CN104039506B - 抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种在玻璃基板的镜面抛光工序中使用的抛光垫,该抛光垫的特征是:在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径。根据该抛光垫,能够提供既维持镜面抛光工序中的加工率又难以使抛光液成分蓄积在开口坑的抛光垫等。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法。更详细地说,涉及一种如下抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法:该抛光垫在玻璃基板的镜面抛光工序中设置于抛光平板来使用,在与玻璃基板接触的主表面具有开口坑,且抛光液成分难以蓄积在开口坑。
背景技术
近年来,随着搭载信息记录介质的盘装置(例如硬盘驱动器HDD)的高性能化,对所使用的介质要求的品质水准变高。特别是,在介质用玻璃基板的表面存在附着物的情况下,头有可能接触该附着物,在记录特性上成为大的障碍。因此,期望基板上的附着物微少。
在此,作为上述附着物附着于玻璃基板的表面的工序,可列举相当于抛光的完成阶段的镜面抛光工序。在该镜面抛光工序中,使用例如将胶体硅作为磨粒(抛光液成分)含有的抛光液,利用设置于抛光平板的抛光垫(绒面革垫)对玻璃基板进行抛光(例如参照专利文献1)。该抛光垫由于工时和费用的关系,一般不是用完一次就扔掉,而是在多个抛光加工的工序中反复使用。在这些抛光加工工序的间歇时间内设置有抛光垫的清洗工序,以免抛光液(特别是抛光液成分)凝集在存在于抛光垫的主表面的开口坑而引起堵塞(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2010-80030号
专利文献2:日本专利公开公报特开2007-253294号
然而,即使在设置了抛光垫的清洗工序的情况下,也存在设置于抛光垫表面的开口坑的底部未被充分清洗的可能性。由此,存在如下问题:抛光液成分蓄积在开口坑内而形成凝集块,该凝集块在某些时候在镜面抛光工序中从开口坑放出而附着于玻璃基板。
另一方面,在减少抛光液成分的量的情况(在降低抛光液中的抛光液成分的含有量的情况)下,有可能无法在最佳的条件下充分地对玻璃基板进行抛光。另外,即使通过将开口坑形成得大,使得容易清洗去除在开口坑底部蓄积的抛光液成分,也存在镜面抛光工序的加工率下降的问题。
发明内容
本发明鉴于这种以往的问题而作出,其目的在于提供一种既维持镜面抛光工序的加工率又难以使抛光液成分蓄积在开口坑的抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法。另外,以提供一种使抛光后的玻璃基板的表面性状良好、且搭载该玻璃基板的磁记录介质呈现优良的记录特性的抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法为目的。
本发明一方面所涉及的抛光垫,在玻璃基板的镜面抛光工序中使用,该抛光垫在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径,该抛光垫是在300μm见方的范围中至少存在10个所述开口坑的绒面革垫。
另外,本发明另一方面所涉及的玻璃基板的制造方法,具有使用抛光液并利用抛光垫对玻璃基板进行抛光的镜面抛光工序,所述镜面抛光工序使用如下抛光垫:在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径,该抛光垫是在300μm见方的范围中至少存在10个所述开口坑的绒面革垫。
本发明的目的、特征及优点通过以下的详细说明和附图将更为明确。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的抛光垫的俯视图。
图2是将本发明的一实施方式的抛光垫的主表面放大而示意性地示出的俯视图。
图3是将本发明的一实施方式的抛光垫沿与主表面垂直的方向切断的情况下的端面图。
图4是以往的抛光垫的开口坑和分隔壁的结构的示意图。
图5是用于说明最小曲率半径的说明图。
图6是本发明的一实施方式的抛光垫的俯视图。
图7是说明使用本发明的一实施方式的抛光垫制造玻璃基板时的制造工序的流程图。
图8是说明抛光垫的截取位置的示意图。
图9是比较例1的抛光垫的示意图。
具体实施方式
(抛光垫)
下面,参照附图详细说明本实施方式的抛光垫。图1是本实施方式的抛光垫1的俯视图。图2是将本实施方式的抛光垫1的主表面2放大而示意性地示出的俯视图。图3是将本实施方式的抛光垫1沿与主表面垂直的方向切断的情况下的端面图。
如图1~3所示,本实施方式的抛光垫1是在玻璃基板的镜面抛光工序中使用的抛光垫1。抛光垫1在与玻璃基板接触的主表面2设置有中心孔3。主表面2具有多个开口坑4。一开口坑4和与该开口坑4相邻的其它开口坑4’被分隔壁5隔开,在该分隔壁5的侧面中的所述其它开口坑4’侧的侧面设置有倾斜部6。倾斜部6具有20~100μm的最小曲率半径。
在图3中,箭头A表示玻璃基板相对于设置有抛光垫1的抛光平板的公转方向。在镜面抛光工序中,包含抛光液成分的抛光液被保持在开口坑4。因此,通过抛光平板的旋转(自转和公转),被抛光平板的上平板和下平板夹持的玻璃基板被抛光。此时,由于通过抛光平板的公转所施加的应力,形成在抛光垫1的分隔壁5向缓和应力的方向弯曲(在图3中,分隔壁5向抛光平板的公转方向(箭头A的方向)弯曲)。
在此,根据图4所示的以往的抛光垫7的开口坑8和分隔壁9的结构,分隔壁9的侧面具有歪曲形状,因此,在分隔壁9弯曲的情况下,有时堵塞开口坑8的开口部附近或使其狭窄。由此,在以往的抛光垫7中,有时在开口坑8的底部会蓄积抛光液成分而形成凝集块。而且,以往的抛光垫7中分隔壁9的形状是歪曲的,因此,有时无法通过清洗来排出凝集块。
然而,本实施方式的抛光垫1由于形成有上述的具有规定的最小曲率半径的倾斜部6,因此,在镜面抛光工序中,即使抛光液成分进入开口坑4,也不会被长时间保持,而是被倾斜部6引导而排出,并且更换成新的抛光液成分。另外,即使延迟排出而残留于开口坑4的底部,由于开口坑4的开口部形成得大,因此,也可通过镜面抛光工序后的清洗而容易地去除残留于开口坑4的底部的抛光液成分。由此,不会形成凝集块,在镜面抛光工序中不会发生因凝集块的混入所引起的玻璃基板的表面性状的恶化,因此,能够制造具有良好的表面性状的玻璃基板。
此外,在本说明书中,参照图5,如下定义最小曲率半径。图5是用于说明最小曲率半径的说明图。在本说明书中,最小曲率半径是指,如图5所示那样从分隔壁5的内部与侧面相切的圆中面积最小的圆的半径。通常,针对多个分隔壁5的倾斜部6计算最小曲率半径,并计算其平均值。作为最小曲率半径的计算方法,不特别限定,例如能够采用如下方法:切割抛光垫的表面,利用扫描型共聚焦激光显微镜(例如,激光显微镜VK-9700基恩士(KEYENCE)公司制)进行所截取的抛光垫中300μm见方的三维测量。
最小曲率半径优选20~100μm,更优选25~70μm,进一步优选30~50μm。在最小曲率半径小于20μm的情况下,有抛光液成分容易保持在开口坑4,容易形成凝集块的倾向。另一方面,在超过100μm的情况下,有抛光液成分难以保持在开口坑4,加工率降低的倾向。
接着,说明抛光垫1的制作方法。本实施方式的抛光垫能够通过如下方式来制作:将以往的软质的绒面革垫(例如Filwel制的NP225、Asker-C硬度76)粘贴在抛光机(例如SpeedFam公司制的16B型)的抛光平板(上平板和下平板),进行10小时以上的虚设工件(dummy workpiece)的加工。此时,在加工中,最初设定比实际抛光基板时的负荷稍高的值(例如12kPa),逐渐降低负荷值来能够设为5kPa左右。载体相对于抛光平板的自转速度优选为相对于载体的公转速度为1/3以下,使得开口坑4的分隔壁5在抛光平板的径向上具有曲率。在结束虚设工件的加工之后,从双面抛光机剥离抛光垫,截取抛光平板上的与规定的位置相当的位置的抛光垫,利用共聚焦显微镜(例如,基恩士(KEYENCE)公司制、激光显微镜VK-9700)进行300μm见方的三维测量。通过形状分析处理,进行开口坑4的加工方向的测量,计算倾斜部6的最小曲率半径,能够制作具有所需的最小曲率半径的抛光垫。
接着,参照附图来说明本实施方式所涉及的抛光垫1的优选的一实施方式(抛光垫10)。图6是抛光垫10的俯视图。
如图6所示,抛光垫10具有中心孔3,开口坑形成在抛光垫10的主表面中的、从抛光垫10的外端面11向中心孔3的方向离开100mm以上、且从内端面12向外周方向离开100mm以上的中间区域13,除此以外与上述的抛光垫1一样。即,在存在于中间区域13的开口坑处设置有与抛光垫1同样的包括具有最小曲率半径的倾斜部的分隔壁。
这样,在外端面附近、内端面附近未形成具有上述倾斜部的分隔壁,而形成有以往的开口坑。因此,有抛光液(特别是抛光液成分)被保持在形成有以往的开口坑的区域的倾向。由此,从外端面和内端面排出的抛光液容易保持在中间区域13,加工率提高。
此外,抛光垫10能够与抛光垫1同样地制作。
(玻璃基板)
接着,说明使用上述实施方式的抛光垫制造的玻璃基板。玻璃基板例如按照图7所示的流程图来制作。图7是说明使用上述实施方式的抛光垫制造玻璃基板时的制造工序的流程图。如图7所示,玻璃基板例如经过坯料制造工序、取芯及内外研磨工序、磨削工序、粗抛光工序、镜面抛光工序、清洗工序来制作。
<坯料制造工序>
坯料制造工序是使玻璃原材料熔融并由熔融的玻璃原材料得到玻璃基板(坯料)的工序。
作为玻璃原材料的材料,能够使用钠钙玻璃(soda-lime glass)、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、Li2O-SiO2系玻璃、Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃、R’O-Al2O3-SiO2系玻璃(R’=Mg、Ca、Sr、Ba)等。作为玻璃的熔融方法,不特别限定,通常采用将上述玻璃原材料在公知的温度、时间下以高温熔融的方法。
作为得到坯料的方法,不特别限定,例如能够采用使熔融的玻璃原材料浇注于下模并通过上模进行冲压成型来得到圆板状的玻璃基板(坯料)的方法。此外,坯料不限于通过冲压成型来制作,例如也可以用砂轮切割以下拉法、浮法等形成的薄片玻璃来制作。在该成型工序中,在坯料的表面附近混入异物、气泡或带有损伤而会产生缺陷。
作为坯料的大小,不特别限定,例如能够制作外径为2.5英寸、1.8英寸、1英寸、0.8英寸等的各种大小的坯料。关于玻璃基板的厚度,不特别限定,例如能够制作2mm、1mm、0.8mm、0.63mm等各种厚度的坯料。
将通过冲压成型或切割制作的坯料与耐热构件的定型器(setter)交替地层叠,并使其经过高温的电炉来降低坯料的翘曲,促进玻璃的结晶化。对于所获得的坯料,也可以在后续的取芯及内外研磨工序之前设置如下工序:对坯料的两表面进行磨削加工,对玻璃基板的平行度、平坦度以及厚度进行预调。
<取芯及内外研磨工序>
取芯及内外研磨工序包括:在坯料的中心部形成圆形的孔(中心孔)的工序(取芯工序);以及利用例如使用金刚石等的鼓状的砂轮对玻璃基板的外周端面和内周端面进行磨削来进行内、外径加工的工序(内外研磨工序)。
<磨削工序>
磨削工序是对玻璃基板的两表面再次进行磨削加工并对玻璃基板的平行度、平坦度以及厚度进行微调的工序。经过磨削工序的玻璃基板中的大的波纹、碎裂、裂纹等缺陷几乎被去除。
此外,经过磨削工序的玻璃基板中有可能在表面残留有磨削液、玻璃粉。因此,优选设置清洗工序。在清洗工序中,能够采用各种清洗方法。例如对于玻璃基板,既可以仅进行碱清洗,也可以在进行酸清洗之后进行碱清洗,还可以仅进行酸清洗。
<粗抛光工序>
粗抛光工序是使用端面抛光机对经过磨削工序的玻璃基板的外周端面和内周端面进行抛光加工的工序。另外,是以在后续的镜面抛光工序中高效地获得最终所需的面粗糙度的方式对玻璃基板的两表面进行抛光加工的工序。作为在该工序中采用的抛光方法,不特别限定,能够在双面抛光机中使用抛光垫和抛光液进行抛光。
作为抛光垫,如果抛光垫的硬度因抛光发热而降低,则抛光面的形状变化大,因此,优选使用硬质垫,例如优选使用聚氨酯泡沫。作为抛光液,优选使用将平均粒径为0.6~2.5μm的氧化铈用作磨粒(研磨剂)并使该磨粒分散于水来制成泥浆状的抛光液。水与磨粒的混合比率为1:9~3:7左右。粗抛光工序中的抛光量优选为25~40μm左右。如果抛光量小于25μm,则有无法充分去除损伤、缺陷的倾向。另一方面,如果抛光量超过40μm,则会进行所需程度以上的抛光而有制造效率降低的倾向。
此外,在后续的镜面抛光工序之前能够采用将玻璃基板浸渍于化学强化处理液的工序(化学强化工序)。作为在化学强化工序中采用的化学强化方法,不特别限定,通常采用使玻璃基板浸渍于被加热的化学强化处理液来使玻璃基板所包含的离子半径比较小的碱离子(例如锂离子)置换为离子半径更大的碱离子(例如钾离子、钠离子)的离子交换法。通过采用化学强化工序,能够在玻璃基板的主表面、外周端面以及内周端面形成强化层(离子交换层和压缩应力层)。由此,能够防止玻璃基板的翘曲、主表面的粗面化,并且能够提高玻璃基板的耐冲击性、耐振动性以及耐热性等。
此外,优选在化学强化工序后采用使玻璃基板在大气中待机的待机工序或水浸渍工序来去除附着于玻璃基板的表面的化学强化处理液,并且使玻璃基板的表面均质化。通过采用这种工序,得到的玻璃基板中化学强化层均质地形成,压缩应变变得均质,难以产生变形且平坦度良好,机械强度也良好。待机时间或水浸渍工序的水温不特别限定,例如可以在大气中待机1~60秒,浸渍于35~100℃左右的水,只要考虑制造效率适当决定即可。
<镜面抛光工序>
镜面抛光工序是对玻璃基板的两表面进一步精密地进行抛光加工的工序。在镜面抛光工序中,能够使用与粗抛光工序中使用的双面抛光机同样的双面抛光机。
作为抛光垫,能够使用上述实施方式的抛光垫。
作为抛光液,能够使用粗抛光工序中使用的将氧化铈等作为抛光液成分含有的泥浆或将胶体硅(collidal silica)作为抛光液成分含有的泥浆。其中,尤其优选使用抛光液成分的粒径更细、偏差少的抛光液成分。例如优选使用将平均粒径为20~70nm的胶体硅作为抛光液成分分散于水中而成的泥浆作为抛光液。水与抛光液成分的混合比率优选1:9~3:7左右。
镜面抛光工序中的抛光量优选2~5μm左右。通过将抛光量设为这种范围,能够良好地去除在玻璃基板的表面产生的微小的皲裂、波纹或到此为止的工序中产生的微小的划痕之类的微小缺陷。
<清洗工序>
此外,优选在镜面抛光工序后采用玻璃基板的清洗工序。作为清洗方法,不特别限定,只要是能够干净地清洗镜面抛光工序后的玻璃基板的表面的方法,就可以是任意的清洗方法。在本实施方式中,采用刷洗。根据需要对被清洗的玻璃基板进行利用超声波的清洗和干燥工序。干燥工序是在使用异丙醇(IPA)等去除残留于玻璃基板的表面的清洗液之后使玻璃基板的表面干燥的工序。例如对刷洗后的玻璃基板进行2分钟的水冲洗工序,去除清洗液的残渣。接着,将IPA清洗工序进行2分钟,利用IPA去除残留于玻璃基板的表面的水。最后,将IPA蒸气干燥工序进行2分钟,利用IPA蒸气去除附着于玻璃基板的表面的液状的IPA并使其干燥。作为玻璃基板的干燥工序,不特别限定,例如能够采用旋转干燥、气刀干燥等作为玻璃基板的干燥方法的公知的干燥方法。对于经过这些工序的玻璃基板,在通过目视或使用光学表面分析仪(例如科天(KLA-TENCOL)公司制的“OSA6100”)检查损伤、裂纹、异物的附着等的有无之后,在干净的环境中收容于专用收容盒以免表面附着异物等,并在进行真空包装之后出厂。
此外,本实施方式的玻璃基板不限定于HDD的制造用途,例如还能够使用于光磁盘、光盘等的制造用途。
另外,在本实施方式中,根据需要,能够进行如下设计变更等:将磨削工序分为两个工序来依次进行,或省略粗抛光工序,或在镜面抛光工序之后进行化学强化工序。
此外,作为跌落强度对策,也可以进行玻璃基板的主表面以外的外周端面、内周端面的强化,作为玻璃基板中产生的损伤的边沿缓和处理,也可以对玻璃基板进行HF浸渍处理。
以上,根据本发明,能够提供一种既维持镜面抛光工序中的加工率又难以使抛光液成分蓄积在开口坑的抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法。另外,能够提供一种使抛光后的玻璃基板的表面性状良好、且搭载这种玻璃基板的磁记录介质具有优良的记录特性的抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法。
将上述的抛光垫以及使用该抛光垫的玻璃基板的制造方法的技术特征总结如下。
本发明一方面涉及一种抛光垫,在玻璃基板的镜面抛光工序中使用,该抛光垫在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径。
本发明的抛光垫由于具备设置了具有上述的最小曲率半径的倾斜部的分隔壁,因此,在镜面抛光工序中抛光液成分难以蓄积在开口坑。其结果,能够较高地维持加工率。
在所述的结构中,优选:所述抛光垫具有中心孔,所述开口坑形成在从所述抛光垫的外端面向中心孔方向离开100mm以上、且从内端面向外周方向离开100mm以上的中间区域。
通过在中间区域形成开口坑,在设置抛光垫的抛光平板,抛光液被保持在抛光平板的内外周的端部。因此,如使用本发明的抛光垫,作为平板整体所保持的抛光液成分的量得以增加,能够更高地维持加工率。
另外,本发明另一方面涉及一种玻璃基板的制造方法,具有使用抛光液并利用抛光垫对玻璃基板进行抛光的镜面抛光工序,所述镜面抛光工序使用如下抛光垫:在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径。
本发明的玻璃基板的制造方法使用具备分隔壁的抛光垫,在该分隔壁设置有具有如上所述的最小曲率半径的倾斜部。因此,在镜面抛光工序中抛光液成分难以蓄积在开口坑,不容易产生抛光液成分的凝集块。其结果,根据本发明的玻璃基板的制造方法,能够较高地维持加工率,能够制造表面性状良好的玻璃基板。
在所述的构成中,优选:所述抛光液含有胶体硅。
即使在抛光液将胶体硅作为磨粒含有的情况下,根据本发明的制造方法,也难以形成胶体硅的凝集块。因此,本发明的制造方法能够不用担心形成凝集块而使用在镜面抛光工序中使用频率高的胶体硅。
在所述的构成中,优选:所述抛光液的pH为5.0以上且7.0以下。
在本发明的制造方法中,如果设抛光液的pH为弱酸性区域的上述范围内,不仅能够防止胶体硅的凝集块的发生,而且也能够防止抛光平板等的装置的腐蚀和生锈(例如,由氧化铁造成的生锈)的发生。其结果,防止由于锈的发生造成的玻璃基板表面性状的恶化,可延长抛光平板等的装置的寿命。
实施例
下面,利用实施例详细说明本发明所涉及的抛光垫。此外,本发明的抛光垫并不受以下所示的实施例的任何限定。
<实施例1>
对2台16B型双面抛光机(浜井产业(株)制、16B型)的抛光平板(外径约φ1200、内径约的炸面饼圈状)上粘贴绒面革垫(Filwel公司制、NP225),进行了10小时的虚设工件的加工。在虚设工件的加工中,从负荷12kPa开始,随着时间的经过而降低负荷值而设为5kPa。设载体相对于抛光平板的自转速度为约2rpm,相对于平板的载体的公转速度为约10rpm。
在虚设工件的加工结束后,从双面抛光机剥离抛光垫,分别截取与抛光平板的半径240mm位置、400mm位置、540mm位置相当的位置这四处的抛光垫,使用共聚焦显微镜(基恩士(KEYENCE)公司制的激光显微镜、VK-9700)进行了300μm见方的三维测量。图8中示出上述截取位置。图8是说明抛光垫的截取位置的示意图。在图8中,参照符号R1表示抛光平板的半径240mm位置,参照符号R2表示抛光平板的半径400mm位置,参照符号R3表示抛光平板的半径540mm位置。
通过形状分析处理进行开口坑的加工方向的测量,计算出倾斜部的最小曲率半径。关于形状分析处理,针对300μm见方的测量范围测量三维形状,在通过倾斜校正、噪声去除进行形状校正之后,以使开口部的总面积成为整体的35%的方式设定基准高度来进行开口坑抽出处理,从抽出的开口坑中排除形状歪曲或尺寸极端小的开口坑后计算开口坑单独的平均面积,选择10个接近平均值的开口坑来进行该形状分析处理。针对所选择的10个开口坑,切出沿着加工方向(抛光平板的公转方向)的剖面,计算出倾斜部的最小曲率半径。表1中示出各个截取位置处的最小曲率半径。
使用所获得的抛光垫,通过以下方法制作了玻璃基板。
[坯料制造工序]
作为玻璃原材料,使用以SiO2、Al2O3、R2O(R=K、Na、Li)为主成分的铝硅酸盐玻璃,对熔融的玻璃原材料进行冲压成型制作了外径为67mm的圆板状的坯料。坯料的厚度为1.0mm。
[取芯及内外研磨工序]
使用具备圆筒状的金刚石砂轮的取芯钻在坯料的中心部形成了直径为约19.6mm的圆形的中心孔。使用鼓状的金刚石砂轮,将坯料的外周端面和内周端面内、外径加工成外径65mm、内径20mm。
[磨削工序]
使用双面磨削机(浜井产业(株)制、16B型)对坯料的两表面再次进行了磨削加工。作为磨削条件,金刚石丸使用#1700网目的构件,将负荷设为100g/cm2,将上平板的转速设为20rpm,将下平板的转速设为30rpm。
[内外抛光工序]
将坯料重叠100张,在该状态下,使用端面抛光机((株)馆野机械制作所制、TKV-1)对坯料的外周端面和内周端面进行了抛光加工。作为抛光机的刷毛,使用了直径为0.2mm的尼龙纤维。抛光液使用将平均粒径为3μm的氧化铈作为磨粒(抛光液成分)含有的泥浆。
[粗抛光工序]
使用双面抛光机(浜井产业(株)制、16B型)对坯料的两表面进行了粗抛光加工。抛光垫使用聚氨酯泡沫垫,磨粒使用粒径1μm的氧化铈磨粒。将负荷设为100g/cm2。
[镜面抛光工序]
使用双面抛光机(浜井产业(株)制、16B型)进一步精密地对坯料的两表面进行了抛光加工。作为抛光条件,抛光垫使用如上所述地制作的抛光垫,抛光液使用将平均粒径为20nm的胶体硅作为磨粒(抛光液成分)分散于水中而制成泥浆状的抛光液,设水与磨粒的混合比率为8:2。进一步使用含有硫酸的调整液调整了pH。另外,将负荷设为120g/cm2。
此外,在镜面抛光工序的前后,为了进行后述的加工率评价而测定了玻璃基板的重量。
[清洗工序]
对玻璃基板进行了刷洗。作为清洗液,使用了用超纯水(DI水)稀释将KOH与NaOH以1:1的质量比混合所得的溶液,并为了提高清洗能力而添加了非离子界面活性剂而得到的液体。清洗液的供应是通过喷射喷雾来进行的。在刷洗之后,为了去除残留于玻璃基板的表面的清洗液,在超声波槽中进行2分钟的水冲洗工序,并在超声波槽中进行2分钟的IPA清洗工序,最后,利用IPA蒸气使玻璃基板的表面干燥。
<实施例2>
将虚设工件的加工时间设为5小时,除此以外通过与实施例1同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。
<实施例3>
变更虚设工件的配置,将平板的中间部分设为虚设工件加工的对象,除此以外通过与实施例2同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。
<实施例4>
变更虚设工件的配置,仅将平板的中间以外的部分设为主要的虚设工件加工的对象,除此以外通过与实施例2同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。
<实施例5>
使用含有硫酸的添加剂,将pH调整为比实施例3低的值,除此以外通过与实施例3同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。
<实施例6>
使用含有硫酸的添加剂,将pH调整为比实施例3高的值,除此以外通过与实施例3同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。
<比较例1>
没有进行利用虚设工件的加工,除此以外通过与实施例1同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。图9中示出比较例1中使用的抛光垫。在图9中,参照符号14表示抛光垫的主表面。在比较例1的抛光垫的主表面14没有形成包括具有规定的最小曲率半径的倾斜部的开口坑。
<比较例2>
将虚设工件的加工时间设为15小时,除此以外通过与实施例1同样的方法制作了抛光垫,并使用所制作的抛光垫制作了玻璃基板。
针对通过实施例1~6和比较例1~2获得的玻璃基板,在通过在设定为1000℃的电炉中静置30分钟的热冲击来挑选不良品之后,进行了附着物检查、加工率评价以及读写试验。下面示出试验方法,并且在表1中示出结果。
[附着物检查]
针对经过清洗工序的玻璃基板,利用激光式表面检查装置(科天(KLA-TENCOR)公司制、OSA6100)测量了表面的附着物。另外,使用扫描型电子显微镜(SEM、(株)日立高新技术制、FE-SEM4800)进行测定,确定了附着物的种类。
<附着物的个数>
○:附着物的计数值小于15。
△:附着物的计数值为15以上且小于20。
×:附着物的计数值为20以上。
[加工率评价]
根据玻璃基板的镜面抛光工序前后的玻璃基板的重量计算出加工率。
<加工率>
A:加工率相对于比较例1超过90%。
B:加工率相对于比较例1超过80%且90%以下。
C:加工率相对于比较例1超过70%且80%以下。
D:加工率相对于比较例1为70%以下。
[读写试验]
在通过实施例1~6和比较例1~2获得的玻璃基板的主表面上设置磁性膜(记录层)来设为信息记录介质。具体地说,从玻璃基板侧起依次层叠了由Ni-Al构成的基底层(厚度约100nm)、由Co-Cr-Pt构成的记录层(厚度20nm)、由DLC(Diamond LikeCarbon:类金刚石)构成的保护膜(厚度5nm)。针对所获得的磁记录介质,使用搭载了DFH机构的磁头进行读写试验,记录了错误的产生张数。将样本数分别设为50张。在表1中示出结果。
<错误产生张数>
◎:错误产生张数小于5张。
○:错误产生张数为5张以上且小于10张。
△:错误产生张数为10张以上(但是,不是因抛光液成分的凝集块的存在所引起的错误)。
×:错误产生张数为10张以上。
表1
如表1所示,在使用开口坑的最小曲率半径脱离20μm以上且100μm以下的范围的比较例1的抛光垫制作的玻璃基板中,与使用实施例1~6的抛光垫制作的玻璃基板相比,附着物多,读写试验的结果也差。
另一方面,在使用实施例1和实施例2的抛光垫制作的玻璃基板中,附着物少,读写试验的结果也良好。并且,在使用实施例3的抛光垫制作的玻璃基板中,只有中间区域的开口坑满足最小曲率半径的条件,因此,加工率评价的结果也良好。
此外,在使用实施例5的抛光垫制作的玻璃基板中,判明出不是产生胶体硅的凝集块,而是产生了氧化铁的附着物。因此可知,读写试验的结果虽然由于氧化铁的存在而并不良好,但是该结果并不是因胶体硅的凝集块引起的。即,可知在小于pH5.0的低pH条件下,虽然有可能产生氧化铁,但是不会形成因胶体硅的凝集产生的附着物。
在实施例6中,由于抛光液是碱性的,因此,清洗性低,读写试验的结果稍达不到使用同样的片的实施例3。
符号说明
1、7、10 抛光垫
2、14 主表面
3 中心孔
4、4’、8 开口坑
5、9 分隔壁
6 倾斜部
11 外周端
12 内周端
13 中间区域
A 玻璃基板的公转方向
R1、R2、R3 截取位置。
Claims (5)
1.一种抛光垫,在玻璃基板的镜面抛光工序中使用,其特征在于:
该抛光垫在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,
一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,
在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,
该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径,
该抛光垫是在300μm见方的范围中至少存在10个所述开口坑的绒面革垫。
2.根据权利要求1所述的抛光垫,其特征在于:
所述抛光垫具有中心孔,
所述开口坑形成在从所述抛光垫的外端面向中心孔方向离开100mm以上、且从内端面向外周方向离开100mm以上的中间区域。
3.一种玻璃基板的制造方法,具有使用抛光液并利用抛光垫对玻璃基板进行抛光的镜面抛光工序,该玻璃基板的制造方法的特征在于:
所述镜面抛光工序使用如下抛光垫:
在与玻璃基板接触的主表面具有多个开口坑,
一开口坑和与该开口坑相邻的其它开口坑被分隔壁隔开,
在该分隔壁的侧面中的所述其它开口坑侧的侧面设置有倾斜部,
该倾斜部具有20~100μm的最小曲率半径,
该抛光垫是在300μm见方的范围中至少存在10个所述开口坑的绒面革垫。
4.根据权利要求3所述的玻璃基板的制造方法,其特征在于:
所述抛光液含有胶体硅。
5.根据权利要求3或4所述的玻璃基板的制造方法,其特征在于:
所述抛光液的pH为5.0以上且7.0以下。
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