CN102077279A - 磁盘用基板以及磁盘 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于对表面缺陷的形状以及个数进行管理，而抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。本发明的磁盘用基板的特征在于，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行检测时检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，并且不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。

Description

磁盘用基板以及磁盘
技术领域
本发明涉及硬盘驱动器装置中搭载的磁盘用基板以及磁盘。
背景技术
作为硬盘驱动器装置(HDD装置)中搭载的磁记录介质有磁盘。磁盘是在由铝-镁合金等构成的金属板上覆盖了NiP膜的基板、玻璃基板、以及陶瓷基板等的基板上层叠磁性层、保护层而制作的。以往，作为磁盘用的基板广泛使用了铝合金基板，但伴随近年来的磁盘的小型化、薄板化、以及高密度记录化，使用与铝合金基板相比表面的平坦度、薄板中的强度更优良的玻璃基板。
对于在这样的磁盘用基板上至少形成磁性层而成的磁盘，检查在表面中存在的缺陷。例如，在专利文献1中，公开了如下技术：通过包括投光系统和受光系统的缺陷检测光学系统，进行磁盘用基板的缺陷检测，其中，所述投光系统在相对主扫描方向垂直的方向上照射具有宽度的光束而相对地扫描透射性基板，所述受光系统具备受光器并将透射性基板的扫描位置的影像成像于受光元件中，所述受光器具有在与透射性基板的表面垂直的方向上接收来自透射性基板的散射光的高倍率的物镜及沿着与垂直的方向对应的成像的方向排列而接收来自物镜的光的受光元件。
专利文献1：日本特开2002-55061号公报
发明内容
近年来，在HDD装置中，磁头与磁盘之间的距离(浮动高度)变小，特别在搭载具备根据通过加热器的热引起的膨胀来调整浮动高度的滑动器的面向垂直记录的记录头(DFH(dynamic fly Hight)，动态浮动高度)的情况下，浮动高度进一步变小。随着浮动高度变小，为了抑制设为磁盘时的不良，作为磁盘容许的基板表面的缺陷的大小也进一步变小。另外，与其对应地，对于磁盘用基板的表面缺陷，针对其形状以及个数的要求也变得严格。
本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种磁盘用基板以及磁盘，可以对表面缺陷的形状以及个数进行管理，而抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
本发明者进行所制造的磁盘用玻璃基板的缺陷检查，使用缺陷的个数和大小大致相同的多个磁盘用玻璃基板来制造磁盘，并进行了证明测试以及分级测试，其结果，发现混合存在良品和不良品。另外，对与进行了所述测试的情况相比缺陷的个数更多，缺陷的大小更大的磁盘用玻璃基板进行了所述测试的结果，有时良品较多。
本发明者对所述现象进行了潜心研究的结果，发现特定尺寸并且特定形状的缺陷对证明测试以及分级测试的结果造成大的影响，并发现可通过去除该缺陷来提供可靠性提高的磁盘以及磁盘用玻璃基板，由此完成了本发明。
另外，本发明者发现在磁盘用基板上，不可避免地存在缺陷，而且在使用如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的情况下，有时磁盘用基板和磁头不可避免地接触。在该情况下，与在磁盘用基板上存在的缺陷的个数相比，形状更重要。即，本发明者关注在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中，注意到不仅是在磁盘用基板中存在的缺陷的大小以及个数产生影响，而且缺陷的形状也产生影响。
另外，本发明者发现了所述缺陷的形状的影响在基板的表面粗糙度变低的情况下变得显著。即，在可靠性的观点中，在表面粗糙度高时与缺陷的影响相比表面粗糙度的影响更大，所以所述特定形状的缺陷造成的影响小，在表面粗糙度Ra成为0.15nm以下的情况下，该特定形状的缺陷的影响变大，为了提高可靠性，需要消除该特定形状的缺陷。
但是，在如DFH头那样浮动高度非常小的磁头中，作为认为造成影响的缺陷，考虑具有图1A所示那样的剖面的缺陷、即凸区域较宽的缺陷。这样的凸区域较宽的缺陷是与磁头接触的面积相对较大，且向磁头的碰撞能量相对较大的缺陷。因此，由于对磁头施加大的碰撞能量，作为结果磁头无法使用。另一方面，对于具有图1B所示那样的剖面的缺陷、即凸区域较窄的缺陷，与图1A所示的缺陷不同，是与磁头接触的面积相对较小，向磁头的碰撞能量相对较小的缺陷。因此，关于磁头的驱动几乎不造成影响。
即，本发明提供一种磁盘用玻璃基板，该磁盘用玻璃基板具有主表面，其特征在于，
对于所述主表面，使用原子力显微镜对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的表面粗糙度Ra是0.15nm以下，
在以5μm的光斑直径对所述基板的主表面照射波长405nm、功率25mW的激光而对来自所述基板的主表面的散射光进行检测时检测为0.1μm以上0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，并且在所述检测到的所有缺陷中，不存在如下缺陷：对于该缺陷，通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点(0％处的高度)至45％处的高度的部分与连接了所述缺陷的顶点(0％处的高度)和45％处的高度的点的假想线相比，位于缺陷高度更高的区域。
另外，在所述磁盘用玻璃基板中，其特征在于，所述磁盘用玻璃基板被用作应对DFH(dynamic fly Hight，动态浮动高度)头的磁盘的基板。
另外，在所述磁盘用玻璃基板中，其特征在于，仅在一个主表面中，对于所述主表面使用原子力显微镜对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的表面粗糙度Ra是0.15nm以下，并且在以5μm的光斑直径对所述基板的主表面照射波长405nm、功率25mW的激光而对来自所述基板的主表面的散射光进行检测时检测为0.1μm以上0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，并且在所述检测到的所有缺陷中，不存在的缺陷：对于该缺陷，通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点(0％处的高度)至45％处的高度的部分与连接了所述缺陷的顶点(0％处的高度)和45％处的高度的点的假想线相比，位于缺陷高度更高的区域。
另外，在所述磁盘用玻璃基板中，其特征在于，所述磁盘用玻璃基板被用作热辅助磁存储方式的磁盘的基板。
另外，在所述磁盘用玻璃基板中，其特征在于，所述基板是在中央具有孔部的圆盘形状，将从中心至最外周的距离作为100％时的从中心起80％～90％的范围内的主表面中的算术平均粗糙度(RaO)和10～20％的主表面中的算术平均粗糙度(RaI)之差(RaO-RaI)是0.01以下，其中，是使用原子力显微镜，针对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的值。
另外，本发明提供一种磁盘用基板，其特征在于，在所述磁盘用基板中，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行检测时检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。
根据该结构，可以对表面缺陷的形状以及个数进行管理，而抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
另外，在所述磁盘用基板中，其特征在于，所述原子力显微镜是针对2μm见方中至少具有256×256象素的分辨率的原子力显微镜。
另外，在所述磁盘用基板中，其特征在于，所述磁盘用基板由硅酸铝玻璃构成。
另外，本发明提供一种磁盘，其特征在于，具备：所述的磁盘用基板；以及在所述磁盘用基板上形成的磁记录层。
另外，本发明提供一种磁盘，其特征在于，在所述磁盘中，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行检测时检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。
在本发明的磁盘用基板中，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行了检测时检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷，所以可以对表面缺陷的形状以及个数进行管理，而抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
附图说明
图1A是示出本发明的实施方式的磁盘用基板上的缺陷形状的图。
图1B是示出本发明的实施方式的磁盘用基板上的缺陷形状的图。
图2A是用于说明检测缺陷的高度时的原理的图。
图2B是用于说明检测缺陷的高度时的原理的图。
图3是示出使用原子力显微镜(AFM)得到的支撑曲线的图。
图4是示出对磁盘用基板上的缺陷进行检测的装置的概略结构的图。
图5A是用于说明图4所示的装置中的灵敏度的图。
图5B是用于说明图4所示的装置中的灵敏度的图。
图6是示出对磁盘用基板上的缺陷进行检测的装置的另一个例子的图。
(符号说明)
1：磁盘用基板；11：激光器；12、21检测器。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。在本实施方式中，对磁盘用基板是玻璃基板的情况进行说明。
本发明的技术的思想在于，使得成为在磁盘用基板上不存在具有图1A所示那样的剖面的缺陷、即凸区域较宽的缺陷的状态，由此抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
此处，具有图1A所示那样的剖面的缺陷、即凸区域较宽的缺陷是指，通过使用了原子力显微镜(AFM)的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的缺陷的顶点至45％的部分与连接了缺陷的顶点和45％的点的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。
通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线是指，相对图2B所示的Z方向的高度从0％(包含所有像素、即在三维像中最低的z坐标的位置)到100％(在三维像中最高的z坐标的位置)示出构成图2A所示的三维构造的各象素的高度(z-坐标)的分布的曲线。如果以图2B所示的A的平面切断三维像，则包含所有像素，但如果向图2B所示的B、C、D使切断面的z方向的高度逐次增加，则各个切断面中包含的像素一般变少。
图3示出通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线的一个例子。在图3中，纵轴是从基板面的高度，0％表示基板面，将距基板面最远的位置(最高点)表示为100％。另外，在图3中，横轴是从基板表面的累计计数数。此处，原子力显微镜是如图2A所示，在2μm见方中至少具有256×256象素的分辨率的原子力显微镜。在记录密度是240GB的磁盘的情况下，比特长度是17nm，在记录密度是320GB的磁盘的情况下，比特长度是15nm。因此，为了测定这样的等级的记录密度的磁盘用基板的缺陷，在2μm见方中至少需要256×256象素的分辨率。另外，此处，对于图3所示的支撑曲线，为了正确地测定缺陷，以使对象缺陷占据45％的方式进行区域设定。
如果在这样的条件之下，求出图1A所示的形状的缺陷的支撑曲线，则成为图3所示的C1。其中，从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线(基准线)相比位于缺陷高度更高的区域、即在图3中与基准线(直线)相比位于右侧的区域。另一方面，如果求出图1B所示的形状的缺陷的支撑曲线，则成为图3所示的C2。其中，从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线(基准线)相比位于缺陷高度更低的区域、即在图3中与基准线(直线)相比位于左侧的区域。
另外，在支撑曲线中，对于从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线(基准线)相比缺陷高度更高或者更低的判断区域，如果考虑从顶点在5％的区域中包含噪声，则优选为从5％到45％的区域。
因此，如上所述，为了抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点，需要设为不存在凸区域较宽的缺陷的状态、即不存在通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。
事先使用图4所示那样的光学式缺陷检查装置(Optical SurfaceAnalyzer：OSA，光学表面分析器)确定后进行这样的缺陷的判断。图4所示的装置具备缺陷检测用探测激光器11以及对激光的大致所有方向的散射光进行检测的检测器12。在图4所示的装置中，激光直径例如小至5μm左右，激光波长短且功率大，所以缺陷检测灵敏度高。
对于使用了图4所示的装置的缺陷数，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行了检测时，判断检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷对于每24cm2是否少于50个。此处，对于缺陷尺寸，如果考虑正确地进行缺陷检测(S/N比)，则是0.1μm以上，如果考虑240GB以上的高记录密度的磁盘要求的磁特性等，则是0.3μm以下。
对于这样的尺寸的缺陷数的检测，对图4所示的装置的噪声等级产生大的影响。另外，对于该装置，需要针对每个装置规定缺陷尺寸。为了规定缺陷尺寸，例如，如图5A所示，以在玻璃基板上散布了粒径0.3μm的标准粒子(聚苯乙烯粒子)的状态X进行测定，在制作出信号强度的分布图时，如图5B所示。需要使此时的峰值P可以分离那样的噪声等级、例如比峰值强度大的信号强度中分布的缺陷检测数与峰值附近的缺陷检测数之差成为1对10以上。
另外，如果是与图4同样地具备图6所示那样的可以大致探测所有方向散射光的探测器21的装置，则在本发明中可以同样地使用。
这样，在本发明中，使用图4所示的装置进行管理，以使对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自基板的散射光进行了检测的时的检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，而且，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。即，在本发明的磁盘用基板1中，成为使0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷的数量成为规定的数量以下，而且不存在凸区域较宽的缺陷的状态。因此，可以抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
以下，对磁盘用基板进行说明。
作为磁盘用基板的材料，可以使用硅酸铝玻璃、碱石灰玻璃、硼硅盐玻璃、以及铝-镁合金等。特别，作为非晶玻璃，在可以实施化学强化，并且可以供给主表面的平坦性以及基板强度优良的磁盘用基板这样的点，优选使用硅酸铝玻璃。另外，作为玻璃的材质，可以利用非晶玻璃、或玻璃陶瓷(结晶化玻璃)。
在具有所述结构的磁盘用基板上，通过至少形成磁性层而构成了磁盘。即，磁盘通常通过在磁盘用基板上，依次层叠基底层、磁性层、保护层、以及润滑层而制造。另外，磁盘中的基底层根据磁性层而适宜地选择。
接下来，对本发明的磁盘用基板的制造方法进行说明。另外，在以下的说明中，对磁盘用玻璃基板的制造方法进行说明。
在磁盘用基板的制造中，具备(1)形状加工工序以及第1抛光工序、(2)端部形状工序(形成孔部的取芯(coring)工序、在端部(外周端部以及内周端部)形成倒角面的倒角工序(倒角面形成工序))、(3)端面研磨工序(外周端部以及内周端部)、(4)第2抛光工序、以及(5)主表面研磨工序(第1以及第2研磨工序)。另外，在磁盘用基板是玻璃基板的情况下，也可以在主表面研磨工序之后根据需要进行化学强化工序。另外，还有时将端部研磨工序和第2抛光工序前后顺序颠倒。
这样，磁盘用基板经由各种工序制造，为了如本实施方式的磁盘用基板那样，在基板主表面中形成的缺陷形状中，不产生特定的缺陷形状，最终研磨工序(第2研磨工序)是特别重要的。
伴随记录密度的提高，针对所要求的基板主表面尾形状的要求进一步严格，其形状/大小决定的要因的大部分依赖于最终研磨工序的研磨条件。另外，最终研磨工序中的各种研磨条件的大部分对所述基板主表面的形状造成影响，但为了不产生所述特定形状的缺陷，加工速率(加工速度)和加工压显著地造成影响。
以下，对使用行星齿轮方式的研磨装置对玻璃基板的主表面进行研磨的最终研磨工序进行说明。另外，为了进行所述最终研磨工序，即使不使用行星齿轮方式的研磨装置，当然也可以进行。例如，也可以使用单晶片式(Single Wafer Polishing)的研磨装置对所述玻璃基板进行最终研磨工序。
在最终研磨工序中，用研磨衬垫按压该玻璃基板的两主表面，同时使研磨衬垫与玻璃基板相对地移动，从而进行所述玻璃基板的研磨。此时，每单位时间的加工量是加工速率，按压玻璃基板的压力是加工压。
为了制造本实施方式的磁气玻璃基板，优选将加工速率设为0.20μm/分～0.45μm/分的范围内，并且，将加工压设为8.0Pa～10.5Pa的范围内。其他研磨条件由于影响比较小所以没有限定，但在例如2.5英寸型盘(φ65mm)的情况下，可以将研磨衬垫的硬度设为85(ASKER-C硬度)，将研磨材料的粒径设为0.8(μm)。
另外，为了制造本实施方式的磁盘基板，在最终研磨工序中，优选在按照以研磨加工为目的的加工压(本加工压)对基板进行了研磨之后，按照比该本加工压低(例如，1Pa以下)的加工压对基板进行研磨。特别，优选在按照本加工压对基板进行研磨的研磨时间的大约一半左右的时间，按照该低的加工压来进行研磨。由此，可以减少缺陷的数量，并且可以防止产生异常缺陷(特定形状的缺陷)。
另外，为了制造本实施方式的磁盘基板，优选通过在对可以实现化学强化处理的玻璃基板进行了化学强化处理之后，对基板主表面进行研磨，由此得到磁盘用玻璃基板。通过在实施了化学强化处理(离子交换处理)之后，对基板主表面进行研磨，可以进一步降低主表面的粗糙度。特别，在近年来的垂直磁记录方式中要求的基板的表面粗糙度比以往显著降低。为了满足该要求，优选在化学强化处理之后实施主表面研磨处理来得到磁盘用玻璃基板。
另外，优选为本实施方式的磁盘用基板的使用AFM(原子力显微镜)测定的表面粗糙度Ra是0.15nm以下。
另外，为了制造本实施方式的磁盘用基板，在使用行星齿轮方式的研磨装置进行最终研磨的情况下，载体的旋转次数与在装置内公转的公转次数的关系也是重要的。
在行星齿轮方式中，多个玻璃基板保持于载体中。然后，该保持的玻璃基板与载体一起，其上下面被研磨衬垫压接。然后，在该状态下，载体在自转的同时公转，从而对所述玻璃基板进行研磨。通过控制该状态，可以控制基板的表面形状。具体而言，为了良好地得到本实施方式的磁盘用基板(磁盘用玻璃基板)，优选将载体的旋转次数与公转次数之比设定为0.15～6的范围内。
然后，对经由这样的工序得到的磁盘用基板进行缺陷管理，以使对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自基板的散射光进行了检测时的检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，而且不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷，所以可以抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
另外，本发明的磁盘用基板是在中央具有孔部的圆盘形状，将从中心至最外周的距离设为100％时的从中心起80％～90％的范围内的主表面中的算术平均粗糙度(RaO)与10～20％的主表面中的算术平均粗糙度(RaI)之差(RaO-RaI)是0.01以下(使用原子力显微镜，针对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的值)的结构更佳。通过设为这样的结构，在设为磁盘时，可以减少基板的内周侧与外周侧中的S/N的偏差。另外，为了制造所述那样的结构的磁盘用基板，例如使用行星齿轮方式的研磨装置来进行最终研磨即可。
另外，本发明的磁盘用基板进一步优选为用作热辅助磁存储(热辅助方式磁记录介质)方式的磁盘的基板的结构。
在热辅助磁存储方式的磁盘中，局部地加热记录信息的区域而记录信息，并使记录的区域急剧地冷却，从而使磁的状态稳定。在这样的情况下，如果在基板上存在所述特定形状的缺陷，则在其上形成的磁性膜和除此以外的场所的磁性膜的升温度中产生差，对信息的记录造成障碍。另外，可靠性也降低，所以作为热辅助磁存储方式的磁盘中使用的磁盘用基板，优选使用本发明的磁盘用基板。
另外，本发明的磁盘用基板也可以构成为仅在主表面一侧的面中不存在所述特定形状的缺陷。在该情况下，通过将不存在特定形状的缺陷的面作为记录面，可以制造仅一面是磁记录面的磁盘。
接下来，对为了使本发明的效果明确而实现的实施例进行说明。另外，此处，对作为磁盘用基板使用了玻璃基板的情况进行说明。
(实施例)
以下，针对应用了本发明的磁盘用基板以及磁盘的制造方法，对实施例进行说明。该磁盘用基板以及磁盘被制造为具有3.5英寸型盘(φ89mm)、2.5英寸型盘(φ65mm)等规定的形状的磁盘。
(1)形状加工工序以及第1抛光工序
在本实施例的磁盘用基板的制造方法中，首先，对板状玻璃的表面进行抛光(磨削)加工而作为玻璃母材，将该玻璃母材切断而切出玻璃盘。作为板状玻璃，可以使用各种板状玻璃。该板状玻璃例如可以将溶融玻璃作为材料，使用冲压法、浮动法、下拉(down draw)法、提取(redraw)法、以及熔合法等公知的制造方法来制造。如果使用它们中的冲压法，则可以廉价地制造板状玻璃。
在本实施例中，将溶融后的硅酸铝玻璃通过使用了上模具、下模具、以及体模具的直接冲压成型为盘形状，得到非晶的板状玻璃。另外，作为硅酸铝玻璃，使用了作为主成分含有SiO2：58～75重量％、Al2O3：5～23重量％、Li2O：3～10重量％、以及Na2O：4～13重量％的玻璃。
接下来，对该板状玻璃的两主表面进行抛光加工，而设为盘状的玻璃母材。对于该抛光加工，通过利用了行星齿轮机构的两面抛光装置，使用氧化铝类游离磨粒来进行。具体而言，在板状玻璃的两面中从上下按压研磨平台，将包括游离磨粒的研磨液供给到板状玻璃的主表面上，使它们相对移动而进行抛光加工。通过该抛光加工，得到具有平坦的主表面的玻璃母材。
(2)切出工序(取芯、成形、倒角)
接下来，使用金刚石刀具将玻璃母材切断，从该玻璃母材切出圆盘状的玻璃基板。接下来，使用圆筒状的金刚石钻头，在该玻璃基板的中心部形成内孔，而设为圆环状的玻璃基板(取芯)。然后，通过金刚石磨石对内周端面以及外周端面进行磨削，实施规定的倒角加工(成形、倒角)。
(3)第2抛光工序
接下来，针对所得到的玻璃基板的两主表面，与第1抛光工序同样地，进行第2抛光加工。通过进行该第2抛光工序，可以预先去除在前工序即切出工序、端面研磨工序中在主表面中形成的微细的凹凸形状，可以短时间内完成后续的针对主表面的研磨工序。
(4)端面研磨工序
接下来，针对玻璃基板的外周端面以及内周端面，通过刷研磨方法，进行镜面研磨。此时，作为研磨磨粒，使用了包括氧化铈磨粒的浆液(游离磨粒)。然后，对结束了端面研磨工序的玻璃基板进行水洗净。通过该端面研磨工序，玻璃基板的端面被加工成可以防止产生钠、钾的析出的镜面状态。
(5)主表面研磨工序
作为主表面研磨工序，首先实施第1研磨工序。该第1研磨工序的主要目的在于，去除在所述抛光工序中在主表面中残留的损伤、歪斜。在第1研磨工序中，通过具有行星齿轮机构的两面研磨装置，使用硬质树脂抛光机，进行主表面的研磨。作为研磨剂，使用了氧化铈磨粒。
(6)化学强化工序
接下来，对结束了所述抛光工序以及研磨工序的玻璃基板，实施化学强化。在化学强化中，准备将硝酸钾(60％)和硝酸钠(40％)混合了的化学强化溶液，将该化学强化溶液预先加热到400℃，并且将洗净完毕的玻璃基板预热至300℃，在化学强化溶液中浸渍约3个小时。在该浸渍时，玻璃基板的表面整体被化学强化，所以以在端面保持多个玻璃基板的方式，以收纳在保持器中的状态进行。
这样，通过在化学强化溶液中进行浸渍处理，玻璃基板的表层的锂离子以及钠离子被分别置换为化学强化溶液中的钠离子以及钾离子，玻璃基板被强化。在玻璃基板的表层中形成的压缩应力层的厚度约为100μm。
将结束了化学强化处理的玻璃基板浸渍到20℃的水槽中进行急冷，并维持约10分钟。然后，将结束了急冷的玻璃基板浸渍到加热至约40℃的10重量％硫酸中而进行洗净。进而，将结束了硫酸洗净的玻璃基板依次浸渍到纯水、IPA(异丙醇)的各洗净槽中而进行洗净。
(7)主表面研磨工序(最终研磨工序)
接下来，作为最终研磨工序，实施第2研磨工序。该第2研磨工序的目的在于，将主表面加工成镜面状。在该第2研磨工序中，通过具有行星齿轮机构的两面研磨装置，使用软质发泡树脂抛光机，进行主表面的镜面研磨。作为研磨剂，使用比在第1研磨工序中使用的氧化铈磨粒微细的氧化铈磨粒(平均粒子径0.8μm)。将结束了该第2研磨工序的玻璃基板依次浸渍到中性洗剂、纯水、以及IPA的各洗净槽中并洗净。另外，对各洗净槽施加超声波。
如上所述，通过实施第1抛光工序、切出工序、第2抛光工序、端面研磨工序、第1研磨工序、化学强化工序以及第2研磨工序，得到平坦并且平滑的高刚性的磁盘用基板。
(8)磁盘制造工序
在经由所述工序而得到的玻璃基板的两面中，在玻璃基板的表面中依次形成由Cr合金构成的附着层、由CoTaZr基合金构成的软磁性层、由Ru构成的基底层、具有粒状(granular)构造的非磁性基底层、由CoCrPt类合金构成的具有粒状构造的垂直磁记录层、由碳化氢构成的保护层、以及由全氟聚醚构成的润滑层，从而制造出垂直磁记录盘。更具体而言，使用串排型溅射装置，在玻璃基板上，依次形成CrTi的附着层、CoTaZr/Ru/CoTaZr的软磁性层、Ru的中间层、CoCrSiO2的非磁性粒状基底层、CoCrPt-SiO2/TiO2的粒状磁性层、以及碳化氢保护膜，进而，通过浸泡法形成全氟聚醚润滑层而得到磁盘。
(9)磁盘装置制造工序
另外，通过将所述磁盘安装到装置而制造磁盘装置。另外，对于磁盘装置的结构，由于是公知，所以此处省略详细的说明。
(实施例1)
对于所述(7)主表面研磨工序(最终研磨工序)的第2研磨工序，应用以下所示的研磨条件，制造出磁盘用基板、磁盘、以及磁盘装置。另外，在本实施例中制造2.5英寸型盘(φ65mm)。对于具体的研磨条件，将研磨衬垫的硬度设为85(ASKER-C硬度)、将研磨材料的粒径设为0.8μm、将加工速率设为0.30μm/分、将加工压设为9Pa。更具体而言，将最终研磨工序中的加工压在2个阶段中变更，在通过9Pa的本加工压进行研磨加工规定时间之后，通过1Pa的加工压以实施研磨加工规定时间的一半的时间。另外，此时的本加工压与加工速率之积(本加工压×加工速率)是2.7。
然后，对此时的磁盘用玻璃基板的表面粗糙度以2μm见方进行了256×256象素的分辨率的原子力显微镜(AFM)测定的结果，算术平均粗糙度(Ra)是0.12nm。
然后，针对通过所述实施例得到的磁盘用玻璃基板以及磁盘，使用图4所示的光学式缺陷检查装置(KLA-Tencor公司制、商品名：OSA6100)检查缺陷。此时，作为测定条件，设为激光波长405nm、激光器光斑直径5μm，对从基板的中心起15mm～31.5mm之间的区域进行了测定。其结果，检测为0.1μm～0.3μm的尺寸的缺陷针对每24cm2是40个(在磁盘的情况下是42个)。进而，在针对缺陷通过使用了AFM的支撑曲线描绘法求出了支撑曲线时，任意的缺陷都是从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更低的区域的缺陷(呈现图3所示的C2那样的曲线的缺陷)，不存在从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷(呈现图3所示的C1那样的曲线的缺陷)(以下，有时称为特定缺陷)。
在该玻璃基板上，依次层叠基底层、磁性层、保护层以及润滑层而制作磁盘。此时，玻璃基板的主表面上的污垢量是非常低的等级，所以通过溅射产生的磁性粒子的取向对齐，可以形成能够实现高密度存储的磁性层。
针对该磁盘，进行证明试验。对于证明试验，通过调查根据热粗糙度(Thermal Asperity：TA(在磁头碰撞到磁盘时引起的现象))测试得到的TA率来进行。另外，在具备GMR(GiantMagnetoResistance，巨磁阻)头的HDD装置中安装磁盘，将盘圆周速度设为8m/s，对从GMR头输出的信号进行放大并用数字示波器对其进行观察，对在此观察到的TA波形进行计数，从而进行TA测试。其结果，每个面的TA计数是5个以下，磁头向磁盘的碰撞少。此时，头的浮上量是8nm。
另外，针对该磁盘，进行长期可靠性试验。作为长期可靠性试验，调查安装到装载/卸载方式的HDD装置中时的耐久性。使用DFH头，针对头浮上量(滑动器浮上量)，以9nm(读出元件的浮上量是2nm)，将装载/卸载试验实施规定次数(100万次)，从而进行耐久性试验。其结果，在根据玻璃基板制作的磁盘中不产生头损毁等缺点。其原因为，在支撑曲线中，不存在从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷(对头产生不良影响的缺陷)(特定缺陷)。
(比较例1)
除了将所述第2研磨工序中的研磨条件设为以下的条件的以外，通过所述制造方法制造比较例的磁盘用基板、磁盘、以及磁盘装置。对于具体的研磨条件，在比较例的研磨条件中，将研磨衬垫的硬度设为85(ASKER-C硬度)、将研磨材料的粒径设为1.0μm、将加工速率设为0.60μm/分、将加工压设为12.0Pa。在此时的研磨工序中，原样地保持本加工压12.0Pa而进行研磨加工，之后不降低加工压地进行研磨加工。另外，此时的本加工压与加工速率之积(本加工压×加工速率)是7.2。在针对所得到的磁盘用基板以及磁盘与实施例同样地通过OSA装置调查了检测为0.1μm～0.3μm的尺寸的缺陷时，针对每24cm2是41个(在磁盘的情况下44个)。进而，在与实施例同样地，针对缺陷通过使用了AFM的支撑曲线描绘法求出了支撑曲线时，存在从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷(呈现图3所示的C1那样的曲线的缺陷)(特定缺陷)。
然后，在针对该磁盘，与实施例同样地进行了证明试验时，针对每个面的TA计数是30个以上，磁头向磁盘的碰撞比较多。另外，在针对该磁盘，与实施例同样地进行了长期可靠性试验时，在30万次时产生了头损毁。其原因为，在支撑曲线中，存在从缺陷的顶点至45％的部分与从缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷(对头中产生不良影响的缺陷)(特定缺陷)。
这样，根据本发明，通过使在研磨工序中使用的研磨液中包含的添加剂包含于在洗净工序中使用的洗净液中，可以进行缺陷管理，以使对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自基板的散射光进行了检测时的检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，而且，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷(特定缺陷)，所以可以抑制在搭载了如DFH头那样浮动高度非常小的磁头的HDD装置中产生缺点。
(基板表面粗糙度的影响)
以下，调查基板表面粗糙度对本发明的影响。具体而言，调查基板的表面粗糙度(使用原子力显微镜，针对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的表面粗糙度)和特定缺陷的个数发生了变化时对S/N、TA计数、以及长期可靠性的影响(制造磁盘而进行实验)。表1示出此时的结果。另外，在以下的实施例A/比较例A中，都使用在检测为0.1μm～0.3μm的尺寸的缺陷的个数中没有大的差而是约40个的例子。
[表1]
Figure BDA0000041634000000181
另外，在长期可靠性试验中，以10万次单位表示所合格的次数，直到最大100万次为止进行了试验。另外，表中的“×”表示在30万次以前已损毁。
根据所述结果，如果存在特定缺陷，则长期可靠性试验的结果恶化而无法用作磁盘。另外，如果用显微镜观察比较例A1～A3的已损毁的头，则DHF头的读出元件被削掉而消失了。而且，如果对进行了长期可靠性试验之后的比较例A1的磁盘的特定缺陷的周围进行元素分析，则检测到构成DFH头的元素的一部分。由此，推测为DFH头与特定缺陷碰撞。即，本发明的磁盘用玻璃基板适合于用作DFH(dynamic fly Hight)头对应的磁盘的基板。
(缺陷尺寸/形状的影响)
接下来，调查缺陷尺寸/形状的影响。具体而言，分别制造100个虽然变更所述制造条件而不存在特定缺陷但0.3μm以上的缺陷的个数比后述比较例B-1多的磁盘用玻璃基板(实施例B-1)、和虽然存在特定缺陷但0.3μm以上的缺陷的个数比所述实施例B-1少的磁盘用玻璃基板(比较例B-1)，针对该两个进行长期可靠性试验。表2示出其结果。另外，在实施例B/比较例B中，都使用了在检测为0.1μm～0.3μm的尺寸的缺陷的个数中没有大的差而是约40个的例子。
[表2]
Figure BDA0000041634000000191
此处，长期可靠性试验表示在50万次的装载/卸载试验中合格了的比例。
另外，对于特定缺陷个数以及0.3μm以上的缺陷个数，表示100个中的最大/最小值，对于长期可靠性试验，用平均值表示。
根据该结果，不仅是缺陷的大小和个数，而且特定缺陷的个数也对磁盘的可靠性造成较大的影响。具体而言，不仅是尺寸比特定缺陷大的缺陷的个数，而且特定缺陷的个数也对可靠性试验造成大的影响。
本发明不限于所述实施方式，而可以适宜地变更而实施。例如，在所述实施方式中，说明了磁盘用基板是玻璃基板的情况，但本发明在磁盘用基板是铝合金基板等的情况下也可以同样地应用。另外，在所述实施方式中，对于图4所示的装置的灵敏度、散射光的检测方法，仅是一个例子，而可以在不脱离本发明的技术的思想的范围内适宜地变更。另外，所述实施方式中的部件的个数、尺寸、以及处理步骤等仅是一个例子，可以在发挥本发明的效果的范围内进行各种变更而实施。另外，只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适宜地变更来实施。

Claims (10)

1.一种磁盘用玻璃基板，该磁盘用玻璃基板具有主表面，其特征在于，
对于所述主表面，使用原子力显微镜对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的表面粗糙度Ra是0.15nm以下，
在以5μm的光斑直径对所述基板的主表面照射波长405nm、功率25mW的激光而对来自所述基板的主表面的散射光进行检测时检测为0.1μm以上0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，并且在所述检测到的所有缺陷中，不存在如下缺陷：对于该缺陷，通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点(0％处的高度)至45％处的高度的部分与连接了所述缺陷的顶点(0％处的高度)和45％处的高度的点的假想线相比，位于缺陷高度更高的区域。
2.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
所述磁盘用玻璃基板被用作应对DFH(dynamic fly Hight，动态浮动高度)头的磁盘的基板。
3.根据权利要求1或者2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
仅在一个主表面中，对于所述主表面使用原子力显微镜对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的表面粗糙度Ra是0.15nm以下，并且在以5μm的光斑直径对所述基板的主表面照射波长405nm、功率25mW的激光而对来自所述基板的主表面的散射光进行检测时检测为0.1μm以上0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，并且在所述检测到的所有缺陷中，不存在的缺陷：对于该缺陷，通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点(0％处的高度)至45％处的高度的部分与连接了所述缺陷的顶点(0％处的高度)和45％处的高度的点的假想线相比，位于缺陷高度更高的区域。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
所述磁盘用玻璃基板被用作热辅助磁存储方式的磁盘的基板。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
所述基板是在中央具有孔部的圆盘形状，将从中心至最外周的距离作为100％时的从中心起80％～90％的范围内的主表面中的算术平均粗糙度(RaO)和10～20％的主表面中的算术平均粗糙度(RaI)之差(RaO-RaI)是0.01以下，其中，该值是使用原子力显微镜针对2μm×2μm见方的测定区域以256×256象素的分辨率进行了测定时的值。
6.一种磁盘用基板，其特征在于，
在所述磁盘用基板中，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行检测时检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。
7.根据权利要求6所述的磁盘用基板，其特征在于，
所述原子力显微镜是针对2μm见方中至少具有256×256象素的分辨率的原子力显微镜。
8.根据权利要求6或者7所述的磁盘用基板，其特征在于，
所述磁盘用基板由硅酸铝玻璃构成。
9.一种磁盘，其特征在于，具备：
权利要求1～8中的任意一项所述的磁盘用基板；以及
在所述磁盘用基板上形成的磁记录层。
10.一种磁盘，其特征在于，
在所述磁盘中，在对以5μm的光斑直径照射了激光功率25mW的波长405nm的激光时的来自所述基板的散射光进行检测时检测为0.1μm～0.3μm以下的尺寸的缺陷针对每24cm2少于50个，不存在针对所述缺陷通过使用了原子力显微镜的支撑曲线描绘法得到的支撑曲线中的从所述缺陷的顶点至45％的部分与从所述缺陷的顶点连接了45％的假想线相比位于缺陷高度更高的区域的缺陷。
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