CN105163908B - 托盘、磁盘用基板的制造方法以及磁盘的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够减少加工中的擦伤等的产生、耐久性良好的用于磁盘用基板的加工的托盘。本发明的托盘是如下的托盘，其在将定盘的加工面按压在圆板状的基板的主表面上，并且使定盘的加工面与所述基板相对地移动而加工该基板的主表面时用于水平地保持该基板。该托盘使用包含玻璃纤维和树脂材料的复合材料而形成，且具有保持上述圆板状的基板的保持孔，该保持孔的内周壁面具有在托盘的面内方向上延伸且不存在玻璃纤维的多个凹部，在该多个凹部中填充有树脂。

Description

托盘、磁盘用基板的制造方法以及磁盘的制造方法

技术领域

本发明涉及在硬盘驱动器(以下，简称为“HDD”)等磁记录装置上搭载的磁盘用的玻璃基板或在表面上形成有NiP膜的铝合金基板的制造中使用的托盘、使用该托盘的磁盘用基板的制造方法、以及磁盘的制造方法。

背景技术

作为搭载于HDD等磁记录装置的信息记录介质，磁盘即是其中一种。磁盘构成为在基板上形成磁性层等薄膜，作为该基板以往使用铝基板。但是，最近响应于提高记录密度的要求，相比铝基板而言能够使磁头与磁盘之间的间隔更窄的玻璃基板所占的比率逐渐变高。并且，对玻璃基板表面进行高精度的研磨而实现记录密度的提高，以使得能够极力降低磁头的悬浮高度。近年来，针对HDD的记录容量的进一步提升、价格降低的要求越发增加，为了实现这些要求，对于磁盘用玻璃基板也需要实现品质进一步的提升、成本降低。

磁盘用玻璃基板通常经过粗磨削工序、形状加工工序、精磨削工序、端面研磨工序、主表面研磨工序(第1研磨工序、第2研磨工序)、化学强化工序等进行制造。

在上述主表面研磨工序中，例如，使玻璃基板与研磨垫接触，一边供给包含研磨磨粒的研磨液，一边使研磨垫与玻璃基板相对地移动，从而将玻璃基板的表面研磨成镜面状。该研磨工序中通常使用例如图5所示的行星齿轮方式的双面研磨装置。图5所示的双面研磨装置具有：太阳齿轮2；内齿齿轮3，其呈同心圆状地被配置于该太阳齿轮2的外方；托盘10，其与太阳齿轮2和内齿齿轮3啮合，并且根据太阳齿轮2或内齿齿轮3的旋转而进行公转和自转；上定盘5和下定盘6，它们分别粘贴有能够夹持在该托盘10上保持的被研磨加工物1的研磨垫7；以及研磨液供给部(未图示)，其向上定盘5与下定盘6之间供给研磨液。

通过这种双面研磨装置，在研磨加工时，利用上定盘5和下定盘6夹持在托盘10上保持的被研磨加工物1即玻璃基板，并且一边向上下定盘5、6的研磨垫7与被研磨加工物1之间供给研磨液，一边由托盘10根据太阳齿轮2或内齿齿轮3的旋转而进行公转和自转，从而对被研磨加工物1的上下两面进行研磨加工。

并且，在上述磨削工序中，也使用与上述双面研磨装置相同结构的双面磨削装置进行加工。

如上所述，托盘在磨削或者研磨作为加工对象物的玻璃基板时保持玻璃基板，且例如由树脂材料形成，如图2所示，托盘10是具有保持玻璃基板的多个保持孔12的整体呈圆板形状的保持部件11。

该托盘虽然是非加工对象物，然而也与加工对象物同样地以在装置中被上下定盘夹持的状态通过太阳齿轮和内齿齿轮旋转并进行使用。因此，在磨削或者研磨玻璃基板时，托盘的上述保持孔始终与玻璃基板的外周端面接触或者分离。此时，有时因保持孔的内壁与玻璃基板摩擦导致玻璃基板的端面(特别是侧壁面)产生擦伤。如果存在这种擦伤，则不仅在磁盘用玻璃基板的制造过程中，甚至在之后的磁盘或HDD的制造过程中都会成为尘埃源。并且，在托盘的基材中，由于仅利用树脂材料会导致托盘的强度不够，因此为了提高强度通常使用玻璃纤维和环氧树脂等的复合材料，而如果玻璃纤维在上述保持孔的内壁伸出或者露出，则在与玻璃基板端面接触时会造成擦伤或损坏。

因此，在例如专利文献1中，公开了如下技术：通过氟酸等对研磨用托盘进行蚀刻，从而将托盘的保持孔的内壁的玻璃纤维溶解至一定深度并去除，并在内壁的表层部设置具有多个凹部的仅由树脂材料构成的保持孔缓冲区域，从而减少对玻璃基板端面的损伤。

并且，在专利文献2中，公开了如下技术：在研磨用托盘的保持孔的内壁面上设置从该内壁面起突出且形成为比纤维质厚的树脂制的抵接部，从而减少对玻璃基板端面的损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-218103号公报

专利文献2：日本特开2008-000823号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据本发明人的研究，发现在使用上述专利文献1所公开的研磨用托盘来进行玻璃基板的研磨时，磨粒或玻璃沉淀物会积存于在保持孔内壁上配设的多个凹部中而变得粗大，该变得粗大后的凝集物在研磨中从凹部中露出而会在玻璃基板主表面上引起划痕或表面污染。并且，去除了玻璃纤维后的凹部(由缓冲区域构成的部分)虽然能够降低因以往的玻璃纤维导致的损坏，但因去除了作为芯材的玻璃纤维而会导致强度降低，在加工中与玻璃基板接触而导致凹部的周围被破坏，其碎片成为污染物，会与上述情况同样地在玻璃基板主表面上引起划痕或表面污染。此外，有可能因凹部被破坏而导致在保持孔内壁产生阶差而成为在玻璃基板端面上产生新的擦伤的原因，或者因保持孔内径的正圆度被破坏而导致玻璃基板的正圆度也破坏。上述各种问题尤其在大量生产时会显著产生，因此在长时间使用托盘的情况下会缺乏耐久性。

并且，关于磁盘用玻璃基板，包含加工过程中的情况在内通常都被加工成2mm以下的厚度，因此关于保持该玻璃基板的托盘也使用2mm以下的极薄的板厚。

在上述专利文献2所公开的研磨用托盘的情况下，保持孔的内壁面上能够通过例如树脂涂层而设置抵接部，但由于板厚较薄因此保持孔的内壁面成为非常窄的区域，抵接部在保持孔内壁面上的密合性较低，因在加工中与玻璃基板接触会导致上述抵接部破损或者脱落，很难在根本上解决因玻璃纤维露出而造成的损坏的问题。

另外，上述课题不仅存在于玻璃基板，在表面上形成NiP膜的铝合金基板的制造中也会产生。在研磨形成有NiP膜的铝合金基板的主表面的情况下，一边使托盘保持该基板一边使用双面研磨装置进行研磨。此时，由于NiP膜的硬度比玻璃基板低，因此在外周端面上易于产生伤痕。并且，研磨会产生NiP的沉淀物。

因此，本发明是为了解决这种以往的课题而完成的，其目的在于，第一，提供一种能够降低加工中的擦伤等的产生，而且耐久性良好的用于磁盘用基板的加工的托盘。并且，第二目的在于，提供一种包括使用这种托盘进行磁盘用基板的磨削或者研磨加工的处理的磁盘用基板的制造方法以及磁盘的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明者根据锐意研究的结果，发现基于以下结构的发明能够解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明为了达成上述目的而具有以下的结构。

(结构1)

一种托盘，其使用包含纤维和树脂材料的复合材料而形成，具有用于在对圆板状的基板的主表面进行研磨或者磨削处理时保持该基板的保持孔，其特征在于，所述保持孔的内周壁面在规定区域中具有不存在纤维的多个凹部，所述规定区域是在如下方向上延伸到规定深度的区域，所述方向是所述托盘的与所述内周壁面垂直的面内方向且是朝向所述保持孔的外侧的方向，所述多个凹部是通过将露出在所述内周壁面上的所述纤维去除到所述规定深度而形成的，在该多个凹部中填充有树脂，以至少封住所述多个凹部的入口。

(结构2)

根据结构1所述的托盘，其特征在于，填充到所述凹部中的树脂是硬度低于构成所述复合材料的树脂材料的树脂。

(结构3)

根据结构1或2所述的托盘，其特征在于，填充到所述凹部中的树脂是热可塑性树脂。

(结构4)

根据结构1至3中的任意一项所述的托盘，其特征在于，所述保持孔的内周壁面的表面粗糙度Ra为1.0μm以下。

(结构5)

根据结构1至4中的任意一项所述的托盘，其特征在于，所述规定区域在托盘面内方向上的距离为100μm以下。

(结构6)

根据结构1至5中的任意一项所述的托盘，其特征在于，填充到所述凹部中的树脂覆盖所述保持孔的内周壁面。

(结构7)

一种磁盘用基板的制造方法，其特征在于，该制造方法包括如下的处理：使用结构1至6中的任意一项所述的托盘，在该托盘的保持孔上水平地保持圆板状的基板，将定盘的加工面按压在所述圆板状的基板的主表面上，使所述定盘的加工面与所述圆板状的基板相对地移动而加工该圆板状的基板的主表面。

(结构8)

根据结构7所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，所述加工处理是向粘贴在定盘的表面上的研磨垫与所述圆板状的基板的主表面之间供给包含研磨磨粒的研磨液而研磨所述圆板状的基板的主表面的研磨处理。

(结构9)

根据结构7所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，所述加工处理是利用粘贴有固定磨粒的定盘磨削所述圆板状的基板的主表面的磨削处理。

(结构10)

根据结构7至9中的任意一项所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，所述保持孔的孔径与所述圆板状的基板的外径之差为0.1～1.0mm。

(结构11)

根据结构7至10中的任意一项所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，所述基板是玻璃基板。

(结构12)

一种磁盘的制造方法，其特征在于，在通过结构7至11中的任意一项所述的制造方法而得到的磁盘用基板上至少形成磁记录层。

发明效果

本发明的托盘采用上述结构，从而能够提供如下的磁盘用基板加工用的托盘，其能够减少在去除了存在于以往的托盘的保持孔内壁上的玻璃纤维后的凹部中，由于加工中的磨粒或玻璃沉淀物积存且变得粗大后的凝集物、因凹部的周围被破坏而导致的碎片、或者在保持孔内壁上露出的玻璃纤维等造成的擦伤等的产生，并且耐久性良好。

并且，通过使用这种托盘来进行磁盘用基板的磨削或者研磨加工，从而能够制造出高品质的磁盘用基板，这种基板能够减少对于介质的记录密度提升的实现而言成为阻碍因素的基板主表面或端面上的擦伤等。此外，通过使用该基板，从而能够得到无故障且具有稳定的特性的可靠性高的磁盘。

附图说明

图1是磁盘用玻璃基板的整体立体图。

图2是本发明的托盘的俯视图。

图3是表示本发明的托盘的一个实施方式的图2的托盘的纵剖视图。

图4是表示本发明的托盘的另一实施方式的图2的托盘的纵剖视图。

图5是示出双面研磨装置的概略结构的纵剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细描述。在以下的实施方式中，主要对磁盘用的玻璃基板的制造进行说明。

通常经过粗磨削工序、形状加工工序、精磨削工序、端面研磨工序、主表面研磨工序(第1研磨工序、第2研磨工序)、化学强化工序等制造磁盘用玻璃基板。

关于该磁盘用玻璃基板的制造，首先，通过直接压制而由熔融玻璃成型出圆盘状的玻璃基板(玻璃盘)。另外，除了这种直接压制以外，也可以从通过下拉法或浮法制造出的板玻璃中切出规定的大小而得到玻璃基板。

接着，针对该成型后的玻璃基板的主表面进行用于提高尺寸精度和形状精度的粗磨削。在该粗磨削工序中，通常使用双面磨削装置，使用游离磨粒或固定磨粒进行玻璃基板主表面的磨削。另外，也可以使用本发明的托盘。通过这样磨削玻璃基板主表面，从而加工成规定的板厚、平坦度，并且得到规定的表面粗糙度。该粗磨削工序也可以适当省略。

在该粗磨削工序结束后进行形状加工(倒角)工序。

然后，适当进行精磨削工序。在该精磨削工序中，优选例如使用金刚石垫的基于固定磨粒的磨削方法。金刚石垫是指将使用树脂(例如丙烯酸系树脂等)等支承材料固定金刚石粒子或下述凝集体而得到的颗粒粘贴在片材上而成的结构，其中该凝集体是通过玻璃、陶瓷、金属、树脂等粘合剂固定若干金刚石粒子而得到的。另外，金刚石垫未必是通常的称谓，但这里为了便于说明而称为“金刚石垫”。

在使用金刚石垫的基于固定磨粒的磨削中，由于磨粒均匀地存在于片材表面，因此载荷不会集中，此外由于使用树脂将磨粒固定于片材，因此即使对磨粒施加载荷，也能够借助固定磨粒的树脂的高弹性作用而使加工面的裂纹(加工变质层)形成得较浅，加工表面粗糙度能够降低，降低对后续工序的负荷(加工余量等)。另外，在基于固定磨粒的磨削时，优选一边对加工面供给水等冷却液一边进行磨削。

然后，在进行了端面研磨工序后，进行用于得到高精度的平面的针对主表面的镜面研磨加工。作为玻璃基板的镜面研磨方法，优选一边供给包含氧化铈或胶体二氧化硅等金属氧化物的研磨材料的浆料(研磨液)，一边使用发泡聚氨酯等的研磨垫来进行研磨。

从研磨效率的观点出发，在上述研磨液中包含的胶体二氧化硅研磨磨粒优选使用平均粒径在1～50nm的范围内的磨粒。特别是从实现表面粗糙度的进一步降低的观点出发，用于精加工镜面研磨工序(后段的第2研磨工序)的研磨液中包含的研磨磨粒优选使用平均粒径在10nm以上且小于30nm的磨粒。更优选使用粒径在10～20nm的范围内的磨粒。

另外，在本发明中，上述平均粒径是指在设由光散射法测定出的粒度分布中的粉末集团的总体积为100％而求出累积曲线时，该累积曲线为50％的点的粒径(以下，称为“累积平均粒径(50％粒径)”)。在本发明中，累积平均粒径(50％粒径)具体是指使用粒径/粒度分布测定装置测定而得到的值。

作为研磨方法，只要使玻璃基板与研磨垫接触，一边供给包含研磨磨粒的研磨液，一边使研磨垫与玻璃基板相对地移动，从而将玻璃基板的表面研磨成镜面状即可。

图5是表示能够用于玻璃基板的镜面研磨工序的行星齿轮方式的双面研磨装置的概略结构的纵剖视图，关于该结构与上述说明的内容相同，但这里再次进行说明，图5所示的双面研磨装置具有：太阳齿轮2；内齿齿轮3，其呈同心圆状地被配置于该太阳齿轮2的外方；托盘10，其与太阳齿轮2和内齿齿轮3啮合，根据太阳齿轮2或内齿齿轮3的旋转而进行公转和自转；上定盘5和下定盘6，它们分别粘贴有能够夹持在该托盘10上保持的被研磨加工物1的研磨垫7；以及研磨液供给部(未图示)，其向上定盘5与下定盘6之间供给研磨液。

通过这种双面研磨装置，在研磨加工时，利用上定盘5和下定盘6夹持在托盘10上保持的被研磨加工物1即玻璃基板，并且一边向上下定盘5、6的研磨垫7与被研磨加工物1之间供给研磨液，一边由托盘10根据太阳齿轮2或内齿齿轮3的旋转而进行公转和自转，一边对被研磨加工物1的上下两面进行研磨加工。

本发明涉及用于在上述的研磨加工处理中保持作为加工对象物的玻璃基板的上述托盘10。

本发明的托盘例如在将定盘的加工面按压在玻璃基板的主表面，使所述定盘的加工面与所述玻璃基板相对地移动，从而对该玻璃基板的主表面进行加工时使用，是用于水平地保持所述玻璃基板的托盘。并且，像上述结构1那样，该托盘是使用包含纤维和树脂材料的复合材料而形成的，并且具有用于在对圆板状的玻璃基板的主表面进行研磨或者磨削处理时保持该玻璃基板的保持孔，其采用如下结构：所述保持孔的内周壁面在与该内周壁面例如大致垂直的方向且所述托盘的面内方向上延伸，且具有不存在纤维的多个凹部，在该多个凹部中填充有树脂。

图2和图3分别示出本发明的托盘的一个实施方式。图2是本发明的托盘的俯视图。并且，图3是表示本发明的托盘的一个实施方式的图2的托盘的纵剖视图。

如图2所示，本发明的一个实施方式的托盘10由总体为圆板形状的保持部件11构成，且具有保持玻璃基板的多个保持孔12。该多个保持孔12为了均匀地进行对玻璃基板的主表面的磨削或研磨，并且抑制因与玻璃基板的端面的局部性接触而导致的伤痕产生，而都呈圆形，优选为如本实施方式所述形成为正圆状。从上述观点出发，保持孔的正圆度优选为例如20μm以下。保持孔的正圆度能够由例如正圆度/圆筒形状测定机测定。上述保持孔12例如能够通过在圆板形状的保持部件11的母材中穿设出规定大小的孔而形成。

上述保持孔12的孔径(直径)与保持在该保持孔12内的玻璃基板的外径之差与玻璃基板的尺寸无关，通常优选为0.1～1.0mm。当大于1.0mm时，玻璃基板对托盘运动(行星齿轮运动)的追随性会变差，有时在主表面上产生磨削或者研磨的不均。并且，当小于0.1mm时，保持孔内的玻璃基板的活动自由度会变得过低，从而导致力集中在端部的同一部位，有时容易产生伤痕。并且，难以在托盘上装卸基板。

并且，在上述保持部件11的外周部形成有与上述双面研磨装置的太阳齿轮2和内齿齿轮3啮合的多个齿轮齿13。

如图3的纵剖视图所示，在上述保持部件11中除了后述的区域A1之外，均由包含玻璃纤维30和树脂材料A(例如环氧树脂等)31的复合材料形成。具体而言，例如由将玻璃纤维层叠在环氧树脂内而成的基材(或者层叠了多张该基材)形成。

另外，也可以取代玻璃纤维，而例如使用金属纤维。在本发明中，将通过包含玻璃纤维和树脂材料的复合材料形成保持部件的情况作为一例进行例示。

另外，在图3中，为了便于图示，将上述保持部件11的内部截面构造(特别是由上述复合材料构成的区域)仅以示意方式描绘，并不一定准确地描绘出了实际的内部构造。

并且，如图3所示，在上述保持孔12的内周壁面上具有向与该内周壁面垂直的方向且所述托盘的面内方向延伸的、不存在玻璃纤维的多个凹部20，在该多个凹部20中填充与上述树脂材料A31相同或者不同的树脂材料B21。并且，从上述保持孔12的内周壁面起在托盘主表面的面内方向且朝向保持孔的外侧的方向上，具有包括上述多个凹部20的由上述树脂材料A31和上述树脂材料B21形成的区域A1。即，从上述保持孔12的内周壁面起朝向外侧的规定区域A1由上述树脂材料A31、以及填充了与该树脂材料A31相同或者不同的树脂材料B21的多个凹部20形成。并且，除了上述区域A1以外的区域、即上述区域A1的托盘外周侧的区域A2如上所述由包含玻璃纤维30和树脂材料A31的复合材料形成。另外，在本发明中，在上述区域A1中，也可以存在着在与保持孔12的内周壁面平行的方向上延伸的玻璃纤维。

包含在上述区域A1中的上述凹部20例如能够通过将在上述保持孔12的内周壁面上露出的玻璃纤维溶解去除到一定深度(相当于上述区域A1)而形成，其中上述保持孔12是在由上述复合材料构成的保持部件11的母材中穿设规定大小的孔而形成的。作为该情况下的溶解去除玻璃纤维的方法，可列举出例如通过氟酸等对形成有上述保持孔12的托盘进行蚀刻的方法。并且，通过在这种通过将玻璃纤维溶解去除到一定深度而形成的凹部中填充上述树脂材料B21，从而形成由上述树脂材料A31和填充有与该树脂材料A31相同或者不同的树脂材料B21的多个凹部20构成的区域A1。

如上所述，作为在基本构成本发明的托盘10的玻璃纤维和树脂的复合材料中包含的上述树脂材料A31，通常使用环氧树脂，然而除此之外也可以使用例如酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、硅树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯硫醚树脂等。

并且，作为填充到在本发明的托盘10的上述区域A1中包括的上述凹部20中的树脂材料B21，如果是与上述树脂材料A31相同的树脂材料则例如是环氧树脂。并且，如果是与上述树脂材料A31不同的树脂材料则可以不受特别制约地使用，但从后述的填充方法的观点出发特别优选热可塑性树脂，例如优选从聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯、聚苯硫醚、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氟树脂、氨基甲酸乙酯树脂、液晶聚合物、弹性体等树脂中选择的至少1种。

为便于实施制造工序，托盘基材的树脂材料通常使用热固性环氧树脂。由此，当对上述凹部20填充与其相同的热固性环氧树脂时，加工过程中在保持孔的壁面与玻璃基板端部之间产生较强摩擦而局部产生了摩擦热的情况下，也不会特别地发生变形，因此容易在玻璃基板上产生端面擦伤。另一方面，在对凹部20填充与托盘基材的树脂材料不同的例如热可塑性的树脂的情况下，由于因摩擦热而稍微发生变形，因此不易在玻璃基板上产生端面擦伤。并且，如果使用硬度比托盘基材的环氧树脂低的树脂，则能够发挥缓冲垫的作用，因此同样不易在玻璃基板上产生端面擦伤。

因此，填充到上述凹部20中的树脂优选为热可塑性树脂。

并且，填充到上述凹部20中的树脂优选为硬度比构成作为托盘基材的复合材料的树脂材料低的树脂。在该情况下，所填充的树脂的硬度优选为以洛氏硬度计小于M80。通过使硬度在该范围内，从而能够使硬度低于基材的环氧树脂，因此能够使得不易产生玻璃基板的端面擦伤。环氧树脂的硬度通常以洛氏硬度计为M80～100。

作为将上述树脂材料B21填充到上述凹部20中的方法，例如可举出以下方法。

当在上述保持孔12的内周壁面上涂布了上述树脂材料B21后，进行加热，熔化树脂材料B21进行填充。此时，如果能够对填充部分的凹部内部进行减压，则能够填充至凹部的底部，因此更为优选。例如，可以在减压环境下进行涂布，然后以常压进行加热。作为加热方法优选应用热板熔接法、振动熔接法、超声波熔接法，激光透射熔接法等。另外，如果在层叠了多张托盘的保持部件11的状态下进行上述的填充作业，则能够高效地进行填充。另外，也可以在填充处理后，去除从凹部溢出的树脂。树脂的去除可以使用例如旋转刀。

另外，也可以不将上述树脂材料B21完全地填充至凹部的底部。只要封住凹部的入口就能够防止磨粒或沉淀物进入凹部。另外，如果从凹部的入口起填充树脂材料B21的深度为1μm以上，则树脂材料B21不易脱落并且基于厚度的耐久性增加，因此优选。该深度更优选为2μm以上，进一步优选为5μm以上。另外，由于在将树脂材料B21完全地填充到凹部中的情况下与托盘的密合性最大，因此最为优选。

在本发明的托盘10中，上述树脂材料A31与由填充有与该树脂材料A31相同或者不同的树脂材料B21的多个凹部20构成(包括)的区域A1之间的距离优选为100μm以下。当超过100μm时，保持孔的内壁附近区域的强度会降低，保持孔的正圆度有可能变差。另一方面，当小于1μm时，可能无法充分得到本发明的作用效果。

在本发明的托盘10中，上述保持孔的内周壁面的表面粗糙度优选为算术平均粗糙度Ra在1.0μm以下。只要在该范围中，就能够抑制在加工中的玻璃基板的端面上的擦伤产生。

如上所述，本实施方式的本发明的托盘10采用如下结构：在保持孔12的内周壁面上具有填充了与所述树脂材料A31相同或者不同的树脂材料B21的多个凹部20，在从该内周壁面起朝向保持孔的外侧的方向上，具有包括填充有树脂的凹部20的区域A1，因此该保持孔12的内周壁面附近的区域A1仅由树脂材料形成，由于至少不包括在与内周壁面垂直的方向上延伸的玻璃纤维，因此能够借助区域A1的树脂材料的弹性变形来保护玻璃基板端面，不会引起因以往的玻璃纤维的突出或露出导致的玻璃基板端面上的擦伤的产生。

并且，由于保持孔12内壁的多个凹部20由树脂材料B21填充，因此磨粒或玻璃沉淀物不会滞留在该凹部20中，能够解决现有技术中积存在凹部中的磨粒或玻璃沉积物变得粗大并从凹部露出而在玻璃基板主表面上引起划痕或表面污染这样的问题。并且，利用树脂材料B21填充凹部20，从而能够抑制凹部周围的强度降低，解决现有技术中的因凹部周围被破坏导致该碎片成为污染物而在玻璃基板主表面上引起划痕或表面污染这样的问题。

此外，还能够解决以往的如下问题：凹部被破坏而在保持孔内壁中产生阶差，成为玻璃基板端面上的新的擦伤产生的原因，或者因保持孔内径的正圆度被破坏而导致玻璃基板的正圆度也被破坏。

由于本发明的托盘10能够解决尤其在大量生产时显著产生的现有技术中的各种问题，因此在长时间使用托盘的情况下的耐久性较为优越。

并且，图4是表示本发明的托盘的另一实施方式的图2的托盘的纵剖视图。

如图4所示，在本实施方式中，采用如下结构：所述保持孔12的内周壁面的表面被填充到所述凹部20中的树脂材料B21覆盖，而填充了树脂材料B21的所述凹部20与被树脂材料B21覆盖的所述内周壁面的表面部连续。

在本实施方式中，覆盖上述保持孔12的内周壁面的树脂材料B21在托盘面内方向上的厚度t没有特别限制，但优选在1μm～2mm左右的范围内。关于该厚度或表面性状，在形成得较厚后，能够通过旋转刀等进行切削等来调整。

并且，根据本实施方式的托盘，除了通过上述的图3所示的实施方式的托盘而得到的作用效果，还能够得到如下效果：通过利用树脂材料B21覆盖保持孔12的内周壁面的表面整体，从而能够进一步改善上述保持孔12的内周壁面的表面粗糙度。具体而言，可以使Ra为0.5μm以下。

另外，由于托盘的板厚较薄因此保持孔的内壁面也是非常窄的区域，但由于被树脂材料B21覆盖的保持孔内周壁面的表面部与填充有同样的树脂材料B21的凹部20连续，因此能够防止产生覆盖上述保持孔内周壁面的表面部因在加工中与玻璃基板接触而导致破损或者脱落这样的不良情况。

以往，在面向磁盘用玻璃基板等板厚为2mm以下较薄的托盘中，在例如上述的专利文献2中公开的利用树脂材料覆盖保持孔的内周壁面的情况下，使用例如涂布的方法，但该方法中实质上在面内方向上仅能够将厚度增加到50微米左右。这是因为托盘的板厚较薄而粘接面较小，厚度增大时会从内周壁面剥落。并且，也存在将与托盘不同的环状部件嵌入到保持孔的内侧的方法，但由于未被固定，或者即使固定粘接力也较弱，因此多数情况下在加工中会从保持孔中脱离，并不适于大量生产。

但是，在本实施方式中，由于成为在保持孔的内周壁面上形成根部(形成在上述凹部中的凸部)的形式，因此相比以往的方法能够使粘接力牢固，能够大幅增加上述的厚度t。例如，能够使厚度t为100μm以上、或0.5mm以上。由于能够这样加厚，因此能够长时间稳定地得到端面擦伤的防止效果。

另外，在以上说明的使用本发明的托盘的玻璃基板的镜面研磨处理中，所施加的载荷(加工面压力)优选在10gf/cm²以上且300gf/cm²以下的范围内。下限值更优选为50gf/cm²以上。并且，上限值更优选为200gf/cm²以下。

由于当上述载荷低于10gf/cm²时，存在玻璃基板的加工性(研磨速度)降低的情况，因此不优选。并且，由于在高于250gf/cm²的情况下，存在玻璃基板表面上产生划痕等擦伤的情况，因此不优选。

通常，经过用于去除研磨工序中残留的擦伤或变形的第1研磨工序、以及维持在该第1研磨工序中得到的平坦的表面并且将玻璃基板主表面的表面粗糙度精加工成平滑的镜面的第2研磨工序这2个阶段来进行镜面研磨处理是很普遍的(但是，有时也进行3个阶段以上的多阶段研磨)，但由于优选该第1研磨和第2研磨使用相同的研磨装置来进行，因此在该第1研磨和第2研磨中，均优选应用本发明的托盘。

另外，以上对在玻璃基板的研磨处理中应用本发明的托盘的情况进行了说明，但由于在所述玻璃基板主表面的磨削工序中，也使用与上述双面研磨装置相同结构的双面磨削装置来进行加工，因此优选在使用该双面磨削装置进行的玻璃基板的磨削加工中也应用上述本发明的托盘。

本发明的托盘特别适用于使用固定磨粒的磨削加工(例如使用上述的金刚石垫的精磨削)。这是因为在使用固定磨粒的精磨削中，由于仅玻璃沉淀物大量产生，因此玻璃沉淀物的纯度容易变高，在以往的托盘中，由于这些玻璃沉淀物容易在凹部中积存而结晶，因此显著地产生以往的问题。

并且，在本发明中，构成玻璃基板的玻璃(玻璃种类)优选使用将SiO₂作为主成分、还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而能够精加工成平滑的镜面，并且加工后的强度良好。并且，还可以通过化学强化来进一步提高强度。

并且，上述玻璃既可以是结晶玻璃，也可以是非晶玻璃。通过采用非晶玻璃，从而能够进一步降低构成玻璃基板时的主表面的表面粗糙度。

作为这种铝硅酸盐玻璃可以使用如下的铝硅酸盐玻璃(其中，不含磷氧化物的铝硅酸盐玻璃)：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。此外，例如，可以采用如下的不含磷氧化物的非晶铝硅酸盐玻璃：碱土金属的氧化物为5重量％以上，作为主成分含有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，并且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。

在本发明中，优选使上述镜面研磨处理后的玻璃基板的表面为在使用AFM并按256×256像素的分辨率测定1μm×1μm的范围时的算术平均表面粗糙度Ra在0.20nm以下的镜面。在本发明中称为Ra时，指的是根据日本工业标准(JIS)B0601计算出的粗糙度。

根据本发明，可制造出能够减少对于实现介质的记录密度提升而言成为阻碍因素的玻璃基板主表面或端面上的擦伤等的高品质的玻璃基板，通过本发明制造出的磁盘用玻璃基板适合在具有能够实现超低悬浮量的DFH型磁头的HDD上搭载的磁盘中使用的玻璃基板。

另外，在上述的实施方式中，说明了将本发明主要应用于磁盘用的玻璃基板的制造中的情况，但本发明不仅可以应用于这种玻璃基板，同样可用于在表面上形成了NiP膜的铝合金基板的制造中，且能够得到相同的本发明效果。

并且，还可以作为使用以上的磁盘用的例如玻璃基板的磁盘的制造方法而提供本发明。

磁盘是在本发明的磁盘用玻璃基板上至少形成磁记录层(磁性层)而制造出的。并且，还可以在磁记录层上依次形成保护层、润滑层。

使用通过本发明得到的玻璃基板，由此即使进行了例如基于DFH磁头的记录再生，也不会引起磁头擦痕等故障，能够得到具有稳定的特性的可靠性高的磁盘。所以，适合制造例如超过500GB的超越现有程度的高记录密度的磁盘。

实施例

以下列举实施例，对本发明的实施方式进行具体的说明。另外，本发明并不限于以下的实施例。

(实施例1、比较例1)

经过以下的(1)粗磨削工序、(2)形状加工工序、(3)精磨削工序、(4)端面研磨工序、(5)主表面研磨工序(第1研磨工序)、(6)化学强化工序、(7)主表面研磨工序(第2研磨工序)，制造出磁盘用玻璃基板。

(1)粗磨削工序

首先，从熔融玻璃通过使用了上模、下模、主体模的直接压制而得到直径66mmφ、厚度1.0mm的圆盘状的由硅酸铝玻璃构成的玻璃基板。另外，除了这种直接压制以外，也可以从利用下拉法或浮法制造出的板玻璃中切出规定的大小而得到玻璃基板。

对该玻璃基板进行用于提高尺寸精度和形状精度的粗磨削工序。使用双面磨削装置进行该粗磨削工序。

(2)形状加工工序

接着，使用圆筒状的磨石在玻璃基板的中央部分开孔，并且在进行了外周端面的磨削使直径为65mmφ后，对外周端面和内周端面实施规定的倒角加工。

(3)精磨削工序

该精磨削工序使用双面磨削装置，进行上述的基于固定磨粒的磨削处理。

(4)端面研磨工序

接着，通过刷式研磨一边使玻璃基板旋转一边研磨玻璃基板的端面(内周、外周)。并且，对结束了上述端面研磨的玻璃基板的表面进行了清洗。

(5)主表面研磨工序(第1研磨工序)

接着，使用双面研磨装置进行主表面的第1研磨工序。在双面研磨装置中，使由托盘保持的玻璃基板紧密贴合在粘贴有研磨垫的上下研磨定盘之间，使该托盘与太阳齿轮(太阳轮)和内齿齿轮(内啮合齿轮)啮合，并通过上下定盘夹压上述玻璃基板。

上述托盘应用了上述的图2和图3所示的本发明的一个实施方式的托盘。该托盘将包含玻璃纤维和环氧树脂的复合材料作为托盘基材，通过基于氟酸的蚀刻将保持孔内壁的玻璃纤维溶解去除到10μm的深度，并且在所形成的凹部中填充聚碳酸酯树脂。具体而言，在减压条件下涂布聚碳酸酯树脂，在返回常压后进行加热而使其完全地填充凹部，利用旋转刀去除在处理后从凹部溢出的聚碳酸酯树脂。该聚碳酸酯树脂的硬度以洛氏硬度计为M78。另外，为了适于2.5英寸尺寸的玻璃基板的加工，使保持孔的直径为65.5mm。保持孔的正圆度是15μm。托盘的板厚是0.5mm。

然后，向研磨垫与玻璃基板的研磨面之间供给研磨液并使它们旋转，由此玻璃基板在定盘上一边自转一边公转而同时对双面进行了研磨加工。作为研磨垫使用硬质抛光垫(硬质发泡聚氨酯)，研磨液是将平均粒径1.5μm的氧化铈作为研磨剂进行分散后而得到的。对结束了上述第1研磨工序的玻璃基板进行清洗、干燥。

另外，在上述的第1研磨工序中，在1次研磨中所使用的托盘为多个的情况下使托盘为同一种类，在不更换托盘的情况下进行100批次加工。另外，每1批次的加工张数为50张。

(6)化学强化工序

接着，对结束了上述清洗的玻璃基板实施化学强化。

(7)主表面研磨工序(第2研磨工序)

接着使用与在上述的第1研磨工序中使用的装置相同的双面研磨装置，将研磨垫替换为软质抛光垫(绒面革)的研磨垫(发泡聚氨酯)而实施第2研磨工序。并且，第2研磨工序中的托盘应用了与在上述第1研磨工序中使用的托盘相同种类的结构。该第2研磨工序是用于将玻璃基板主表面的表面粗糙度精加工成Ra为0.2nm左右以下的平滑镜面的镜面研磨加工。作为研磨液使用将平均粒径20nm的胶体二氧化硅的研磨磨粒分散在水中而得的研磨液。对结束了上述第2研磨工序的玻璃基板进行清洗、干燥。

经过上述各工序而制作出磁盘用玻璃基板。所得到的玻璃基板是图1所示的在中心具有圆孔103、且具有两个主表面101、102和该两个主表面间的内周端面104和外周端面105的圆盘状的玻璃基板100，其外径为65mm，内径为20mm，板厚为0.635mm，正圆度为1.5μm。

关于上述第1研磨工序的第100批次的玻璃基板，在暗室内用聚光灯照射该玻璃基板的外周端面而进行目测观察，确认因与托盘的接触而导致的擦伤的有无时，未观察到擦伤。并且，在利用光学式表面分析装置测定了主表面后，没有特别地发现划痕。

并且，作为针对以上实施例1的比较例1，在上述第1研磨工序和第2研磨工序中，除了应用了如下托盘以外，以与上述实施例1相同的方式制作出磁盘用玻璃基板，该托盘将包含玻璃纤维和环氧树脂的复合材料作为托盘基材，通过基于氟酸的蚀刻将保持孔内壁的玻璃纤维溶解去除到规定深度(10μm)(即，没有向形成于内壁的凹部进行任何填充)。

关于第1研磨工序的第100批次的玻璃基板，与上述实施例1同样地在对该玻璃基板的外周端面和主表面进行观察时，在外周端面上发现每张基板上存在平均6个因与托盘的接触而导致的擦伤，在主表面上观察到基板每个面上存在平均5个划痕或者坑缺陷。

(实施例2、比较例2)

此外，在上述(3)的精磨削工序中，与上述同样地使用与实施例1和比较例1相同的托盘按照每100批次进行磨削加工，对第100批次的玻璃基板进行清洗、干燥，对主表面和外周端面进行观察(实施例2和比较例2)。另外，通过目测检查进行主表面的观察。其结果为，在上述的精磨削工序中，在使用与比较例1相同的托盘的情况下，发现了平均13个外周端部处的伤痕，平均3个主表面上较长的划痕。另一方面，在使用与实施例1相同的托盘的情况下，双方都是0个。

通过上述结果可知，在应用本发明实施例的托盘，通过双面研磨装置进行了玻璃基板表面的镜面研磨处理的情况下、或进行了磨削处理的情况下，关于第100批次的玻璃基板，都未发现擦伤等表面缺陷的产生，得到良好的结果。并且，在详细地观察了100个批次的玻璃基板制作后的托盘时，未发现保持孔的内壁的损伤等。

另一方面，在应用比较例的托盘，通过双面研磨装置进行了玻璃基板表面的镜面研磨的情况下、或进行了磨削处理的情况下，关于第100批次的玻璃基板，在主表面和外周端面中都观察到擦伤等表面缺陷。并且，在详细地观察了100个批次的玻璃基板制作后的托盘时，发现了保持孔的内壁的破损。

这样，作为在应用了比较例的托盘的情况下在玻璃基板中产生了擦伤等表面缺陷的原因，列举出以下的点。

1.在保持孔内壁的凹部中磨粒或玻璃沉淀物积存且变得粗大后的凝集物在研磨中从凹部溢出而在玻璃基板端面或主表面上引起了划痕或表面污染。

2.在保持孔的内壁不存在玻璃纤维，而具有未进行任何填充的多个凹部，由于保持孔的内壁的强度较低，因此在加工中与玻璃基板接触而导致破损，该碎片成为污染物而在与上述1相同的玻璃基板端面或主表面上引起了划痕或表面污染。

(实施例3)

在本实施例中，应用了上述的图4所示的实施方式的托盘。该托盘将包含玻璃纤维和环氧树脂的复合材料作为托盘基材，通过基于氟酸的蚀刻将保持孔内壁的玻璃纤维溶解去除到10μm的深度，在所形成的凹部中填充了聚碳酸酯树脂后，以使从保持孔内壁起的在托盘面内方向上的厚度t为1mm的方式利用切断刀调节去除量。在该状态下使保持孔的直径为65.5mm。

与实施例1同样地将上述托盘用于第1和第2研磨而对玻璃基板进行了200批次加工。关于第200批次的玻璃基板，与上述实施例1同样，在对该玻璃基板的外周端面和主表面进行观察时，在外周端面、主表面上都未发现划痕或擦伤等。

(比较例3)

以使以往的托盘(将包含玻璃纤维和环氧树脂的复合材料作为托盘基材，未通过氟酸蚀刻进行保持孔内壁的玻璃纤维的溶解去除)的保持孔内壁为厚度1mm的方式实施聚碳酸酯树脂涂层。在该状态下使保持孔的直径为65.5mm。与实施例3同样，将该托盘用于第1和第2研磨而对玻璃基板进行了200批次加工。关于第200批次的玻璃基板，在对其外周端面和主表面进行了观察时，在外周端面上发现每张基板上存在平均25个因与托盘的接触导致的擦伤，在主表面上观察到基板每个面上存在平均11个划痕或者坑缺陷。

(比较例4)

在上述以往的托盘(无蚀刻处理)的保持孔内壁嵌合厚度1mm的环状聚碳酸酯树脂部件。在该状态下使保持孔的直径为65.5mm。在将该托盘用于第1和第2研磨而加工玻璃基板时，在第1、第2研磨的研磨过程中环状部件都会脱离，无法进行200批次加工。

根据以上的结果，在使用图4所示的实施方式的托盘时，玻璃基板的外周端面或主表面在长时间内都不会产生伤痕等，能够进行稳定的生产。

(磁盘的制造)

对在上述实施例1中得到的磁盘用玻璃基板实施了以下的成膜工序，得到垂直磁记录用磁盘。

即，在上述玻璃基板上将由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薄膜构成的基底层、由CoCrPt合金构成的垂直磁记录层、碳保护层、润滑层依次成膜。保护层用于防止因磁记录层与磁头的接触而导致的劣化，其由氢化碳构成，可得到耐磨损性。并且，通过对醇改性全氟聚醚的液体润滑剂实施浸渍法而形成了润滑层。

关于所得到的磁盘，与DFH磁头一同装入HDD，进行了长期运行试验后的结果为，不会引起磁头擦痕等不良情况而可得到良好的结果。

标号说明

1：被研磨加工物(玻璃基板)；2：太阳齿轮；3：内齿齿轮；5：上定盘；6：下定盘；7：研磨垫；10：托盘；11：保持部件；12：保持孔；13：齿轮齿；20：凹部；21：树脂材料B；30：玻璃纤维；31：树脂材料A；100：磁盘用玻璃基板；101、102：主表面；103：圆孔；104：内周端面；105：外周端面。

Claims (12)

1.一种托盘，其使用包含纤维和树脂材料的复合材料而形成，且具有用于在对圆板状的基板的主表面进行研磨或者磨削处理时保持该基板的保持孔，其特征在于，

所述保持孔的内周壁面在规定区域中具有不存在纤维的多个凹部，所述规定区域是在如下方向上延伸到规定深度的区域，所述方向是所述托盘的与所述内周壁面垂直的面内方向且是朝向所述保持孔的外侧的方向，

所述多个凹部是通过将露出在所述内周壁面上的所述纤维去除到所述规定深度而形成的，

在该多个凹部中填充有树脂，以至少封住所述多个凹部的入口。

2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，

填充到所述凹部中的树脂是硬度低于构成所述复合材料的树脂材料的树脂。

3.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于，

填充到所述凹部中的树脂是热可塑性树脂。

4.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于，

所述保持孔的内周壁面的表面粗糙度Ra为1.0μm以下。

5.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于，

所述规定区域在托盘面内方向上的距离为100μm以下，

从所述多个凹部的入口起填充所述树脂的深度为5μm以上。

6.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于，

填充到所述凹部中的树脂覆盖所述保持孔的内周壁面。

7.一种磁盘用基板的制造方法，其特征在于，该制造方法包括如下的处理：

使用权利要求1至6中的任意一项所述的托盘，在该托盘的保持孔上保持圆板状的基板，将定盘的加工面按压在所述圆板状的基板的主表面上，使所述定盘的加工面与所述圆板状的基板相对地移动而加工该圆板状的基板的主表面。

8.根据权利要求7所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，

所述处理是向粘贴在定盘的表面上的研磨垫与所述圆板状的基板的主表面之间供给包含研磨磨粒的研磨液而研磨所述圆板状的基板的主表面的研磨处理。

9.根据权利要求7所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，

所述处理是利用粘贴有固定磨粒的定盘磨削所述圆板状的基板的主表面的磨削处理。

10.根据权利要求7至9中的任意一项所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，

所述保持孔的孔径与所述圆板状的基板的外径之差为0.1～1.0mm。

11.根据权利要求7至9中的任意一项所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，

所述基板是玻璃基板。

12.一种磁盘的制造方法，其特征在于，

在通过权利要求7至11中的任意一项所述的制造方法而得到的磁盘用基板上至少形成磁记录层。