CN104584126A - 磁盘用玻璃基板、磁盘以及磁盘用玻璃基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的磁盘用玻璃基板具有一对主表面、侧壁面、以及主表面与侧壁面之间的倒角面。在该磁盘用玻璃基板中，对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，算术平均粗糙度(Ra)在0.015μm以下，并且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。

Description

磁盘用玻璃基板、磁盘以及磁盘用玻璃基板的制造方法
技术领域
本发明涉及磁盘用玻璃基板、磁盘以及磁盘用玻璃基板的制造方法。
背景技术
当前，在个人计算机或者DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)记录装置等中，为了进行数据记录而内置有硬盘装置(HDD：Hard Disk Drive：硬盘驱动器)。特别是在笔记本型个人计算机等以可移动性为前提的设备中使用的硬盘装置中，使用在玻璃基板上设置有磁性层的磁盘，利用在磁盘的表面上稍微悬浮的磁头对磁性层记录或读取磁记录信息。作为该磁盘的基板，由于具有比金属基板(铝基板)等更难以发生塑性变形的性质，因而优选使用玻璃基板。
另外，应增大硬盘装置中存储容量的要求，寻求磁记录的高密度化。例如使用垂直磁记录方式，使磁性层中的磁化方向相对于基板的面为垂直方向，进行磁记录信息区域(记录位(bit))的微细化。由此，可以增大1张盘片基板中的存储容量。进而，为了进一步增大存储容量，还通过使磁头的记录再现元件部更加突出，从而极度缩短其与磁记录层的距离，进一步提高信息的记录再现精度(提高S/N比)。另外，这种磁头的记录再现元件部的控制被称作DFH(Dynamic Flying Height：动态飞行高度)控制机构，配备该控制机构的磁头被称作DFH头。对于与这种DFH头组合用于HDD的磁盘用玻璃基板的主表面，为了避免与磁头或从磁头上进一步突出的记录再现元件部的碰撞和接触，将该主表面制作成极其平滑的表面。
磁盘用玻璃基板具有一对主表面、侧壁面以及主表面与侧壁面之间的倒角面。以往，已知通过使磁盘用玻璃基板的侧壁面和/或倒角面的表面粗糙度成为规定的值以下或者使侧壁面和/或倒角面形成为所期望的形状，能够防止因与HDD内的主轴的摩擦而产生颗粒，并能够抑制磁头划碰故障和热粗糙故障等不良状况。例如，在专利文献1中记载了如下的内容等：以Rmax表示，使侧壁面和倒角面的表面粗糙度成为1μm以下，或者，在玻璃基板的侧壁面与倒角面之间、以及玻璃基板的主表面与倒角面之间中的至少一方，设置半径在0.003mm以上且小于0.2mm的曲面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-236561号公报
发明内容
发明所要解决的课题
尽管充分地减小了磁盘用玻璃基板的主表面的表面粗糙度，但是在该玻璃基板上形成磁性层来制作磁盘时，在使用了磁头的长时间的LUL耐久性试验中，存在发生磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况的情况。
因此，本发明的目的是提供难以引起磁头划碰故障和热粗糙故障等不良状况的磁盘用玻璃基板、磁盘以及磁盘用玻璃基板的制造方法。
解决问题的手段
本申请的发明人为了探究下述问题的原因而深入地进行了研究：尽管充分减小了主表面的表面粗糙度，但还是会引起磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况。结果发现，在产生不良状况的玻璃基板的主表面上附着有异物。该异物是胶态二氧化硅的微粒，在调查了其产生源之后发现，该异物还附着于玻璃基板的外周面及内周面的侧壁面和/或倒角面上。由此推测出：该异物是在镜面加工的研磨中使用的胶态二氧化硅的磨粒的一部分，是胶态二氧化硅的微粒残留在玻璃基板上所造成的。
本申请的发明人如下述这样思考了存在胶态二氧化硅的微粒附着于主表面上这样的情况的理由。
即使在充分减小了玻璃基板的外周面及内周面的侧壁面和/或倒角面的表面粗糙度的情况下，在表面上也存在细微的槽形状或孔形状。当在它们中存在大量比较深的槽(深槽)或深孔时，由于胶态二氧化硅的微粒进入该深槽内而附着于侧壁面和/或倒角面上。换言之，胶态二氧化硅的微粒被深槽所捕捉。尤其是在利用胶态二氧化硅的磨粒进行的主表面研磨中将玻璃基板保持于载具上进行的情况下，可以认为胶态二氧化硅的磨粒会在研磨过程中进入玻璃基板与载具之间的间隙，还会进入侧壁面和/或倒角面的深槽。虽然被用作磨粒的胶态二氧化硅的微粒的尺寸在以往是50nm左右，但近年来成为20nm以下的尺寸，从而更容易进入深槽。这样，存在下述情况：通过对最终研磨后的玻璃基板的清洗无法去除在侧壁面和/或倒角面上附着的胶态二氧化硅的微粒。可以认为：附着在侧壁面和/或倒角面上的胶态二氧化硅的微粒在最终研磨后的工序、即磁盘用玻璃基板的制造工序(例如，检查、包装等)或者磁盘的制造工序中从侧壁面和/或倒角面转移到主表面上。在胶态二氧化硅的微粒转移到主表面的情况下，在其上方层叠磁性层，则会在磁性层的表面上形成微小凹凸。并且，该微小凹凸成为磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况的原因。近年来，因为随着磁盘的高记录密度化而在磁头上搭载有DFH机构，所以磁盘表面与磁头的元件部之间的间隙变得极小(例如，2nm以下)，即使是比以往小的微粒也会残留在磁盘的主表面上，由此容易产生上述不良状况。
在此可以认为，在玻璃基板的侧壁面和/或倒角面上形成的深槽的数量越多，胶态二氧化硅的微粒更多地附着于侧壁面和/或倒角面的可能性越高。因为一直以来用于玻璃基板的表面粗糙度的指标(Ra、Rmax等)没有反映这样的深槽的数量，因此可以想到，即使在根据以往指标表面上充分减小了玻璃基板的侧壁面和/或倒角面的表面粗糙度的情况下，还是存在大量的胶态二氧化硅的微粒残留于玻璃基板的情况。
鉴于上述的情况，本申请发明人针对使胶态二氧化硅的微粒等细微的研磨磨粒难以残留在玻璃基板的侧壁面或倒角面上的表面特性进行了研究设计，并且由此发现能够抑制磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况，完成了本发明。
即，本发明的第1观点是一种磁盘用玻璃基板，其是具有一对主表面、侧壁面、以及主表面与侧壁面之间的倒角面的环型的磁盘用玻璃基板，该磁盘用玻璃基板的特征在于，对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，算术平均粗糙度(Ra)在0.015μm以下，并且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。
在上述磁盘用玻璃基板中优选的是，对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度截面积的负荷率为20％～80％的范围内的粗糙度百分比的变化量是25％以下。
在上述磁盘用玻璃基板中优选的是，对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，最大高度(Rz)是0.15μm以下。
在上述磁盘用玻璃基板中优选的是，算术平均粗糙度(Ra)和/或最大高度(Rz)以及粗糙度截面积的负荷率曲线是对侧壁面和/或倒角面上的规定的尺寸的区域进行测量而得到的。
在上述磁盘用玻璃基板中优选的是，上述侧壁面和倒角面中的至少任意一个面是上述玻璃基板的外周侧的面，更优选是侧壁面。
本发明的第2观点是一种磁盘，其特征在于，在上述磁盘用玻璃基板的表面上至少形成有磁记录层。
本发明的第3观点是一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括研磨处理，在所述研磨处理中，对具备一对主表面、侧壁面、以及主表面与侧壁面之间的倒角面的环型的玻璃基板，使用包含研磨磨粒的研磨液进行主表面的研磨，该磁盘用玻璃基板的制造方法的特征在于，在所述玻璃基板中，对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，算术平均粗糙度(Ra)在0.015μm以下，并且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。
发明效果
根据上述磁盘用玻璃基板、磁盘以及磁盘用玻璃基板的制造方法，能够难以引起磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况。
附图说明
图1A是示出实施方式的磁盘用玻璃基板的外观形状的图。
图1B是将实施方式的磁盘用玻璃基板外周侧的端部的截面放大并示出的图。
图2是示出实施方式的磁盘用玻璃基板的粗糙度截面积的负荷率曲线的图。
图3是示出实施方式的磁盘用玻璃基板的侧壁面或倒角面的截面形状的一例的图。
图4是示出实施方式的磁盘用玻璃基板的粗糙度截面积的负荷率曲线的图。
图5A是说明实施方式中的玻璃基板的研磨方法的图。
图5B是说明实施方式中的玻璃基板的研磨方法的图。
图5C是说明实施方式中的玻璃基板的研磨方法的图。
图6是说明实施方式中的玻璃基板的研磨方法的图。
具体实施方式
以下，详细说明本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法。
[磁盘用玻璃基板]
作为本实施方式中的磁盘用玻璃基板的材料，可以使用铝硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃等。尤其是从可以实施化学强化并且可以制作主表面平坦度和基板强度优异的磁盘用玻璃基板这些方面考虑，可以优选使用铝硅酸盐玻璃。
对本实施方式的磁盘用玻璃基板的组成不作限定，但本实施方式的玻璃基板优选为由如下组成构成的铝硅酸盐玻璃：换算成氧化物基准，以摩尔％表示，含有50％～75％的SiO2；1％～15％的Al2O3；合计为5％～35％的选自Li2O、Na2O和K2O中的至少1种成分；合计为0％～20％的选自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的至少1种成分；以及合计为0％～10％的选自ZrO2、TiO2、La2O3、Y2O3、Ta2O5、Nb2O5和HfO2中的至少1种成分。
例如如日本特开2009-99239号公报所公开的那样，本实施方式的玻璃基板也可以优选是由如下组成构成的无定形的铝硅酸盐玻璃：以质量％表示，含有57％～75％的SiO2；5％～20％的Al2O3(但是，SiO2和Al2O3的总量在74％以上)；合计超过0％且在6％以下的ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、La2O3、Y2O3以及TiO2；超过1％且在9％以下的Li2O；5％～18％的Na2O(但是，质量比Li2O/Na2O在0.5以下)；0％～6％的K2O；0％～4％的MgO；超过0％且在5％以下的CaO(但是，MgO与CaO的总量在5％以下，而且CaO的含有量多于MgO的含有量)；以及0％～3％的SrO+BaO。
本实施方式的玻璃基板可以是Tg在650℃以上的耐热玻璃。能够在这样的玻璃基板上形成能量辅助磁记录方式用的磁性膜，进而能够达成高记录密度化。
此外，上述玻璃还优选形成为无定形的铝硅酸盐玻璃。这是因为，无定形的铝硅酸盐玻璃不像结晶化玻璃那样含有结晶构造，因此是均匀的结构，能够获得极平滑的表面。
在图1A及图1B中示出了实施方式的磁盘用玻璃基板的外观形状。如图1A所示，本实施方式中的磁盘用玻璃基板是形成有内孔2的环型的薄板的玻璃基板。虽然没有过问磁盘用玻璃基板的尺寸，但适合采用例如标称直径为2.5英寸的磁盘用玻璃基板。
图1B是将实施方式的磁盘用玻璃基板外周侧的端部的截面放大并示出的图。如图1B所示，磁盘用玻璃基板具有一对主表面1p、沿着与一对主表面1p垂直的方向配置的侧壁面1t、以及在一对主表面1p与侧壁面1t之间配置的一对倒角面1c。虽未图示，但磁盘用玻璃基板的内周侧的端部也同样形成有侧壁面和倒角面。此外，倒角面在剖视观察时也可形成为圆弧状。
本实施方式的磁盘用玻璃基板形成为侧壁面及倒角面中的至少任意一个面的表面特性至少满足以下两个必要条件1、2这样的形状：
(必要条件1)算术平均粗糙度(Ra)是0.015μm以下，
(必要条件2)在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上(参照图2)。
图2是在侧壁面和/或倒角面的粗糙度截面积的负荷率曲线中关于上述必要条件2进行示出的图。
这里，“粗糙度百分比”是指，在作为对象的表面(或表面形状的测量数据)中，当假定在某一高度以与该表面平行的平面将该表面切断时，利用将最高高度设为0％且将最低高度设为100％的百分比(％)来表示该切断高度的水平(切断水平)的值。“粗糙度截面积的负荷率”是指，利用百分比(％)来表示在特定的切断水平处将该表面切断时的切断面的面积相对于该表面所存在的区域的面积(即，是从与切断面垂直的方向观看时的该表面区域的面积，而不是该表面的表面积。)的比例所得到的值。“粗糙度截面积的负荷率曲线”是指关于作为对象的表面来表示对纵轴取粗糙度百分比、且对横轴取粗糙度截面积的负荷率时的两者之间的关系的曲线。
当侧壁面和/或倒角面的算术平均粗糙度(Ra)大于0.015μm时，异物被表面的凸凹捕捉而容易附着，所以规定了必要条件1。
关于规定必要条件2的理由，参照图2及图3进行说明。图3是举例示出与侧壁面和/或倒角面对应的玻璃基板的截面的微小区域的图，在纸面的纵方向上显示粗糙度百分比。这里如图3所示，在侧壁面和/或倒角面的表面特性中，将粗糙度百分比超过60％的槽(凹部)称为“深槽”。虽然这样的深槽是极微小且狭窄的槽，但在制作玻璃基板时，在通过胶态二氧化硅等的微粒研磨主表面时，该微粒有时会进入深槽内并残留于侧壁面和/或倒角面。进入深槽内的微粒转移附着(再次释放出)到主表面上成为磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况的原因。因此，以尽量降低残留于侧壁面和/或倒角面上的胶态二氧化硅微粒的数量为目的，在侧壁面和/或倒角面的表面特性中，深槽的数量较少是优选的。根据此观点，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，使粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。由此，深槽(即，粗糙度百分比超过60％的槽)的数量变得极少(负荷率小于整体的5％)。在图2的粗糙度截面积的负荷率曲线中，如果将从100(％)减去粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率(％)所得的值设为r60，则可认为r60的值与在侧壁面和/或倒角面上形成的深槽的数量高度相关。
尤其，在利用胶态二氧化硅等的微粒研磨主表面时将玻璃基板安装于载具上来进行的情况下，微粒会进入玻璃基板的外周侧端部与载具之间的间隙，因此，如果在侧壁面和/或倒角面上形成有深槽，则胶态二氧化硅等的微粒容易被该深槽所捕捉。由此，关于玻璃基板的外周侧及内周侧的侧壁面和/或倒角面中的外周侧，优选满足上述必要条件2。另外，玻璃基板的外周侧的侧壁面及倒角面中的侧壁面在研磨主表面时与载具的内周面接触，由此，胶态二氧化硅等的微粒与玻璃基板的外周侧的侧壁面抵接，从而以将微粒填入到外周侧的侧壁面上的深槽内的方式起作用。因此，为了使这样的作用难以产生，在玻璃基板的外周侧的侧壁面和倒角面中，特别是关于侧壁面，满足上述必要条件2是更加优选的。
此外，对于本实施方式的磁盘用玻璃基板来说，更加优选的是，关于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性，还满足以下的必要条件3。
(必要条件3)在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比在粗糙度截面积的负荷率为20％～80％的范围内的变化量在25％以下(参照图4)。
图4是在侧壁面和/或倒角面的粗糙度截面积的负荷率曲线中关于上述必要条件3进行示出的图。
进一步优选满足必要条件3的理由如下。只要满足上述必要条件2，粗糙度截面积的负荷率为20％～80％的范围在玻璃基板的表面特性中就是不包含深槽的区域。通过满足必要条件3，在该区域内，成为深度比较浅的槽形成得更均匀的表面特性，所以能够减小胶态二氧化硅的微粒进入或者附着于深槽以外的区域的可能性。
此外，在上述磁盘用玻璃基板中，优选的是，算术平均粗糙度(Ra)以及粗糙度截面积的负荷率曲线是针对侧壁面和/或倒角面上的规定的尺寸的区域测量出的(表面粗糙度)。这是因为，在磁盘用玻璃基板的侧壁面和/或倒角面上有时会存在筋状的槽(或者擦痕)，但当通过线粗糙度对算术平均粗糙度(Ra)和粗糙度截面积的负荷率曲线进行测量时，由于其测量方向，上述筋状的槽有时不会反映在测量结果中。
另外，对于本实施方式的磁盘用玻璃基板，优选的是，关于侧壁面及倒角面中的至少任意一个面的表面特性，最大高度(Rz)在0.15μm以下。通过使最大高度(Rz)在0.15μm以下，在侧壁面或倒角面上产生的槽的深度变浅，所以胶态二氧化硅的微粒难以附着(残留)于表面。
[磁盘用玻璃基板的制造方法]
以下，关于本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法，对每个处理进行说明。不过，各个处理的顺序可适当进行变换。
(1)板状玻璃的成型和粗磨削处理
例如在利用浮法形成板状玻璃之后，从该板状玻璃切出成为磁盘用玻璃基板的基础的规定的形状的玻璃坯板。例如也可以通过使用了上模和下模的压力成型来使玻璃坯板成型，以取代浮法。此外，玻璃坯板不限于这些方法，还可以采用下拉法、再拉法、熔融法等公知的制造方法进行制造。
此外，可根据需要对玻璃坯板的两个主表面进行采用游离磨粒的粗磨削加工。
(2)内孔形成处理
利用圆筒状的金刚石钻头，在圆板状玻璃坯板的中心部形成内孔，形成圆环状的玻璃基板。
(3)形状加工处理
在内孔形成处理后，进行用于在端部(外周端部及内周端部)形成倒角面的形状加工处理。在形状加工处理中，首先，例如使用粒度#400的电镀金刚石磨具等对圆环状的玻璃基板的外周端部及内周端部进行磨削，并以比较高的速度制成倒角形状。然后，利用例如粒度#2000的树脂结合金刚石磨具等虽然研磨速率低但不会对端部表面造成损伤的磨具，将倒角面研磨至接近于镜面的表面特性。
(4)端面研磨处理
接着，进行圆环状的玻璃基板的端面研磨(边缘抛光)。
在端面研磨中，通过沿着磁力线保持磁性浆料来形成磁性浆料的块，使该块与玻璃基板的内周端面及外周端面接触相对移动，由此进行玻璃基板的内周端面与外周端面的研磨。能够同时研磨侧壁面和倒角面。此外，端面研磨处理中的加工余量例如是1μm～5μm左右。在磁性浆料中使用了磁粘性流体和作为研磨磨粒的例如氧化铈或氧化锆等的微粒。磁粘性流体采用了例如含有非极性油和界面活性剂的流体，所述非极性油含有3g/cm3～5g/cm3的由0.1μm～10μm的Fe构成的磁性体微粒。非极性油或极性油例如在室温(20℃)下且在非磁化状态下具有1～20(Pa·秒)的粘度。通过进行端面研磨，可去除玻璃基板的端面处的因附着有灰尘等所造成的污染或伤痕等损伤，并能够防止产生热粗糙故障或防止钠或钾等成为腐蚀的原因的离子析出。本实施方式的端面研磨与以往的基于研磨刷的端面研磨的方式相比，能够实现极精密且高品质的加工。具体地说，还能够极大地减小表面的粗糙度或起伏，从而在表面上难以产生深槽。
这里，对端面研磨更详细地进行说明。图5A～图5C以及图6是说明本实施方式的端面研磨中的研磨方法的一例的图。
进行端面研磨的装置10利用产生磁力的单元和磁性浆料进行玻璃基板的端面研磨。对进行端面研磨的装置10的概要进行说明，如图5A所示，装置10包含作为永久磁铁的一对磁铁12、14、隔离件16以及由非磁体例如不锈钢构成的圆筒形状的管18。磁铁12、14和隔离件16内置于管18内。进行端面研磨的玻璃基板被未图示的保持工具把持。使管18贯通被保持工具把持的玻璃基板的内孔，使后述的磁性浆料的块20(参照图5C、图6)与玻璃基板的内周端面进行接触。另外，如图6所示，在玻璃基板的外周端面的附近也可以配置管18。使通过该管18内的磁铁12、14形成的块20与玻璃基板的外周端面在接触的状态下相对移动，由此进行玻璃基板的外周端面的研磨。把持装置10的管18和保持玻璃基板的未图示的保持工具与未图示的驱动电机机械连接。使管18和保持工具旋转，从而使玻璃基板的端面与块20相对移动，由此使它们以例如500rpm～2000rpm相对旋转，从而能够研磨玻璃基板的内周端面以及外周端面。此外，也可以将各个管18和保持工具固定，仅使玻璃基板进行旋转，由此使玻璃基板的端面与块20相对移动。
此外，虽然在图6中示出了同时进行玻璃基板的内周端面与外周端面的研磨的情况，但不限于这样的情况。也可以分别进行玻璃基板的内周端面与外周端面的研磨。
更具体地说明端面研磨，磁铁12和磁铁14相互接近作为磁力产生单元发挥功能，形成如图5B所示的磁力线19。该磁力线19以从磁铁12、14的中心向外侧突出的方式行进，而且在玻璃基板的厚度方向上行进。例如为了在管18的外周形成如图5C所示的磁性浆料的块20，在磁铁12、14之间设置由非磁体构成的隔离件16。
磁力产生单元的磁通密度只要设定为可形成磁性浆料的块20的程度即可，但是，考虑到高效地进行端面研磨这一点，优选是0.3特斯拉～5特斯拉。
此外，在图5A～图5C以及图6所示的例子中，虽然采用永久磁铁作为磁力产生单元，但也可以采用电磁铁。另外，也可以不使用隔离件16，而是将磁铁12、14固定在管18中，确保磁铁12的N极的端面与磁铁14的S极的端面之间的分开距离固定。
作为在磁性浆料中含有的研磨磨粒，可采用氧化铈、胶态二氧化硅、氧化锆、氧化铝磨粒、金刚石磨粒等公知的玻璃基板的研磨磨粒。研磨磨粒的粒径例如是0.5μm～3μm。通过采用该范围的研磨磨粒，能够良好地研磨玻璃坯板的内侧端面。在磁性浆料中例如含有1vol％～20vol％的研磨磨粒。
通过进行本实施方式的端面研磨处理，关于玻璃基板的侧壁面和/或倒角面的表面特性，能够使算术平均粗糙度(Ra)成为0.015μm以下，而且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，能够使粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。
(5)精磨削处理
在精磨削工序中，使用具备行星齿轮机构的双面磨削装置对圆环状的玻璃基板的主表面进行磨削加工。作为在精磨削处理中使用的固定磨粒，例如可以使用通过树脂结合剂等的粘合剂固定金刚石磨粒而成的磨削垫。双面磨削装置具有上下成一对的定盘(上定盘以及下定盘)，安装在载具上的圆环状的玻璃基板被夹持在上定盘与下定盘之间。并且，通过对上定盘和下定盘中的任意一方或双方进行移动操作，来使玻璃基板和各定盘相对移动，由此能够磨削玻璃基板的两个主表面。
(6)第1研磨(主表面研磨)处理
接着，对进行了磨削的玻璃基板的主表面实施第1研磨。第1研磨的目的是通过精磨削来去除残留在主表面上的伤痕、变形，并调整起伏、微小起伏。
在第1研磨处理中，也使用具备行星齿轮机构的双面研磨装置。在该研磨装置中，在下定盘的上表面和上定盘的底面上安装有整体上是圆环形状的平板的研磨垫，在行星齿轮机构的动作过程中，研磨垫相对于安装在载具上的玻璃基板被按压。研磨垫的材质例如是聚氨酯泡沫，可优选采用浸渍有磨粒的材质。对研磨装置使用了含有例如平均粒径是0.1μm～5μm左右的氧化铈或氧化锆作为研磨磨粒的研磨液。所谓平均粒径(D50)是指以体积分率计算出的累计体积频率在从粒径较小的一方起进行计算时达到50％的粒径。
在第1研磨处理中，针对玻璃基板的主表面的表面凹凸进行研磨，以使粗糙度(Ra)成为0.5nm以下，且使微观波纹度(MW-Rq)成为0.5nm以下。这里，微观波纹度能够以作为主表面上的100μm～500μm的波长范围的粗糙度计算出的RMS(Rq)值来表示，例如，可利用光学式的表面形状测量装置进行测量。
主表面的粗糙度可通过由JIS B0601：2001规定的算术平均粗糙度Ra来表示，例如可利用AFM进行测量。在本申请中，在1μm×1μm角的测量区域内，可采用以512×512像素的分辨率进行测量时的算术平均粗糙度Ra。
(7)化学强化处理
接着，对第1研磨后的玻璃基板进行化学强化。
作为化学强化液，可采用例如硝酸钾与硫酸钠的混合盐的溶液等。
这样，通过将玻璃基板浸渍在化学强化液中，由此，玻璃基板的表层的锂离子及钠离子分别被置换为化学强化液中的离子半径相对较大的钠离子及钾离子，强化了玻璃基板。
(8)第2研磨(最终研磨)处理
接着，对进行了化学强化且充分清洗的玻璃基板实施第2研磨。第2研磨以主表面的镜面研磨作为目的。第2研磨的加工余量优选为5μm以下。
在第2研磨中，例如可以使用与在第1研磨中所使用的装置相同的研磨装置。此时，与第1研磨的不同之处在于，游离磨粒的种类和粒子尺寸不同，以及树脂抛光件的硬度不同。树脂抛光件例如可采用聚氨酯泡沫的毛皮类型的软质抛光件。另外，以ASKER-C硬度表示，优选设定在70～90的范围内。
作为用于第2研磨的游离磨粒，例如采用在浆料中混合的胶态二氧化硅等的微粒。胶态二氧化硅的磨粒的平均粒径(D50)例如是50nm以下，更优选为20nm以下。通过使用平均粒径为20nm以下的胶态二氧化硅的磨粒，能够获得极平滑的主表面。
通过清洗研磨后的玻璃基板，获得了磁盘用玻璃基板。
此外，在本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法中，对于经过(4)的端面研磨处理后的玻璃基板，关于侧壁面和/或倒角面的表面特性，算术平均粗糙度(Ra)是0.015μm以下，并且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。因此，即使在第2研磨处理中使用的胶态二氧化硅的平均粒径是20nm以下的大小时，也能够防止胶态二氧化硅的微粒进入侧壁面和/或倒角面的槽(或谷)中而附着于侧壁面和/或倒角面。
[磁盘]
利用磁盘用玻璃基板如以下这样获得磁盘。
磁盘例如成为这样的结构：在磁盘用玻璃基板(以下，仅称为“基板”。)的主表面上，从接近主表面的一方依次至少层叠有附着层、基底层、磁性层(磁记录层)、保护层、润滑层。
例如将基板导入已进行了抽真空的成膜装置内，利用DC磁控溅射法在Ar氛围中，在基板的主表面上从附着层依次成膜至磁性层。作为附着层，例如可采用CrTi，作为基底层例如可采用CrRu。作为磁性层，例如可采用CoPt系列合金。另外，也可以形成L10有序结构的CoPt系合金或FePt系合金来构成热辅助磁记录用的磁性层。在上述成膜后，例如通过CVD法并使用C2H4来形成保护层，然后对表面进行导入氮气的氮化处理，由此能够形成磁记录介质。之后，例如通过浸渍涂敷法在保护层上涂敷PFPE(全氟聚醚)，由此能够形成润滑层。
所制作的磁盘优选与搭载有DFH(Dynamic Flying Height：动态飞行高度)控制机构的磁头一起安装在作为磁记录再现装置的HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)中。
[实施例、比较例]
为了确认本实施方式的磁盘用玻璃基板的效果，利用制造出的玻璃基板制作了2.5英寸的磁盘，进行了LUL耐久试验，并调查了是否发生磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况。
制造出的磁盘用玻璃基板的玻璃组成如下所述。
[玻璃的组成]
是由如下组成构成的无定形的铝硅酸盐玻璃：以质量％表示，具有65.08％的SiO2、15.14％的Al2O3、3.61％的Li2O、10.68％的Na2O、0.35％的K2O、0.99％的MgO、2.07％的CaO、1.98％的ZrO2、0.10％的Fe2O3，其玻璃化转变温度为510℃。
[实施例、比较例的磁盘用玻璃基板的制作]
通过按照顺序进行上述制造方法的各个处理，制作了实施例的磁盘用玻璃基板。这里，
在(1)的玻璃坯板的成型中采用了压力成型方法。在粗磨削中使用了氧化铝系游离磨粒。
在(3)的形状加工处理中，依次使用了粒度#400的电镀金刚石磨具、粒度#2000的树脂结合金刚石磨具，在玻璃基板的外周端部及内周端部形成倒角面。
在(4)的端面研磨中，使用了图5所示的研磨用装置进行基于磁性浆料的端面研磨。此时，为了研磨玻璃基板的端面而使用的研磨浆料采用了使氧化铈的研磨磨粒分散于磁性流体中而成的浆料，该磁性流体是使Fe的微粒分散于非磁性油中而成的。此外，通过适当调整(4)的处理中的倒角面的加工余量和加工条件，分开制作了表1的实施例。
在(5)的精磨削中，使用了在定盘上粘贴有固定磨粒的磨削装置进行磨削，该固定磨粒是利用树脂结合剂固定金刚石磨粒而成的。
在(6)的第1研磨中，使用了具备行星齿轮机构的研磨装置进行研磨。使用了包含氧化铈磨粒的研磨液，并且使用了硬质聚氨酯垫作为研磨垫。
在(7)的化学强化中，使用了硝酸钾与硝酸钠的混合液等作为化学强化液进行化学强化。
(8)的第2研磨是与第1研磨相同地使用了具备行星齿轮机构的研磨装置进行的。使用了软质抛光件(毛皮)的研磨垫(ASKER-C硬度为75的聚氨酯泡沫)作为抛光件。作为游离磨粒，使用了胶态二氧化硅(平均粒径(D50)：30nm)。此外，对粒度分布进行了确认，还包含粒径为20nm的胶态二氧化硅。经过以上工序获得了磁盘用玻璃基板。制作出的磁盘用玻璃基板是标称2.5英寸尺寸(内径20mm、外径65mm、板厚0.635mm)的磁盘用基板。利用AFM测量了主表面的表面粗糙度，以Ra表示是0.2nm以下。
另一方面，每当制作比较例的磁盘用玻璃基板时，在(3)的形状加工中，使用了粒度#400的电镀金刚石磨具来形成倒角面。此外，在比较例中没有进行使用粒度#2000的树脂结合金刚石磨具的磨削。另外，在(4)的端面研磨中，将氧化铈用作游离磨粒，通过研磨刷来研磨玻璃基板的端面。此外，还通过适当调整(3)和(4)的处理中的倒角面的加工余量和加工条件来分开地制作了比较例。(3)和(4)以外的处理与实施例相同。
通过调整在端面研磨中使用的氧化铈磨粒的平均粒径，如表1所示地调整了实施例及比较例的磁盘用玻璃基板的倒角面和侧壁面的表面粗糙度。另外，通过使磁力研磨的研磨条件中的玻璃基板与磁铁的相对速度增减，调整了粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率。实施例1～3的倒角面和侧壁面的最大高度(Rz)在0.15μm以下。
此外，根据在以下的测量条件下利用激光显微镜在50μm四方的评价区域内测量表面形状所得到的数据，获得了所制作的磁盘用玻璃基板的倒角面和侧壁面的算术平均粗糙度(Ra)、粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率。
[激光显微镜]
分辨能力：0.7nm
观察倍率：1000倍
Z轴测量间距：0.1μm
截止值λs：0.08μm
截止值λc：0.25mm
利用显微镜和SEM来观察实施例及比较例的磁盘用玻璃基板的侧壁面上的100μm四方的区域，对附着的异物的数量进行了评价。评价基准如以所述，○和◎为合格。
[评价基准]
◎：0～1个
○：2～5个
△：6～19个
×：20个以上
【表1】
如表1所示，可知：通过使算术平均粗糙度(Ra)在0.015μm以下，并且在粗糙度截面积的负荷率曲线中，使粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上，由此，附着的异物的数量的评价能够满足标准。这可以认为是由于在测量区域内异物进入的深槽的数量变得非常少。
接着，将算术平均粗糙度(Ra)和粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率维持为与实施例1相同的值，同时使磁力研磨的研磨条件中的作为磁性材料的Fe的微粒的粒子尺寸适当进行变化，由此，如表2所示这样调整了粗糙度截面积的负荷率为20％～80％的范围内的粗糙度百分比的变化量(实施例4～9)。针对实施例4～9的磁盘用玻璃基板评价了附着的异物的数量，如表2所示，可知：通过使粗糙度截面积的负荷率为20％～80％的范围内的粗糙度百分比的变化量在25％以下，附着的异物的数量的评价变得更加良好(实施例7～9)。这可以认为是因为：在侧壁面上，深度比较浅的槽形成得更均匀，因此异物更加难以残留。
【表2】
此外，还制作了通过在所获得的实施例及比较例的磁盘用玻璃基板上形成磁性层等而成的磁盘，进行LUL耐久试验(60万次)并作出了评价。所谓LUL耐久试验是指这样的试验：在使构成磁盘的硬盘驱动器(HDD)进入到温度70℃、湿度80％的恒温恒湿层的状态下，使磁头在斜坡(ランプ)上与ID限位器(IDストッパー)之间不停地动作进行往复运动(寻道动作)，并调查试验后的磁头受污染或磨耗等异常的产生。对于8万次/日×7.5日＝60万次的LUL试验的结果，利用显微镜放大磁头ABS面进行目视，在发现污染物的附着或磨耗、缺口时评价为不合格。
在上述实施例和比较例的LUL耐久试验中，实施例是合格的，比较例是不合格的。在对LUL耐久试验中不合格的比较例的原因进行调查后发现，在玻璃基板与磁性层之间附着有粒子，在进行了该粒子的组成分析之后发现粒子是胶态二氧化硅的微粒。即可知，在第2研磨中使用的胶态二氧化硅的磨粒的残存物附着在玻璃基板的主表面上是上述耐久试验不合格的原因。由此可知，通过将侧壁面和/或倒角面设定为实施例这样的表面特性，就难以引起磁头划碰故障或热粗糙故障等不良状况。
以上，虽然详细说明了本发明的磁盘用玻璃基板，但本发明不受上述实施方式限定，显然可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种改良或变更。

Claims (8)

1.一种磁盘用玻璃基板，其是具有一对主表面、侧壁面、以及主表面与侧壁面之间的倒角面的环型的磁盘用玻璃基板，该磁盘用玻璃基板的特征在于，
对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，算术平均粗糙度(Ra)在0.015μm以下，并且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。
2.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度截面积的负荷率为20％～80％的范围内的粗糙度百分比的变化量是25％以下。
3.根据权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，最大高度(Rz)是0.15μm以下。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
算术平均粗糙度(Ra)和/或最大高度(Rz)以及粗糙度截面积的负荷率曲线是对侧壁面和/或倒角面上的规定的尺寸的区域进行测量而得到的。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
所述侧壁面和倒角面中的至少任意一个面是所述玻璃基板的外周侧的面。
6.根据权利要求5所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，
所述玻璃基板的外周侧的面是侧壁面。
7.一种磁盘，其特征在于，
在权利要求1～6所述的磁盘用玻璃基板的表面上至少形成有磁记录层。
8.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括研磨处理，在所述研磨处理中，对具备一对主表面、侧壁面、以及主表面与侧壁面之间的倒角面的环型的玻璃基板，使用包含研磨磨粒的研磨液进行主表面的研磨，该磁盘用玻璃基板的制造方法的特征在于，
在所述玻璃基板中，对于侧壁面和倒角面中的至少任意一个面的表面特性来说，算术平均粗糙度(Ra)在0.015μm以下，并且，在粗糙度截面积的负荷率曲线中，粗糙度百分比为60％处的粗糙度截面积的负荷率在95％以上。
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