CN105074823B - 磁盘用玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃基板和磁盘的制造方法 - 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,该方法即便在使用HDI传感器的情况下,也能够降低可引起磁头碰撞的异物缺陷。本发明包括下述研磨处理:使包含胶态二氧化硅的研磨液和研磨垫与玻璃基板的表面接触,对玻璃基板表面进行镜面研磨。作为研磨液,选择不含有含Al、Si和O的各元素的异物的研磨液,在将玻璃基板作成磁盘并用磁头进行记录再生时,上述各元素可抑制记录再生;利用该研磨液进行研磨处理。
Description
技术领域
本发明涉及在搭载于硬盘驱动器(下文中简称为“HDD”)等磁记录装置的磁盘中所用的磁盘用玻璃基板及其制造方法。
背景技术
作为搭载于HDD等磁记录装置的一种信息记录介质,存在磁盘。磁盘是在基板上形成磁性层等薄膜而构成的,作为该基板过去一直使用铝基板。但是,最近,随着记录的高密度化的要求,与铝基板相比玻璃基板能够使磁头和磁盘之间的间隔变得更窄,因此玻璃基板所占有的比例逐渐升高。另外,对玻璃基板表面高精度地进行研磨以使磁头的悬浮高度尽量下降,由此实现记录的高密度化。近年来,对HDD越来越多地要求更大的存储容量化和价格的低廉化,为了实现这样的目的,磁盘用玻璃基板也需要进一步的高品质化、低成本化。
如上所述,为了进行对于记录的高密度化所必须的低飞行高度(悬浮量)化,磁盘表面必须具有高平滑性。为了得到磁盘表面的高平滑性,结果要求具有高平滑性的基板表面,因此需要对玻璃基板表面进行高精度的研磨。
在现有的玻璃基板的研磨方法中,一边供给含有氧化铈或胶态二氧化硅等金属氧化物的研磨材料的浆料(研磨液),一边使用聚氨酯等抛光材料的研磨垫来进行研磨。具有高平滑性的玻璃基板可以在利用例如氧化铈系研磨材料进行研磨后,进一步通过使用了胶态二氧化硅磨粒的抛光研磨(镜面研磨)而获得。
此处,例如专利文献1中记载了一种磁盘用玻璃基板,其对基板的表面缺陷的形状和个数进行了管理,能够抑制搭载有飞行高度非常小的磁头的HDD中的不良情况的发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/001843号
发明内容
发明要解决的课题
现在的HDD中,例如,每一张2.5英寸型(直径65mm)的磁盘能够存储320千兆字节程度的信息,但是要求实现记录的更高密度化、例如750千兆字节、进而1太字节。伴随着这种近年来的HDD的大容量化的要求,提高基板表面品质的要求也比迄今为止更加严格。在面向上述那样的例如750千兆字节的磁盘的下一代基板中,由于基板对HDD的可靠性所产生的影响变大,因此不仅是基板表面的粗糙度,而且在不存在异物缺陷等表面缺陷的方面也要求对现有产品进行进一步的改善。
在下一代基板中基板对HDD的可靠性所产生的影响变大是基于下述理由。
可以举出磁头的悬浮量(磁头与介质(磁盘)表面的间隙)的大幅降低(低悬浮量化)。这样一来,磁头与介质的磁性层的距离接近,因此能够在更小的区域记入信号及拾取更小的磁性颗粒的信号,能够实现记录的高密度化。近年来,使磁头搭载了被称为DFH(Dynamic Flying Height,动态飞行高度)控制的功能。该功能并不是降低滑块的悬浮量,而是利用在磁头的记录再生元件部附近内置的加热器等加热部的热膨胀,仅使记录再生元件部向介质表面方向突出(接近)。可以预计:今后,通过该DFH功能,磁头的元件部与介质表面的间隙变得极小,小于2nm。在这种状况下,使基板表面的平均粗糙度变得极小,结果可知:若存在以往未成为问题的异物缺陷等表面缺陷,则突出的磁头的记录再生元件部与异物缺陷发生碰撞,这种磁头与异物缺陷的碰撞再三发生时,会对磁头的驱动产生影响,有可能引起因元件劣化导致的读取不良这样的重大故障。
另外,在上述专利文献1中,作为被认为在具备DFH功能的磁头(下文中简称为“DFH磁头”)那样的飞行高度非常小的磁头中产生影响的缺陷,举出了凸区域宽的凸状异物缺陷。对于这种凸区域宽的缺陷,例如与凸区域尖锐的缺陷相比,与磁头接触的面积相对较大,对磁头施加较大的碰撞能量,结果磁头有可能发生碰撞。
近年来,作为能够防止因存在上述专利文献1中记载的凸区域宽的缺陷所导致的DFH磁头的碰撞的技术,提出了使用搭载了HDI(Head Disk Interface,头盘界面)传感器的DFH磁头的技术。
该HDI传感器是指接触检测传感器,检测出磁盘表面的凸状缺陷(突起物)。HDI传感器例如由MR(magnetoresistive,磁阻)元件构成,利用过温(Thermal Asperity)现象进行检测。
通过使用搭载有该HDI传感器的DFH磁头,检测出基于该HDI传感器的磁盘表面的状态,基于该检测结果来控制在磁盘表面上扫描的DFH磁头的写入元件和读入元件中的至少一个元件的突出量,从而认为能够避免在磁盘表面存在的凸状缺陷与写入·读入元件的接触。总之,可以认为:通过使用HDI传感器,能够检测出磁盘表面的状态,因此即使存在上述专利文献1中记载的凸区域宽的缺陷,在DFH磁头通过该缺陷前,控制写入·读入元件的突出量,也能够避免这些元件与缺陷发生接触。
然而,根据本发明人的研究可知,在欲制造例如超过750千兆字节这样的现有之上的高记录密度的磁盘时,即使在使用了上述HDI传感器的情况下,有时也可引起预测之外的磁头碰撞。
本发明人对其原因也进行了调查,结果发现,由于迄今未检测出的某种特定缺陷的存在,很有可能引起例如磁头的读取错误的发生频率增大,进而引起上述磁头碰撞的问题。
于是,本发明是为了解决这样的现有问题而进行的,其目的在于提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃基板和磁盘的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法即便在形成使用上述HDI传感器的DFH磁头对应的磁盘时,也能够降低预测之外可引起磁头碰撞的异物缺陷。
用于解决课题的方案
本发明人对可引起上述磁头碰撞的异物缺陷的产生原因进行了进一步的调查,结果可知,在作为磁盘的基板的玻璃基板的表面存在异物。并且可知,即使根据例如上述专利文献1所公开的制造方法进行制造,有时也会存在该异物。即,认为与上述专利文献1中成为问题的现有的凸区域宽的缺陷是产生原因不同的异物缺陷。
于是,本发明人对该异物缺陷的产生原因进行了进一步的研究,结果可知,玻璃基板的研磨处理中所用的研磨液中含有成为上述缺陷的原因的异物。因此发现:即使在对玻璃基板表面进行了研磨后,由于研磨液与玻璃基板接触,因此研磨液中含有的异物会附着于玻璃基板表面,通过之后的清洗等也无法除去,有可能存在于玻璃基板表面。
于是,基于上述技术思想,本发明人发现:通过调整为研磨液中不含有成为上述缺陷的原因的异物,或者选择不含有这种异物的物质作为研磨液,从而能够解决上述课题,由此完成了本发明。
即,本发明为了达到上述目的而具有以下的构成。
(构成1)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法适用于下述DFH磁头对应的磁盘,该DFH磁头对应的磁盘搭载有HDI传感器,能够基于来自上述HDI传感器的信号对记录再生元件的至少一个元件的突出量进行控制,该磁盘用玻璃基板的制造方法包括下述研磨处理:向玻璃基板的主表面与研磨垫之间供给包含胶态二氧化硅的研磨液,使玻璃基板与研磨垫接触,对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,其特征在于,为了防止含有铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的产生,至少在酸性环境下对上述研磨液进行调整。
(构成2)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法适用于下述DFH磁头对应的磁盘,该DFH磁头对应的磁盘搭载有HDI传感器,能够基于来自上述HDI传感器的信号对记录再生元件的至少一个元件的突出量进行控制,该磁盘用玻璃基板的制造方法包括下述研磨处理:向玻璃基板的主表面与研磨垫之间供给包含胶态二氧化硅的研磨液,使玻璃基板与研磨垫接触,对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,其特征在于,作为上述研磨液,选择不含有含铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的研磨液,在将上述玻璃基板作成磁盘并用磁头进行记录再生时,上述各元素可抑制记录再生;利用该选择的研磨液进行上述研磨处理。
(构成3)
如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述异物为层状化合物。
(构成4)
如构成1~3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述胶态二氧化硅是利用离子交换法所制造的。
(构成5)
如构成1~4中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述胶态二氧化硅中的铝(Al)的含量为5μg/g以下。
(构成6)
如构成1~5中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,在上述研磨处理后,以清洗前后的玻璃基板的表面粗糙度Rq之差为0.05nm以下的条件进行玻璃基板的清洗处理。
(构成7)
如构成1~6中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述磁盘用玻璃基板是在搭载于服务器用的硬盘驱动器的磁盘中所用的玻璃基板。
(构成8)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法适用于下述DFH磁头对应的磁盘,该DFH磁头对应的磁盘搭载有HDI传感器,能够基于来自上述HDI传感器的信号对记录再生元件的至少一个元件的突出量进行控制,该磁盘用玻璃基板的制造方法包括下述研磨处理:向玻璃基板的主表面与研磨垫之间供给包含胶态二氧化硅的研磨液,使玻璃基板与研磨垫接触,对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,其特征在于,在将上述玻璃基板作成磁盘并用上述DFH磁头进行记录再生时,为了防止可抑制上述记录再生的异物的产生,上述研磨液进行了调整。
(构成9)
一种磁盘的制造方法,其特征在于,在利用构成1~8中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法所得到的磁盘用玻璃基板的主表面上至少形成磁性膜。
(构成10)
一种磁盘用玻璃基板,其为具有主表面的磁盘用玻璃基板,其特征在于,对于上述基板的主表面,利用原子力显微镜以256×256像素的分解率测定1μm×1μm见方的测定区域时的算术平均粗糙度Ra为0.15nm以下,且30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下,对于上述基板的主表面,以6μm的光斑直径照射波长405nm、功率80mW的激光,通过来自上述基板的主表面的散射光检测出异物时,每一个主表面存在30个以下的面内方向的大小为30nm~200nm的缺陷,且检测出的缺陷中不包含层状化合物。
发明的效果
通过为本发明的上述构成,能够制造高品质的磁盘用玻璃基板,该高品质的磁盘用玻璃基板即使在使用HDI传感器的情况下,也能够降低可引起磁头碰撞的异物缺陷。
另外,通过为本发明的上述构成,能够制造适合于制造例如超过750千兆字节这样的现有之上的高记录密度的磁盘的高品质的玻璃基板。
附图说明
图1是示出本发明的异物的形状的一例的俯视图(a)和示出该异物的截面形状的图(b)。
图2是示出双面研磨装置的示意性构成的纵截面图。
具体实施方式
下面,详细说明本发明的实施方式。
磁盘用玻璃基板通常经过粗磨削工序(粗磨光工序)、形状加工工序、精磨削工序(精磨光工序)、端面研磨工序、主表面研磨工序(第一研磨工序、第二研磨工序)、化学强化工序等来制造。
在该磁盘用玻璃基板的制造中,首先,将熔融玻璃通过直接模压来成型为圆盘状的玻璃基板(玻璃盘)。需要说明的是,除了使用这样的直接模压方法之外,还可将用下拉法或浮法制造的板状玻璃切割成规定大小以得到玻璃基板。接着,对该成型的玻璃基板的主表面进行磨削(磨光),以提高尺寸精度和形状精度。该磨削工序通常利用双面研磨装置、并用金刚石等硬质磨粒对玻璃基板主表面进行磨削。通过这样对玻璃基板主表面进行磨削,不仅加工成规定的板厚和平坦度,而且得到规定的表面粗糙度。
在该磨削工序结束后,经过形状加工工序、端面研磨工序后,进行用于得到高精度的平面的镜面研磨加工。作为玻璃基板的镜面研磨方法,优选一边供给含有氧化铈或胶态二氧化硅等金属氧化物的研磨材料的浆料(研磨液),一边使用聚氨酯等的研磨垫来进行研磨。
此处,对本发明中的第一实施方式进行说明。
如上述构成1中所示,本发明的第一实施方式为以下构成,其为一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该制造方法包括下述研磨处理:使包含胶态二氧化硅的研磨液和研磨垫与玻璃基板的表面接触,对玻璃基板表面进行镜面研磨,为了防止含有铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的产生,至少在酸性环境下对上述研磨液进行调整。
如上文中说明的那样,由本发明人的研究可知,欲制造例如超过750千兆字节这样的现有之上的高记录密度的磁盘时,即使利用HDI传感器高精度地控制磁头的记录再生元件与磁盘的间隙,有时也可引起预测之外的磁头碰撞。
本发明人发现,由于迄今未检测出的某种特定形状等的缺陷的存在,从而很可能引起上述磁头碰撞的问题,并进一步调查了可引起上述磁头碰撞的异物缺陷的产生原因,结果可知,在作为磁盘的基板的玻璃基板的表面存在异物。并且可知,即使根据例如上述专利文献1所公开的制造方法进行制造,有时也会存在该异物,认为与上述专利文献1中成为问题的现有的凸区域宽的缺陷是产生原因不同的异物缺陷。
图1示出了本发明中成为问题的异物的形状的一例,(a)是俯视图,(b)是示出该异物的截面形状的图。
本发明中,因可引起上述磁头碰撞的问题而成为问题的、存在于玻璃基板表面的异物含有铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素。
另外,例如如图1所示,上述异物的厚度小、更加平坦。异物的平面(X-Y平面)中的X、Y的大小(参照图1(a))分别在30nm~200nm程度的范围内。另外,异物的厚度H的大小(参照图1(b))在1nm~20nm程度的范围内。平面中的例如Y的大小相对于异物的厚度H的大小之比(Y/H)在5~200程度的范围内。
另外,上述异物的形状(俯视图)不限于图1(a)中作为一例示出的不定形状,为正方形、长方形、六边形等多边形等各种形状。
另外,通过截面TEM观察上述异物的截面时,观察到在厚度方向上多个薄层重叠而成的层结构,端部比较陡峭地竖起。
本发明人对这种异物的结构、组成也进行了分析,结果为层状结晶性异物,具体地说,为层状粘土矿物(层状硅酸盐)异物(例如蒙脱土、皂石、高岭石等)等。
在使用表面存在这种特定形状等的异物的玻璃基板所制作的磁盘中,利用DFH磁头进行记录再生时,即使利用HDI传感器高精度地控制磁头的记录再生元件与磁盘的间隙,有时也可引起元件的劣化,作为其理由,推测是由于为该形状,因而HDI传感器的追随迟缓,因此传感器尖端与缺陷发生碰撞。
在以往的DFH磁头的情况下,这种异物缺陷未成为问题或者未检测出这种异物缺陷,但在带有HDI传感器的DFH磁头的情况下,与盘表面的间隙为1nm以下,从而首次作为问题(突出元件部的磨耗)被认识到。
HDI传感器能够捕捉因DFH元件部与盘表面之间的距离变化所引起的温度变化,将此处得到的信号反馈至控制DFH突出量的电流值,从而能够几乎实时地控制突出量,因此能够将磁头与盘表面的间隙减少至1nm以下。但是,由于本发明中成为问题的异物为上述特定的形状,因此推测HDI传感器的信号急剧地升起,从而来不及向DFH元件部反馈,DFH元件部与异物接触而发生磨耗。
本发明人对这种玻璃基板表面上的异物缺陷的产生原因进行了进一步的研究,结果可知,在玻璃基板的研磨处理中所用的研磨液中含有成为上述缺陷的原因的异物。即,即使在对玻璃基板表面进行了研磨后,由于研磨液与玻璃基板接触,因此研磨液中含有的异物会附着于玻璃基板表面,通过之后的清洗等也无法除去,有可能存在于玻璃基板表面。
由层状化合物构成的异物极其平坦,因此,玻璃基板表面的粗糙度越低则在附着时以越强的力“密合”。另外,由层状化合物构成的异物极小,因此极其难以用过滤器完全去除。
因此,进行预防以使在研磨中、研磨后不发生附着是非常重要的。
于是,基于上述技术思想,本发明人发现:通过调整为研磨液中不含有成为上述缺陷的原因的异物,从而能够解决上述课题。即,本发明的第一实施方式中,如上述构成1那样为以下的构成:为了防止含有铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的产生,至少在酸性环境下对研磨处理中所用的研磨液进行调整。
本实施方式中,为了防止成为上述缺陷的原因的、含有铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的产生,作为调整成研磨处理中所用的研磨液不含有上述异物的方法,例如,将研磨液所含有的研磨磨粒即二氧化硅磨粒溶解,将该溶解的二氧化硅磨粒中含有的铝的含量为5μg/g以下、更优选为3μg/g以下的二氧化硅磨粒用作研磨磨粒即可。另外,作为其它方法,可以举出使用将作为研磨液的浆料蒸发干燥而得到的固体物质中含有的铝量为5μg/g以下的研磨液。通过使用这种二氧化硅磨粒或研磨液对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,能够降低在研磨后的玻璃基板的表面附着的上述异物的数量。
另外,例如优选使用通过下述制法得到的不含Al等杂质或者Al等杂质非常少的高纯度硅溶胶来制作研磨磨粒,对本发明的研磨液进行调整。
即,可以利用下述工序来制造不含Al等杂质的高纯度硅溶胶:第一工序,将Al等杂质的含量例如为5μg/g以下的原料二氧化硅(硅胶)溶解于氢氧化季铵水溶液中;第二工序,通过离子交换法除去该氢氧化季铵,制备活性硅酸液;和第三工序,在碱催化剂的存在下加热该活性硅酸液,使二氧化硅生长为特定的粒径。
上述第一工序中使用的原料二氧化硅是通过硅酸钠与无机酸的反应而得到的。作为硅酸钠,可以使用市售的硅酸钠溶液(水玻璃)。另外,作为无机酸,可以使用盐酸、硝酸、硫酸等。另外,在硅酸钠与无机酸的反应时,通过共存草酸、丙二酸、琥珀酸等二羧酸、多元羧酸、柠檬酸等羟基羧酸等螯合剂、以及过氧化氢,能够将杂质除去到规定量以下。需要说明的是,杂质Al等的含量可以使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行测定。
另外可知,在由市售的硅酸钠溶液(水玻璃)得到原料二氧化硅时,即使进行2次以上上述无机酸处理,也难以使Al元素的含量为5ppm(μg/g)以下。这是因为,在利用无机酸处理进行缩合反应时,Al元素会进入原料二氧化硅的颗粒内部。进入内部的Al元素即使之后反复用无机酸进行处理,也无法除去。因此,进一步在进行以下的粉碎处理后,进行Al元素的除去处理。
由第一次的无机酸处理得到的原料二氧化硅(之后称为粗制二氧化硅)通常为50nm以上的大小。对其进行粉碎时,可以进行干式粉碎,也可以进行湿式粉碎。粗制二氧化硅例如可以通过球磨机、珠磨机、喷射式粉碎机、超声波等进行粉碎。
接着,用强酸水溶液将粉碎后的粗制二氧化硅清洗,除去Al等金属杂质。作为强酸,可以使用盐酸、硝酸、硫酸等无机酸。强酸的pH优选为1以上,更优选为2~4。
另外,也可以在强酸水溶液中添加不含金属元素的氧化剂。利用氧化剂促进金属杂质的阳离子化,因此能够有效地除去金属杂质。作为这样的氧化剂,例如可以使用过氧化氢等。
此外,也可以将螯合剂添加至强酸水溶液中,该螯合剂使利用强酸或氧化剂而阳离子化的金属离子形成螯合物络合物。通过螯合剂可以防止金属离子再附着于二氧化硅上,可以更确实地除去。作为这样的螯合剂,例如可以使用N’-(2-羟乙基)乙二胺-N,N,N’-三乙酸(HEDTA)、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)、次氮基三乙酸(NTA)、N,N-二(2-羟乙基)甘氨酸(DHEG)、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸(HIDA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、草酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、琥珀酸、柠檬酸、葡萄糖酸等。
其后,通过过滤、水洗除去强酸水溶液,从而得到Al元素的含量为5ppm以下的精制二氧化硅。
需要说明的是,所得到的精制二氧化硅中的金属杂质的含量大于5ppm时,将上述粉碎处理和金属元素的除去处理反复进行至Al元素的含量为5ppm以下为止即可。另外,也可以对包含粗制二氧化硅的强酸水溶液进行湿式粉碎,从而同时进行上述两种处理。
这样,对金属杂质的含量多于5ppm的粗制二氧化硅进行粉碎后,用强酸性的水溶液进行清洗,从而可以严密地除去进入粗制二氧化硅的内部的Al元素等金属杂质,可以得到精制成金属杂质的含量为5ppm以下的精制二氧化硅。并且,通过将该精制二氧化硅作为原料二氧化硅,在之后的工序中能够抑制含有铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的层状结晶性异物的产生。
在上述第一工序中,将如此得到的Al等杂质的含量例如为5μg/g以下的硅胶溶解于四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵等氢氧化季铵水溶液中。
在上述第二工序中,通过离子交换法除去上述氢氧化季铵,制备活性硅酸液。即,由二氧化硅的溶液制造硅溶胶。氢氧化季铵的除去优选使用作业容易且不担心杂质侵入的离子交换法。
在上述第三工序中,将由上述第二工序得到的活性硅酸液在碱催化剂的存在下加热,使硅酸聚合、进行颗粒生长,从而使二氧化硅生长为规定的粒径。此处,作为碱催化剂,使用氨、胺等。另外,作为加热温度,在60℃~250℃左右的范围内适宜设定即可。生长的二氧化硅的粒径根据使用目的的不同是任意的,例如得到具有3nm~300nm的粒径的硅溶胶。
通过以上的工序得到的硅溶胶可以利用蒸发、过滤进行浓缩。另外,通过用离子交换法除去上述碱催化剂,可以得到实质上不含二氧化硅以外的成分的硅溶胶。
通过使用如此得到的不含Al等杂质的高纯度硅溶胶来调整本发明的研磨液,可以防止含有成为上述玻璃基板表面的异物缺陷的原因的铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的产生。
本实施方式中,为了组成包含胶态二氧化硅磨粒的研磨液,优选使用纯水、例如RO水。此处,RO水是指经RO(反渗透膜)处理的纯水。特别优选使用经RO处理和DI处理(去离子处理)的RO-DI水。这是因为,RO水或RO-DI水中杂质、例如碱金属的含量极少,而且离子含量也少。
另外,适用于本实施方式的镜面研磨处理的上述研磨液适宜使用被调整为酸性范围的研磨液。例如,若使用将酸添加至研磨液中并调整为酸性范围(pH=1~4的范围)的研磨液对玻璃基板进行镜面研磨,则可提高研磨速率,并且可以提高清净性。pH例如优选为1~4的范围内。因此,上述研磨液优选至少在酸性环境下进行了调整,以防止上述异物的产生。需要说明的是,本发明中,作为研磨液的液性pH,例如可以调整为碱性(例如7<pH≤10)进行研磨。
关于研磨液中含有的胶态二氧化硅研磨磨粒,从研磨效率的方面考虑,优选使用平均粒径为10nm~50nm的范围内的研磨磨粒。特别是,从实现表面粗糙度的进一步降低的方面考虑,抛光镜面研磨工序(后段的第二研磨工序)中所用的研磨液中含有的研磨磨粒优选使用平均粒径为10nm以上且小于30nm的研磨磨粒。进一步优选为10nm~20nm的范围。
需要说明的是,本发明中,上述平均粒径是指,在将通过光散射法测定的粒度分布中的粉体集团的总体积设为100%而求出累积曲线时,其累积曲线达到50%的点的粒径(下面称为“累积平均粒径(50%径)”)。本发明中,累积平均粒径(50%径)具体来说是使用粒径/粒度分布测定装置测定得到的值。
另外,本发明中,上述胶态二氧化硅特别优选使用通过离子交换法所制造的物质。与通过其它方法(例如溶胶凝胶法)制造的胶态二氧化硅相比,通过离子交换法制造的胶态二氧化硅的密度高,故硬度高,研磨速率优异,因而特别优选。另外,通过离子交换法制造的胶态二氧化硅在研磨中磨耗量也少,即使长时间使用,研磨速率的劣化也少,因而优选。另外,通过离子交换法制造的胶态二氧化硅的分散性高,因此研磨面难以产生微小的刮痕。相反,利用溶胶凝胶法制造的胶态二氧化硅比较容易凝集,因此容易产生微小的刮痕。因此,为了以高品质、高效率制造适于每一张2.5英寸大小的磁盘为750GB程度以上的超高记录密度的磁盘用玻璃基板,优选使用通过离子交换法制造的胶态二氧化硅。
需要说明的是,通过使用上述胶态二氧化硅,能够高效地制造算术平均粗糙度Ra为0.15nm以下、且30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下的磁盘用玻璃基板。
另外,对研磨液中的磨粒浓度没有特别限制,从研磨后的表面品质和研磨速率的方面出发,可以为10重量%~30重量%的范围。特别优选10重量%~20重量%的范围。
另外,对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式选择不含上述异物的物质作为研磨液。
即,如上述构成2中所示,本发明的第二实施方式为以下构成,其为一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该制造方法包括下述研磨处理:使包含胶态二氧化硅的研磨液和研磨垫与玻璃基板的表面接触,对玻璃基板表面进行镜面研磨,作为上述研磨液,选择不含有含铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的研磨液,在将上述玻璃基板作成磁盘并用磁头进行记录再生时,上述各元素可抑制记录再生;利用该选择的研磨液进行上述研磨处理。
例如,可以选择使用上述第一实施方式中说明的不含Al等杂质的高纯度硅溶胶所调整的研磨液。当然,不限于上述第一实施方式中说明的制法,也可以利用其它方法制造,结果选择利用不含Al等杂质的硅溶胶所制备的研磨液即可。
适用以上的第二实施方式,作为研磨液,选择不含有含铝(Al)、硅(Si)和氧(O)的各元素的异物的研磨液,在将玻璃基板作成磁盘并用磁头进行记录再生时,上述各元素会抑制记录再生,利用该选择的研磨液进行研磨处理,由此能够防止玻璃基板表面的上述异物导致的缺陷的发生。并且,在利用由以上的第二实施方式得到的玻璃基板所制造的磁盘中,用具备HDI传感器的DFH磁头进行记录再生时,能够降低磁头碰撞等问题。
对上述实施方式的研磨处理中的研磨方法没有特别限定,例如,使玻璃基板与研磨垫接触,一边供给含有研磨磨粒的研磨液,一边使研磨垫与玻璃基板相对地移动,将玻璃基板的表面研磨成镜面状即可。
例如图2是示出玻璃基板的镜面研磨工序中能够使用的行星齿轮方式的双面研磨装置的示意性结构的纵截面图。图2所示的双面研磨装置具备:太阳齿轮2;在其外侧以同心圆状配置的内齿轮3;与太阳齿轮2和内齿轮3啮合并根据太阳齿轮2、内齿轮3的旋转而公转和自转的载具4;分别粘贴有能够夹持保持在该载具4中的被研磨加工物1的研磨垫7的上定盘5和下定盘6;和向上定盘5与下定盘6之间供给研磨液的研磨液供给部(未图示)。
通过这样的双面研磨装置,在研磨加工时,用上定盘5和下定盘6夹持保持在载具4中的被研磨加工物1、即玻璃基板,并且向上下定盘5、6的研磨垫7与被研磨加工物1之间供给研磨液,同时载具4根据太阳齿轮2、内齿轮3的旋转而公转和自转,被研磨加工物1的上下两面被研磨加工。
需要说明的是,所施加的负荷(加工面压力)优选为75gf/cm2~150gf/cm2的范围内。
上述负荷若低于75gf/cm2,则玻璃基板的加工性(研磨速度)降低,因而不优选。另外,在高于150gf/cm2的情况下,玻璃基板表面有时会产生刮痕等伤痕,因而不优选。
特别是,作为抛光镜面研磨用的研磨垫,优选为软质抛光材料的研磨垫(绒面革垫)。研磨垫的硬度以ASKER C硬度计优选为60以上90以下。研磨垫的与玻璃基板的抵接面优选为具有发泡孔开口的发泡树脂、尤其是发泡聚氨酯。若如此进行研磨,则能够将玻璃基板的表面研磨成平滑的镜面状。
另外,为了制造上述磁盘用玻璃基板,大多进行多次研磨处理。例如,有时经过以下两个阶段来进行:第一研磨工序,其用于除去上述磨光工序中残留的伤痕和变形;第二研磨工序(镜面研磨),其维持该第一研磨工序中得到的平坦的表面,同时将玻璃基板主表面的表面粗糙度抛光成平滑的镜面(但有时也进行三阶段以上的多阶段研磨)。该情况下,优选至少后段的第二研磨工序适用上述第一或第二实施方式的研磨液。
另外,本发明中,构成玻璃基板的玻璃(的玻璃类型)优选使用以SiO2为主要成分、进而包含氧化铝的铝硅酸盐玻璃。使用了这种玻璃的玻璃基板通过对表面进行镜面研磨,可以抛光为平滑的镜面,而且加工后的强度良好。另外,还可以通过化学强化进一步提高强度。
另外,上述玻璃可以为结晶化玻璃,也可以为非晶玻璃。通过为非晶玻璃,能够进一步降低制成玻璃基板时的主表面的表面粗糙度。
作为这样的铝硅酸盐玻璃,可以使用作为主要成分含有58重量%以上且75重量%以下的SiO2、5重量%以上且23重量%以下的Al2O3、3重量%以上且10重量%以下的Li2O、4重量%以上且13重量%以下的Na2O的铝硅酸盐玻璃(但为不含磷氧化物的铝硅酸盐玻璃)。此外,例如可以形成碱土金属的氧化物为5重量%以上、且作为主要成分含有62重量%以上且75重量%以下的SiO2、5重量%以上且15重量%以下的Al2O3、4重量%以上且10重量%以下的Li2O、4重量%以上且12重量%以下的Na2O、5.5重量%以上且15重量%以下的ZrO2、同时Na2O/ZrO2的重量比为0.5以上且2.0以下、Al2O3/ZrO2的重量比为0.4以上且2.5以下的不含磷氧化物的非晶铝硅酸盐玻璃。
另外,作为下一代基板(例如适用于热辅助磁记录方式的磁盘中使用的基板)的特性,有时还要求具有耐热性。作为该情况下的耐热性玻璃,例如优选可以使用下述玻璃:碱土金属的氧化物为5重量%以上,且下面以摩尔%表示含有50%~75%的SiO2、0%~6%的Al2O3、0%~2%的BaO、0%~3%的Li2O、0%~5%的ZnO、合计为3%~15%的Na2O和K2O、合计为14%~35%的MgO、CaO、SrO和BaO、合计为2%~9%的ZrO2、TiO2、La2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、Nb2O5和HfO2,摩尔比[(MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO)]为0.85~1的范围,且摩尔比[Al2O3/(MgO+CaO)]为0~0.30的范围。
本发明中,上述镜面研磨加工后(上述研磨处理后)的玻璃基板的表面优选制成算术平均表面粗糙度Ra为0.15nm以下、特别是为0.10nm以下的镜面。进而优选制成最大粗糙度Rmax为1.5nm以下的镜面。
另外,本发明中表面粗糙度(例如,最大粗糙度Rmax、算术平均粗糙度Ra)在实用上优选为利用原子力显微镜(AFM)以256×256像素的分辨率测定1μm×1μm的范围时得到的表面形状的表面粗糙度。
另外,本实施方式特别优选适用于下述情况:在镜面研磨加工后,在清洗前后的玻璃基板的表面粗糙度Rq(均方根粗糙度)之差为0.05nm以下的条件下对玻璃基板进行清洗。
上述条件下的清洗不会增大由镜面研磨加工形成的玻璃基板的主表面的粗糙度,因而特别有效。但另一方面,由于清洗力弱,因此与现有的清洗(使基板表面粗糙度变差的清洗)相比,难以除去上述镜面研磨加工后附着的异物。即使在使用这种清洗的情况下,通过进行本实施方式的镜面研磨加工,也能够抑制上述异物,并且能够降低玻璃基板的表面粗糙度。
即,为了得到主表面的算术平均表面粗糙度(Ra)为0.15nm以下的磁盘用玻璃基板,更优选利用本发明的研磨液进行镜面研磨处理,并且在镜面研磨处理后的清洗处理中,适用清洗前后的玻璃基板的表面粗糙度Rq之差为0.05nm以下的清洗条件。
本发明中,在镜面研磨加工工序之前或之后优选实施化学强化处理。作为化学强化处理的方法,例如,优选在不超过玻璃化转变点的温度的温度区域、例如摄氏300度以上且400度以下的温度进行离子交换的低温型离子交换法等。化学强化处理是指下述处理:使熔融的化学强化盐与玻璃基板接触,从而使化学强化盐中原子半径相对大的碱金属元素与玻璃基板中原子半径相对小的碱金属元素发生离子交换,使该离子半径大的碱金属元素渗透至玻璃基板的表层,在玻璃基板的表面产生压缩应力。经化学强化处理的玻璃基板的耐冲击性优异,因此特别优选搭载于例如移动用途的HDD。作为化学强化盐,优选可以使用硝酸钾、硝酸钠等碱金属硝酸盐。
另外,在将玻璃基板主表面的表面粗糙度抛光成平滑的镜面的第二研磨工序之后,使用与第二研磨工序中使用的研磨装置相同的研磨装置,向玻璃基板与研磨垫之间供给不含有磨粒或磨粒浓度比第二研磨工序低的处理液(漂洗液),从而也可以进行对玻璃基板的主表面进行清洗处理的漂洗处理。通过进行该漂洗处理,能够减少第二研磨工序后附着于主表面而残留的磨粒(胶态二氧化硅的磨粒)的数量,最终能够提高磁盘用玻璃基板的品质。
上述处理液中完全不含有磨粒,或者以3重量%以下、优选为1重量%以下的浓度含有胶态二氧化硅等磨粒。处理液中含有磨粒的情况下,优选使用平均粒径为10nm以上且小于30nm的磨粒。进一步优选使用10nm~20nm左右的磨粒。需要说明的是,上述处理液含有磨粒的情况下,特别优选使用该磨粒所含有的Al等杂质的含量例如为5μg/g以下的研磨磨粒。
另外,本发明还提供磁盘用玻璃基板。即,提供主表面为镜面、且不含层状化合物的异物的磁盘用玻璃基板。
本发明的磁盘用玻璃基板具体地说为具有主表面的磁盘用玻璃基板,其特征在于,对于上述基板的主表面,利用原子力显微镜以256×256像素的分解率测定1μm×1μm见方的测定区域时的算术平均粗糙度Ra为0.15nm以下,且30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下,对于上述基板的主表面,以6μm的光斑直径照射波长405nm、功率80mW的激光,通过来自上述基板的主表面的散射光检测出异物时,每一个主表面存在30个以下的面内方向的大小为30nm~200nm的缺陷,且检测出的缺陷中不包含层状化合物。
本发明的磁盘用玻璃基板的主表面的平滑性极高,Ra为0.15nm以下,且30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下,因而原本若二氧化硅浆料中含有的平坦层状异物一旦附着,则会牢固地附着,在之后的清洗中容易成为不容易除去的状态。但是,本发明的磁盘用玻璃基板的主表面的粗糙度小,而且没有层状异物,即使DFH元件部与磁盘表面的间隙为1nm以下,也能够得到具有长期可靠性的磁盘用玻璃基板。为了得到这样的本发明的磁盘用玻璃基板,上述本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法是合适的。
需要说明的是,关于上述激光的照射区域(测定区域),优选测定例如基板主表面的半径15mm~31.5mm(即约24.09cm2)。
另外,例如可以通过截面TEM判断所检测出的异物为层状。关于所检测出的异物的大小,例如可以在用激光式的缺陷检查装置确定位置后,用TEM、SEM、AFM等确定大小。
另外,关于主表面的30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra,可以如下算出。
首先,对于磁盘用玻璃基板的主表面的特定大小的区域,使用AFM(原子力显微镜)以极小的一定间隔(例如将1μm×1μm的区域内分成512×512的区间)测定表面性状的3维数据。接着,对所测定的3维数据进行2维傅利叶变换,得到2维图像。然后,由所得到的2维图像提取30nm~200nm的波长成分(即,进行带通滤波器处理)。最后,对所提取的波长成分的2维图像实施逆傅利叶变换,生成3维数据(仅30nm~200nm的波长成分的3维数据),由该3维数据计算出算术平均粗糙度Ra。
需要说明的是,为了调查与层状异物的吸附容易性有关的波段,对波段的上限和下限进行各种变更而进行了调查,结果可知在30nm~200nm相关性最高。需要说明的是,例如最小波长达到最小测定分辨率(1000(nm)÷512)的2倍,因而为约4nm。30nm~200nm的波段的粗糙度低的情况下,与层状异物尺寸为同等尺寸,因此认为层状异物容易吸附。
如上所述,由本发明制造的磁盘用玻璃基板适合于搭载于具备DFH型磁头的HDD的磁盘中所用的玻璃基板。
另外,由本发明制造的磁盘用玻璃基板适合于搭载于服务器用的HDD的磁盘中所用的玻璃基板,对于该服务器用的HDD,除了特别是对于长时间的连续工作的高可靠性外,还要求具有高速数据转送或高速访问等高性能。
另外,对使用了上述磁盘用玻璃基板的磁盘的制造方法也进行说明。磁盘是通过在本发明的磁盘用玻璃基板上至少形成磁性层而制造的。作为磁性层的材料,可以使用各向异性磁场大的六方晶系的CoCrPt系或CoPt系强磁性合金。作为磁性层的形成方法优选使用通过溅射法、例如直流磁控溅射法在玻璃基板上成膜磁性层的方法。另外,通过在玻璃基板与磁性层之间插入底层,能够控制磁性层的磁性粒子的取向方向和磁性粒子的大小。例如,通过使用Cr系合金等立方晶系底层,能够使例如磁性层的易磁化方向沿磁盘面取向。这种情况下制造出面内磁记录方式的磁盘。另外,例如通过使用包含Ru、Ti的六方晶系底层,能够使例如磁性层的易磁化方向沿磁盘面的法线取向。这种情况下制造出垂直磁记录方式的磁盘。与磁性层同样地,底层可以通过溅射法来形成。
另外,在磁性层上可以依次形成保护层、润滑层。作为保护层优选非晶质氢化碳系保护层。例如,能够通过等离子体CVD法形成保护层。另外,作为润滑层可以使用在全氟聚醚化合物的主链末端具有官能团的润滑剂。特别是,优选将在末端具有羟基作为极性官能团的全氟聚醚化合物作为主要成分。润滑层可以通过浸渍法来涂布形成。
利用通过本发明得到的玻璃基板,即使利用具备HDI传感器的DFH磁头进行记录再生,也不会发生磁头碰撞等问题,可以得到可靠性高的磁盘。因此,适合于制造例如超过500千兆字节这样的现有之上的高记录密度的磁盘。
实施例
下面,举出实施例来对本发明的实施方式进行具体说明。需要说明的是,本发明不限定于以下实施例。
(实施例1)
经过以下的(1)粗磨光工序(粗磨削工序)、(2)形状加工工序、(3)精磨光工序(精磨削工序)、(4)端面研磨工序、(5)主表面研磨工序(第一研磨工序)、(6)化学强化工序、(7)主表面研磨工序(第二研磨工序)来制造本实施例的磁盘用玻璃基板。
(1)粗磨光工序
首先,通过利用上模、下模、筒形模具的直接模压由熔融玻璃得到直径为、厚度为1.0mm的圆盘状的由铝硅酸盐玻璃构成的玻璃基板。另外,除了通过这样的直接模压得到玻璃基板之外,还可以将通过下拉法或浮法制造的板状玻璃切割成规定大小而得到玻璃基板。
接下来,对该玻璃基板进行磨光工序,以提高尺寸精度和形状精度。该磨光工序利用双面磨光装置进行。
(2)形状加工工序
接着,利用圆筒状的磨石在玻璃基板的中央部分打通孔,并对外周端面进行磨削而使直径为,之后对外周端面和内周端面实施规定的倒角加工。
(3)精磨光工序
该精磨光工序使用了双面磨光装置。
(4)端面研磨工序
接下来,通过刷光研磨一边使玻璃基板旋转一边对玻璃基板端面(内周、外周)的表面进行研磨。并且,对完成了上述端面研磨的玻璃基板的表面进行清洗。
(5)主表面研磨工序(第1研磨工序)
接着,利用双面研磨装置进行第一研磨工序。在双面研磨装置中,使通过载具保持的玻璃基板紧贴在粘贴有研磨垫的上下研磨定盘之间,并使该载具与太阳齿轮(sun gear)和内齿轮(internal gear)啮合,并通过上下定盘夹持上述玻璃基板。其后,向研磨垫与玻璃基板的研磨面之间供给研磨液并使其旋转,玻璃基板在定盘上一边自转一边公转,由此对双面同时进行研磨加工。具体来说,利用硬质抛光材料(硬质发泡氨基甲酸酯)作为抛光材料,实施第一研磨工序。作为研磨液,为将氧化铈作为研磨剂分散而成的研磨液。将完成了上述第一研磨工序的玻璃基板清洗、干燥。
(6)化学強化工序
接着,对完成上述清洗的玻璃基板实施化学强化。化学强化中,准备将硝酸钾与硝酸钠混合而成的化学强化液,将该化学强化溶液加热至380℃,并将完成了上述清洗和干燥的玻璃基板浸渍约4小时,进行化学强化处理。
(7)主表面研磨工序(第二研磨工序)
接下来,利用与在上述第一研磨工序中使用的研磨装置同样的双面研磨装置,将抛光材料替换为软质抛光材料(绒面革)的研磨垫(ASKER C硬度为75的发泡聚氨酯),从而实施第二研磨工序。该第二研磨工序是镜面研磨加工,在维持上述第一研磨工序中得到的平坦的表面的同时,抛光成例如玻璃基板主表面的表面粗糙度Ra为0.2nm左右以下的平滑的镜面。作为研磨液,使用将胶态二氧化硅(平均粒径(D50)30nm)分散于水中而成的物质。研磨液的pH调整为2。并且,使负荷为100g/cm2,研磨加工余量为5μm。将完成了上述第二研磨工序的玻璃基板清洗、干燥。需要说明的是,在清洗前后的玻璃基板的表面粗糙度Rq之差为0.05nm以下的条件下进行玻璃基板的清洗处理。
需要说明的是,上述胶态二氧化硅根据上述第一实施方式中说明的不含杂质的高纯度的硅溶胶的制法进行制造。另外,利用ICP-AES对蒸发干燥上述研磨液所得到的固体物质进行了分析,结果未检测出Al。另外,对研磨浆料进行过滤,确认了浆料中的异物,结果未确认到层状异物。即,上述研磨液中不含本发明中视为问题的含有Al、Si、O的异物。
利用原子力显微镜(AFM)对经过上述工序得到的玻璃基板的主表面的表面粗糙度进行了测定,结果得到了Rmax=1.43nm、Ra=0.13nm的具有超平滑表面的玻璃基板。另外,30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下。另外,通过目视和光学式表面分析装置测定了该玻璃基板的表面,对所发现的缺陷用SEM和AFM进行分析,结果为镜面状,未发现本发明中视为问题的例如图1所示的层状异物。
另外,所得到的玻璃基板的外径为65mm、内径为20mm、板厚为0.635mm。
如此得到本实施例的磁盘用玻璃基板。
(实施例2)
作为上述胶态二氧化硅,使用Al的含量为3μg/g的物质,除此以外与实施例1同样地得到磁盘用玻璃基板。需要说明的是,Al含量是蒸发干燥胶态二氧化硅浆料得到的固体物质中含有的Al的含量。
(实施例3)
作为上述胶态二氧化硅,使用Al的含量为5μg/g的物质,除此以外与实施例1同样地得到磁盘用玻璃基板。
(比较例1)
上述实施例1的第二研磨工序中,使用根据现有公知的制法利用由离子交换法制造的胶态二氧化硅所制备的研磨液,除此以外与实施例1同样地进行第二研磨工序。并且,第二研磨工序以外与实施例1相同。需要说明的是,根据上述现有公知的制法制造的胶态二氧化硅的Al的含量为50μg/g。
(比较例2)
上述实施例1的第二研磨工序中,使用平均粒径80nm的根据现有公知的制法利用由离子交换法制造的胶态二氧化硅所制备的研磨液,除此以外与比较例1同样地进行第二研磨工序。并且,第二研磨工序以外与实施例1相同。
与上述同样地用光学式表面分析装置对经过上述工序得到的玻璃基板的表面进行了分析,结果发现大量本发明中视为问题的层状异物。并且,对所发现的层状异物进行了分析,结果确认为含有Al、Si、O的异物。另一方面,在实施例1~3的玻璃基板的表面无法确认到上述层状异物。
(参考例1)
作为上述胶态二氧化硅,使用Al的含量为7μg/g的物质,除此以外与实施例1同样地得到磁盘用玻璃基板。
(参考例2)
作为上述胶态二氧化硅,使用Al的含量为10μg/g的物质,除此以外与实施例1同样地得到磁盘用玻璃基板。
对于上述参考例1、2中得到的玻璃基板,也用光学式表面分析装置分析表面,分析了含有Al、Si、O的层状异物的数量。
关于上述实施例1~3、比较例1、2、参考例1、2中得到的各玻璃基板中的层状异物的数量,归纳示于下述表1中。
需要说明的是,上述实施例1~3、比较例1、参考例1、2中得到的各玻璃基板均加工成:对于基板的主表面,利用原子力显微镜以256×256像素的分解率测定1μm×1μm见方的测定区域时的算术平均粗糙度Ra均为0.15nm以下,且30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下;但在比较例2的玻璃基板的情况下,所使用的胶态二氧化硅的粒径大,30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.08nm。
另外,对上述实施例1~3、比较例1、2、参考例1、2中得到的各磁盘用玻璃基板分别实施以下的成膜工序,得到垂直磁记录用磁盘。
即,在上述玻璃基板上依次成膜由Ti系合金薄膜构成的附着层、由CoTaZr合金薄膜构成的软磁性层、由Ru薄膜构成的底层、由CoCrPt合金构成的垂直磁记录层、碳保护层、润滑层。保护层用于防止磁记录层因与磁头接触而劣化的情况,其由氢化碳构成,可得到耐磨损性。另外,润滑层是将醇改性全氟聚醚的液体润滑剂通过浸渍法形成的。
对于所得到的磁盘,利用搭载有具备HDI传感器的DFH磁头的驱动器进行长期可靠性试验(在80℃、80%RH的恒温槽内,将因DFH突出的元件部与磁盘之间的距离设定为1nm,使最内周与最外周之间的连续寻道操作持续24小时)。其结果也示于下述表1。
[表1]
在比较例1与比较例2的对比中,比较例2的层状异物的数量降低。认为这是因为:在30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下的表面,层状异物更容易粘合。
另外,在比较例1、2、参考例1、2的玻璃基板中,通过与实施例1相同条件的清洗处理未除去层状异物,因此在碱性度高的条件下进行了清洗处理,结果层状异物被除去,但清洗后的基板表面的粗糙度大幅劣化。
另外,根据上述表1的结果,在使用实施例1~3的玻璃基板的磁盘中,也未发生记录再生元件的劣化,得到了良好的结果。另一方面,在使用比较例1的玻璃基板的磁盘中,途中发生了记录再生元件的劣化。另外,使用二氧化硅中的Al的含量多于5μg/g的胶态二氧化硅进行研磨处理,对于使用了所得到的参考例1、2的玻璃基板的磁盘,途中也发生了记录再生元件的劣化。
需要说明的是,此处记录再生元件的劣化具体是指元件部的磨耗。若元件部发生磨耗,与磨耗前相比,DFH导致的突出量减小,因此SNR等记录再生性能劣化。另外,从磨耗的部分进行腐蚀,有时也无法进行记录再生。因此,无法长期稳定地进行磁信号的记录和再生。
关于记录再生元件的劣化的判定,具体地说,在试验前后测定DFH的着陆力的值并对两者的值进行比较,在试验后的值大的情况下认为有劣化。由于着陆力的值越大则元件部的突出量越大,因而可知长期可靠性试验期间元件部发生了磨耗。
符号的说明
1 玻璃基板
2 太阳齿轮
3 内齿齿轮
4 载具
5 上定盘
6 下定盘
7 研磨垫
Claims (10)
1.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法适用于下述DFH磁头对应的磁盘,该DFH磁头对应的磁盘搭载有HDI传感器,能够基于来自所述HDI传感器的信号对记录再生元件的至少一个元件的突出量进行控制,
该磁盘用玻璃基板的制造方法包括下述研磨处理:向玻璃基板的主表面与研磨垫之间供给包含胶态二氧化硅的研磨液,使玻璃基板与研磨垫接触,对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,其特征在于,
为了防止含有铝Al、硅Si和氧O的各元素的异物的产生,至少在酸性环境下对所述研磨液进行调整,
所述异物是异物在X-Y平面中位于X、Y轴方向的大小分别在30nm~200nm的范围内、并且异物的厚度的大小在1nm~20nm的范围内的平坦层状异物。
2.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法适用于下述DFH磁头对应的磁盘,该DFH磁头对应的磁盘搭载有HDI传感器,能够基于来自所述HDI传感器的信号对记录再生元件的至少一个元件的突出量进行控制,
该磁盘用玻璃基板的制造方法包括下述研磨处理:向玻璃基板的主表面与研磨垫之间供给包含胶态二氧化硅的研磨液,使玻璃基板与研磨垫接触,对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,其特征在于,
作为所述研磨液,选择不含有含铝Al、硅Si和氧O的各元素的异物的研磨液,在将所述玻璃基板作成磁盘并用磁头进行记录再生时,所述各元素可抑制记录再生,所述异物是异物在X-Y平面中位于X、Y轴方向的大小分别在30nm~200nm的范围内、并且异物的厚度的大小在1nm~20nm的范围内的平坦层状异物;
利用该选择的研磨液进行所述研磨处理。
3.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述异物为层状化合物,异物的平面中位于Y轴方向的大小相对于异物的厚度的大小之比在5~200的范围内。
4.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述胶态二氧化硅是利用离子交换法所制造的。
5.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述胶态二氧化硅中的铝Al的含量为5μg/g以下。
6.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,在所述研磨处理后,以清洗前后的玻璃基板的表面粗糙度Rq之差为0.05nm以下的条件进行玻璃基板的清洗处理。
7.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述磁盘用玻璃基板是在搭载于服务器用的硬盘驱动器的磁盘中所用的玻璃基板。
8.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该磁盘用玻璃基板的制造方法适用于下述DFH磁头对应的磁盘,该DFH磁头对应的磁盘搭载有HDI传感器,能够基于来自所述HDI传感器的信号对记录再生元件的至少一个元件的突出量进行控制,
该磁盘用玻璃基板的制造方法包括下述研磨处理:向玻璃基板的主表面与研磨垫之间供给包含胶态二氧化硅的研磨液,使玻璃基板与研磨垫接触,对玻璃基板的主表面进行镜面研磨,其特征在于,
在将所述玻璃基板作成磁盘并用所述DFH磁头进行记录再生时,为了防止可抑制所述记录再生的异物的产生,所述研磨液进行了调整,所述异物是异物在X-Y平面中位于X、Y轴方向的大小分别在30nm~200nm的范围内、并且异物的厚度的大小在1nm~20nm的范围内的平坦层状异物。
9.一种磁盘的制造方法,其特征在于,在利用权利要求1~8中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法所得到的磁盘用玻璃基板的主表面上至少形成磁性膜。
10.一种磁盘用玻璃基板,其为具有主表面的磁盘用玻璃基板,其特征在于,
对于所述基板的主表面,利用原子力显微镜以256×256像素的分解率测定1μm×1μm见方的测定区域时的算术平均粗糙度Ra为0.15nm以下,且30nm~200nm的波段的算术平均粗糙度Ra为0.06nm以下,
对于所述基板的主表面,以6μm的光斑直径照射波长405nm、功率80mW的激光,通过来自所述基板的主表面的散射光检测出异物时,每一个主表面存在30个以下的面内方向的大小为30nm~200nm的缺陷,且检测出的缺陷中不包含平坦层状异物,所述平坦层状异物中,异物在X-Y平面中位于X、Y轴方向的大小分别在30nm~200nm的范围内,并且异物的厚度的大小在1nm~20nm的范围内。
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