CN107665716A - 磁盘用基板和磁盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供磁盘用基板和磁盘，其不会在成膜后的主表面的磁性层上残存异物。一种磁盘用基板，其具备：第1倾斜面，其形成在基板的主表面的外侧；第2倾斜面，其连接所述第1倾斜面和基板的侧壁面；以及棱线，其由所述第1倾斜面和所述第2倾斜面形成，所述棱线设置在比所述主表面靠基板的厚度方向内侧的位置处。

Description

磁盘用基板和磁盘

本申请是申请日为2014年12月26日、发明名称为“磁盘用基板和磁盘”、申请号为201480069623.2(PCT/JP2014/084699)的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及磁盘用基板和磁盘。

背景技术

当前，在个人电脑或者DVD(Digital Versatile Disc：数码视象光碟)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)。在硬盘装置中，使用了在基板上设置有磁性层的磁盘，利用在磁盘的面上略微悬浮的磁头对磁性层进行磁记录信息的记录或读取。

为了在基板上形成磁性层，利用爪状的夹具把持住基板的端面的3～4处部位进行保持，保持该状态将基板输送至成膜室，通过真空蒸镀法、溅镀法、CVD法、IBD法等气相生长法在基板的主表面上形成磁性层或保护层等薄膜。

在进行基板的把持或输送时，端面可能被摩擦而产生微小的缺口，从而产生灰尘或者发生破裂，因此对基板的外周的端部实施倒角。例如，在专利文献1中记载了将基板的主表面与倒角面所成的角度设定为48°以上且80°以下的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-265506号公报

发明内容

发明要解决的课题

如果利用夹具保持对外周部实施了倒角的基板的外周端部，并进行用于形成磁盘的磁性膜等的成膜处理，则在基板的与夹具接触的接触部附近的主表面上检测出了异物。

因此，本发明的目的在于提供一种不会在成膜后的主表面上残存异物的磁盘用基板。

用于解决问题的手段

在磁盘用基板中，在针对在与成膜时所使用的爪状的把持夹具(保持夹具)接触的接触部的附近所检测出的异物进行分析后，确认到：异物的成分是在形成磁性层等时的膜组成的成分。由于在异物的一部分中观察到了层叠结构，因此，在对夹具仔细观察后确认到：在与基板抵接的抵接部处，堆积在夹具的表面上的膜组成的成分的一部分发生了剥落。这可以认为是：在基板与夹具接触时，堆积在夹具上的磁性膜等剥落，剥落的磁性膜作为异物附着(转移附着)在基板的主表面附近。下述情况被认为是上述现象的背景：近年，为了改善生产效率，输送速度存在逐渐增加的倾向，为了防止输送时的基板落下，增强利用把持夹具进行把持的力，或者使保持夹具的末端形成为V字型。

另外，还观察到如下这样的缺陷：该缺陷具有以与夹具的接触部为起点在磁盘的主表面上呈放射状飞散这样的痕迹。详细进行分析，发现混合有用于磁盘的磁性膜或中间层等的金属成分。关于其原因，判明了原因在于：由于在通过等离子CVD法或离子束淀积(IBD)法形成类金刚石(DLC)的保护膜时施加于基板的偏压，导致在保持夹具与磁盘的接触点处发生了电弧放电。当前，为了关于保护膜实现薄膜化，上述的成膜方法成为主流，但是，为了获得更致密的膜，发现偏压有增加的倾向。

这样，对于以往的基板，在倒角部处与保持夹具接触时，有时会发生各种故障。

在磁盘的生产中，在1个成膜装置中使用多个保持夹具依次保持送入的多个基板并将它们输送至成膜室进行成膜。此时，存在这样的情况：严格来说，保持夹具的形状并非全都相同，而是存在细微的差异。另外，由于保持夹具被重复使用，因此表面的状态根据距离成膜开始的时间而变化。例如，如果膜组成的成分在夹具的表面上堆积的堆积量随着时间的经过而增加，则在夹具与基板接触时，所堆积的膜组成的成分容易作为异物而剥落。由于这些复杂的原因，每个基板与保持夹具的接触点的位置或者所剥落的异物会产生偏差。本发明者发现：在接触点处于基板的主表面附近的情况下，上述问题变得显著，并且发现：通过对端部的形状进行研究，能够消除接触点的位置的随机摆动，从而缓解上述问题。

为了解决上述课题，本发明的第一形态是磁盘用基板，其特征在于，所述磁盘用基板具备：第1倾斜面，其与基板的主表面的外侧轮廓线相连接；第2倾斜面，其连接所述第1倾斜面和基板的侧壁面；以及棱线，其由所述第1倾斜面和所述第2倾斜面形成，所述棱线设置在比所述主表面靠基板的厚度方向内侧的位置处。

优选的是，在设所述主表面与所述第1倾斜面所成的钝角为θ1时，130°≦θ1≦170°。

优选的是，在设所述第1倾斜面与所述第2倾斜面所成的钝角为θ3时，110°≦θ3≦170°。

优选的是，在设所述第2倾斜面与基板的侧壁面所成的钝角为θ4时，130°≦θ3≦170°。

优选的是，从所述主表面的外侧轮廓线至所述棱线为止的径向距离在10μm以上。

优选的是，所述棱线相对于所述主表面在基板的厚度方向上的距离为10μm以上。

本发明的另一形态是磁盘用基板，其特征在于，所述磁盘用基板具有：主表面；侧壁面，其与所述主表面垂直；以及倒角面，其在与所述主表面和侧壁面垂直的截面中具有连接所述主表面和所述侧壁面的2个直线部分，所述2个直线部分的边界部在所述基板的表面上形成向外侧凸出的形状。

本发明的另一形态是磁盘，其特征在于，在上述的任意一种磁盘用基板的主表面的上方至少设置有磁性层。

发明的效果

本发明的基板在由第1倾斜面和第2倾斜面这2个阶段的倒角面形成的棱线处与夹具抵接。即使在棱线与夹具的抵接部产生剥落物，由于在棱线与主表面之间存在第1倾斜面，因此，如果剥落物的飞溅距离没有超过从棱线至主表面的外侧轮廓线为止的距离，则剥落物不会到达主表面，能够防止剥落物相对于主表面的附着。另一方面，即使在剥落物的飞溅距离超过了从棱线至主表面的外侧轮廓线为止的距离，由于棱线设置在比主表面靠基板的厚度方向内侧的位置，且第1倾斜面相对于主表面倾斜，因此，在剥落物的预想的路径上或移动方向上不存在主表面，从而能够防止剥落物相对于主表面的附着。

附图说明

图1是本实施方式的磁盘用基板的侧视图。

图2是图1中的II部的放大图。

图3是磁盘用基板的与夹具抵接的抵接部的放大图。

图4是比较例2的磁盘用基板的与图2相同的放大图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的磁盘用基板详细地进行说明。

磁盘用基板是圆板形状，并且是将与外周同心的圆形的中心孔挖掉而成的环状。在磁盘用基板的两面的圆环状区域中形成有磁性层(记录区域)，由此形成磁盘。作为磁盘用基板，可以使用金属基板(铝合金基板、镀有NiP系合金而成的铝合金基板)或者玻璃基板。特别是，优选使用玻璃基板，其中，玻璃基板具有比金属基板等难以发生塑性变形的性质。在以后的说明中，针对使用玻璃作为磁盘用基板的情况进行说明，但磁盘用基板也可以是金属基板。

图1是本发明的实施方式的基板的侧视图，图2是图1中的II部的放大图。

在本实施方式的基板1中，在端面的与主表面相连接的部分处设置有2个阶段的倒角面。即，基板1具有主表面10和端面20，端面20具有侧面21、第1倾斜面22以及第2倾斜面23。如图2所示，在与主表面10和侧壁面21垂直的截面中，倒角面具有将主表面10和侧壁面21连接起来的2个直线部分(第1倾斜面22和第2倾斜面23)。

如图2所示，第1倾斜面22与主表面10的径向外侧的轮廓线C(外侧轮廓线)连接。即，轮廓线C是主表面10与第1倾斜面22的边界线(边界部)。第1倾斜面22在与主表面10和侧壁面21垂直的截面中具有成为直线的部分。

第2倾斜面23连接第1倾斜面22和侧壁面21。第2倾斜面23在与主表面10和侧壁面21垂直的截面中具有成为直线的部分。

通过第1倾斜面22和第2倾斜面23，棱线E形成为环状。棱线E是连接第1倾斜面22和第2倾斜面23的连接部，并且是第1倾斜面22和第2倾斜面23的边界部。棱线E设置在比主表面10靠基板1的厚度方向内侧的位置处。棱线E在基板1的表面上形成朝向外侧凸出的形状。

在形成磁性层时，基板1在端面20处被夹具30(参照图3)保持。图3是示出在形成磁性层时的基板1与夹具30的抵接部的放大图。如图3所示，基板1在棱线E处与夹具30抵接。在基板1的与夹具30抵接的抵接部处，附着在夹具30上的异物剥落，即使产生剥落物，由于在棱线E与主表面10之间存在第1倾斜面22，因此，如果剥落物的的飞溅距离没有超过从棱线E至主表面10的外侧轮廓线C为止的距离，则剥落物不会到达主表面10。因此，能够防止剥落物相对于主表面10的附着。另一方面，即使在剥落物的飞溅距离超过了从棱线E至主表面10的外侧轮廓线C为止的距离，由于棱线E设置在比主表面10靠基板1的厚度方向内侧的位置，且第1倾斜面22相对于主表面10倾斜，因此，在剥落物的轨迹上不存在主表面10，从而能够防止剥落物相对于主表面10的附着。

并且，如图4所示，如果主表面10与侧壁面21之间的倒角部为圆形，则由于基板与夹具的相对位置的偏差而使得基板与夹具的接触点可能处于倒角部的任意位置，因此，倒角部与把持夹具接触的接触点有时处于主表面10的附近。在倒角部与夹具的接触点处于主表面10的附近的情况下，存在如下担忧：在待制造的磁盘用基板上，以该接触点为起点在主表面上附着异物，或者形成缺陷。

与此相对，在本实施方式中，即使在基板1与夹具30的相对位置中存在偏差，基板1与夹具30的接触点始终在棱线E的位置处。因此，能够使基板1与夹具30的接触点充分地远离主表面10，从而能够抑制异物相对于主表面10的附着和缺陷的形成。

在设主表面10与第1倾斜面22所成的钝角为θ1时，优选是130°≦θ1≦170°。

如果θ1＜110°，则难以使基板1在棱线E处被夹具30保持。如果基板1不是在棱线E处被保持而是在第1倾斜面22处或者在主表面10的外侧轮廓线C处被保持，则在与夹具30抵接的抵接部处，在附着于夹具30的异物剥落而产生剥落物的情况下，剥落物可能会到达主表面10。

另一方面，如果θ1＞170°，则无法使剥落物的从基板1和夹具30相抵接的棱线E开始的轨迹充分地远离主表面10，剥落物可能附着于主表面10。

在此，第1倾斜面22沿着圆形的主表面10的外侧轮廓线C设置，并且形成为圆锥台的侧面的形状，其中，所述圆锥台以主表面10为上底，以含有棱线E的平面为下底，且该圆锥台的中心轴与基板10的中心轴一致。钝角θ1是该圆锥台的侧面的母线与主表面10所成的钝角。即，钝角θ1是在基板1的径向的截面(包含基板1的中心轴的平面)中的由第1倾斜面22与主表面10所成的角。

在设主表面10与第2倾斜面23所成的钝角为θ2时，θ2＜θ1。如果θ2≧θ1，则无法形成棱线E。

在此，第2倾斜面23形成为如下这样的圆锥台的侧面的形状：该圆锥台以含有棱线E的平面为上底，以含有由第2倾斜面23与侧壁面21所构成的棱线F的平面为下底，且该圆锥台的中心轴与基板10的中心轴一致，钝角θ2是该圆锥台的侧面的母线与主表面10所成的钝角。即，钝角θ2是在基板1的径向的截面(包含中心轴的平面)中的由第2倾斜面23与主表面10所成的角。

在设第1倾斜面22和第2倾斜面23所成的钝角为θ3时，优选是110°≦θ3≦170°。如果θ3＜110°，则在棱线E处利用夹具30保持基板1时，可能在基板1上产生缺口。另一方面，如果θ3＞170°，则可能难以在棱线E处利用夹具30保持基板1。

在此，θ3是形成第1倾斜面22的圆锥台的侧面的母线和形成第2倾斜面23的圆锥台的侧面的母线所成的钝角。即，钝角θ3是在基板1的径向的截面(包含基板1的中心轴的平面)中的由第1倾斜面22和第2倾斜面23所成的角。此时，θ3+θ1-θ2＝180°。

在设第2倾斜面23与侧壁面21所成的钝角为θ4时，优选是130°≦θ3≦170°。如果θ4＜110°，则可能难以在棱线E处利用夹具30保持基板1。另一方面，如果θ4＞170°，则在棱线E处利用夹具30保持基板1时，可能在基板1上产生缺口。

在此，θ4是形成第2倾斜面23的圆锥台的侧面的母线与侧壁面21所成的钝角。即，钝角θ4是在基板1的径向的截面(包含基板1的中心轴的平面)中的由第2倾斜面23与侧壁面21所成的角。此时，θ1+θ3+θ4＝450°。

从主表面10的外侧轮廓线C至棱线E为止的基板1的径向距离W(参照图2)优选在10μm以上。如果W小于10μm，则防止剥落物相对于主表面10的附着的效果可能变小。

另外，棱线E相对于主表面10在基板1的厚度方向上的距离H(参照图2)优选在10μm以上。如果H小于10μm，则防止剥落物相对于主表面10的附着的效果可能变小。

接下来，对本发明的实施方式的磁盘用基板的制造方法详细地进行说明。

(磁盘用玻璃基板的制造方法)

接下来，作为磁盘用基板的例子，对磁盘用玻璃基板的制造方法进行说明。首先，通过压力成型制作磁盘用玻璃坯板(压力成型处理)，其中，该磁盘用玻璃坯板是具有一对主表面的板状的磁盘用玻璃基板的坯料。在此，磁盘用玻璃坯板(以后仅称为玻璃坯板)是通过压力成型制作的圆形状的玻璃板，是挖出中心孔之前的形态。

接下来，在制作出的玻璃坯板的中心部分形成圆孔从而形成环形状(圆环状)的玻璃基板(圆孔形成处理)。接下来，对形成有圆孔的玻璃基板进行形状加工(形状加工处理)。在该形状加工中，通过进行2个阶段的倒角加工，形成上述的第1倾斜面22和第2倾斜面23由此，生成玻璃基板。

(形状加工处理)

在本实施方式的形状加工处理中，对圆孔形成处理后的玻璃基板的端部进行2个阶段的倒角加工。由此，在玻璃基板的端面上形成与主表面10垂直的侧壁面21、和连接主表面10与侧壁面21的2个阶段的倒角面(第1倾斜面22和第2倾斜面23)。

例如，在第1阶段的倒角加工中形成第2倾斜面23，然后在第2阶段的倒角加工中改变角度而形成第1倾斜面22，由此形成主表面10的外侧轮廓线C和棱线E。

另外，也可以在第1阶段的倒角加工中形成第1倾斜面22，然后在第2阶段的倒角加工中改变角度而形成第2倾斜面23。

(形状加工处理后的处理)

接下来，针对进行形状加工后的玻璃基板进行端面研磨(端面研磨处理)。并对进行了端面研磨后的玻璃基板进行基于固定磨粒的磨削(磨削处理)。接下来，对玻璃基板的主表面进行第1研磨(第1研磨处理)。接下来，对玻璃基板进行化学强化(化学强化处理)。接下来，对进行了化学强化后的玻璃基板进行第2研磨(第2研磨处理)。经过以上的处理，得到磁盘用玻璃基板。

这样，由于在形状加工后进行各种处理，因此，所得到的磁盘用基板中的棱线E可以在截面形状中带有例如曲率半径为50μm以下的圆弧。如果曲率半径大于50μm，则存在如下情况：把持夹具把持磁盘用基板的把持位置大幅偏移。棱线E的曲率半径更优选在20μm以下。即使棱线E带有这种程度的圆弧，也能够充分地获得防止剥落物相对于主表面10的附着的效果。另外，棱线E的曲率半径优选在1μm以上，更优选在5μm以上。如果小于1μm，则在进行把持时可能会产生缺口。

如以上所说明，根据本实施方式的基板1，由于在棱线E处与夹具30抵接，因此，即使在基板1与夹具30抵接的抵接部产生剥落物，由于在棱线E与主表面10之间存在第1倾斜面22，因此，如果剥落物的飞溅距离没有超过从棱线E至主表面10的外侧轮廓线C为止的距离，则剥落物不会到达主表面10，能够防止剥落物相对于主表面10的附着。另一方面，即使在剥落物的飞溅距离超过了从棱线E至主表面10的外侧轮廓线C为止的距离，由于棱线E设置在比主表面10靠基板1的厚度方向内侧的位置，且第1倾斜面22相对于主表面10倾斜，因此，在剥落物的轨迹上不存在主表面10，从而能够防止剥落物相对于主表面10的附着。

并且，本发明不限于上述实施方式和实施例，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良和变更。

以下，对本发明的实验例进行说明。

〔实施例〕

在实施例1～3中，对基板进行2个阶段的倒角加工，制造出了基板。在实施例1～3中，如表1所示那样改变θ1、θ2、θ3、θ4制造基板。利用图3所示那样的夹具保持所得到的基板，并使用具备多个真空腔室的成膜装置依次形成基底层、磁性层、保护层。并且，基底层和磁性层通过溅镀法形成，并且，一边对基板施加偏压一边通过等离子CVD法形成DLC的保护层。分别制造了10000张的磁盘。

〔比较例〕

在比较例1中，通过1个阶段的倒角加工，仅形成了相对于主表面的倒角角度为θ2且相对于侧壁面的角度为θ4的倾斜面。

在比较例2中，如图4所示，使用如下这样的成型磨具对基板实施了倒角加工：述成型磨具形成为使倒角部在截面形状中成为曲率半径R是150μm的圆形。

〔异物和缺陷的测量〕

使用激光式的表面缺陷检查装置，对形成了基底层、磁性层、保护层后的基板的主表面进行检查，通过目视或者使用SEM仔细地调查在磁盘的主表面上检测出的异物或缺陷，计测出观察到了因堆积在保持夹具上的膜剥落而产生的异物(特定的异物)、或者因电弧放电所引起的放射状缺陷(特定的缺陷)的基板的张数。

表1中示出了结果。

[表1]

在实施例1～9中，与比较例1～2比较，能够降低异物数量。

在比较例1中，可以认为：基板和把持夹具在主表面与倒角面的边界处接触，以该接触点为起点在主表面上附着有异物或者形成了缺陷。

在比较例2中，具有异物或缺陷的基板的数量与实施例相比大幅增加。在如比较例2那样使倒角部为圆形时，基板与把持夹具的接触点可能处于倒角部的任意位置，因此，由于基板与把持夹具的相对位置的偏差，存在倒角部与把持夹具接触的接触点处于主表面10的附近的情况。因此，可以认为：在倒角部与把持夹具接触的接触点处于主表面10的附近的磁盘用基板中，以该接触点为起点在主表面上附着有异物或者形成有缺陷。

与此相对，在实施例1～9中，可以认为是：即使在基板与把持夹具的相对位置中存在偏差，倒角部与把持夹具接触的接触点始终处于棱线E的位置，因此，能够使接触点与主表面离开充分的距离，从而能够抑制异物的附着或缺陷的形成。

Claims (10)

1.一种磁盘用基板，其中，

所述磁盘用基板具备：

主表面；

侧壁面，其存在于所述磁盘用基板的外周部；以及

倒角面，其存在于所述主表面与所述侧壁面之间，

在以与所述主表面和侧壁面垂直的截面进行剖切观察时，所述倒角面具有两个直线部分，并且所述两个直线部分的边界部呈凸形状，

从所述主表面的外侧轮廓线至所述边界部为止的径向距离为10μm以上。

2.一种磁盘用基板，其中，

所述磁盘用基板具备：

主表面；

侧壁面，其存在于所述磁盘用基板的外周部；以及

倒角面，其存在于所述主表面与所述侧壁面之间，

在以与所述主表面和侧壁面垂直的截面进行剖切观察时，所述倒角面具有两个直线部分，并且所述两个直线部分的边界部呈凸形状，

从所述侧壁面与所述倒角面所成的棱线至所述边界部为止的在基板的厚度方向上的距离为10μm以上。

3.根据权利要求1或2所述的磁盘用基板，其中，

在设所述主表面与所述两个直线部分中的接近所述主表面的一方的直线所成的钝角为θ₁时，130°≦θ₁≦170°。

4.根据权利要求1或2所述的磁盘用基板，其中，

所述边界部带有曲率半径为1μm以上的圆弧。

5.一种磁盘用基板，其中，

所述磁盘用基板具备：

主表面；

侧壁面，其存在于所述磁盘用基板的外周部；以及

倒角面，其存在于所述主表面与所述侧壁面之间，

在以与所述主表面和侧壁面垂直的截面进行剖切观察时，所述倒角面具有两个直线部分，并且该两个直线部分的边界部呈凸形状，

所述边界部带有曲率半径为1μm以上的圆弧。

6.根据权利要求1、2以及5中的任意一项所述的磁盘用基板，其中，

在设所述两个直线部分所成的钝角为θ₃时，110°≦θ₃≦170°。

7.根据权利要求1、2以及5中的任意一项所述的磁盘用基板，其中，

在设所述两个直线部分中的接近所述侧壁面的一方的直线与所述侧壁面所成的钝角为θ₄时，130°≦θ₄≦170°。

8.一种磁盘用基板，其中，

所述磁盘用基板具备：

主表面；

侧壁面，其存在于所述磁盘用基板的外周部；以及

倒角面，其存在于所述主表面与所述侧壁面之间，

所述倒角面具备第1倾斜面和与所述第1倾斜面连接的第2倾斜面，

在以与所述主表面和侧壁面垂直的截面进行剖切观察时，所述第1倾斜面与所述第2倾斜面的边界部带有曲率半径为1μm以上的圆弧。

9.根据权利要求5或8所述的磁盘用基板，其中，

所述边界部的曲率半径为50μm以下。

10.一种磁盘，其特征在于，

在权利要求1～9中的任意一项所述的磁盘用基板的主表面的上方至少设置有磁性层。