアルミノシリケートガラスであることが好ましい。   In the glass substrate for a magnetic disk of the present invention, it is preferable that the glass constituting the glass substrate for a magnetic disk is an aluminosilicate glass containing Zr.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板においては、原子間力顕微鏡で測定した前記主表面の表面粗さRaが0.3nm以下であることが好ましい。   In the glass substrate for a magnetic disk of the present invention, it is preferable that the surface roughness Ra of the main surface measured with an atomic force microscope is 0.3 nm or less.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板においては、前記磁気ディスク用ガラス基板の円周方向に測定長0.8mmで前記端面の表面粗さRaが0.2μm以下であることが好ましい。   In the glass substrate for magnetic disk of the present invention, it is preferable that the measurement length is 0.8 mm in the circumferential direction of the glass substrate for magnetic disk and the surface roughness Ra of the end face is 0.2 μm or less.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板においては、圧縮応力深さが50μm以上であることが好ましい。   In the glass substrate for a magnetic disk of the present invention, the compressive stress depth is preferably 50 μm or more.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板に化学強化処理を施す工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板を構成するガラス材料は、SiO が57質量%〜75質量%であり、Al が5質量%〜20質量%(ただし、SiO とAl の合計量が74質量%以上)であり、ZrO ,HfO ,Nb ,Ta ,La ,Y 及びTiO が合計で0を超え6質量%以下であり、Li Oが1質量%を超え9質量%以下であり、Na Oが5質量%〜18質量%であり(ただし、質量比Li O/Na Oが0.5以下)、K Oが0〜6質量%であり、MgOが0〜4質量%であり、CaOが0を超え5質量%以下であり(ただし、MgOとCaOの合計量は5質量%以下であり、かつCaOの含有量はMgOの含有量よりも多い)、SrO+BaOが0〜3質量%であり、前記化学強化処理は、圧縮応力深さが100〜150μmとなり、前記磁気ディスク用ガラス基板の主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下であるために十分な条件で行われることを特徴とする。
ここで、前記最表部応力層押し込み長は、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で前記主表面に押し込んだ際の圧痕における長い方の対角線の長さであり、前記tanθは、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L+L)/(P+P)}であり、前記tは基板厚さである。
は圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。
The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk including a step of subjecting a glass substrate to chemical strengthening, and the glass material constituting the glass substrate has a SiO 2 of 57. Mass% to 75 mass%, Al 2 O 3 is 5 mass% to 20 mass% (however, the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is 74 mass% or more), ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 are in total more than 0 and 6% by mass or less, Li 2 O is more than 1% by mass and 9% by mass or less, Na 2 O is 5% by mass to 18% by mass (however, the mass ratio Li 2 O / Na 2 O is 0.5 or less), K 2 O is 0 to 6% by mass, and MgO is 0 to 4% by mass. %, And CaO exceeds 0 and is 5% by mass or less. And, the total amount of MgO and CaO is not more than 5 wt%, and the content of CaO is greater than the content of MgO), SrO + BaO is 0 to 3 wt%, the chemical strengthening treatment, the compression stress depth 100 to 150 μm, the outermost stress layer indentation length of the main surface of the glass substrate for magnetic disk is 49.1 μm or less, and the stress profile by the Babinet corrector method is between the main surface and the compressive stress. When the angle formed is θ, the outermost stress layer indentation length is less than the value y of {12 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}. It is characterized by being.
Here, the indentation length of the outermost surface stress layer is an indentation when a diamond quadrangular pyramid indenter having a cross-sectional angle of 172 ° 30 ′ and a 130 ° rhombus is pushed into the main surface with a pressing force of 100 g. The length of the longer diagonal line, and the tan θ is a value {(L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 )} obtained from the stress value and stress depth obtained by the Babinet corrector method, The t is the substrate thickness.
P 1 is a compressive stress value, P 2 is a tensile stress value, L 1 is a compressive stress depth, and L 2 is a tensile stress depth.

この方法によれば、表層部(基板表面から約1.5μm程度の深さ)における圧縮応力が高く、基板内部の深さ方向における応力値(圧縮応力、引張応力)の変化率が小さいので、現状に求められる耐衝撃性よりもさらに高い耐衝撃性(例えば、1000分の1秒で加速度1500G〜2000Gに耐える)を満足する磁気ディスク用ガラス基板を得ることができる。   According to this method, the compressive stress in the surface layer portion (depth of about 1.5 μm from the substrate surface) is high, and the rate of change in the stress value (compressive stress, tensile stress) in the depth direction inside the substrate is small. It is possible to obtain a glass substrate for a magnetic disk that satisfies even higher impact resistance than that required at present (for example, withstands acceleration of 1500 G to 2000 G in 1/1000 second).

本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、前記yの値が{16・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}であることが好ましい。   In the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk of the present invention, the value of y is preferably {16 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、前記磁気ディスク用ガラス基板を構成するガラスがZrを含むアルミノシリケートガラスであることが好ましい。   In the method for producing a magnetic disk glass substrate of the present invention, the glass constituting the magnetic disk glass substrate is preferably an aluminosilicate glass containing Zr.

本発明の磁気ディスクは、上記磁気ディスク用ガラス基板と、前記磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、直接又は他の層を介して設けられた磁性層と、を具備することを特徴とする。   The magnetic disk of the present invention comprises the glass substrate for a magnetic disk, and a magnetic layer provided directly or via another layer on the main surface of the glass substrate for the magnetic disk. .

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)などに搭載される磁気ディスク用のガラス基板である。この磁気ディスクは、例えば、垂直磁気記録方式によって高密度の情報信号記録及び再生を行うことができる記録媒体である。また、この磁気ディスク用ガラス基板は、主に1.8インチ型磁気ディスクや、2.5インチ型磁気ディスクに用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
The glass substrate for magnetic disks according to the present invention is a glass substrate for magnetic disks mounted on, for example, a hard disk drive (HDD). This magnetic disk is a recording medium capable of performing high-density information signal recording and reproduction by, for example, a perpendicular magnetic recording method. The glass substrate for a magnetic disk is mainly used for a 1.8 inch type magnetic disk or a 2.5 inch type magnetic disk.

本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、前記主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下であるので、現状に求められる耐衝撃性よりもさらに高い耐衝撃性を満足することができる。なお、前記最表部応力層押し込み長は、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で前記主表面に押し込んだ際の圧痕における長い方の対角線の長さであり、前記tanθは、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L +L )/(P +P }であり、前記tは基板厚さである。
は圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。
The glass substrate for a magnetic disk according to the present invention has an outermost stress layer indentation length of 49.1 μm or less on the main surface, and an angle formed between the main surface and a compressive stress in a stress profile by a Babinet corrector method. the when the theta, the uppermost portion stress layer penetration length is because the value y hereinafter of {12 · t · ln (tanθ ) + (49.1 / t)}, the impact required for current It is possible to satisfy an even higher impact resistance than the property. The outermost stress layer indentation length is long in the indentation when a diamond quadrangular pyramid indenter whose cross-section angle is 172 ° 30 ′ and 130 ° is rhombus is pushed into the main surface with a pressing force of 100 g. The tan θ is the value { (L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 ) } determined from the stress value and stress depth determined by the Babinet corrector method, t is the substrate thickness.
P 1 is a compressive stress value, P 2 is a tensile stress value, L 1 is a compressive stress depth, and L 2 is a tensile stress depth.

化学強化を施したガラス基板においては、ガラス基板を構成するガラスに含まれている原子のイオンをその原子よりも大きい原子半径を持つ原子のイオンと交換することにより、表層に圧縮応力層が形成されている。このように化学強化処理を施されたガラス基板における応力プロファイルを図1に示す。図1は、厚さtのガラス基板における応力プロファイルを示す図である。図1においては、中央のX線よりも右側が圧縮応力の領域であり、X線よりも左側が引張応力の領域である。すなわち、図1におけるPは圧縮応力値を示し、Pは引張応力値を示す。また、図1におけるLは圧縮応力深さを示し、Lは引張応力深さを示す。圧縮応力の領域において、圧縮応力値Pが大きいほど強化の程度が高い。また、引張応力の領域において、基板表面から応力プロファイルまでの距離(深さ)は、基板表面から応力プロファイルまでクラックが到達すると割れが生じる距離であり、この深さが大きいとガラスが割れにくい。 In a chemically strengthened glass substrate, a compressive stress layer is formed on the surface layer by exchanging ions of atoms contained in the glass constituting the glass substrate with ions of atoms having an atomic radius larger than that atom. Has been. FIG. 1 shows a stress profile in the glass substrate subjected to the chemical strengthening treatment in this way. FIG. 1 is a diagram showing a stress profile in a glass substrate having a thickness t. In FIG. 1, the right side of the center X-ray is a compressive stress region, and the left side of the X-ray is a tensile stress region. That, P 1 in FIG. 1 shows the compressive stress value, P 2 represents a tensile stress value. Further, L 1 in Figure 1 indicates a compressive stress depth, L 2 represents a tensile stress depth. In the region of the compressive stress, a high degree of reinforcement larger the compression stress value P 1. In the tensile stress region, the distance (depth) from the substrate surface to the stress profile is a distance at which cracking occurs when the crack reaches the stress profile from the substrate surface. If this depth is large, the glass is difficult to break.

耐衝撃性の観点(割れにくさ)からは、圧縮応力の領域から引張応力の領域にかけての応力プロファイルの傾き(主表面と圧縮応力との間のなす角)をθとしたときにtanθが大きい、すなわち基板表面から応力プロファイルまでの距離(深さ)が大きいことが好ましい。これは、tanθが大きいと、主表面から内部への応力変化量が緩やかになり、短い時間(1000分の2秒以下)の衝撃に対して伸びようとするクラックを有効に抑えることができるからである。一方、応力プロファイルにおいてtanθを大きくすると、必然的に圧縮応力値Pが小さくなる。このような状況において、本発明者らは、基板表面のミクロな表層部分に着目し、応力プロファイルにおけるtanθを大きし、圧縮応力値Pが小さい場合であっても、基板表層部分の硬度を高くすることにより耐衝撃性を向上させることができることを見出し本発明をするに至った。 From the viewpoint of impact resistance (hardness to cracking), tan θ is large when θ is the slope of the stress profile (angle formed between the main surface and the compressive stress) from the compressive stress region to the tensile stress region. That is, it is preferable that the distance (depth) from the substrate surface to the stress profile is large. This is because, when tan θ is large, the amount of stress change from the main surface to the inside becomes moderate, and cracks that are likely to be stretched against an impact for a short time (less than two thousandths of a second) can be effectively suppressed. It is. On the other hand, when tan θ is increased in the stress profile, the compressive stress value P 1 inevitably decreases. In such a situation, the present inventors pay attention to the micro surface layer portion of the substrate surface, and increase the tan θ in the stress profile and reduce the hardness of the substrate surface layer portion even when the compressive stress value P 1 is small. The inventors have found that the impact resistance can be improved by increasing the height, and have reached the present invention.

基板表層の硬度については、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力でガラス基板の主表面に押し込んだ際の圧痕における長い方の対角線の長さ(最表部応力層押し込み長)で評価する。このような評価方法によれば、基板表面における厚さ1μm〜2μm程度の薄い表層での硬度を間接的に表現することができる。なお、基板表面の表層の硬度の評価方法については、これに限定されず、基板表面における厚さ1μm〜2μm程度の薄い表層での硬度を間接的に表現できる方法を用いることができる。本発明においては、上記評価方法における圧痕の長い方の対角線の長さが49.1以下とする。   As for the hardness of the substrate surface layer, the longer diagonal line in the indentation when a diamond quadrangular pyramid indenter having a rhombus with a cross-sectional angle of 172 ° 30 ′ and 130 ° is pressed into the main surface of the glass substrate with a pressing force of 100 g. The length (the outermost stress layer indentation length) is evaluated. According to such an evaluation method, the hardness of a thin surface layer having a thickness of about 1 μm to 2 μm on the substrate surface can be indirectly expressed. The method for evaluating the hardness of the surface layer on the substrate surface is not limited to this, and a method capable of indirectly expressing the hardness of a thin surface layer having a thickness of about 1 μm to 2 μm on the substrate surface can be used. In the present invention, the length of the diagonal line with the longer indent in the evaluation method is 49.1 or less.

また、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、最表部応力層押し込み長を、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下にする。tanθは、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L +L )/(P +P }であり、tは基板厚さである。
このとき、Pは圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。このy={12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}なる特性曲線は、図2に示す特性曲線Aである。したがって、本発明に係るガラス基板は、この特性曲線において最表部応力層押し込み長49.1以下の領域の特性を有する。より好ましくは、図2に示す特性曲線Bであるy={16・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の領域の特性を有する。上述したように、割れにくさの観点からは、tanθが大きいことが好ましいので、本発明に係るガラス基板は、図2において、最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、特性曲線Aよりも右側(tanθが大きい側)、好ましくは特性曲線Bよりも右側(tanθが大きい側)の領域(図2における右下の領域)の特性を有することが好ましい。
In addition, when the angle formed between the main surface and the compressive stress in the stress profile by the Babinet corrector method is θ, the outermost stress layer indentation length is expressed as {12 · t · ln (tan θ) + (49 .1 / t) to a value y hereinafter in}. tan θ is a value { (L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 ) } obtained from the stress value and stress depth obtained by the Babinet corrector method, and t is the substrate thickness.
At this time, P 1 is a compression stress value, P 2 is tensile stress value, L 1 is a compression stress depth, L 2 is a tensile stress depth. The characteristic curve y = {12 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)} is a characteristic curve A shown in FIG. Therefore, the glass substrate according to the present invention has a characteristic of a region having an outermost stress layer indentation length of 49.1 or less in this characteristic curve. More preferably, it has the characteristic of the region of y = {16 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)} which is the characteristic curve B shown in FIG. As described above, since tan θ is preferably large from the viewpoint of resistance to cracking, the glass substrate according to the present invention has an outermost stress layer indentation length of 49.1 μm or less in FIG. It is preferable to have the characteristics of the region (lower right region in FIG. 2) on the right side (side where tan θ is larger) than A, preferably the right side (side where tan θ is larger) than the characteristic curve B.

図1に示すような応力プロファイルは、バビネ補正器法により得ることができる。なお、バビネ補正器とは、等しい角度を持った二つの相対した水晶楔(クサビ)を含む器具であり、一方の楔はマイクロメーターのネジによってその長さの方向に移動されるようになっている。これら二つの楔は、光学軸方向が互いに垂直となされ、かつ、移動可能な一方の楔の光学軸方向は、移動可能方向に沿っている。この器具は、結晶の位相差の遅れ(リターデーション)や複屈折の度合い、あるいは、内部応力のあるガラスの検査などに広く使用されている。   The stress profile as shown in FIG. 1 can be obtained by the Babinet corrector method. A Babinet corrector is an instrument that includes two opposing quartz wedges with equal angles, and one wedge is moved in the direction of its length by a micrometer screw. Yes. These two wedges have optical axis directions perpendicular to each other, and the optical axis direction of one movable wedge is along the movable direction. This instrument is widely used for the inspection of glass having retardation (retardation), birefringence, or internal stress of crystals.

ガラス基板の製造においては、(1)形状加工工程及び第1ラッピング工程、(2)端部形状工程(穴部を形成するコアリング工程、端部(外周端部及び内周端部)に面取り面を形成するチャンファリング工程(面取り面形成工程))、(3)端面研磨工程(外周端部及び内周端部)、(4)第2ラッピング工程、(5)主表面研磨工程(第1及び第2研磨工程)、(6)化学強化工程を備えている。なお、化学強化工程以外の工程については、通常行われる条件で行われる。   In the production of a glass substrate, (1) shape processing step and first lapping step, (2) end shape step (coring step for forming a hole, chamfering at the end (outer peripheral end and inner peripheral end) Chamfering step for forming a surface (chamfered surface forming step)), (3) end surface polishing step (outer peripheral end and inner peripheral end), (4) second lapping step, (5) main surface polishing step (first And a second polishing step) and (6) a chemical strengthening step. In addition, about processes other than a chemical strengthening process, it is performed on the conditions performed normally.

上述したような特性を持つガラス基板を得るためには、(6)化学強化工程において、ガラス組成及び化学強化条件を適切に設定する必要がある。すなわち、主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下となるように、ガラス組成及び化学強化条件を適切に設定する。 In order to obtain a glass substrate having the above-described characteristics, it is necessary to appropriately set the glass composition and chemical strengthening conditions in the (6) chemical strengthening step. That is, the uppermost portion stress layer penetration length of the main surface 49.1μm or less, an angle between the main surface and the compressive stress in the stress profile by a Babinet compensator method is taken as theta, the uppermost part stress layer penetration length is, to a value y hereinafter of {12 · t · ln (tanθ ) + (49.1 / t)}, is set appropriately glass composition and chemical strengthening conditions.

ガラス基板を構成するガラス材料としては、アルミノシリケートガラスを挙げることができる。アルミノシリケートガラスは、優れた平滑鏡面を実現することができるとともに、化学強化を行うことによって、破壊強度を高めることができる。特に、アルミノシリケートガラスにZrが含まれていることが好ましい。このようにアルミノシリケートガラスにZrが含まれていることにより、基板の剛性率(=ヤング率/比重)を上げることができる。   Examples of the glass material constituting the glass substrate include aluminosilicate glass. The aluminosilicate glass can realize an excellent smooth mirror surface and can increase the breaking strength by performing chemical strengthening. In particular, it is preferable that the aluminosilicate glass contains Zr. As described above, since the aluminosilicate glass contains Zr, the rigidity (= Young's modulus / specific gravity) of the substrate can be increased.

具体的には、アルミノシリケートガラスとしては、SiOが57質量%〜75質量%であり、Alが5質量%〜20質量%(ただし、SiOとAlの合計量が74質量%以上)であり、ZrO,HfO,Nb,Ta,La,YO3びTiOが合計で0を超え6質量%以下であり、LiOが1質量%を超え9質量%以下であり、NaOが5質量%〜18質量%であり(ただし、質量比LiO/NaOが0.5以下)、KOが0〜6質量%であり、MgOが0〜4質量%であり、CaOが0を超え5質量%以下であり(ただし、MgOとCaOの合計量は5質量%以下であり、かつCaOの含有量はMgOの含有量よりも多い)、SrO+BaOが0〜3質量%であるものを好ましく用いることができる。 Specifically, as the aluminosilicate glass, SiO 2 is 57 mass% to 75 mass%, Al 2 O 3 is 5 mass% to 20 mass% (however, the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is 74 is a mass% or more), and the ZrO 2, HfO 2, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, La 2 O 3, Y 2 O3 beauty TiO 2 is less than 6 wt% than 0 in total, Li 2 O exceeds 1 mass% and is 9 mass% or less, Na 2 O is 5 mass% to 18 mass% (however, the mass ratio Li 2 O / Na 2 O is 0.5 or less), and K 2 O Is 0 to 6% by mass, MgO is 0 to 4% by mass, CaO exceeds 0 and is 5% by mass or less (however, the total amount of MgO and CaO is 5% by mass or less, and The content is larger than the content of MgO), SrO + BaO is 0-3 mass % Can be preferably used.

SiOは、ガラス骨格を形成する主成分であって、ガラス安定性、化学的耐久性、特に耐酸性を向上させ、基板の熱拡散を低下させ、輻射による基板の加熱効率を高める働きをする成分である。その含有量が57%未満では耐失透性が低下し、安定に製造可能なガラスが得られにくい上、粘性が低下して成形が困難となり、一方75%を超えるとガラスの熔解が困難となる。耐失透性、粘性、成形性などの面から、より好ましいSiOの含有量は63質量%〜70質量%の範囲であり、さらに好ましい含有量は63質量%〜68質量%の範囲である。 SiO 2 is a main component that forms a glass skeleton, and improves glass stability, chemical durability, particularly acid resistance, reduces thermal diffusion of the substrate, and increases the heating efficiency of the substrate by radiation. It is an ingredient. If its content is less than 57%, the devitrification resistance is lowered, and it is difficult to obtain a glass that can be stably produced, and the viscosity is lowered, making it difficult to mold. On the other hand, if it exceeds 75%, it is difficult to melt the glass. Become. From the viewpoint of devitrification resistance, viscosity, moldability, etc., the more preferable content of SiO 2 is in the range of 63 mass% to 70 mass%, and the more preferable content is in the range of 63 mass% to 68 mass%. .

Alは、化学的耐久性を向上させるとともに、イオン交換を促進させる成分であって、その含有量が5質量%未満では上記効果が充分に発揮されず、20質量%を超えるとガラスの熔解性及び耐失透性が低下し易い。化学的耐久性、イオン交換性、ガラスの熔解性、耐失透性のバランスなどの面から、より好ましいAlの含有量は11質量%〜20質量%の範囲であり、さらに好ましい含有量は13質量%〜18質量%の範囲である。 Al 2 O 3 is a component that improves chemical durability and promotes ion exchange. If the content is less than 5% by mass, the above effect is not sufficiently exhibited. The meltability and resistance to devitrification are likely to deteriorate. From the standpoint of balance between chemical durability, ion exchange properties, glass meltability, devitrification resistance, and the like, the more preferable content of Al 2 O 3 is in the range of 11% by mass to 20% by mass, and further preferable content The amount ranges from 13% to 18% by weight.

SiOとAlは相互に置換可能であるが、ガラス安定性と化学的耐久性を良好に維持する上からSiOとAlの合計含有量を74質量%以上とするのがよい。前記合計量の好ましい範囲は76質量%以上であり、より好ましい範囲は78質量%以上であり、更に好ましい範囲は79質量%を超える範囲であり、一層好ましくは80質量%以上である。 Although SiO 2 and Al 2 O 3 can be substituted for each other, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is set to 74% by mass or more in order to maintain good glass stability and chemical durability. Is good. A preferable range of the total amount is 76% by mass or more, a more preferable range is 78% by mass or more, a still more preferable range is a range exceeding 79% by mass, and even more preferable is 80% by mass or more.

LiO、NaO、KOといったアルカリ金属酸化物は、ガラスの熔融性を高めるとともに、熱膨張係数を高めて情報記録媒体用基板、特に磁気記録媒体用基板に好適な熱膨張特性を付与する働きをする。 Alkali metal oxides such as Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O increase the meltability of glass and increase the coefficient of thermal expansion, which is suitable for an information recording medium substrate, particularly a magnetic recording medium substrate. It works to grant.

LiOはイオン交換に供するアルカリイオンとして、最も好ましい成分であって、その含有量が1質量%以下では化学強化処理した場合に、厚い圧縮応力層と強度を有する化学強化ガラスが得られにくく、9質量%を超えると化学的耐久性及び耐失透性が低下し易い。化学強化ガラスの性能及び化学的耐久性、耐失透性などの面から、より好ましいLiOの含有量は1.5質量%〜7質量%の範囲であり、さらに好ましくは2質量%〜5質量%の範囲である。 Li 2 O is the most preferred component as an alkali ion used for ion exchange. When the content is 1% by mass or less, it is difficult to obtain a chemically strengthened glass having a thick compressive stress layer and strength when chemically strengthened. If it exceeds 9% by mass, the chemical durability and devitrification resistance are liable to decrease. From the viewpoints of performance and chemical durability, resistance to devitrification, and the like of the chemically strengthened glass, a more preferable Li 2 O content is in the range of 1.5% by mass to 7% by mass, and more preferably 2% by mass to It is in the range of 5% by mass.

NaOは、上記LiOと同様に化学強化ガラスを得るための成分であって、その含有量が5質量%未満では所望の性能を有する化学強化ガラスが得られにくく、18%質量を超えると化学的耐久性が低下し易い。化学強化ガラスの性能及び化学的耐久性などの面から、好ましいNaOの含有量は7質量%〜16質量%の範囲、さらに好ましい含有量は8質量%〜15質量%の範囲である。また、アルカリ成分として、KOを用いてもよいが、このKOはイオン交換に関与しないため、その含有量%は0〜6質量%程度である。 Na 2 O is a component for obtaining chemically tempered glass in the same manner as Li 2 O, and if its content is less than 5% by mass, it is difficult to obtain chemically tempered glass having a desired performance, and 18% by mass. If it exceeds, chemical durability tends to decrease. In terms of the performance and chemical durability of the chemically strengthened glass, the preferable Na 2 O content is in the range of 7% by mass to 16% by mass, and the more preferable content is in the range of 8% by mass to 15% by mass. Further, as the alkali component, may be used K 2 O, but the K 2 O is because it does not participate in the ion exchange, the content percentages of the order of 0-6% by weight.

ただし、NaO量に対するLiO量の割合(LiO/NaO)を、通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.4以下、更に好ましくは0.38以下とする。化学強化時のイオン交換に直接寄与するガラス成分はLiOとNaOであり、熔融塩中、イオン交換に寄与するあるアルカリイオンはNaイオン及び/又はKイオンである。化学強化処理する基板の枚数が増えるにつれて、熔融塩中のLiイオン濃度が増加するが、(LiO/NaO)が0.5を超えるガラスを多量に処理すると、熔融塩中のLiイオン濃度の上昇が顕著になり、イオン交換に寄与するアルカリイオンとイオン交換に寄与しないアルカリイオンのバランスが処理開始時から大きく変化することになる。その結果、処理開始時に最適化した処理条件が、処理枚数が多くなるにつれて最適範囲からずれてしまう。このような問題を解消するためにLiO/NaOを上記範囲に設定することが好ましい。 However, the ratio of Li 2 O amount (Li 2 O / Na 2 O ) for Na 2 O amount is usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.4 or less, more preferably 0. 38 or less. The glass components that directly contribute to ion exchange during chemical strengthening are Li 2 O and Na 2 O, and certain alkali ions that contribute to ion exchange in the molten salt are Na ions and / or K ions. As the number of substrates to be chemically strengthened increases, the Li ion concentration in the molten salt increases. However, when a large amount of glass with (Li 2 O / Na 2 O) exceeding 0.5 is processed, the Li ion in the molten salt is increased. The rise in ion concentration becomes significant, and the balance between alkali ions that contribute to ion exchange and alkali ions that do not contribute to ion exchange changes greatly from the start of processing. As a result, the processing conditions optimized at the start of processing deviate from the optimal range as the number of processed sheets increases. In order to solve such a problem, it is preferable to set Li 2 O / Na 2 O in the above range.

MgO,CaOは、少量の添加によりガラスの熔解性を向上させる効果があるが、いずれも多く添加しすぎるとイオン交換が阻害され、得られる化学強化ガラスの圧縮応力層の厚さが小さくなるので好ましくない。したがって、MgOは0〜4質量%がより好ましく、CaOは0%を超え5質量%以下がより好ましい。   MgO and CaO have the effect of improving the meltability of the glass when added in a small amount, but if both are added too much, ion exchange is inhibited, and the thickness of the compressive stress layer of the resulting chemically strengthened glass becomes small. It is not preferable. Therefore, MgO is more preferably 0 to 4% by mass, and CaO is more preferably more than 0% and 5% by mass or less.

また、MgOとCaOの合計量が5%を超えると化学的耐久性が低下しやすいので、MgOとCaOの合計量を、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下とする。更に、耐失透性を良好にするために、CaOの含有量をMgOの含有量よりも多くするのがよい。化学的耐久性をより高める上からは、MgO及びCaOをガラス成分として共存させることが好ましい。そして、CaO量に対するMgO量の割合(MgO/CaO)を、好ましくは0.1〜0.9、より好ましくは0.3〜0.7とすることにより一層化学的耐久性を高めることができ、ガラス安定性を高めることもできる。   Further, if the total amount of MgO and CaO exceeds 5%, the chemical durability tends to decrease, so the total amount of MgO and CaO is preferably 5% by mass or less, more preferably 4.5% by mass or less, Preferably it is 4 mass% or less. Furthermore, in order to improve the devitrification resistance, the content of CaO is preferably made larger than the content of MgO. From the viewpoint of enhancing chemical durability, it is preferable to coexist MgO and CaO as glass components. The chemical durability can be further enhanced by setting the ratio of MgO amount to CaO amount (MgO / CaO) to preferably 0.1 to 0.9, more preferably 0.3 to 0.7. Further, the glass stability can be improved.

ZrO,HfO,Nb,Ta,La,Y及びTiOは、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を向上させ、剛性や靭性を高める成分である。そのため、ZrO,HfO,Nb,Ta,La,Y及びTiOの合計含有量を0%超とすることが好ましい。しかし、上記合計含有量が6質量%を越えると、ガラス安定性が低下したり、熔融性が低下したり、比重が増大するため、ZrO,HfO,Nb,Ta,La,Y及びTiOの合計含有量は0を超え6質量%以下とするのがよい。前記合計含有量の好ましい範囲は5.5質量%以下、より好ましい範囲は4質量%以下、更に好ましい範囲は3質量%以下である。前記含有量の好ましい下限は0.1質量%、より好ましい下限は0.2質量%、更に好ましい下限は0.5質量%、一層好ましい下限は1質量%、より一層好ましい下限は1.4質量%である。 ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 are components that improve chemical durability, particularly alkali resistance, and increase rigidity and toughness. . Therefore, it is preferable that the total content of ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 exceeds 0%. However, if the total content exceeds 6% by mass, the glass stability is lowered, the meltability is lowered, and the specific gravity is increased. Therefore, ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3, and TiO 2 content is preferably more than 0 and 6% by mass or less. A preferable range of the total content is 5.5% by mass or less, a more preferable range is 4% by mass or less, and a further preferable range is 3% by mass or less. The preferable lower limit of the content is 0.1% by mass, the more preferable lower limit is 0.2% by mass, the still more preferable lower limit is 0.5% by mass, the more preferable lower limit is 1% by mass, and the still more preferable lower limit is 1.4% by mass. %.

ZrO,HfO,Nb,Ta,La,Y及びTiOのうち、TiOを含むガラスは水に浸漬したときにガラス表面にガラスと水の反応生成物が付着することがあり、耐水性に関しては他の成分のほうが有利である。したがって、耐水性を維持する上からTiOの含有量を0〜1質量%とすることが好ましく、0〜0.5質量%とすることがより好ましく、導入しないことが更に好ましい。 Among ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 , glass containing TiO 2 is immersed in water when the glass and water are on the glass surface. Reaction products may adhere and other components are more advantageous with respect to water resistance. Therefore, in order to maintain water resistance, the content of TiO 2 is preferably 0 to 1% by mass, more preferably 0 to 0.5% by mass, and still more preferably not introduced.

HfO,Nb,Ta,Laはガラスの比重を増大させ、基板の質量を増加させるから、基板を軽量化する上からHfO,Nb,Ta及びLaの合計含有量を0〜3質量%の範囲にすることが好ましく、0〜2質量%の範囲にすることがより好ましく、0〜1質量%の範囲にすることが更に好ましく、導入しないことが一層好ましい。HfO,Nb,Ta,Laのそれぞれの好ましい含有量は0〜3質量%、より好ましい含有量は0〜2質量%、更に好ましく0〜1質量%、一層好ましくは導入しない。 HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , and La 2 O 3 increase the specific gravity of the glass and increase the mass of the substrate. Therefore, from the viewpoint of reducing the weight of the substrate, HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 The total content of O 5 and La 2 O 3 is preferably in the range of 0 to 3% by mass, more preferably in the range of 0 to 2% by mass, and in the range of 0 to 1% by mass. More preferably, it is more preferable not to introduce. The preferable content of HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , and La 2 O 3 is 0 to 3% by mass, more preferably 0 to 2% by mass, still more preferably 0 to 1% by mass, and more Preferably not introduced.

ZrOは、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を向上させる働きが強く、剛性や靭性を高めるとともに、化学強化の効率を高める働きを有する。また、Yに比べて原料コストを安いため、ZrO,HfO,Nb,Ta,La,Y2O及びTiOの合計含有量に対するZrOの含有量の質量比を0.8〜1の範囲にすることが好ましく、0.9〜1の範囲にすることがより好ましく、0.95〜1にすることが更に好ましく、1にすることが一層好ましい。 ZrO 2 has a strong function of improving chemical durability, particularly alkali resistance, and has a function of increasing rigidity and toughness and increasing the efficiency of chemical strengthening. Further, since the raw material cost is lower than that of Y 2 O 3 , the content of ZrO 2 with respect to the total content of ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 is included. The mass ratio of the amount is preferably in the range of 0.8 to 1, more preferably in the range of 0.9 to 1, still more preferably 0.95 to 1, and even more preferably 1. preferable.

ZrOは微量でも導入することにより、化学的耐久性、特に耐アルカリ性を向上させ、剛性や靭性を高めるとともに、化学強化の効率を高める働きを有する必須成分である。しかし、薄肉化された基板でZrOを多く導入しすぎると化学強化の効率が高くなりすぎ、過剰な圧縮応力層が形成され、基板のうねりが生じやすくなる。したがって、ZrOの含有量は0%を超え5.5質量%以下とするのが良い。ZrO含有量の好ましい範囲は0.1質量%〜5.5質量%である。ZrO含有量の好ましい下限は0.2質量%、より好ましい下限は0.5質量%、更に好ましい下限は1質量%、一層好ましい下限は1.4質量%であり、好ましい上限は5質量%、より好ましい上限は4質量%、更に好ましい上限は3質量%である。 ZrO 2 is an essential component having a function of improving chemical durability, particularly alkali resistance, enhancing rigidity and toughness, and improving the efficiency of chemical strengthening by introducing even a small amount. However, if too much ZrO 2 is introduced into the thinned substrate, the chemical strengthening efficiency becomes too high, an excessive compressive stress layer is formed, and the substrate is likely to swell. Therefore, the ZrO 2 content is preferably more than 0% and 5.5% by mass or less. A preferable range of the ZrO 2 content is 0.1% by mass to 5.5% by mass. The preferable lower limit of the ZrO 2 content is 0.2% by mass, the more preferable lower limit is 0.5% by mass, the still more preferable lower limit is 1% by mass, the still more preferable lower limit is 1.4% by mass, and the preferable upper limit is 5% by mass. A more preferred upper limit is 4% by mass, and a still more preferred upper limit is 3% by mass.

基板の熱拡散を低減するだけでなく、赤外線を吸収する添加物をガラスに導入してガラスの赤外線吸収を高めることも有効である。このような赤外線吸収添加剤としては、Fe,Cu,Co,Yb,Mn,Nd,Pr,V,Cr,Ni,Mo,Ho,Er、水分を例示できる。Fe,Cu,Co,Yb,Mn,Nd,Pr,V,Cr,Ni,Mo,Ho,Erはガラス中でイオンとして存在するが、これらイオンが還元されるとガラス中又は表面に析出し、基板表面の平滑性を損なうおそれがあるので、その含有量は合計で0〜1質量%に抑えることが肝要であり、0〜0.5質量%にすることが好ましく、0〜0.2質量%にすることがより好ましい。Feの導入量は、Feに換算して、1質量%以下にすることが好ましく、0.5質量%以下にすることがより好ましく、0.2質量%以下にすることが更に好ましく、0.1質量%以下とすることが一層好ましく、0.05質量%以下とすることがより一層好ましい。好ましい下限量は0.01質量%、より好ましい下限量は0.03質量%である。特に好ましい範囲は0.03質量%〜0.02質量%である。上記添加剤を使用する場合、赤外線吸収が大きいFeを導入することが望ましい。いずれにしてもこれら添加剤は微量の導入で効果が得られるため、これら添加剤を不純物として含むガラス原料、例えばシリカ原料を使用しても良い。ただし、不純物であってもその量は一定であることが求められるから、原料の選定にあたっては前記の点に留意すべきである。なお、Feはガラスの熔融容器の一部や撹拌棒、ガラスを流すための管を構成する白金または白金合金と合金化して前記容器、撹拌棒、管にダメージを与えるので、これら器具を使用する場合は、Feの添加量を抑えることが好ましい。こうした場合、Feを導入しないことがより好ましい。Bは熔融性を向上させる働きをするが、揮発性があり、ガラス熔融時に耐火物を侵蝕することがあるので、その含有量は、例えば2質量%未満、好ましくは0〜1.5質量%、より好ましくは0〜1質量%、更に好ましくは0〜0.4質量%とし、導入しないことがより好ましい。 In addition to reducing the thermal diffusion of the substrate, it is also effective to introduce an additive that absorbs infrared rays into the glass to increase the infrared absorption of the glass. Examples of such infrared absorbing additives include Fe, Cu, Co, Yb, Mn, Nd, Pr, V, Cr, Ni, Mo, Ho, Er, and moisture. Fe, Cu, Co, Yb, Mn, Nd, Pr, V, Cr, Ni, Mo, Ho, and Er exist as ions in the glass, but when these ions are reduced, they precipitate in the glass or on the surface, Since there is a risk of impairing the smoothness of the substrate surface, it is important that the total content be 0 to 1% by mass, preferably 0 to 0.5% by mass, and 0 to 0.2% by mass. % Is more preferable. The amount of Fe introduced is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and still more preferably 0.2% by mass or less in terms of Fe 2 O 3. The content is more preferably 0.1% by mass or less, and still more preferably 0.05% by mass or less. A preferable lower limit is 0.01% by mass, and a more preferable lower limit is 0.03% by mass. A particularly preferred range is 0.03% to 0.02% by mass. When using the above additives, it is desirable to introduce Fe having a large infrared absorption. In any case, since these additives are effective when introduced in a very small amount, glass raw materials containing these additives as impurities, such as silica raw materials, may be used. However, since the amount of impurities is required to be constant, the above points should be noted when selecting raw materials. In addition, Fe is alloyed with platinum or a platinum alloy constituting a part of a glass melting vessel, a stirring rod, and a tube for flowing glass, and damages the vessel, the stirring rod, and the tube. In this case, it is preferable to suppress the addition amount of Fe. In such a case, it is more preferable not to introduce Fe 2 O 3 . B 2 O 3 functions to improve meltability, but is volatile and may corrode refractories during glass melting, so the content thereof is, for example, less than 2% by mass, preferably 0 to 1. 5% by mass, more preferably 0 to 1% by mass, still more preferably 0 to 0.4% by mass, and more preferably not introduced.

Sb,As,SnO,CeOの清澄剤として導入してもよい。ただし、Asは環境への負荷がかかることから、特にフロート法を経て基板を製造する場合には使用しないことが望ましい。 Sb 2 O 3, As 2 O 3, SnO 2, may be introduced as CeO 2 fining agent. However, As 2 O 3 imposes a burden on the environment, it is desirable not to use it especially when a substrate is manufactured through the float process.

本発明において用いる、このようなガラス組成を有する化学強化用ガラスは、比重が通常2.3〜2.8程度、好ましくは2.4〜2.6であり、ガラス転移温度が通常450℃〜600℃、好ましくは480℃〜520℃である。   The glass for chemical strengthening having such a glass composition used in the present invention has a specific gravity of usually about 2.3 to 2.8, preferably 2.4 to 2.6, and a glass transition temperature of usually 450 ° C. to It is 600 degreeC, Preferably it is 480 degreeC-520 degreeC.

本発明において使用するガラス基板を構成するガラス材料は、前述したものに限定されず、例えば、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、または、結晶化ガラスなどのガラスセラミックなどを挙げることができる。   The glass material constituting the glass substrate used in the present invention is not limited to those described above, for example, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, or And glass ceramics such as crystallized glass.

化学強化に用いる化学強化液としては、ガラスを構成する材料にもよるが、融点や価格などを考慮して、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどを用いることが好ましい。また、化学強化温度としては、化学強化液の融点やガラスのガラス転移点などを考慮して、300℃〜450℃であることが好ましい。また、化学強化時間は、量産性を考慮して、1時間〜4時間であることが好ましい。なお、化学強化条件は、使用するガラス材料により適宜決定することができる。   As the chemical strengthening solution used for chemical strengthening, although depending on the material constituting the glass, it is preferable to use potassium nitrate, sodium nitrate or the like in consideration of the melting point, price, and the like. The chemical strengthening temperature is preferably 300 ° C. to 450 ° C. in consideration of the melting point of the chemical strengthening solution, the glass transition point of the glass, and the like. The chemical strengthening time is preferably 1 hour to 4 hours in consideration of mass productivity. The chemical strengthening conditions can be appropriately determined depending on the glass material to be used.

このような化学強化を施すことにより、表層部(基板表面から約1.5μm程度の深さ)における圧縮応力を高くし、基板内部の深さ方向における応力値(圧縮応力、引張応力)の変化率を小さくすることができる。これにより、主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下となる特性を持つガラス基板を得ることができる。この場合において、圧縮応力深さは50μm以上であることが好ましい。なお、第1段階としてガラスに含まれるLiをNaでイオン交換した後に、第2段階としてNaをKでイオン交換する2段階イオン交換による化学強化を行うことにより、効率良く前記特性を有するガラス基板を得ることができる。 By applying such chemical strengthening, the compressive stress in the surface layer (depth of about 1.5 μm from the substrate surface) is increased, and the stress value (compressive stress, tensile stress) in the depth direction inside the substrate is changed. The rate can be reduced. Accordingly, he is uppermost portion stress layer penetration length of the main surface 49.1μm or less, an angle between the main surface and the compressive stress in the stress profile by a Babinet compensator method is taken as theta, the outermost Table unit stress layer penetration length is, it is possible to obtain a glass substrate having a characteristic of a value y hereinafter of {12 · t · ln (tanθ ) + (49.1 / t)}. In this case, the compressive stress depth is preferably 50 μm or more. In addition, after performing ion exchange of Li + contained in the glass with Na + as the first stage and then performing chemical strengthening by two-stage ion exchange in which Na + is ion-exchanged with K + as the second stage, the above-described characteristics can be efficiently achieved. Can be obtained.

本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、原子間力顕微鏡(AFM)で測定した主表面の表面粗さRaが0.3nm以下であることが好ましい。また、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、そのガラス基板の円周方向に測定長0.8mmで端面の表面粗さRaが0.2μm以下であることが好ましい。これにより、さらに耐衝撃性を高めることができる。   The glass substrate for a magnetic disk according to the present invention preferably has a surface roughness Ra of the main surface measured by an atomic force microscope (AFM) of 0.3 nm or less. The glass substrate for a magnetic disk according to the present invention preferably has a measurement length of 0.8 mm in the circumferential direction of the glass substrate and a surface roughness Ra of the end face of 0.2 μm or less. Thereby, impact resistance can be further improved.

上記のように得られたガラス基板上に直接又は他の層を介して磁性層を設けることにより、磁気ディスクを作製することができる。ここで、磁性層としては、高い異方性磁場(Hk)を備えるCo−Pt系合金磁性層を用いることが好ましい。また、磁気ディスク用ガラス基板と磁性層との間には、磁性層の結晶配向性やグレインの均一化、微細化を図る観点から、適宜下地層を形成するようにしても良い。また、磁性層上には、磁性層を保護するための保護層を設けることが好ましい。さらに、保護層上には、磁気ヘッドからの衝撃を緩和するための潤滑層を形成することが好ましい。   A magnetic disk can be produced by providing a magnetic layer directly or via another layer on the glass substrate obtained as described above. Here, as the magnetic layer, a Co—Pt alloy magnetic layer having a high anisotropic magnetic field (Hk) is preferably used. In addition, an underlayer may be appropriately formed between the magnetic disk glass substrate and the magnetic layer from the viewpoint of achieving crystal orientation of the magnetic layer and making the grains uniform and fine. Moreover, it is preferable to provide a protective layer for protecting the magnetic layer on the magnetic layer. Furthermore, it is preferable to form a lubricating layer for reducing the impact from the magnetic head on the protective layer.

このように、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、表層部(基板表面から約1.5μm程度の深さ)における圧縮応力が高く、基板内部の深さ方向における応力値(圧縮応力、引張応力)の変化率が小さいので、現状に求められる耐衝撃性よりもさらに高い耐衝撃性(例えば、1000分の1秒で加速度1500G〜2000Gに耐える)を満足することができる。   As described above, the magnetic disk glass substrate according to the present invention has a high compressive stress in the surface layer portion (a depth of about 1.5 μm from the substrate surface), and a stress value (compressive stress, tensile strength) in the depth direction inside the substrate. Since the rate of change in stress is small, it is possible to satisfy a higher impact resistance (e.g., withstand acceleration of 1500 G to 2000 G in 1/1000 second) than the impact resistance required at present.

次に、本発明の効果を明確にするために行った参考例について説明する。
参考例)
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。次いで、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材の中心部に穴部を形成し、円盤状のガラス基板とした(コアリング)。なお、アルミノシリケートガラスには、SiO:70重量%、Al:10重量%、LiO:5重量%、NaO:7重量%、ZrO:8重量%を主成分とするものを用いた。
Next, reference examples made to clarify the effects of the present invention will be described.
( Reference example)
First, the melted aluminosilicate glass was molded into a disk shape by direct pressing using an upper mold, a lower mold, and a body mold to obtain an amorphous plate glass. Next, both main surfaces of the plate glass were lapped to form a disk-shaped glass base material. Next, a hole was formed in the center of the glass base material using a diamond cutter to obtain a disk-shaped glass substrate (coring). The aluminosilicate glass is mainly composed of SiO 2 : 70 wt%, Al 2 O 3 : 10 wt%, Li 2 O: 5 wt%, Na 2 O: 7 wt%, ZrO 2 : 8 wt%. We used what to do.

次いで、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー(遊離砥粒)を用いた。また、内周端部については、磁気研磨法により鏡面研磨を行った。そして、鏡面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。これにより、ガラス基板の直径は65mmとなり、2.5インチ型磁気ディスクに用いる基板とすることができた。   Next, the end surface of the glass substrate was subjected to mirror polishing by a brush polishing method. At this time, as the abrasive grains, a slurry (free abrasive grains) containing cerium oxide abrasive grains was used. Further, the inner peripheral end portion was mirror polished by a magnetic polishing method. And the glass substrate which finished the mirror polishing process was washed with water. As a result, the diameter of the glass substrate was 65 mm, and the substrate used for the 2.5-inch magnetic disk could be obtained.

次いで、得られたガラス基板の両主表面について、上記ラッピングと同様にしてラッピング加工を行った。次いで、主表面研磨工程として、まず第1研磨工程を施した。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。そして、この第1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水(1)、純水(2)、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。   Next, lapping processing was performed on both main surfaces of the obtained glass substrate in the same manner as the above lapping. Next, a first polishing step was first performed as a main surface polishing step. As the abrasive, cerium oxide abrasive grains were used. And the glass substrate which finished this 1st grinding | polishing process is immersed in each washing tank of neutral detergent, pure water (1), pure water (2), IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying) sequentially. , Washed.

次いで、ガラス基板の両主表面について、主表面を鏡面状に仕上げる第2研磨工程を施した。研磨剤としては、第1研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。そして、この第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤(1)、中性洗剤(2)、純水(1)、純水(2)、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。   Next, a second polishing step for finishing the main surface into a mirror surface was performed on both main surfaces of the glass substrate. As the abrasive, cerium oxide abrasive grains finer than the cerium oxide abrasive grains used in the first polishing step were used. And the glass substrate which finished this 2nd grinding | polishing process is made into neutral detergent (1), neutral detergent (2), pure water (1), pure water (2), IPA (isopropyl alcohol), IPA (vapor drying) ) Were sequentially immersed in each washing tank and washed. Note that ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.

次いで、上述したラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム:硝酸ナトリウムが重量比で8:2でなる化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を400°Cに加熱し、その中に洗浄済みのガラス基板を約4時間浸漬することによって行った。このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層においてLiイオン、Naイオンが、化学強化溶液中のNaイオン、Kイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板の表層が強化された。このとき、圧縮応力層の厚さは、114μmであった。   Next, chemical strengthening was performed on the glass substrate after the lapping step and the polishing step described above. For chemical strengthening, a chemical strengthening solution comprising potassium nitrate: sodium nitrate at a weight ratio of 8: 2 is prepared, this chemical strengthening solution is heated to 400 ° C., and a cleaned glass substrate is immersed in the solution for about 4 hours. Was done by. Thus, by immersing in the chemical strengthening solution, Li ions and Na ions were respectively replaced with Na ions and K ions in the chemical strengthening solution in the surface layer of the glass substrate, and the surface layer of the glass substrate was strengthened. At this time, the thickness of the compressive stress layer was 114 μm.

このようなガラス基板を、20°Cの水槽に浸漬して急冷し、約10分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約40°Cに加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水(1)、純水(2)、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。   Such a glass substrate was immersed in a 20 ° C. water bath to be rapidly cooled and maintained for about 10 minutes. And the glass substrate which finished quenching was immersed in the concentrated sulfuric acid heated at about 40 degreeC, and was wash | cleaned. Further, the glass substrate after the sulfuric acid cleaning was cleaned by immersing in a cleaning tank of pure water (1), pure water (2), IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying). In addition, ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.

このようにして作製された厚さ0.635mm、最外径65mmの磁気ディスク用ガラス基板について、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で主表面に押し込んで圧痕における長い方の対角線の長さ(最表部応力層押し込み長)を調べたところ45.3μmであり、49.1μm以下であった。また、磁気ディスク用ガラス基板の切断面についてバビネ補正器法を用いて測定すると、図1に示すような応力プロファイルが得られた。このとき、主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値yは53.8μmであり、最表部応力層押し込み長以上であった。なお、tanθは、上述したように、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L +L )/(P +P }であり、前記tは基板厚さである。このとき、Pは圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。このように、このガラス基板は、表層部(基板表面から約1.5μm程度の深さ)における圧縮応力が高く、基板内部の深さ方向における応力値(圧縮応力、引張応力)の変化率は小さいものであった。
For the magnetic disk glass substrate having a thickness of 0.635 mm and an outermost diameter of 65 mm produced in this manner, a diamond quadrangular pyramid indenter having a rhombic cross-section with a ridge angle of 172 ° 30 ′ and a 130 ° is pressed by 100 g. When the length of the longer diagonal line in the indentation (indentation length of the outermost stress layer) was examined by pressing into the main surface with pressure, it was 45.3 μm and 49.1 μm or less. Moreover, when the cut surface of the glass substrate for magnetic disks was measured using the Babinet corrector method, a stress profile as shown in FIG. 1 was obtained. At this time, when the angle formed between the main surface and the compressive stress is θ, the value y of {12 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)} is 53.8 μm. It was more than the indentation length of the surface stress layer. Note that, as described above, tan θ is a value { (L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 ) } obtained from the stress value and stress depth obtained by the Babinet corrector method, and t is the substrate. Is the thickness. At this time, P 1 is a compression stress value, P 2 is a tensile stress value, L 1 is a compression stress depth, L 2 is a tensile stress depth. Thus, this glass substrate has a high compressive stress in the surface layer portion (a depth of about 1.5 μm from the substrate surface), and the rate of change of the stress value (compressive stress, tensile stress) in the depth direction inside the substrate is It was a small one.

この磁気ディスク用ガラス基板について、AVEX−SM−110−MP(エアブラウン社製、商品名)を用いてDana衝撃試験法で耐衝撃性を評価した。この衝撃試験は、磁気ディスク用ガラス基板を専用の衝撃試験用冶具に組み付け、正弦半波パルスの衝撃を、0.2msecで900Gの条件、及び1msecで1500Gの条件で主表面に対して垂直方向に与えて、この磁気ディスク用ガラス基板の破損状況を調べることにより行った。その結果、いずれの条件においてもガラス基板の破損は生じなかった。   With respect to this magnetic disk glass substrate, impact resistance was evaluated by the Dana impact test method using AVEX-SM-110-MP (trade name, manufactured by Air Brown). In this impact test, a glass substrate for a magnetic disk is assembled in a dedicated impact test jig, and the impact of a sine half-wave pulse is perpendicular to the main surface under the condition of 900 G at 0.2 msec and 1500 G at 1 msec. This was carried out by examining the breakage of the magnetic disk glass substrate. As a result, the glass substrate was not damaged under any conditions.

(比較例)
化学強化を次の条件で行うこと以外実施例と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を作製した。化学強化は、硝酸カリウム:硝酸ナトリウムが重量比で5:5でなる化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を340°Cに加熱し、その中に洗浄済みのガラス基板を約2時間浸漬することによって行った。このとき、圧縮応力層の厚さは、80μmであった。
(Comparative example)
A glass substrate for a magnetic disk was produced in the same manner as in Example except that chemical strengthening was performed under the following conditions. For chemical strengthening, a chemical strengthening solution comprising potassium nitrate: sodium nitrate in a weight ratio of 5: 5 is prepared, this chemical strengthening solution is heated to 340 ° C., and a cleaned glass substrate is immersed in the solution for about 2 hours. Was done by. At this time, the thickness of the compressive stress layer was 80 μm.

このようにして作製された厚さ0.635mm、最外径65mmの磁気ディスク用ガラス基板について、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で主表面に押し込んで圧痕における長い方の対角線の長さ(最表部応力層押し込み長)を調べたところ49.4μmであり、49.1μm以上であった。   For the magnetic disk glass substrate having a thickness of 0.635 mm and an outermost diameter of 65 mm produced in this manner, a diamond quadrangular pyramid indenter having a rhombic cross-section with a ridge angle of 172 ° 30 ′ and a 130 ° is pressed by 100 g. When the length of the longer diagonal line in the indentation (indentation length of the outermost stress layer) was examined by pressing into the main surface with pressure, it was 49.4 μm and was 49.1 μm or more.

この磁気ディスク用ガラス基板について、実施例と同様にして耐衝撃性を評価したところ、0.2msecで900Gの条件では破損が生じなかったが、1msecで1500Gの条件では破損が生じたものがあった。   When the impact resistance of this glass substrate for magnetic disk was evaluated in the same manner as in the Example, no damage occurred under the condition of 900 G at 0.2 msec, but there was damage under the condition of 1500 G at 1 msec. It was.

(実施の形態2)
本実施の形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、以下に示す製造方法1、製造方法2、製造方法3及び製造方法4の4つの態様がある。
(Embodiment 2)
In the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks of this Embodiment, there exist four aspects, the manufacturing method 1, the manufacturing method 2, the manufacturing method 3, and the manufacturing method 4 shown below.

[磁気ディスク用ガラス基板の製造方法1]
本実施の形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法1は、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を化学強化処理液に浸漬し、前記ガラス基板表面に含まれる相対的に小さなイオンを、化学強化処理液に含まれる相対的に大きなイオンとイオン交換することにより、当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された前記円孔の変形量が、円孔直径の0.05%以内になり、かつ当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように化学強化処理することを特徴とする。
[Method 1 of manufacturing glass substrate for magnetic disk]
In the method 1 for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present embodiment, a disk-shaped glass substrate having a circular hole formed in the center is immersed in a chemical strengthening treatment solution, and relatively small ions contained in the glass substrate surface are obtained. Is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk, which includes a chemical strengthening treatment step of creating a compressive stress layer on the surface of the glass substrate by ion exchange with relatively large ions contained in the chemical strengthening treatment liquid. The amount of deformation of the circular hole formed in the center of the disk-shaped glass substrate is within 0.05% of the diameter of the circular hole, and the bending strength of the disk-shaped glass substrate is 98 N or higher. It is characterized by strengthening processing.

本実施の形態の製造方法1においては、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を、イオン交換により当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板が製造される。   In the manufacturing method 1 of the present embodiment, the disk-shaped glass substrate having a circular hole formed in the center is subjected to a chemical strengthening treatment that creates a compressive stress layer on the surface of the glass substrate by ion exchange. A disk glass substrate is produced.

そして、この化学強化処理を行う際に、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された前記円孔の変形量が、円孔直径の0.05%以内になり、かつ当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように、化学強化処理条件を選択する。   When this chemical strengthening treatment is performed, the amount of deformation of the circular hole formed in the central part of the disk-shaped glass substrate is within 0.05% of the diameter of the circular hole, and the resistance of the disk-shaped glass substrate is reduced. The chemical strengthening treatment conditions are selected so that the bending strength is 98 N or more.

前記円孔の変形量が円孔直径の0.05%以内であれば、磁気ディスク上に設定された記録再生トラック位置と、磁気ヘッドが走行する記録再生トラック位置とにずれが生じるのを防止することができ、高TPI(100ギガビット/平方インチ以上)対応のガラス基板が得られる。前記円孔の変形量は、好ましくは円孔直径の0.025%以内である。   If the deformation amount of the circular hole is within 0.05% of the diameter of the circular hole, it is possible to prevent a deviation between the recording / reproducing track position set on the magnetic disk and the recording / reproducing track position where the magnetic head travels. And a glass substrate compatible with high TPI (100 gigabits per square inch or more) can be obtained. The deformation amount of the circular hole is preferably within 0.025% of the circular hole diameter.

また、前記抗折強度が98N以上であれば、ハードディスクドライブ内において、ガラス基板に歪みが生じるのを防止することができる。この抗折強度は118N以上であることが好ましい。また、その上限に特に制限はないが、通常147N程度である。なお、前記抗折強度の測定方法は、後で説明する。   Further, if the bending strength is 98 N or more, it is possible to prevent the glass substrate from being distorted in the hard disk drive. This bending strength is preferably 118 N or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, it is about 147N. The method for measuring the bending strength will be described later.

[磁気ディスク用ガラス基板の製造方法2]
本実施の形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法2は、中心部に円孔を有するドーナツ状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、任意に選択した500〜1000枚の前記ガラス基板の円孔直径を測定した場合、各ガラス基板の円孔直径が、当該ガラス基板の平均円孔直径Aに対して、±5×10−4×Aの範囲内にあり、かつ各ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように制御することを特徴とする。
[Method 2 of manufacturing glass substrate for magnetic disk]
Manufacturing method 2 of the glass substrate for magnetic disks of this Embodiment is a manufacturing method of the glass substrate for donut-shaped magnetic disks which has a circular hole in center part, Comprising: The said 500-1000 glass substrates selected arbitrarily When the circular hole diameter of each glass substrate is measured, the circular hole diameter of each glass substrate is within the range of ± 5 × 10 −4 × A with respect to the average circular hole diameter A of the glass substrate, and The bending strength is controlled to be 98 N or more.

本実施の形態の製造方法2において、各ガラス基板の円孔直径が、任意に選択した500枚〜1000枚のガラス基板の平均円孔直径Aに対して、±5×10−4×Aの範囲を逸脱すると、磁気ディスク上に設定された記録再生トラック位置と、磁気ヘッドが走行する記録再生トラック位置とにずれを生じ、高TPI(100ギガビット/平方インチ以上)対応のガラス基板が得られにくく、本発明の目的が達せられない。各ガラス基板の円孔直径は、前記平均円孔直径Aに対して、±2.5×10−4×Aの範囲内にあることが好ましい。 In the manufacturing method 2 of the present embodiment, the circular hole diameter of each glass substrate is ± 5 × 10 −4 × A with respect to the average circular hole diameter A of 500 to 1000 arbitrarily selected glass substrates. If the value deviates from the range, a deviation occurs between the recording / reproducing track position set on the magnetic disk and the recording / reproducing track position where the magnetic head travels, and a glass substrate compatible with high TPI (100 gigabits per square inch or more) is obtained. It is difficult to achieve the object of the present invention. The circular hole diameter of each glass substrate is preferably within a range of ± 2.5 × 10 −4 × A with respect to the average circular hole diameter A.

本実施の形態の製造方法2においては、得られる磁気ディスク用ガラス基板は、2.5インチ基板であって、各ガラス基板の円孔直径が、A±10μm以内であることが好ましく、A±5μm以内であることがより好ましい。   In the manufacturing method 2 of the present embodiment, the obtained glass substrate for magnetic disk is a 2.5-inch substrate, and the circular hole diameter of each glass substrate is preferably within A ± 10 μm, and A ± More preferably, it is within 5 μm.

また、得られる磁気ディスク用ガラス基板の抗折強度は98N以上であることを要する。この抗折強度が98N未満であるとハードディスクドライブ内において、ガラス基板に歪みが生じやすくなり、本発明の目的が達せられない。この抗折強度は、118N以上であることが好ましい。また、その上限に特に制限はないが、通常147N程度である。   Moreover, the bending strength of the glass substrate for magnetic disks obtained needs to be 98 N or more. If the bending strength is less than 98 N, the glass substrate is easily distorted in the hard disk drive, and the object of the present invention cannot be achieved. This bending strength is preferably 118 N or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, it is about 147N.

[磁気ディスク用ガラス基板の製造方法3]
本実施の形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法3は、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を化学強化処理液に浸漬し、前記ガラス基板表面に含まれる相対的に小さなイオンを、化学強化処理液に含まれる相対的に大きなイオンとイオン交換することにより、当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された前記円孔の変形量を、円孔直径の0.05%以内とするべく、かつ当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように、当該ディスク状ガラス基板のガラス材料と、前記化学強化処理の処理条件とを選択して、化学強化処理することを特徴とする。
[Method 3 of manufacturing glass substrate for magnetic disk]
In the method 3 for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present embodiment, a relatively small ion contained in the surface of the glass substrate is obtained by immersing a disk-shaped glass substrate having a circular hole at the center in a chemical strengthening treatment solution. Is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk, which includes a chemical strengthening treatment step of creating a compressive stress layer on the surface of the glass substrate by ion exchange with relatively large ions contained in the chemical strengthening treatment liquid. The deformation amount of the circular hole formed in the center of the disk-shaped glass substrate is set to be within 0.05% of the diameter of the circular hole, and the bending strength of the disk-shaped glass substrate is 98 N or more. The chemical strengthening treatment is performed by selecting the glass material of the disk-shaped glass substrate and the processing conditions of the chemical strengthening treatment.

本実施の形態の製造方法3においては、前記の製造方法1と同様に、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を、イオン交換により当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板が製造される。   In manufacturing method 3 of the present embodiment, as in manufacturing method 1 described above, a disk-shaped glass substrate having a circular hole formed in the center is created, and a compressive stress layer is created on the surface of the glass substrate by ion exchange. A glass substrate for a magnetic disk is manufactured by performing chemical strengthening treatment.

そして、この化学強化処理を行う際に、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された前記円孔の変形量を、円孔直径の0.05%以内とするべく、かつ当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように、当該ディスク状ガラス基板のガラス材料と、前記化学強化処理の処理条件とを選択する。   Then, when performing this chemical strengthening treatment, the deformation amount of the circular hole formed in the central portion of the disk-shaped glass substrate is set to be within 0.05% of the diameter of the circular hole, and the disk-shaped glass substrate The glass material of the disk-shaped glass substrate and the processing conditions for the chemical strengthening treatment are selected so that the bending strength is 98 N or more.

前記円孔の変形量は、前述した製造方法1と同様の理由から、円孔直径の0.05%以内であることを要し、0.025%以内であることが好ましい。また、前記抗折強度は、前述した製造方法1と同様の理由から、98N以上であることを要し、118N以上であることが好ましい。また、その上限に特に制限はないが、通常147N程度である。   The deformation amount of the circular hole is required to be within 0.05% of the diameter of the circular hole and is preferably within 0.025% for the same reason as in manufacturing method 1 described above. Further, the bending strength is required to be 98N or more, and preferably 118N or more, for the same reason as in manufacturing method 1 described above. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, it is about 147N.

[磁気ディスク用ガラス基板の製造方法4]
本実施の形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法4は、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を化学強化処理液に浸漬し、前記ガラス基板表面に含まれる相対的に小さなイオンを、化学強化処理液に含まれる相対的に大きなイオンとイオン交換することにより、当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された前記円孔の化学強化処理による変形量を、各ガラスについて予め把握しておき、変形量が円孔直径の0.05%以内になり、かつ化学強化処理による当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるようにガラス材料を選択し、この選択されたガラス材料をディスク状に加工すると共に、中心部に円孔を形成し、化学強化処理することを特徴とする。
[Method 4 of manufacturing glass substrate for magnetic disk]
In the method 4 for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present embodiment, a relatively small ion contained in the surface of the glass substrate is obtained by immersing a disk-shaped glass substrate having a circular hole at the center in a chemical strengthening treatment solution. Is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk, which includes a chemical strengthening treatment step of creating a compressive stress layer on the surface of the glass substrate by ion exchange with relatively large ions contained in the chemical strengthening treatment liquid. The amount of deformation due to the chemical strengthening treatment of the circular hole formed in the center of the disk-shaped glass substrate is grasped in advance for each glass, the deformation amount is within 0.05% of the diameter of the circular hole, and the chemical The glass material is selected so that the bending strength of the disk-shaped glass substrate by the tempering treatment is 98 N or more, and the selected glass material is processed into a disk shape, and the center The circularly holes are formed, characterized by chemical strengthening treatment.

本実施の形態の製造方法4においては、前記の製造方法1と同様に、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を、イオン交換により当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理を行うことで、磁気ディスク用ガラス基板が製造される。   In manufacturing method 4 of the present embodiment, as in manufacturing method 1 described above, a disk-like glass substrate having a circular hole formed in the center is created, and a compressive stress layer is created on the surface of the glass substrate by ion exchange. A glass substrate for a magnetic disk is manufactured by performing chemical strengthening treatment.

そして、この化学強化処理を行う際に、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された前記円孔の化学強化処理による変形量を、各ガラスについて予め把握しておき、変形量が円孔直径の0.05%以内になり、かつ化学強化処理による当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるようにガラス材料を選択し、この選択されたガラス材料をディスク状に加工すると共に、中心部に円孔を形成し、化学強化処理を行う。   Then, when performing this chemical strengthening treatment, the amount of deformation due to the chemical strengthening treatment of the circular holes formed in the center of the disk-shaped glass substrate is grasped in advance for each glass, and the amount of deformation is the diameter of the hole. The glass material is selected so that the bending strength of the disk-shaped glass substrate by chemical strengthening treatment is within 0.05% and is 98 N or more, and the selected glass material is processed into a disk shape. A circular hole is formed in the part, and chemical strengthening treatment is performed.

前記円孔の変形量は、前述した製造方法1と同様の理由から、円孔直径の0.05%以内になることを要し、0.025%以内になることが好ましい。また、前記抗折強度は、前述した製造方法1と同様の理由から、98N以上になることを要し、118N以上になることが好ましい。また、その上限に特に制限はないが、通常147N程度である。   The deformation amount of the circular hole needs to be within 0.05% of the diameter of the circular hole and is preferably within 0.025% for the same reason as in the manufacturing method 1 described above. Further, the bending strength needs to be 98 N or more, and is preferably 118 N or more, for the same reason as in manufacturing method 1 described above. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, it is about 147N.

(化学強化用ガラス)
前述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法1、3及び4において、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を構成する化学強化用ガラスとしては、実施の形態1と同じものを用いることができる。
(Chemical strengthening glass)
In the manufacturing methods 1, 3, and 4 of the magnetic disk glass substrate described above, the same glass as used in the first embodiment is used as the glass for chemically strengthening the disk-shaped glass substrate having a circular hole formed in the center. Can do.

(化学強化処理)
本発明においては、中心部に円孔が形成されたディスク状ガラス基板を化学強化処理液に浸漬し、前記ガラス基板表面に含まれる相対的に小さなイオンを、化学強化処理液に含まれる相対的に大きなイオンとイオン交換することにより、当該ガラス基板表面に圧縮応力層を創生する化学強化処理を行い、磁気ディスク用ガラス基板を製造する。
(Chemical strengthening treatment)
In the present invention, a disk-shaped glass substrate having a circular hole formed in the center is immersed in the chemical strengthening treatment liquid, and relatively small ions contained in the glass substrate surface are relatively contained in the chemical strengthening treatment liquid. Then, a chemical strengthening treatment is performed to create a compressive stress layer on the surface of the glass substrate by ion exchange with large ions, and a glass substrate for a magnetic disk is manufactured.

この化学強化処理を行う際に、前述したように、製造方法1においては、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された円孔の変形量が、円孔直径の0.05%以内になり、かつ当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように化学強化処理条件を選択し、製造方法3においては、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された円孔の変形量を、円孔直径の0.05%以内とするべく、かつ当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるように、当該ディスク状ガラス基板のガラス材料と、前記化学強化処理の処理条件とを選択し、製造方法4においては、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された円孔の化学強化処理による変形量を、各ガラスについて予め把握しておき、変形量が円孔直径の0.05%以内になり、かつ化学強化処理による当該ディスク状ガラス基板の抗折強度が98N以上になるようにガラス材料を選択し、この選択されたガラス材料をディスク状に加工すると共に、中心部に円孔を形成し、化学強化処理を行う。   When performing this chemical strengthening treatment, as described above, in the manufacturing method 1, the deformation amount of the circular hole formed in the center of the disk-shaped glass substrate is within 0.05% of the circular hole diameter, In addition, the chemical strengthening treatment conditions are selected so that the bending strength of the disk-shaped glass substrate is 98 N or more. In the manufacturing method 3, the deformation amount of the circular hole formed in the center of the disk-shaped glass substrate Select the glass material of the disk-shaped glass substrate and the processing conditions for the chemical strengthening treatment so that the bending strength of the disk-shaped glass substrate is 98 N or more so as to be within 0.05% of the hole diameter. In the manufacturing method 4, the amount of deformation of the circular hole formed in the center portion of the disk-shaped glass substrate is grasped in advance for each glass, and the amount of deformation is 0.05% of the diameter of the circular hole. Within And a glass material is selected so that the bending strength of the disk-shaped glass substrate by chemical strengthening treatment is 98 N or more, and the selected glass material is processed into a disk shape and a circular hole is formed in the center. And chemical strengthening treatment.

この化学強化処理に特に制限はなく、従来公知の方法、例えばNaイオン及び/又はKイオンを含有する処理浴中で、中心部に円孔が形成された化学強化用のディスク状ガラス基板をイオン交換処理することにより、行うことができる。この処理は、ガラスの歪点以下の温度で、かつ熔融塩が分解しない温度で行うことが肝要であり、通常350℃〜420℃、好ましくは360℃〜380℃にて、1時間〜12時間程度、好ましくは2時間〜6時間行う。Naイオン及び/又はKイオンを含有する処理浴としては、硝酸ナトリウム及び/又は硝酸カリウムを含有する処理浴を用いるのが好ましいが、硝酸塩に限定されるものではなく、硫酸塩、重硫酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ハロゲン化物を用いても良い。処理浴がNaイオンを含む場合には、このNaイオンがガラス中のLiイオンとイオン交換し、また処理浴がKイオンを含む場合には、このKイオンがガラス中のLiイオン及びNaイオンとイオン交換し、さらに処理浴がNaイオン及びKイオンを含む場合には、これらNaイオン及びKイオンが、ガラス中のLiイオン及びNaイオンとそれぞれイオン交換する。このイオン交換により、ガラス表層部のアルカリ金属イオンが、より大きなイオン半径のアルカリ金属イオンに置き換わり、ガラス表層部に圧縮応力層が形成されてガラスが化学強化される。上述のように本発明で用いる化学強化用ガラス基板は、優れたイオン交換性能を有するので、イオン交換によって形成された圧縮応力層は深く、その厚さは通常10μm〜150μm程度、好ましくは50μm〜120μmである。   The chemical strengthening treatment is not particularly limited, and a chemically strengthened disk-shaped glass substrate having a circular hole formed in the center is ionized in a conventionally known method such as a treatment bath containing Na ions and / or K ions. This can be done by exchange processing. It is important to perform this treatment at a temperature below the strain point of the glass and at a temperature at which the molten salt does not decompose, and is usually 350 ° C. to 420 ° C., preferably 360 ° C. to 380 ° C., for 1 hour to 12 hours. To the extent, preferably 2 to 6 hours. As the treatment bath containing Na ions and / or K ions, a treatment bath containing sodium nitrate and / or potassium nitrate is preferably used, but is not limited to nitrates, and sulfates, bisulfates, carbonates Salts, bicarbonates and halides may be used. When the treatment bath contains Na ions, the Na ions exchange with Li ions in the glass, and when the treatment bath contains K ions, the K ions become Li ions and Na ions in the glass. When ion exchange is performed and the treatment bath further contains Na ions and K ions, these Na ions and K ions exchange with Li ions and Na ions in the glass, respectively. By this ion exchange, alkali metal ions in the glass surface layer portion are replaced with alkali metal ions having a larger ion radius, and a compressive stress layer is formed in the glass surface layer portion to chemically strengthen the glass. As described above, since the glass substrate for chemical strengthening used in the present invention has excellent ion exchange performance, the compressive stress layer formed by ion exchange is deep, and its thickness is usually about 10 μm to 150 μm, preferably 50 μm to 120 μm.

このような化学強化処理により得られた磁気ディスク用ガラス基板においては、当該ディスク状ガラス基板中心部に形成された円孔の変形量は0.05%以内、好ましくは0.025%以内となり、かつ当該ガラス基板の抗折強度は98N以上、好ましくは118N以上であり、その上限は147N程度である。   In the magnetic disk glass substrate obtained by such chemical strengthening treatment, the deformation amount of the circular hole formed in the center of the disk-shaped glass substrate is within 0.05%, preferably within 0.025%. And the bending strength of the said glass substrate is 98N or more, Preferably it is 118N or more, The upper limit is about 147N.

また、前記の化学強化処理された磁気ディスク用ガラス基板の中から任意に選択した500枚〜1000枚のガラス基板の円孔直径を測定した場合、各ガラス基板の円孔直径が、当該ガラス基板の平均円孔直径Aに対して、±5×10−4×Aの範囲内にあり、±2.5×10−4×Aの範囲内にあることが好ましい。 In addition, when the circular hole diameter of 500 to 1000 glass substrates arbitrarily selected from the chemically strengthened glass substrate for magnetic disk is measured, the circular hole diameter of each glass substrate is the glass substrate. against the average circular pore diameter a, in the range of ± 5 × 10 -4 × a, it is preferably within a range of ± 2.5 × 10 -4 × a.

このような性状を有する磁気ディスク用ガラス基板は、記録される情報のトラック密度が、少なくとも100ギガビットTPIであるディスクに対応することができる。また、該磁気ディスク用ガラス基板は、垂直磁気記録方式に対応することができる。   The glass substrate for magnetic disk having such properties can correspond to a disk whose recorded information has a track density of at least 100 gigabit TPI. Further, the glass substrate for magnetic disk can correspond to a perpendicular magnetic recording system.

次に、本発明の磁気ディスクについて説明する。
[磁気ディスク]
本発明の磁気ディスクは、前述した本発明の製造方法1〜4で得られた磁気ディスク用ガラス基板の表面に、少なくとも磁気記録層を有することを特徴とする。
Next, the magnetic disk of the present invention will be described.
[Magnetic disk]
The magnetic disk of the present invention is characterized by having at least a magnetic recording layer on the surface of the glass substrate for a magnetic disk obtained by the above-described production methods 1 to 4 of the present invention.

本発明の磁気ディスクは、本発明の製造方法で得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、通常下地層、磁気記録層、保護層及び潤滑層を順次積層することにより、製造することができる。   The magnetic disk of the present invention can be produced by sequentially laminating a normal layer, a magnetic recording layer, a protective layer and a lubricating layer on the magnetic disk glass substrate obtained by the production method of the present invention.

磁気記録層としては特に限定されないが、例えば、Co−Cr系、Co−Cr−Pt系、Co−Ni−Cr系、Co−Ni−Pt系、Co−Ni−Cr−Pt系、及びCo−Cr−Ta系などの磁気記録層が好ましい。下地層としてはNi層、Ni−P層、Cr層などを採用できる。保護層としては、カーボン膜などが使用でき、潤滑層を形成するためにはパーフルオロポリエーテル系などの潤滑材を使用することができる。   The magnetic recording layer is not particularly limited, and examples thereof include Co—Cr, Co—Cr—Pt, Co—Ni—Cr, Co—Ni—Pt, Co—Ni—Cr—Pt, and Co—. A magnetic recording layer such as Cr—Ta is preferable. As the underlayer, a Ni layer, a Ni-P layer, a Cr layer, or the like can be adopted. A carbon film or the like can be used as the protective layer, and a perfluoropolyether-based lubricant can be used to form the lubricating layer.

本発明の方法で得られた磁気ディスク用ガラス基板は、特に垂直磁気記録方式の磁気記録媒体に好適である。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体における磁気記録層の膜構成は、磁気ディスク用ガラス基板上に垂直磁気記録層を形成した単層膜、軟磁性層と磁気記録層を順次に積層した二層膜、及び硬磁性層、軟磁性層及び磁気記録層を順次に積層した三層膜などを好適なものとして例示できる。その中で二層膜と三層膜は単層膜よりも高記録密度化及び磁気モーメントの安定維持に適しているので好ましい。   The glass substrate for a magnetic disk obtained by the method of the present invention is particularly suitable for a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium. In the perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium, the magnetic recording layer is composed of a single layer film in which a perpendicular magnetic recording layer is formed on a glass substrate for a magnetic disk, and a double layer film in which a soft magnetic layer and a magnetic recording layer are sequentially stacked. And a three-layer film in which a hard magnetic layer, a soft magnetic layer, and a magnetic recording layer are sequentially laminated can be exemplified as a preferable example. Among them, the two-layer film and the three-layer film are preferable because they are more suitable than the single-layer film for increasing the recording density and maintaining the stable magnetic moment.

(実施例)
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、各例における諸特性は、下記の方法に従って測定した。
(Example)
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. Various characteristics in each example were measured according to the following methods.

<化学強化用ガラス>
(1)ガラス転移温度(Tg)及び屈伏点(Ts)
熱機械分析装置を用い、4℃/分の昇温速度で測定した。
(2)平均線熱膨張係数α
100℃〜300℃における平均線熱膨張係数αを、ガラス転移温度の測定時に一緒に測定した。
(3)比重
40mm×20mm×15mmの試料について、アルキメデス法により測定した。
(4)屈折率[nd]及びアッベ数[νd]
1時間当たり、30℃の降温速度で冷却したガラスについて測定した。
(5)λ80及びλ5
10mm厚の研磨サンプルについて、分光透過率を測定した際の透過率が80%の波長(nm)をλ80とし、透過率が5%の波長(nm)をλ5として求めた。
<Chemical strengthening glass>
(1) Glass transition temperature (Tg) and yield point (Ts)
Using a thermomechanical analyzer, the temperature was increased at a rate of 4 ° C./min.
(2) Average linear thermal expansion coefficient α
The average linear thermal expansion coefficient α at 100 ° C. to 300 ° C. was measured together with the measurement of the glass transition temperature.
(3) Specific gravity A sample of 40 mm × 20 mm × 15 mm was measured by Archimedes method.
(4) Refractive index [nd] and Abbe number [νd]
It measured about the glass cooled at the temperature-fall rate of 30 degreeC per hour.
(5) λ80 and λ5
For a 10 mm-thick polishing sample, the wavelength (nm) at which the transmittance when measuring the spectral transmittance was 80% was determined as λ80, and the wavelength (nm) at which the transmittance was 5% was determined as λ5.

<磁気ディスク用ガラス基板>
(6)ガラス基板の円孔直径
磁気ディスク用ガラス基板を500枚任意に選択し、各ガラス基板の円孔直径を、以下の方法により求め、その平均円孔直径Aを算出した。
<Glass substrate for magnetic disk>
(6) Circular hole diameter of glass substrate 500 glass substrates for magnetic disks were arbitrarily selected, the circular hole diameter of each glass substrate was determined by the following method, and the average circular hole diameter A was calculated.

ガラス基板の円孔直径(内径)は、図3に示す内径測定装置を用いて測定した。この内径測定装置について以下に説明する。   The circular hole diameter (inner diameter) of the glass substrate was measured using an inner diameter measuring apparatus shown in FIG. This inner diameter measuring device will be described below.

図3は、本発明によるガラス基板の内径測定装置のすべての実施形態に共通するレーザ変位計100の斜視図である。レーザ変位計100は、ライン光であるラインレーザ112を照射するラインレーザ光源110と、中央に円孔210が形成されているガラス基板200を支持する基板ホルダ130と、ラインレーザ112がガラス基板200の円孔210を通過するように基板ホルダ130を昇降させるホルダ昇降部140と、昇降中、通過したラインレーザ112を受光する受光部120と、受光部120の受光したラインレーザ112に基づいて円孔210の内径を測定する内径測定部150と、複数のガラス基板200を格納するカセット160とを含んでいる。   FIG. 3 is a perspective view of a laser displacement meter 100 common to all embodiments of the glass substrate inner diameter measuring apparatus according to the present invention. The laser displacement meter 100 includes a line laser light source 110 that irradiates a line laser 112 that is line light, a substrate holder 130 that supports a glass substrate 200 in which a circular hole 210 is formed in the center, and the line laser 112 that is a glass substrate 200. Based on the holder lifting / lowering unit 140 that lifts and lowers the substrate holder 130 so as to pass through the circular hole 210, the light receiving unit 120 that receives the line laser 112 that has passed during the lifting / lowering, and the line laser 112 received by the light receiving unit 120. An inner diameter measurement unit 150 that measures the inner diameter of the hole 210 and a cassette 160 that stores a plurality of glass substrates 200 are included.

そして、ホルダ昇降部140によってガラス基板200昇降させる、この昇降しているガラス基板200に対してラインレーザ112を照射する。このとき、受光部120は、受光したラインレーザ112に基づいて円孔210の距離を測定する。そして、測定された距離のうち、最大値をガラス基板200の内径とする。このようにして、ガラス基板200の内径を測定している。   Then, the glass substrate 200 is moved up and down by the holder lifting / lowering unit 140, and the line laser 112 is irradiated to the glass substrate 200 that is moving up and down. At this time, the light receiving unit 120 measures the distance of the circular hole 210 based on the received line laser 112. And among the measured distance, let the maximum value be the internal diameter of the glass substrate 200. In this way, the inner diameter of the glass substrate 200 is measured.

(7)ガラス基板の抗折強度
ガラス基板の抗折強度は、図4に示す抗折強度試験機(島津オートグラフDDS−2000)を用い、抗折強度を測定した。具体的には、ガラス基板上に荷重を加えていったとき、ガラス基板が破壊したときの荷重を抗折強度として求めた。
(7) Folding strength of glass substrate The bending strength of the glass substrate was measured using a bending strength tester (Shimadzu Autograph DDS-2000) shown in FIG. Specifically, when a load was applied on the glass substrate, the load when the glass substrate broke was determined as the bending strength.

(8)圧縮応力層の厚さ
磁気ディスク用ガラス基板の断面を研磨し、偏光顕微鏡にて圧縮応力層の厚さを測定した。
(8) Thickness of compressive stress layer The cross section of the glass substrate for magnetic disks was grind | polished and the thickness of the compressive stress layer was measured with the polarization microscope.

実施例1〜6及び比較例1
表1に示す酸化物組成になるように、ケイ石粉、水酸化アルミニウム、アルミナ、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄などを用いて、約2kgの混合物を調製したのち、白金ルツボ中にて1450℃〜1550℃で熔解・清澄後、鉄製型にキャストしてアニールすることにより、化学強化用ガラスを作製した。その物性を表1に示す。
Examples 1 to 6 and Comparative Example 1
A mixture of about 2 kg using silica powder, aluminum hydroxide, alumina, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, zirconium oxide, iron oxide, etc. so as to have the oxide composition shown in Table 1. Was prepared, melted and clarified in a platinum crucible at 1450 ° C. to 1550 ° C., cast into an iron mold, and annealed to prepare a glass for chemical strengthening. The physical properties are shown in Table 1.

次に、前記の各化学強化用ガラスをそれぞれ用い、中心部に直径20mmの円孔を有するドーナツ状の2.5インチディスク状ガラス基板を150枚ずつ作製した。詳細については以下に示す。   Next, 150 pieces of doughnut-shaped 2.5 inch disk-shaped glass substrates each having a circular hole with a diameter of 20 mm at the center were prepared using each of the glass for chemical strengthening. Details are shown below.

(1)形状加工工程
実施例1〜6に記載の組成のガラスをダイレクトプレス法で成形し、アモルファス状態のディスク状ガラス基板とした。そして、砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔をあけ、中心部に円孔を有するディスク状のガラス基板とした。さらに、外周端面及び内周端面に面取加工を施した。
(1) Shape processing process The glass of the composition as described in Examples 1-6 was shape | molded with the direct press method, and it was set as the disk-shaped glass substrate of the amorphous state. And the hole was made in the center part of the glass substrate using the grindstone, and it was set as the disk-shaped glass substrate which has a circular hole in the center part. Further, chamfering was performed on the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface.

(2)端面研磨工程
続いて、ガラス基板を回転させながら、ブラシ研磨によりガラス基板の端面(内周、外周)の表面粗さを、最大高さ(Rmax)で1.0μm程度、算術平均粗さ(Ra)で0.3μm程度になるように研磨した。
(2) End face polishing step Subsequently, the surface roughness of the end face (inner circumference, outer circumference) of the glass substrate by brush polishing while rotating the glass substrate is about 1.0 μm at the maximum height (Rmax), arithmetic average roughness The thickness (Ra) was polished to about 0.3 μm.

(3)研削工程
続いて、#1000の粒度の砥粒を用いて、主表面の平坦度が3μm、Rmaxが2μm程度、Raが0.2μm程度となるようにガラス基板表面を研削した。ここで平坦度とは、基板表面の最も高い部分と、最も低い部分との上下方向(表面に垂直な方向)の距離(高低差)であり、平坦度測定装置で測定した。また、Rmax、及びRaは、原子間力顕微鏡(AFM)(デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ)にて5μm×5μmの矩形領域を測定した。
(3) Grinding step Subsequently, the surface of the glass substrate was ground using # 1000 abrasive grains so that the flatness of the main surface was 3 μm, Rmax was about 2 μm, and Ra was about 0.2 μm. Here, the flatness is a distance (height difference) in the vertical direction (direction perpendicular to the surface) between the highest portion and the lowest portion of the substrate surface, and was measured by a flatness measuring device. Moreover, Rmax and Ra measured the rectangular area | region of 5 micrometers x 5 micrometers with atomic force microscope (AFM) (Digital Instruments company nanoscope).

(4)予備研磨工程
続いて、一度に100枚〜200枚のガラス基板の両主表面を研磨できる研磨装置を用いて予備研磨工程を実施した。研磨パッドには、硬質ポリッシャを用いた。研磨パッドには、予め酸化ジルコニウムと酸化セリウムとを含ませてあるものを使用した。
(4) Pre-polishing step Subsequently, the pre-polishing step was performed using a polishing apparatus capable of polishing both main surfaces of 100 to 200 glass substrates at a time. A hard polisher was used for the polishing pad. A polishing pad previously containing zirconium oxide and cerium oxide was used.

予備研磨工程における研磨液は、水に、平均粒径が1.1μmの酸化セリウム研磨砥粒を混合することにより作製した。なお、グレイン径が4μmを越える研磨砥粒は予め除去した。研磨液を測定したところ、研磨液に含有される研磨砥粒の最大値は3.5μm、平均値は1.1μm、D50値は1.1μmであった。   The polishing liquid in the preliminary polishing step was prepared by mixing cerium oxide polishing abrasive grains having an average particle diameter of 1.1 μm with water. The abrasive grains having a grain diameter exceeding 4 μm were previously removed. When the polishing liquid was measured, the maximum value of the abrasive grains contained in the polishing liquid was 3.5 μm, the average value was 1.1 μm, and the D50 value was 1.1 μm.

その他、ガラス基板に加える荷重は784〜980mN/cmとし、ガラス基板の表面部の除去厚は20μm〜40μmとした。 In addition, the load applied to the glass substrate was 784 to 980 mN / cm 2, and the removal thickness of the surface portion of the glass substrate was 20 μm to 40 μm.

(5)鏡面研磨工程
続いて、一度に100枚〜200枚のガラス基板の両主表面を研磨できる遊星歯車方式の研磨装置を用いて、鏡面研磨工程を実施した。研磨パッドには、軟質ポリシャを用いた。
(5) Mirror Polishing Step Subsequently, the mirror polishing step was performed using a planetary gear type polishing apparatus that can polish both main surfaces of 100 to 200 glass substrates at a time. A soft polisher was used for the polishing pad.

鏡面研磨工程における研磨液は、超純水に、硫酸と酒石酸とを加え、さらにグレイン径が40nmのコロイド状シリカ粒子を加えて作製した。この際、研磨液中の硫酸濃度を0.15質量%とし、研磨液のpH値を2.0以下とした。また、酒石酸の濃度は0.8質量%とし、コロイド状シリカ粒子の含有量は10質量%とした。   The polishing liquid in the mirror polishing step was prepared by adding sulfuric acid and tartaric acid to ultrapure water, and further adding colloidal silica particles having a grain diameter of 40 nm. At this time, the sulfuric acid concentration in the polishing liquid was set to 0.15% by mass, and the pH value of the polishing liquid was set to 2.0 or less. The concentration of tartaric acid was 0.8% by mass, and the content of colloidal silica particles was 10% by mass.

なお、鏡面研磨処理に際して、研磨液のpH値には変動がなく、略一定に保持できた。本実施例においては、ガラス基板の表面に供給した研磨液を、ドレインを用いて回収し、メッシュ状フィルタで異物を除去して清浄化し、その後再びガラス基板に供給することにより再利用した。   In the mirror polishing process, the pH value of the polishing liquid did not vary and could be kept substantially constant. In this example, the polishing liquid supplied to the surface of the glass substrate was collected using a drain, cleaned by removing foreign substances with a mesh filter, and then reused by supplying it to the glass substrate again.

鏡面研磨工程における研磨加工速度は0.25μm/分であり、上述の条件において有利な研磨加工速度を実現できることが判った。なお、研磨加工速度とは、所定鏡面に仕上げるために必要なガラス基板の厚さの削減量(加工取代)を、所要研磨加工時間で割ることにより求めた。   The polishing speed in the mirror polishing process is 0.25 μm / min, and it has been found that an advantageous polishing speed can be realized under the above-described conditions. The polishing speed was determined by dividing the amount of reduction in glass substrate thickness (processing allowance) required for finishing to a predetermined mirror surface by the required polishing time.

(6)鏡面研磨処理後の洗浄工程
続いて、ガラス基板を、濃度3質量%〜5質量%のNaOH水溶液に浸漬してアルカリ洗浄を行った。なお、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水、純水、イソプロピルアルコール、イソプロピルアルコール(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。洗浄後のガラス基板の表面をAFM(デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ)(5μm×5μmの矩形領域を測定)により観察したところ、コロイダルシリカ研磨砥粒の付着は確認されなかった。また、ステンレスや鉄などの異物も発見されなかった。また、洗浄前後における基板表面の粗さの増大は見られなかった。
(6) Cleaning step after mirror polishing treatment Subsequently, the glass substrate was immersed in an aqueous NaOH solution having a concentration of 3% by mass to 5% by mass to perform alkali cleaning. Cleaning was performed by applying ultrasonic waves. Furthermore, it wash | cleaned by immersing one by one in each washing tank of neutral detergent, a pure water, a pure water, isopropyl alcohol, and isopropyl alcohol (steam drying). When the surface of the glass substrate after cleaning was observed with an AFM (Nanoscope manufactured by Digital Instruments) (measurement of a rectangular area of 5 μm × 5 μm), adhesion of colloidal silica abrasive grains was not confirmed. Also, no foreign matter such as stainless steel or iron was found. Moreover, the increase in the roughness of the substrate surface before and after the cleaning was not observed.

(7)化学強化処理工程
続いて、硝酸カリウム(60質量%)と硝酸ナトリウム(40質量%)とを混合して375℃に加熱した化学強化塩の中に、300℃に予熱した洗浄済みガラス基板を約4時間浸漬することにより化学強化処理を行った。この処理により、ガラス基板の表面のリチウムイオン、ナトリウムイオンは、化学強化塩中のナトリウムイオン、カリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板は化学的に強化される。なお、ガラス基板の表面に形成された圧縮応力層の厚さは、約100μm〜150μmであった。化学強化の実施後は、ガラス基板を20℃の水槽に浸漬して急冷し、約10分維持した。
(7) Chemical strengthening treatment step Subsequently, a washed glass substrate preheated to 300 ° C in a chemically strengthened salt obtained by mixing potassium nitrate (60% by mass) and sodium nitrate (40% by mass) and heating to 375 ° C. Was subjected to chemical strengthening treatment by dipping for about 4 hours. By this treatment, lithium ions and sodium ions on the surface of the glass substrate are respectively replaced with sodium ions and potassium ions in the chemically strengthened salt, and the glass substrate is chemically strengthened. The thickness of the compressive stress layer formed on the surface of the glass substrate was about 100 μm to 150 μm. After carrying out the chemical strengthening, the glass substrate was immersed in a 20 ° C. water bath, quenched, and maintained for about 10 minutes.

(8)化学強化後の洗浄工程
続いて、上記急冷を終えたガラス基板を、約40℃に加熱した硫酸に浸漬し、超音波を掛けながら洗浄した。その後、0.5%(Vol%)のケイフッ酸(HSiF)水溶液を用いてガラス基板を洗浄した後、1質量%の水酸化カリウム水溶液を用いてガラス基板の洗浄を行った。そして、磁気ディスク用ガラス基板の製造を完了した。
(8) Cleaning step after chemical strengthening Subsequently, the glass substrate after the rapid cooling was immersed in sulfuric acid heated to about 40 ° C. and cleaned while applying ultrasonic waves. After washing the glass substrate using a fluorosilicate acid (H 2 SiF) aqueous solution of 0.5% (Vol%), it was cleaned glass substrate by using a 1 wt% aqueous potassium hydroxide. And manufacture of the glass substrate for magnetic discs was completed.

(9)磁気ディスク用ガラス基板の検査工程
続いて、磁気ディスク用ガラス基板について検査を行った。磁気ディスク用ガラス基板の表面の粗さをAFM(原子間力顕微鏡)(5μm×5μmの矩形領域を測定)で測定したところ、最大山高さ(Rmax)は1.5nm、算術平均粗さ(Ra)は0.15nmであった。また、表面は清浄な鏡面状態であり、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となる異物は存在しなかった。また、洗浄前後における基板表面の粗さの増大は見られなかった。
(9) Inspection process of glass substrate for magnetic disk Subsequently, the glass substrate for magnetic disk was inspected. When the roughness of the surface of the magnetic disk glass substrate was measured with an AFM (atomic force microscope) (measuring a rectangular area of 5 μm × 5 μm), the maximum peak height (Rmax) was 1.5 nm, and the arithmetic average roughness (Ra ) Was 0.15 nm. Further, the surface was in a clean mirror state, and there was no foreign matter that hindered the flying of the magnetic head or foreign matter that caused thermal asperity failure. Moreover, the increase in the roughness of the substrate surface before and after the cleaning was not observed.

なお、上記説明では、化学強化後に酸洗浄及びアルカリ洗浄を行っているが、鏡面研磨工程後の洗浄において酸洗浄及びアルカリ洗浄を行ってもよい。   In the above description, acid cleaning and alkali cleaning are performed after chemical strengthening, but acid cleaning and alkali cleaning may be performed in the cleaning after the mirror polishing process.

また、各例の磁気ディスク用ガラス基板について、円孔の平均直径Aを求めると共に、各ガラス基板の円孔直径が平均円孔直径Aに対して±5×10−4×Aの範囲を逸脱するものの割合(%)を求めた。また、各例の磁気ディスク用ガラス基板の平均圧縮応力層の厚さ及び平均抗折強度を求めた。これらの結果を表1に示す。

Figure 0005227711
(注)ガラス組成において、(H)、(C)及び(N)は、それぞれ原料として、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩を意味する。 Further, regarding the glass substrate for magnetic disk of each example, the average diameter A of the circular holes is obtained, and the circular hole diameter of each glass substrate deviates from the range of ± 5 × 10 −4 × A with respect to the average circular hole diameter A. The percentage (%) of what to do was determined. Moreover, the thickness and average bending strength of the average compressive-stress layer of the glass substrate for magnetic disks of each example were calculated | required. These results are shown in Table 1.
Figure 0005227711
(Note) In the glass composition, (H), (C) and (N) mean hydroxide, carbonate and nitrate as raw materials, respectively.

次に、実施例1で作製した磁気ディスク用ガラス基板を用い、以下に示すように磁気ディスクを作製し、ハードディスクドライブの試験を行った。図5に、基板12上の膜構成(断面)を模式的に示す。   Next, using the magnetic disk glass substrate prepared in Example 1, a magnetic disk was prepared as shown below, and a hard disk drive test was performed. FIG. 5 schematically shows the film configuration (cross section) on the substrate 12.

まず、真空引きを行った成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にて、Ar雰囲気中で、付着層14、及び軟磁性層16を順次成膜した。   First, the adhesion layer 14 and the soft magnetic layer 16 were sequentially formed in an Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method using a film forming apparatus that was evacuated.

このとき、付着層14は、20nmのアモルファスCrTi層となるように、CrTiターゲットを用いて成膜した。また、軟磁性層16は、200nmのアモルファスCoTaZr(Co:88原子%、Ta:7原子%、Zr:5原子%)層となるように、CoTaZrターゲットを用いて成膜した。   At this time, the adhesion layer 14 was formed using a CrTi target so as to be an amorphous CrTi layer of 20 nm. The soft magnetic layer 16 was formed using a CoTaZr target so as to be a 200 nm amorphous CoTaZr (Co: 88 atomic%, Ta: 7 atomic%, Zr: 5 atomic%) layer.

軟磁性層16までの成膜を終えた磁気ディスク10を、成膜装置から取り出し、表面粗さを同様に測定したところ、Rmaxが2.1nm、Raが0.20nmという平滑鏡面であった。VSM(振動試料型磁化測定装置)で磁気特性を測定したところ、保磁力(Hc)は2エルステッド、飽和磁束密度は810emu/ccであり、好適な軟磁性特性を示していた。   When the magnetic disk 10 having been formed up to the soft magnetic layer 16 was taken out of the film forming apparatus and the surface roughness was measured in the same manner, it was a smooth mirror surface with Rmax of 2.1 nm and Ra of 0.20 nm. When the magnetic properties were measured with a VSM (vibrating sample type magnetometer), the coercive force (Hc) was 2 Oersted and the saturation magnetic flux density was 810 emu / cc, indicating a suitable soft magnetic property.

続いて枚葉・静止対向型成膜装置を用いて、Ar雰囲気中で、下地層18、グラニュラー構造の微細化促進層20、グラニュラー構造の強磁性層32、磁気的結合制御層34、交換エネルギー制御層36、及び保護膜24を順次成膜した。本実施例において、下地層18は、第1層及び第2層を有する2層構造である。   Subsequently, using a single wafer / stationary facing film forming apparatus, in an Ar atmosphere, the underlayer 18, the granular structure miniaturization promoting layer 20, the granular structure ferromagnetic layer 32, the magnetic coupling control layer 34, and the exchange energy A control layer 36 and a protective film 24 were sequentially formed. In this embodiment, the underlayer 18 has a two-layer structure having a first layer and a second layer.

この工程においては、最初に、ディスク基板上に、下地層18の第1層として、アモルファスのNiTa(Ni:40原子%、Ta:10原子%)からなる10nm厚の層を形成し、第2層として、10〜15nm厚のRu層を形成した。   In this step, first, a 10 nm thick layer made of amorphous NiTa (Ni: 40 atomic%, Ta: 10 atomic%) is formed on the disk substrate as the first layer of the underlayer 18. A Ru layer having a thickness of 10 to 15 nm was formed as a layer.

次に、非磁性CoCr−SiOからなるターゲットを用いて、2〜20nmのhcp結晶構造からなる微細化促進層20を形成した。更に、CoCrPt−SiOからなる硬磁性体のターゲットを用いて、15nmのhcp結晶構造からなる強磁性層32を形成した。強磁性層32作成のための、ターゲットの組成は、Co:62原子%、Cr:10原子%、Pt:16原子%、Si:12原子%である。更に、Pd層からなる磁気的結合制御層34を形成し、[CoB/Pd]n層からなる交換エネルギー制御層36を形成した。 Next, the miniaturization promoting layer 20 having an hcp crystal structure of 2 to 20 nm was formed using a target made of nonmagnetic CoCr—SiO 2 . Further, a ferromagnetic layer 32 having an hcp crystal structure of 15 nm was formed using a hard magnetic target made of CoCrPt—SiO 2 . The composition of the target for forming the ferromagnetic layer 32 is Co: 62 atomic%, Cr: 10 atomic%, Pt: 16 atomic%, and Si: 12 atomic%. Further, a magnetic coupling control layer 34 made of a Pd layer was formed, and an exchange energy control layer 36 made of a [CoB / Pd] n layer was formed.

次に、エチレンを材料ガスとしたCVD法により、水素化カーボンからなる保護膜24を形成した。水素化カーボンとすることで、膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対して磁気記録層22を防護することができる。   Next, a protective film 24 made of hydrogenated carbon was formed by a CVD method using ethylene as a material gas. Since the film hardness is improved by using hydrogenated carbon, it is possible to protect the magnetic recording layer 22 against an impact from the magnetic head.

この後、PFPE(パーフロロポリエーテル)からなる潤滑層26をディップコート法により形成した。潤滑層26の膜厚は1nmである。以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体である垂直磁気記録方式の磁気ディスク10が得られた。得られた表面粗さを前述同様に測定したところ、Rmaxが2.2nm、Raが0.21nmという平滑鏡面であった。   Thereafter, a lubricating layer 26 made of PFPE (perfluoropolyether) was formed by a dip coating method. The film thickness of the lubricating layer 26 is 1 nm. Through the above manufacturing process, a perpendicular magnetic recording type magnetic disk 10 which is a perpendicular magnetic recording medium was obtained. When the obtained surface roughness was measured in the same manner as described above, it was a smooth mirror surface with Rmax of 2.2 nm and Ra of 0.21 nm.

得られた磁気ディスク10を2.5インチ型ロードアンロード型ハードディスクドライブに搭載した。このハードディスクドライブに搭載されている磁気ヘッドは、Dynamic Flying Height(略称:DFH)型磁気ヘッドである。この磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上量は8nmである。   The obtained magnetic disk 10 was mounted on a 2.5 inch type load / unload type hard disk drive. The magnetic head mounted on the hard disk drive is a Dynamic Flying Height (abbreviation: DFH) type magnetic head. The flying height of this magnetic head with respect to the magnetic disk is 8 nm.

このハードディスクドライブにより磁気ディスクの主表面上の記録再生用領域に、1平方インチ当たり200ギガビットの記録密度で記録再生試験を行ったところ、良好な記録再生特性を示した。また試験中、クラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害が生じることもなかった。   When a recording / reproducing test was performed on the recording / reproducing area on the main surface of the magnetic disk with this hard disk drive at a recording density of 200 gigabits per square inch, good recording / reproducing characteristics were exhibited. In addition, no crash or thermal asperity failures occurred during the test.

次にハードディスクドライブによりロードアンロード(Load Unload、以下LUL)試験を実施した。   Next, a load unload (hereinafter referred to as LUL) test was performed using a hard disk drive.

LUL試験は、5400rpmで回転する2.5インチ型ハードディスクドライブと、浮上量が8nmの磁気ヘッドにより行う。磁気ヘッドは前述のものを利用した。シールド部はNiFe合金からなる。磁気ディスクをこの磁気ディスク装置に搭載し、前述の磁気ヘッドによりLUL動作を連続して行い、LULの耐久回数を測定する。   The LUL test is performed with a 2.5 inch hard disk drive rotating at 5400 rpm and a magnetic head with a flying height of 8 nm. The magnetic head described above was used. The shield part is made of a NiFe alloy. A magnetic disk is mounted on the magnetic disk device, and the LUL operation is continuously performed by the above-described magnetic head, and the number of times the LUL is durable is measured.

LUL耐久性試験後に、磁気ディスク表面及び磁気ヘッド表面の観察を肉眼及び光学顕微鏡で行い、傷や汚れなどの異常の有無を確認する。このLUL耐久性試験は40万回以上のLUL回数に故障無く耐久することが求められ、特に、60万回以上耐久すれば好適である。なお、通常に使用されるHDD(ハードディスクドライブ)の使用環境では、LUL回数が60万回を超えるには、概ね10年程度の使用が必要であると云われている。   After the LUL durability test, the surface of the magnetic disk and the surface of the magnetic head are observed with the naked eye and an optical microscope to check whether there are any abnormalities such as scratches and dirt. This LUL durability test is required to endure without failure for the number of LUL times of 400,000 times or more, and it is particularly preferable to endure 600,000 times or more. Note that it is said that in an environment where HDDs (hard disk drives) that are normally used are used, in order to exceed the number of LULs over 600,000, it is necessary to use them for about 10 years.

このLUL試験を実施したところ、磁気ディスク10は60万回以上耐久し合格した。また、LUL試験後に磁気ディスク10を取り出して検査したが、傷や汚れなどの異常は検出されなかった。アルカリ金属成分の析出も認められなかった。   When this LUL test was performed, the magnetic disk 10 was durable and passed 600,000 times or more. Further, after the LUL test, the magnetic disk 10 was taken out and inspected, but no abnormalities such as scratches and dirt were detected. No precipitation of alkali metal components was observed.

本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。上記実施の形態1,2は適宜組み合わせて実施することができる。また、上記実施の形態における部材の個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications. Embodiments 1 and 2 can be implemented in appropriate combination. In addition, the number, size, processing procedure, and the like of the members in the above embodiment are merely examples, and various changes can be made within the range where the effects of the present invention are exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

ガラス基板における応力プロファイルを示す図である。It is a figure which shows the stress profile in a glass substrate. 最表層応力押し込み長とtanθとの間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between outermost layer stress indentation length and tan (theta). 本発明における磁気ディスク用ガラス基板の内径を測定する内径測定装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the internal diameter measuring apparatus which measures the internal diameter of the glass substrate for magnetic discs in this invention. 本発明における磁気ディスク用ガラス基板の抗折強度を測定する抗折強度試験機の概略の構成を示す図面である。It is drawing which shows schematic structure of the bending strength tester which measures the bending strength of the glass substrate for magnetic discs in this invention. 本発明の一実施形態に係る磁気ディスクの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the magnetic disc which concerns on one Embodiment of this invention.

Claims (9)

主表面及び端面を有し、化学強化処理が施された円盤状の磁気ディスク用ガラス基板であって、
前記ガラス基板を構成するガラス材料は、SiO が57質量%〜75質量%であり、Al が5質量%〜20質量%(ただし、SiO とAl の合計量が74質量%以上)であり、ZrO ,HfO ,Nb ,Ta ,La ,Y 及びTiO が合計で0を超え6質量%以下であり、Li Oが1質量%を超え9質量%以下であり、Na Oが5質量%〜18質量%であり(ただし、質量比Li O/Na Oが0.5以下)、K Oが0〜6質量%であり、MgOが0〜4質量%であり、CaOが0を超え5質量%以下であり(ただし、MgOとCaOの合計量は5質量%以下であり、かつCaOの含有量はMgOの含有量よりも多い)、SrO+BaOが0〜3質量%であり、
圧縮応力深さが100〜150μmであり、
前記主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下である磁気ディスク用ガラス基板。
ここで、前記最表部応力層押し込み長は、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で前記主表面に押し込んだ際の圧痕における長い方の対角線の長さであり、前記tanθは、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L+L)/(P+P)}であり、前記tは基板厚さである。
は圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。
A disk-shaped glass substrate for a magnetic disk having a main surface and an end surface and subjected to a chemical strengthening treatment,
Glass material constituting the glass substrate is a SiO 2 is 57 wt% to 75 wt%, Al 2 O 3 is 5% by mass to 20% (provided that the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is 74 ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 in total exceed 0 and less than 6% by mass, and Li 2 O exceeds 1% by mass and is 9% by mass or less, Na 2 O is 5% by mass to 18% by mass (however, the mass ratio Li 2 O / Na 2 O is 0.5 or less), and K 2 O is 0 to 6% by mass, MgO is 0 to 4% by mass, CaO exceeds 0 and is 5% by mass or less (however, the total amount of MgO and CaO is 5% by mass or less, and CaO is contained) The amount is larger than the content of MgO), SrO + BaO is 0 to 3% by mass ,
The compressive stress depth is 100 to 150 μm;
The outermost surface stress layer indentation length of the main surface is 49.1 μm or less, and when the angle formed between the main surface and the compressive stress is θ in the stress profile by the Babinet corrector method, the outermost surface portion A glass substrate for a magnetic disk, wherein the stress layer indentation length is not more than a value y of {12 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}.
Here, the indentation length of the outermost surface stress layer is an indentation when a diamond quadrangular pyramid indenter having a cross-sectional angle of 172 ° 30 ′ and a 130 ° rhombus is pushed into the main surface with a pressing force of 100 g. The length of the longer diagonal line, and the tan θ is a value {(L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 )} obtained from the stress value and stress depth obtained by the Babinet corrector method, The t is the substrate thickness.
P 1 is a compressive stress value, P 2 is a tensile stress value, L 1 is a compressive stress depth, and L 2 is a tensile stress depth.
前記yの値が{16・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}である請求項1記載の磁気ディスク用ガラス基板。   The glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the value of y is {16 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}. 前記磁気ディスク用ガラス基板を構成するガラスがZrを含むアルミノシリケートガラスである請求項1又は請求項2記載の磁気ディスク用ガラス基板。   The glass substrate for a magnetic disk according to claim 1 or 2, wherein the glass constituting the glass substrate for a magnetic disk is an aluminosilicate glass containing Zr. 原子間力顕微鏡で測定した前記主表面の表面粗さRaが0.3nm以下である請求項1から請求項3のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板。   The glass substrate for a magnetic disk according to any one of claims 1 to 3, wherein a surface roughness Ra of the main surface measured by an atomic force microscope is 0.3 nm or less. 前記磁気ディスク用ガラス基板の円周方向に測定長0.8mmで前記端面の表面粗さRaが0.2μm以下である請求項1から請求項4のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板。   5. The glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein a measurement length is 0.8 mm in the circumferential direction of the glass substrate for a magnetic disk and a surface roughness Ra of the end surface is 0.2 μm or less. ガラス基板に化学強化処理を施す工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板を構成するガラス材料は、SiO が57質量%〜75質量%であり、Al が5質量%〜20質量%(ただし、SiO とAl の合計量が74質量%以上)であり、ZrO ,HfO ,Nb ,Ta ,La ,Y 及びTiO が合計で0を超え6質量%以下であり、Li Oが1質量%を超え9質量%以下であり、Na Oが5質量%〜18質量%であり(ただし、質量比Li O/Na Oが0.5以下)、K Oが0〜6質量%であり、MgOが0〜4質量%であり、CaOが0を超え5質量%以下であり(ただし、MgOとCaOの合計量は5質量%以下であり、かつCaOの含有量はMgOの含有量よりも多い)、SrO+BaOが0〜3質量%であり、
前記化学強化処理は、圧縮応力深さが100〜150μmとなり、前記磁気ディスク用ガラス基板の主表面の最表部応力層押し込み長が49.1μm以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、前記最表部応力層押し込み長が、{12・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}の値y以下であるために十分な条件で行われる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
ここで、前記最表部応力層押し込み長は、対稜角が172°30’と130°の横断面が菱形であるダイヤモンド四角錐圧子を100gの押圧力で前記主表面に押し込んだ際の圧痕における長い方の対角線の長さであり、前記tanθは、バビネ補正器法で求めた応力値及び応力深さから求められた値{(L+L)/(P+P)}であり、前記tは基板厚さである。
は圧縮応力値であり、Pは引張応力値であり、Lは圧縮応力深さであり、Lは引張応力深さである。
A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a step of subjecting a glass substrate to chemical strengthening treatment,
Glass material constituting the glass substrate is a SiO 2 is 57 wt% to 75 wt%, Al 2 O 3 is 5% by mass to 20% (provided that the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is 74 ZrO 2 , HfO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 in total exceed 0 and less than 6% by mass, and Li 2 O exceeds 1% by mass and is 9% by mass or less, Na 2 O is 5% by mass to 18% by mass (however, the mass ratio Li 2 O / Na 2 O is 0.5 or less), and K 2 O is 0 to 6% by mass, MgO is 0 to 4% by mass, CaO exceeds 0 and is 5% by mass or less (however, the total amount of MgO and CaO is 5% by mass or less, and CaO is contained) The amount is larger than the content of MgO), SrO + BaO is 0 to 3% by mass ,
The chemical strengthening treatment has a compressive stress depth of 100 to 150 μm, the outermost stress layer indentation length of the main surface of the glass substrate for magnetic disk is 49.1 μm or less, and the stress profile by the Babinet corrector method When the angle between the main surface and the compressive stress is θ, the outermost stress layer indentation length is less than or equal to the value y of {12 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)} Therefore, a method for producing a glass substrate for a magnetic disk, which is performed under sufficient conditions.
Here, the indentation length of the outermost surface stress layer is an indentation when a diamond quadrangular pyramid indenter having a cross-sectional angle of 172 ° 30 ′ and a 130 ° rhombus is pushed into the main surface with a pressing force of 100 g. The length of the longer diagonal line, and the tan θ is a value {(L 1 + L 2 ) / (P 1 + P 2 )} obtained from the stress value and stress depth obtained by the Babinet corrector method, The t is the substrate thickness.
P 1 is a compressive stress value, P 2 is a tensile stress value, L 1 is a compressive stress depth, and L 2 is a tensile stress depth.
前記yの値が{16・t・ln(tanθ)+(49.1/t)}である請求項記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 6, wherein the value of y is {16 · t · ln (tan θ) + (49.1 / t)}. 前記磁気ディスク用ガラス基板を構成するガラスがZrを含むアルミノシリケートガラスである請求項又は請求項記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 The method for producing a glass substrate for magnetic disk according to claim 6 or 7, wherein the glass constituting the glass substrate for magnetic disk is aluminosilicate glass containing Zr. 請求項1から請求項のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板と、前記磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、直接又は他の層を介して設けられた磁性層と、を具備する磁気ディスク。 A glass substrate for a magnetic disk according to any one of claims 1 to 5 , and a magnetic layer provided directly or via another layer on the main surface of the glass substrate for a magnetic disk. Magnetic disk.
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