CN102177546B - 磁盘用玻璃基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法，具备使用固定磨粒将主表面为镜面的镜面板玻璃加工为必要的平坦度及表面粗糙度的表面研磨工序，具备在使用所述固定磨粒的表面研磨工序前，将所述镜面板玻璃表面通过磨砂加工进行表面粗糙化的表面粗糙化工序。

Description

磁盘用玻璃基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种硬盘驱动器(以下称为“HDD”)等磁盘装置所用的磁盘用玻璃基板的制造方法。
背景技术
近年来，作为适于高记录密度化的磁盘用基板之一，使用玻璃基板。玻璃基板与金属的基板相比刚性高，所以适于磁盘装置的高速旋转化。另外，玻璃基板可得到平滑且平坦的表面，所以可降低磁头的浮起量，适于S/N比的提高和高记录密度化。
通常，磁盘用玻璃基板通过依次实行使玻璃原料加热熔化而预备熔融玻璃的工序、将该熔融玻璃成形为板状的玻璃盘的工序、对成形为板状的玻璃盘进行加工、研磨而制作玻璃基板的工序来制作。
在将熔融玻璃成形为板状的玻璃盘时，采用压制法、浮法等成形方法。在压制法中，从圆柱状的玻璃母材切断成比磁盘用基板稍厚的厚度的玻璃盘，调整玻璃盘的形状并且加工成所要求的平坦度及板厚。在将玻璃盘加工为所要求的平坦度及板厚的研磨工序中，使用研磨装置将玻璃盘研磨至目标的板厚并且加工为目标的平坦度。用研磨装置的上平台和下平台夹住玻璃盘，使其一边向反方向旋转一边用游离磨粒(浆料)进行加工。游离磨粒使用对应于玻璃盘的规定的尺寸精度及形状精度的粒度的磨粒，在最初的研磨加工(研磨1)中使用大的粒径(例如平均粒径30μm左右)的游离磨粒进行研磨，在第二次研磨加工(研磨2：精研磨工序)中使用小的粒径(例如平均粒径10μm左右)的游离磨粒进行研磨。
在浮法中，从利用浮法制造的板状玻璃切出玻璃盘，调整玻璃盘的形状并且对主表面进行研磨加工。利用浮法制造的板状玻璃由于从最初开始主表面就被镜面化，所以平坦度及板厚比压制玻璃优异。因此，省略了使用大的粒径的游离磨粒的研磨1，进行从最初开始就使用小的粒径的游离磨粒的研磨加工(研磨2)。
作为与之相关的现有技术，例如可举出特开2002-55061号公报。
现有技术文献
专利文献1：特开2002-55061号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述研磨2的研磨加工中，如果使用粒径比游离磨粒小的固定磨粒作为研磨垫，就可以使玻璃基板上产生的裂纹变浅，能够减小在研磨2的研磨加工结束时的表面粗糙度。例如，使用在薄片上贴上金刚石颗粒的金刚石片作为研磨垫。因为使用的金刚石颗粒比作为游离磨粒所使用的氧化铝类颗粒的粒径小，所以可以使裂纹变浅，也可以减小表面粗糙度。
但是，为了像利用浮法制造的板状玻璃那样，对表面粗糙度为Ra＝0.01μm以下的镜面玻璃尽可能不使表面粗糙度恶化地进行研磨，直到达到必要的平坦度，需要微细的磨粒。要使用这种微细的磨粒的研磨垫对镜面玻璃进行加工时，必须将加工开始的加工速率抑制为非常低的速度(通常加工速率的1/5～1/10以下)，存在加工时间变长的问题。
需要说明的是，上述的研磨开始时的加工速率低的课题并不限于利用浮法制造的镜面板玻璃，是在使用微细磨粒的研磨垫加工镜面板玻璃的场合共同产生的问题。
本发明是鉴于这样的问题而完成的，目的在于提供一种在用微细的固定磨粒对镜面板玻璃的主表面进行加工时，从加工开始时就可实现高加工速率，可以缩短加工时间的磁盘用玻璃基板的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式，具备使用固定磨粒将主表面为镜面的镜面板玻璃加工为必要的平坦度及表面粗糙度的表面研磨工序，其特征在于，具备在使用所述固定磨粒的表面研磨工序之前，将所述镜面板玻璃表面通过磨砂加工进行表面粗糙化的表面粗糙化工序。
根据该方法，由于是通过磨砂加工用简单的方法将镜面板玻璃表面进行表面粗糙化，因此能够使用固定磨粒并以高的加工速率对板玻璃进行研磨加工，能够提高生产率。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，在表面粗糙化工序中所使用的处理液优选pH为4.0～7.0、且包含浓度4.0M～8.0M的氢氟酸以及缓冲剂。根据该方法，在使用固定磨粒对镜面板玻璃表面进行加工前，将所述镜面板玻璃表面进行表面粗糙化直到所述固定磨粒发挥研磨作用的程度时，由于使用pH4.0～pH7.0、且包含浓度4.0M～8.0M的氢氟酸以及缓冲剂的处理液，所以，在镜面板玻璃表面形成固定磨粒挂住的凸部，可以防止镜面板玻璃表面的固定磨粒的打滑，从利用固定磨粒的加工开始就可以实现高的加工速率。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，所述处理液优选作为腐蚀反应促进剂而含有氟离子供给剂。在此，氟离子供给剂通过向HF供给氟离子成为HF2 -，以提高所述处理液的腐蚀反应速度。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，优选所述氟离子供给剂选自NH4F、NaF、KF及CaF2。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，优选所述缓冲剂选自KOH、NaOH及NH4F。在该情况下，在所述缓冲剂为KOH的情况下，优选所述处理液的pH为4.0～7.0，在所述缓冲剂为NaOH的情况下，优选所述处理液的pH为4.5～7.0。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，所述表面粗糙化工序优选将镜面的表面粗糙度Ra为0.01μm以下的镜面板玻璃表面粗糙化为表面粗糙度Ra为2.0μm～10.0μm。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，在所述使用固定磨粒的表面研磨工序中，优选加工成表面粗糙度Ra为0.01μm以下，且平坦度为6.0μm以下。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，优选具备在所述表面粗糙化工序前，对所述镜面板玻璃表面进行前洗涤的前洗涤工序。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，所述前洗涤优选在所述磨砂加工后的所述镜面板玻璃的板厚偏差为10μm以下的条件下进行。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，所述前洗涤优选通过化学溶液洗涤及/或擦洗洗涤来进行。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式中，所述化学溶液洗涤优选使用选自酸、碱及表面活性剂的至少两种来进行。
发明效果
根据本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式，具备使用固定磨粒将主表面为镜面的镜面板玻璃加工为必要的平坦度及表面粗糙度的表面研磨工序，具备在使用所述固定磨粒的表面研磨工序前，将所述镜面板玻璃表面通过磨砂加工以简单的方法进行表面粗糙化的表面粗糙化工序，所以，能够使用固定磨粒并以高的加工速率对板玻璃进行研磨加工，可提高生产率。
根据本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的一个方式，具备使用固定磨粒将主表面为镜面的镜面板玻璃加工为必要的平坦度及表面粗糙度的表面研磨工序，具备在使用所述固定磨粒的表面研磨工序前，用化学方法将所述镜面板玻璃表面进行表面粗糙化，直到所述固定磨粒发挥研磨作用的程度的表面粗糙化工序，在所述表面粗糙化工序中所使用的处理液的pH为4.0～7.0、且包含浓度4.0M～8.0M的氢氟酸以及缓冲剂，所以，用微细的固定磨粒对镜面板玻璃的主表面进行研磨时，从研磨开始时就能够实现高的加工速率，可缩短加工时间。
附图说明
图1是本发明实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法的一部分工序的示意图。
图2是金刚石片的示意图。
图3是表示表面粗糙化工序的有无和精研磨工序的加工速率之间的关系的图；
图4是表示磨砂加工前洗涤的条件和精研磨工序的加工速率之间的关系的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，在下面的说明中，虽然是对作为磁盘用玻璃基板的坯料采用利用浮法制造的板状玻璃坯料的例子进行说明，但本发明并不限于利用浮法制造的板状玻璃坯料，也适用于利用其它方法制作的镜面板玻璃。另外，即使是磁盘用玻璃基板以外的用途，只要是用微细的固定磨粒对镜面板玻璃表面进行加工而使其达到要求的平坦度及表面粗糙度的用途，同样地可适用本发明。需要说明的是，在此，所谓镜面是指表面粗糙度(算术平均粗糙度(Ra))为0.01μm以下的表面，例如可以使用原子力显微镜以256×256像素的分辨率测定2μm×2μm见方的测定区域而求得。
(实施方式1)
本实施方式中，对磁盘用玻璃基板的制造方法的一个例子进行说明。
本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法是具备使用固定磨粒将主表面为镜面的镜面板玻璃加工为必要的平坦度及表面粗糙度的表面研磨工序的方法，在使用上述固定磨粒的表面研磨工序前，对该板玻璃坯料的表面(镜面)，通过化学的方法将板玻璃表面的镜面表面粗糙化，以使固定磨粒有效地发挥研磨作用。作为将板玻璃坯料镜面进行表面粗糙化的化学的方法，特别优选磨砂加工。
在此，所谓磨砂加工是指使用加入了表面粗糙化剂的腐蚀用的化学溶液对玻璃表面进行处理的加工。在该磨砂加工中，由于是利用表面粗糙化剂在玻璃表面被局部性地掩蔽的状态下进行腐蚀，因此可有效地将玻璃表面进行表面粗糙化(例如，磨砂加工后的表面粗糙度Ra为磨砂加工前的表面粗糙度Ra的5倍左右～数百倍左右)。作为该表面粗糙化剂可举出像硫酸那样的一般的酸、氢氧化钠或氢氧化钾等一般的的碱、或者氟化氢、氟化铵、氟化钾、氟化钠等一般的氟化物等。另外，通过调节化学溶液的浓度及温度可以调节表面粗糙化的状态。
作为玻璃基板的材料而优选的玻璃可举出铝硅酸盐玻璃。铝硅酸盐玻璃可以实现优异的平滑镜面，并且例如通过进行化学强化可以提高破坏强度。
作为铝硅酸盐玻璃，优选含有62重量％～75重量％的SiO2、5重量％～15重量％的Al2O3、4重量％～10重量％的Li2O、4重量％～12重量％的Na2O、5.5重量％～15重量％的ZrO2作为主成分，并且Na2O和ZrO2的重量比为0.5～2.0、Al2O3和ZrO2的重量比为0.4～2.5的化学强化用玻璃。
另外，作为在本发明中制造的磁盘用玻璃基板的材料并不仅限于上述的材料。即，作为玻璃基板的材质，除上述的铝硅酸盐玻璃以外，可举出例如：钠钙玻璃、钠铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、链硅酸盐玻璃(チェ一ンシリケ一トガラス)、或结晶化玻璃等玻璃陶瓷等。
在研磨加工中，将玻璃基板放在托架上进行研磨加工，其后从托架上取下玻璃基板。当以薄层化量100μm以下进行表面粗糙化时，该一系列作业时间中的加工时间非常少。即，因为薄层化量少，加工时间相对变短，玻璃基板的安放/取下的时间相对变长。另外，可放在托架上的玻璃基板的片数，2.5英寸大小的玻璃基板为约200片/托架。因此，在以薄层化量为100μm以下进行表面粗糙化的情况下，研磨加工非常低效。对此，磨砂加工仅将玻璃基板浸渍于规定的浸渍槽中，可以一次加工1000片数量级(オ一ダ一)的玻璃基板，所以是高效的。因此，在以薄层化量为100μm以下进行表面粗糙化的情况下，通过采用磨砂加工，制造磁盘用玻璃基板的生产率非常高。
优选在利用磨砂加工的表面粗糙化工序之前，实施对镜面板玻璃表面进行前洗涤的前洗涤工序。磨砂加工由于是利用表面粗糙化剂在玻璃表面被局部性地掩蔽的状态下进行腐蚀，所以当磨砂加工前的镜面化玻璃表面附着有颗粒等时，得不到所要求的凹凸形状，平坦度低。因此，优选将磨砂加工前的镜面化玻璃表面清洁化。
该前洗涤优选在磨砂加工后的镜面板玻璃的板厚偏差成为10μm以下那样的条件下进行。在此，所说的平坦度是指玻璃表面内的最高处和最低处的差。另外，平坦度可以通过FT-900(Nidec社制)或Opti Flat(Phase Shift社制)等进行测定。在该情况下，前洗涤优选通过化学溶液洗涤等化学洗涤及/或擦洗洗涤、摆动洗涤、超声波洗涤、鼓泡洗涤等物理洗涤来进行。在该情况下，化学溶液洗涤优选使用选自酸、碱及表面活性剂的至少两种来进行。
作为上述洗涤中使用的酸，可举出硫酸、磷酸、硝酸、盐酸等无机酸及醋酸、柠檬酸、氨基酸等有机酸。另外，作为上述前洗涤使用的碱，可举出氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁等一般的无机碱及TMAH(四甲基氢氧化铵)等有机碱等。并且，作为上述前洗涤中使用的表面活性剂，可举出阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂等。关于上述前洗涤中使用的药剂，可以只使用上述举出的一览中的一种，也可以混合两种以上使用。
另外，优选使用以除去上述表面粗糙化工序中产生的堆积在玻璃上的物质为目的的后洗涤工序。此外，实施上述后洗涤工序时，优选使用酸。作为这时所用的酸，使用硫酸、磷酸、盐酸、硝酸等无机酸，醋酸、氨基酸、柠檬酸等有机酸，或者阳离子性的表面活性剂等通常的酸，由此可除去上述表面粗糙化工序中产生的堆积在玻璃上的物质。其中，优选使用容易获得且成本低的无机酸。另外，为了除去堆积在玻璃上的物质，优选使用超声波、擦洗、鼓泡等通常的物理洗涤。上述后洗涤可以仅用酸除去堆积在玻璃上的物质，也可以采用上述物理洗涤，或采用两者。
通过在由本发明得到的磁盘用玻璃基板上至少形成磁性层来获得适于高记录密度化的磁盘。作为磁性层，使用hcp晶体结构的Co系合金磁性层时，矫顽力(Hc)高，能够有助于高记录密度化。另外，为了控制磁性层的晶粒及取向性，还优选根据需要在基板和磁性层之间形成基底层。
另外，最好在磁性层的上面设置保护层。通过设置保护层，可以保护磁盘表面不受在磁盘上浮起飞行的磁记录头磨损。作为保护层的材料，例如碳类保护层是合适的。另外，优选在上述保护层上还设有润滑层。通过设置润滑层可以抑制磁记录头和磁盘间的磨损，可以提高磁盘的耐久性。作为润滑层的材料，优选例如PFPE(全氟聚醚)。
另外，根据本发明，可以由通过浮法得到的板状玻璃稳定地制造用于有利于高记录密度化的负载/卸载方式的磁盘装置上所安装的磁盘用玻璃基板。另外，通过使用由本发明的制造方法获得的磁盘用玻璃基板制造磁盘，磁盘用玻璃基板的制造成品率高，所以能够谋求降低磁盘的制造成本。
(实施方式2)
本实施方式中，对磁盘用玻璃基板的制造方法中的磨砂加工详细地进行说明。
磨砂加工通过对玻璃表面引起均匀的腐蚀反应和防腐蚀反应来进行。因而，要通过磨砂加工在玻璃表面设置所要求的凹凸，需要引起均匀的腐蚀反应和防腐蚀反应。本发明人着眼于氢氟酸的浓度、处理液的液性、处理中所形成的氟化物的种类，对它们进行各种各样的变更并对玻璃表面进行磨砂加工，研究了玻璃表面的凹凸。
本发明人用含有氢氟酸和缓冲剂的处理液对铝硅酸盐玻璃进行了磨砂加工。这时，使HF的浓度在4.0M～8.0M变化，将处理液的液性变为pH1.0～pH14.0，将缓冲剂设定为KOH、NaOH、NH4F。另外，将磨砂加工中的温度设定为50℃，将时间设定为420秒。然后，通过SEM观察了各个磨砂加工后的玻璃表面。从其结果可知，玻璃表面所形成的凸部的高度因HF(腐蚀因子)的浓度及液性(pH)的不同而不同，凹凸的密度因处理中所形成的氟化物的种类的不同而不同。具体地说，HF的浓度越高，凸部的高度越高，HF的浓度越低，凸部的高度越低。另外，处理液的pH越小(酸性强/pH4.0～pH7.0)，凸部的高度越高，处理液的pH越大(碱性强/pH大于7.0)，凸部的高度越低。另外，水溶性越高的氟化物(例如，KF)，凹凸的密度越低。
基于这种趋势，考虑到实现使用固定磨粒的表面研磨工序后的玻璃表面的平坦度及表面粗糙度(Ra)，即，如考虑在表面粗糙化工序中，将镜面的表面粗糙度Ra为0.01μm以下的镜面板玻璃进行表面粗糙化至表面粗糙度Ra为2.0μm～10.0μm的情况，希望表面粗糙化工序中所使用的处理液为pH4.0～pH7.0，氢氟酸的浓度为4.0M～8.0M。为了使pH达到前述的范围，在这种处理液中含有足够量的缓冲剂。因而，根据氟化氢离子供给剂的种类、浓度、作为目标的pH适宜地设定缓冲剂的量。
例如，优选缓冲剂为选自KOH、NaOH及NH4F的缓冲剂，在该情况下，缓冲剂为KOH时，优选上述处理液的pH为4.0～7.0；在缓冲剂为NaOH时，优选上述处理液的pH为4.5～7.0。
这样，本发明人发现了在对镜面板玻璃表面进行表面粗糙化时，为了获得在表面研磨工序中能够得到充分的加工速率程度的凸部的最合适的处理液。即发现了在表面粗糙化工序中，通过使用pH4.0～pH7.0、含有浓度4.0M～8.0M的氢氟酸、缓冲剂、和在“氢氟酸”的腐蚀反应速度慢时，根据需要作为腐蚀反应促进剂的氟离子供给剂的处理液，在用微细的固定磨粒对镜面板玻璃的主表面进行研磨时，从研磨开始时就可实现高加工速率，从而可缩短加工时间。
在处理液中，根据需要作为腐蚀反应促进剂含有氟离子供给剂。作为氟化氢离子供给剂是向HF中供给氟离子而在液体中供给HF2 -的供给剂，例如可举出NH4F、NaF、KF、CaF2等。因而，即使使用这种氟离子供给剂也是浓度越高凸部的高度越高，浓度越低凸部的高度越低，处理液的pH越小(酸性强/pH4.0～pH7.0)凸部的高度越高，处理液的pH越大(碱性强/pH大于7.0)凸部的高度越低，另外，水溶性越高的氟化物(例如，KF、(NH4)2SiF6)凹凸的密度越低。基于该趋势，考虑实现使用固定磨粒的表面研磨工序后的玻璃表面的平坦度及表面粗糙度(Ra)的情况，即考虑在表面粗糙化工序中，将镜面的表面粗糙度Ra为0.01μm以下的镜面板玻璃进行表面粗糙化至表面粗糙度Ra为2.0μm～10.0μm，适宜地确定表面粗糙化工序中所使用的处理液的pH，即氟化氢离子供给剂的浓度。为了使pH达到所要求的范围，即使在这种处理液中也含有足量的缓冲剂，缓冲剂的量根据氟化氢离子供给剂的种类、浓度、作为目标的pH适宜地设定。
为了除去在表面研磨工序中，在使用固定磨粒的研磨加工中残留的伤痕及变形，优选使用硬质抛光盘作为抛光盘，进行对玻璃基板表面进行抛光的第1抛光工序、和为了维持在该第1抛光工序中获得的平坦的表面并且进一步精加工为平滑的镜面，代替硬质抛光盘而用软质抛光盘对玻璃盘表面进行抛光的第2抛光工序。
另外，完成了抛光工序的玻璃基板也可以施行化学强化。特别是玻璃的种类为铝硅酸盐玻璃时，通过进行化学强化可增加抗弯强度，还可加深压缩应力层的深度。作为化学强化的方法，只要是目前公知的化学强化法就无特别限定，但是在实用上优选利用低温型离子交换法的化学强化。
在上述磁盘用玻璃基板的制造方法中，在使用固定磨粒加工镜面板玻璃表面前(主表面研磨工序前)，用化学的方法将上述镜面板玻璃表面进行表面粗糙化，直到上述固定磨粒发挥研磨作用的程度，在表面粗糙化工序中使用的处理液的pH为4.0～7.0，含有浓度4.0M～8.0M的氢氟酸以及缓冲剂。由此，在镜面板玻璃表面形成挂住固定磨粒的凸部，以防止镜面板玻璃表面的固定磨粒打滑。由此，在表面研磨工序中，从利用固定磨粒的加工开始就可以实现高的加工速率，从而可以缩短加工时间。
在主表面研磨工序中，使用固定磨粒加工镜面板玻璃表面。在该情况下，优选在表面粗糙度Ra为0.01μm以下、且平坦度为6.0μm以下进行加工。
下面举出实施例对本发明的实施方式具体地进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例1)
经过以下的(1)切出工序、(2)表面粗糙化工序、(3)形状加工工序、(4)精研磨工序、(5)端面抛光工序、(6)主表面抛光工序、(7)化学强化工序制造本实施例的磁盘用玻璃基板。另外，(2)的表面粗糙化工序(磨砂加工)只要在(4)精研磨工序之前实施即可，作为本实施例，设定在(1)切出工序和(3)形状加工工序之间实施。图1表示(1)～(4)的工序的概念图。
需要说明的是，用于制造磁盘用玻璃基板的板状的玻璃坯料通过浮法进行制造。浮法中，使熔液流至熔融锡的上面直接使其固化。板玻璃的两面是玻璃的自由表面和玻璃/锡的界面，因此不进行研磨就可获得表面粗糙度Ra为0.001μm以下的镜面的板状的玻璃坯料。
(1)切出工序
使用将由通过浮法制造的厚度0.95mm的铝硅酸盐玻璃构成的板状玻璃坯料1切断成规定大小的方形后的板玻璃，在其顶面形成用玻璃刀画出的作为磁盘用玻璃基板的区域的外周侧及内周侧的大致周缘的圆形的切割线道2。另外，作为该铝硅酸盐玻璃使用含有58质量％～75质量％的SiO2、5质量％～23质量％的Al2O3、3质量％～10质量％的Li2O、4质量％～13质量％的Na2O的化学强化用玻璃。接着，用加热器整体地加热形成有上述切割线道2的板状玻璃的顶面侧，使上述切割线道2进展至板状玻璃的底面侧，切出具有规定直径的玻璃盘3(镜面板玻璃)。
(2)表面粗糙化工序
通过磨砂加工以薄层化量(加工余量)100μm进行了表面粗糙化。需要说明的是，作为磨砂加工条件，使用氟化氢4M、氟化铵4M、丙二醇1.5M、聚氧乙烯甘油异硬脂酸酯(ィソステアリン酸ポリオキシェチレングリセル)0.04M、蔗糖0.001M、水35.6M的混合液，在温度25度下加工7分钟时间。这时，以磨砂加工后的镜面玻璃的表面粗糙度成为Ra＝0.01μm～2.0μm程度进行了加工。需要说明的是，在表面粗糙化工序中作为目标的表面粗糙度根据与之后的精研磨工序中使用的固定磨粒的粒度的关系决定。
(3)形状加工工序
接着，进行外周端面及内周端面的研磨使外径达到φ65mm、内径(中心部的圆孔的直径)为φ20mm后，对外周端面及内周端面实施规定的倒角加工。这时的玻璃盘端面的表面粗糙度以Rmax表示为2μm程度。需要说明的是，通常，在2.5(英寸)型HDD(硬盘驱动器)中，使用外径为65mm的磁盘。
(4)精研磨工序
使用固定磨粒研磨垫研磨经表面粗糙化的玻璃盘3的主表面。另外，作为固定磨粒研磨垫使用如图2所示的金刚石片10。该金刚石片10具备金刚石颗粒作为研磨磨粒。金刚石片10具备由PET构成的薄片11作为基材。金刚石颗粒12的平均粒径为B＝4μm。
在精研磨工序中，将经表面粗糙化的玻璃盘3放置在研磨装置上，使用金刚石片10对盘表面进行研磨，由此，能够以高加工速率使表面粗糙度Ra达到0.1μm以下。需要说明的是，加工速率用“研磨量(加工余量)÷时间”来定义。
这样，由于事前通过表面粗糙化工序将玻璃盘3的主表面表面粗糙化，在玻璃盘3的主表面形成有挂住微细的固定磨粒的地方，可防止固定磨粒在坯料表面打滑的麻烦，在精研磨工序中的加工速率能够从表面研磨开始就实现高加工速率。
(5)端面抛光工序
接着，通过刷磨，一边使玻璃盘3旋转，一边将玻璃盘3的端面(内周、外周)的表面粗糙度抛光至以Rmax表示为0.4μm、以Ra表示为0.1μm程度。然后，对完成上述端面抛光后的玻璃盘3的表面进行水洗涤。
(6)主表面抛光工序
接着，使用双面抛光装置进行用于除去在上述的研磨工序中残留的伤痕及变形的第1抛光工序。在双面抛光装置中，在贴有抛光垫的上下抛光平台之间使利用托架保持的玻璃盘3贴紧，使该托架与太阳齿轮和内齿轮啮合，由上下抛光平台对上述玻璃盘进行挟压。其后，向抛光垫和玻璃盘的抛光面之间供给抛光液并使其旋转，由此，玻璃盘在抛光平台上一边自转一边公转，对两面同时进行抛光加工。具体地说，作为抛光盘使用硬质抛光盘(硬质发泡聚氨酯)实施了第1抛光工序。
接着，使用和上述的第1抛光工序中使用的抛光装置相同的双面抛光装置，将抛光具替换为软质抛光盘(绒面革)的抛光垫实施第2抛光工序。该第2抛光工序是维持上述第1抛光工序中获得的平坦的表面并且用于将例如玻璃盘主表面的表面粗糙度精加工为以Rmax表示为3nm程度以下的平滑的镜面的镜面抛光加工。
(7)化学强化工序
接着，对上述完成洗涤后的玻璃盘施行化学强化。与离子半径大于玻璃基板的表面存在的离子(例如，使用铝硅酸盐玻璃时为Li+及Na+)的离子(Na+及K+)进行离子交换。在玻璃基板的表面(例如，从玻璃基板表面到约5μm)，与离子半径大的原子进行离子交换，通过赋予玻璃表面压缩应力而提高玻璃基板的刚性。如上进行操作获得本实施例的磁盘用玻璃基板。
接着，使用溅射装置在本实施例中获得的磁盘用玻璃基板上依次形成籽晶(シ一ド)层、基底层、磁性层、保护层及润滑层，获得磁盘。需要说明的是，关于籽晶层，形成由CrTi薄膜构成的第1籽晶层和由AlRu薄膜构成的第2籽晶层。对于基底层而言，为了使磁性层的晶体构造良好，使用CrW薄膜设置。磁性层中使用由CoPtCrB合金构成的薄膜。需要说明的是，该磁性层的Co、Pt、Cr、B的各含量为Co：73原子％、Pt：7原子％、Cr：18原子％、B：2原子％。另外，保护层是用于防止磁性层因和磁头的接触而劣化的层，由氢化碳构成，以获得耐磨性。润滑层是通过浸渍法形成全氟聚醚的液体润滑剂。
(比较例1)
除不经过表面粗糙化工序以外，和实施例1同样地操作，研究对于镜面化玻璃的(4)精研磨中的加工速率。其结果如图3所示，加工速率非常低。将比较例1中的对于镜面化玻璃的精研磨加工速率设为1时，对于实施了利用磨砂加工的表面粗糙化的镜面化玻璃的精研磨的加工速率为22.4。可以认为这是因为事前通过磨砂加工将玻璃盘3的主表面进行了表面粗糙化，所以在玻璃盘3的主表面形成有挂住微细的固定磨粒的凸部，可以防止固定磨粒在坯料表面打滑的麻烦。
(实施例2)
本实施例中，对于在上述实施例1的表面粗糙化工序中改变处理液的精研磨工序中的加工速率进行说明。需要说明的是，在本实施例中，经过上述的(1)切出工序、(2)形状加工工序、(3)表面粗糙化工序、(4)精研磨工序、(5)端面抛光工序、(6)主表面抛光工序、(7)化学强化工序制造磁盘用玻璃基板。本实施例中在形状加工工序之后施行表面粗糙化工序。
(实施例2-1)
在表面粗糙化工序中制备使用4.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入KOH而成的处理液。该处理液的pH为4.55。将玻璃盘浸渍于该处理液中，对玻璃表面进行磨砂加工。磨砂加工的处理温度为50℃，处理时间设定为420秒钟。在该磨砂加工中，HF2 -为腐蚀因子，KF作为防腐蚀因子起作用。通过该磨砂加工，镜面玻璃盘3的表面整体达到大致均匀的表面粗糙度Ra＝0.01μm～0.4μm程度。需要说明的是，在表面粗糙化工序中作为目标的表面粗糙度，希望根据与之后的精研磨工序中使用的固定磨粒的粒度的关系来决定。进行了这种磨砂加工后的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为6.0μm/分钟。
(实施例2-2)
在表面粗糙化工序中，除制备使用6.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入KOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为6.0μm/分钟。
(实施例2-3)
在表面粗糙化工序中，除制备使用8.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入KOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为8.0μm/分钟。
(实施例2-4)
在表面粗糙化工序中，除制备使用4.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。在该磨砂加工中，HF2 -为腐蚀因子，NaF作为防腐蚀因子起作用。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为4.5μm/分钟。
(实施例2-5)
在表面粗糙化工序中，除制备使用6.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为6.5μm/分钟。
(实施例2-6)
在表面粗糙化工序中，除制备使用8.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为8.5μm/分钟。
(比较例2-1)
在表面粗糙化工序中，除制备使用1.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为1.8μm/分钟。
(比较例2-2)
在表面粗糙化工序中，除制备使用10.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为2.0μm/分钟。该情况下，产生了精研磨加工工序的加工速率减速这样的的问题。可以认为这是由于HF为高浓度，通过磨砂加工所获得的凸部被过度腐蚀，凸部的高度对于进行精研磨来说不够所致。
(比较例2-3)
在表面粗糙化工序中，除制备使用0.5M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为1.4μm/分钟。可以认为这是由于由磨砂加工所获得的凸部的高度对于进行精研磨来说不够所致。
(比较例2-4)
在表面粗糙化工序中，除制备使用12.0M的HF，在其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。磨砂加工的处理液的pH为4.5。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率为1.5μm/分钟。该情况下，产生了精研磨加工工序的加工速率减速这样的问题。可认为这是由于HF为高浓度，通过磨砂加工所获得的凸部被过度腐蚀，凸部的高度对于进行精研磨来说不够所致。
(比较例2-5)
在表面粗糙化工序中，除将使用6.0M的HF，其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液的pH设定为2.0以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率过低，无法测定。可以认为这是由于通过磨砂加工所获得的凸部的高度对于进行精研磨来说不够所致。
(比较例2-6)
在表面粗糙化工序中，除将使用8.0M的HF，其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液的pH设定为10.0以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率过低，无法测定。可以认为这是由于通过磨砂加工所获得的凸部的高度对于进行精研磨来说不够所致。
(比较例2-7)
在表面粗糙化工序中，除将使用6.0M的HF，其中作为缓冲剂加入NaOH而成的处理液的pH设定为12.0以外，和实施例1同样地操作，制作磁盘用玻璃基板。进行了这种磨砂加工的玻璃盘的精研磨工序中的加工速率过低，无法测定。可以认为这是由于通过磨砂加工所获得的凸部的高度对于进行精研磨来说不够所致。
如上所述，在对镜面板玻璃表面进行表面粗糙化时，为了获得在表面研磨工序中可得到充分的加工速率程度的凸部，通过使用最合适的处理液(即pH4.0～pH7.0、含有浓度4.0M～8.0M的氢氟酸以及缓冲剂的处理液)，在镜面板玻璃表面形成挂住固定磨粒的凸部，防止镜面板玻璃表面的固定磨粒打滑，从利用固定磨粒的加工开始就可以实现高的加工速率。
(实施例3)
本实施例中，研究了对磨砂加工前进行了前洗涤时的前洗涤对于加工速率的影响。作为这时的条件，设为A：没有前洗涤、B：在1.0M硫酸中的洗涤、C：1.0M氢氧化钾洗涤、D：表面活性剂+氢氧化钾+螯合剂的混合溶液洗涤、E：擦洗洗涤、F：D+E的洗涤。在这些条件下实施前洗涤后，实施磨砂加工。需要说明的是，作为磨砂加工的条件，使用氟化氢4M、氟化铵4M、丙二醇1.5M、聚氧乙烯甘油异硬脂酸酯0.04M、蔗糖0.001M、水35.6M的混合液，在温度25度下实施7分钟时间。然后，将表面粗糙化的这些玻璃基板通过精研磨工序进行加工。将这时的加工速率示于图4。
由图4可明了，将对在条件A下进行前洗涤且实施了表面粗糙化的基板进行精研磨时的加工速率设为1时，若将对在各个条件下进行前洗涤且实施了表面粗糙化的基板进行精研磨时的加工速率以每一前洗涤条件表示，则为B：1.27、C：1.29、D：1.41、E：1.49、F：1.53，通过进行前洗涤，精研磨加工速率进一步得以改善。可以认为这是因为在磨砂加工前将镜面化玻璃的表面清洁化，在面内完成均匀的磨砂加工，使得磨砂加工后的玻璃表面的平坦度优异。
本发明并不限定于上述实施方式，可以适当变更而实施。上述实施方式中的部件的个数、尺寸、处理顺序等为一个例子，在发挥本发明的效果的范围内可以进行各种变更而实施。此外，只要不脱离本发明的目的，就可以适当变更而加以实施。

Claims (13)

1.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，具备使用固定磨粒将主表面为镜面的镜面板玻璃加工为必要的平坦度及表面粗糙度的表面研磨工序，其特征在于，具备在使用所述固定磨粒的表面研磨工序前，将所述镜面板玻璃表面通过利用磨砂加工的腐蚀处理进行表面粗糙化的表面粗糙化工序。
2.权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在表面粗糙化工序中所使用的处理液的pH值为4.0～7.0，且包含浓度4.0M～8.0M的氢氟酸以及缓冲剂。
3.权利要求2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述处理液中作为腐蚀反应促进剂含有氟离子供给剂。
4.权利要求3所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述氟离子供给剂选自NH4F、NaF、KF及CaF2。
5.权利要求2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述缓冲剂选自KOH、NaOH及NH4F。
6.权利要求5所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述缓冲剂为KOH。
7.权利要求5所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在所述缓冲剂为NaOH的情况下，所述处理液的pH值为4.5～7.0。
8.权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述表面粗糙化工序将镜面的表面粗糙度Ra为0.01μm以下的镜面板玻璃进行表面粗糙化，使表面粗糙度Ra为2.0μm～10.0μm。
9.权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在使用所述固定磨粒的表面研磨工序中，加工至表面粗糙度Ra为0.01μm以下，且平坦度为6.0μm以下。
10.权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，具备在所述表面粗糙化工序前，对所述镜面板玻璃表面进行前洗涤的前洗涤工序。
11.权利要求10所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述前洗涤在使得所述磨砂加工后的所述镜面板玻璃的板厚偏差成为10μm以下的条件下进行。
12.权利要求10所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述前洗涤通过化学溶液洗涤及/或擦洗洗涤来进行。
13.权利要求12所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述化学溶液洗涤使用选自酸、碱及表面活性剂的至少两种来进行。
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