CN111630009B - 圆盘形状的玻璃坯板及磁盘用玻璃基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在从玻璃板切出玻璃坯板时，使激光的焦点位置位于所述玻璃板的板厚方向的内部，并且以从所述玻璃板的表面观察时所述焦点位置描绘圆的方式，使第1激光相对于玻璃板相对移动，从而在所述玻璃板内部形成裂纹开始部，然后，使裂纹从裂纹开始部向所述玻璃板的主表面发展，割断玻璃板，将具有分离面的玻璃坯板从所述玻璃板分离，所述分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计不足0.01μm、正圆度为15μm以下。此后，对所述玻璃坯板的主表面进行磨削或研磨。

Description

圆盘形状的玻璃坯板及磁盘用玻璃基板的制造方法
技术领域
本发明涉及圆盘形状的玻璃坯板的制造方法及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包括使用激光从玻璃板切出玻璃坯板的处理。
背景技术
如今，在个人计算机、笔记本型个人计算机或DVD(数字通用盘，DigitalVersatile Disc)记录装置、或云计算的数据中心等中，为了进行数据记录而使用硬盘装置。在硬盘装置中，使用在圆盘状的非磁性体的磁盘用玻璃基板上设有磁性层的磁盘。磁盘例如被组装到浮起距离为5nm左右的DFH(磁盘飞行高度，Disk Flying Height)类型的磁头中。
在这样的DFH类型的磁头中，由于上述浮起距离短，所以必须避免微小粒子等附着在磁盘的主表面上。为了抑制该微小粒子的附着，优选不仅对玻璃基板的主表面而且对端面也高精度地进行研磨，表面粗糙度小。另外，为了使磁盘稳定地高速旋转，优选圆盘形状的磁盘的正圆度高。
为了满足这样的磁盘的要求，进行减小磁盘用玻璃基板的端面(内侧端面及外侧端面)的表面粗糙度、提高正圆度的端面研磨。
经过玻璃板的切出、端面的倒角加工、端面研磨、主表面的磨削和研磨以及玻璃板的清洗而得到磁盘用玻璃基板。
在上述玻璃板的切出中，提出了代替利用切割器的划线(scribe)及割断而使用激光从玻璃板切出玻璃坯板的技术(专利文献1)。
在上述技术中，使脉冲激光束的激光束焦线以规定的入射角度入射到玻璃板内，使玻璃板和激光束相对地平行移动，反复地进行在玻璃板内沿着激光束焦线产生缺陷线(穿孔)的动作，从而形成多条缺陷线(穿孔)。此时，裂纹在相邻的缺陷线(穿孔)之间传播，因此能够从玻璃板切出期望形状的玻璃坯板。缺陷线(穿孔)的间隔离开2μm。
在先技术文献
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2017-511777号公报
发明内容
发明要解决的问题
利用上述技术，能够由玻璃板制作圆盘形状的玻璃坯板，但由于基于缺陷线(穿孔)而切出玻璃坯板，因此在切出的玻璃坯板的端面残留有构成缺陷线的孔的截面形状的一部分。因此，为了从切出的玻璃坯板得到不仅主表面的表面粗糙度小而且端面的表面粗糙度也小的磁盘用玻璃基板，必须进行端面研磨。端面研磨的研磨时间长，不仅在生产效率方面，在生产成本方面也不优选。优选使用即使进行端面研磨、与以往相比研磨时间较短即可，或者完全不用进行端面研磨的激光进行切出。
因此，本发明的目的是提供一种制造磁盘用玻璃基板的方法，该方法包括以下处理：当使用激光从玻璃板切割出作为磁盘用玻璃基板的原料的玻璃坯板时，能够切割出具有与以往相比大大减少了端面研磨时间，优选即使不进行端面研磨也可以的表面粗糙度和正圆度的玻璃坯板。
解决问题的手段
如上所述，在基于在玻璃板上穿孔的多条缺陷线而切出圆盘形状的玻璃坯板的情况下，端面不能成为同时满足表面粗糙度和正圆度的优选形状。
另一方面，通过以焦点位置到达玻璃板的主表面的方式照射激光而在主表面上形成缺陷，并使裂纹从该缺陷向玻璃板内发展，从而能够切出玻璃坯板，但在该情况下，端面也不会成为同时满足表面粗糙度和正圆度的优选形状。与此相对，发现了如下情况：在玻璃板的内部形成缺陷，使裂纹从该缺陷向两侧的主表面发展，由此切出玻璃坯板的情况下，端面的表面粗糙度小，正圆度高。
此外，还发现了：即使是未形成同时满足端面的表面粗糙度和正圆度的形状的玻璃坯板，为了形成玻璃坯板的倒角面，而从玻璃坯板的切出的面即分离面的法线方向将激光照射到分离面上，熔化分离面附近的玻璃，从而形成倒角面，由此也能够通过对分离面的激光的照射而使玻璃坯板的分离面的表面粗糙度小，正圆度高。根据这些事实，本发明人想到了以下的发明方式。
本发明的一个方式是磁盘用玻璃基板的制造方法。该制造方法包括：分离处理，在该分离处理中，使激光的焦点位置位于所述玻璃板的板厚方向的内部，且以从所述玻璃板的主表面观察时所述焦点位置描绘圆的方式，使第1激光相对于所述玻璃板相对移动，由此在所述玻璃板的内部形成裂纹开始部，然后，使裂纹从所述裂纹开始部向所述玻璃板的主表面发展，割断所述玻璃板，将具有分离面的玻璃坯板从所述玻璃板分离，所述分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计不足0.01μm，正圆度为15μm以下；以及磨削·研磨处理，在该磨削·研磨处理中，进行所述玻璃坯板的主表面的磨削或研磨。
优选所述焦点位置位于从所述玻璃板的主表面起到所述玻璃板的板厚的1/3～2/3的范围内。
所述焦点位置位于从所述玻璃板的主表面起不足所述玻璃板的板厚的1/3的范围内。
优选地，在所述分离处理与所述磨削·研磨处理之间包括有倒角处理，在该倒角处理中，利用与所述第1激光不同种类的第2激光对由所述玻璃坯板的主表面和所述分离面形成的角部进行倒角加工。
本发明的另一实施方式是磁盘用玻璃基板的制造方法。该制造方法包括：分离处理，在该分离处理中，通过使第1激光相对于玻璃板相对移动，通过所述第1激光的照射在所述玻璃板的主表面上所确定的圆形的分离边界线上断续地形成缺陷，以连接所形成的所述缺陷的方式形成线状的缺陷，从而从所述玻璃板分离玻璃坯板；倒角处理，在该倒角处理中，通过从所述玻璃坯板的分离面的法线方向照射与所述第1激光不同种类的第2激光，在所述分离面上形成倒角面，并且通过所述第2激光的照射，形成所述分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计小于0.01μm、正圆度为15μm以下的玻璃坯板；磨削·研磨处理，进行所述玻璃坯板的主表面的磨削和研磨中的至少一方。
所述玻璃板的板厚为0.6mm以下。
另外，优选所述磨削·研磨处理后的所述玻璃坯板的板厚小于0.52mm。
优选所述第2激光是脉冲宽度为10-12秒以下的脉冲激光。
优选在所述磨削·研磨处理中，一边维持通过所述分离处理得到的所述玻璃坯板的所述正圆度并维持所述分离面的至少一部分的表面粗糙度，一边对所述玻璃坯板的所述主表面进行磨削和研磨中的至少一方。
所述正圆度为0.1～15μm。
[发明效果]
根据上述的磁盘用玻璃基板的制造方法，能够切出具有与以往相比大幅降低端面研磨时间、优选即使不进行端面研磨也可以的端面的表面粗糙度和正圆度的玻璃坯板。
附图说明
图1的(a)是本实施方式中制作的磁盘用玻璃基板的一例的立体图，(b)是表示(a)所示的磁盘用玻璃基板的外侧端面的截面的一例的图。
图2的(a)和(b)是说明本实施方式的从玻璃板切出玻璃坯板的方法的一例的图。
图3是说明本实施方式的从玻璃板切出玻璃坯板的方法的一例的图。
图4是说明在本实施方式中进行的倒角处理的一例的图。
图5是说明在本实施方式中进行的倒角面的形成处理的一例的图。
具体实施方式
在本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法中，从玻璃板沿着作为同心圆的内侧圆及外侧圆切出圆盘形状的玻璃坯板，在进行了切出的圆盘形状的玻璃坯板的端面(分离面)与主表面的连接部分的角部的倒角加工后，进行主表面的磨削及研磨，制作磁盘用玻璃基板。
这里，使用现有的激光从玻璃板切出的玻璃坯板的分离面，即端面(内侧端面，外侧端面)的表面粗糙度，即算术平均粗糙度Ra和正圆度不满足磁盘用玻璃基板的端面的要求范围。尽管通过对现有方法切出的玻璃坯板的端面进行研磨可以使算术平均粗糙度Ra处于要求的范围内，但是端面研磨需要大量时间，生产效率低。另一方面，难以调整正圆度低的玻璃坯板的正圆度。
考虑到这一点，在本实施方式中，虽然使用了激光从玻璃板切出玻璃坯板，但通过与以往不同的方式切出玻璃坯板。
具体而言，在作为一个实施方式的第1处理中，使第1激光的焦点位置位于玻璃板的板厚方向的内部、且以从玻璃板的主表面观察时焦点位置描绘圆的方式，使第1激光相对于玻璃板相对移动，从而在玻璃板的内部形成圆形状的裂纹开始部。然后，使裂纹从圆形的裂纹开始部的各位置向玻璃板的主表面发展，割断玻璃板，从玻璃板分离出具有表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计不足0.01μm、正圆度为15μm以下的分离面(割断面)的玻璃坯板。
裂纹开始部例如是因激光的照射而产生损伤、熔化、劣化或变质的部分。例如通过加热玻璃板，裂纹从该裂纹开始部向玻璃板的两主表面发展。
然后，在后述的磨削·研磨处理之前，进行使用第2激光形成倒角面的倒角处理。因此，在从玻璃板分离出玻璃坯板的分离处理与磨削·研磨处理之间，利用与第1激光不同种类的第2激光对由玻璃坯板的主表面和分离面形成的角部进行倒角加工。
在作为另一实施方式的第2处理中，通过使第1激光相对于玻璃板相对移动，通过第1激光的照射而在玻璃板的主表面上确定的圆形状的分离边界线上断续地形成缺陷，以连接所形成的缺陷的方式形成线状的缺陷，从玻璃板分离玻璃坯板。通过从分离的玻璃坯板的分离面的法线方向照射第2激光，在分离面上形成倒角面，并且通过第2激光的照射，形成分离面的表面粗糙度的算术平均粗糙度Ra小于0.01μm、并且正圆度在15μm以下的玻璃坯板。
缺陷包括在玻璃上形成的伤痕、熔化的部分、劣化或变质的部分(以下称为伤痕等)，从玻璃板的主表面急剧凹陷的孔截面小的孔(包括贯通孔、非贯通孔)以及裂纹等。这样的缺陷成为发展的裂纹生成的核心。
断续地形成缺陷包括在玻璃板上，隔开间隔在玻璃板的深度方向上开设成为裂纹生成的核心的伤痕等或孔截面小的多个孔(包括贯通孔、非贯通孔)。
另外，形成线状的缺陷包括形成将断续形成的缺陷连接成线状的裂纹。裂纹除了在玻璃材料上产生物理间隙的明显化的裂纹以外，还包括不产生物理间隙但形成边界面的潜在裂纹。
从玻璃板分离玻璃坯板包括：除去包围玻璃坯板的外侧部分以使分离的边缘成为圆形状的外周；以及除去被玻璃坯板包围的内侧部分以形成圆形状的内孔。
在正圆度的测量中，例如，将厚度比玻璃坯板的板厚度厚的板状探测器配置成在垂直于玻璃基板的主表面的方向上与端面相对，使玻璃坯板在圆周方向上旋转以获得轮廓线，计算该轮廓线的内接圆与外接圆的半径之差作为玻璃基板的正圆度。另外，正圆度的测定例如可以使用正圆度·圆筒形状测定装置。
算术平均粗糙度Ra是依据JIS B0601：2001的值。通过使用激光显微镜在50μm见方的评价区域中按照以下条件测量玻璃坯板的端面的表面形状来确定算术平均粗糙度Ra。
观察倍率：3000倍，
高度方向(Z轴)的测定间距：0.01μm,
截止值λs：0.25μm，
截止值λc：80μm。
另外，高度方向的分辨率优选为1nm以下。另外，在本实施方式中观察倍率为3000倍，但观察倍率可根据测定面的大小在1000～3000倍左右的范围内适当选择。
在上述的第1处理中，调整激光光源的光学系统以使第1激光的焦点位置位于玻璃板的板厚方向的内部，因此，光能集中于焦点位置而局部地加热，使玻璃内部形成裂纹开始部。之后，例如通过加热玻璃板等，使裂纹从该裂纹开始部朝向主表面发展。由裂纹形成的切断面的表面粗糙度小。另外，对于成为焦点位置的轨迹的圆，能够通过能够使第1激光在玻璃板上高精度地进行相对移动的移动机构等来实现高的正圆度。因此，虽然玻璃坯板的正圆度的精度依赖于从焦点位置朝向主表面延伸的裂纹的直线度，但由于裂纹从玻璃板厚度方向内部延伸，所以与从一侧的主表面朝向另一侧的主表面发展的裂纹相比，发展距离短。因此，能够抑制正圆度的恶化。
另外，在第2处理中，在通过第1激光的照射而形成将断续地形成有缺陷的缺陷之间连接起来的裂纹来分离玻璃坯板的情况下，有时分离面的算术平均粗糙度Ra较大而正圆度较低，但由于从分离面的法线方向对分离面照射第2激光而一边利用热使分离面附近的玻璃熔化一边形成倒角面，因此在通过第2激光的照射形成倒角面的同时，通过第2激光的照射能够减小分离面的表面粗糙度，并且能够提高正圆度的精度。由此，能够使分离面的表面粗糙度的算术平均粗糙度Ra小于0.01μm，能够使正圆度为15μm以下。根据一个实施方式，正圆度可以为0.1～15μm。正圆度优选为10μm以下，更优选为7μm以下，进一步优选为5μm以下。
以下，参照附图说明本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法。图1的(a)是在本实施方式中制作的磁盘用玻璃基板的一例的立体图。图1的(b)是表示图1的(a)所示的磁盘用玻璃基板的外侧端面的截面的一例的图。
图1的(a)所示的磁盘用玻璃基板(以下称为玻璃基板)1是圆环状的薄板的玻璃基板。不论磁盘用玻璃基板的尺寸如何，磁盘用玻璃基板例如是公称直径2.5英寸或3.5英寸的磁盘用玻璃基板的尺寸。在公称直径2.5英寸的磁盘用玻璃基板的情况下，例如外径为65mm、中心孔的直径为20mm。玻璃基板1的板厚为1.0mm以下，例如板厚为0.6mm～1.0mm。或者，板厚不足0.6mm，例如不足0.52mm。在该玻璃基板1的主表面上形成磁性层，制作磁盘。
玻璃基板1具备：一对主表面11p、12p；形成于外侧端面的侧壁面11w；介于侧壁面11w与主表面11p、12p之间的倒角面11c、12c；还在内侧端面上与外侧端面同样地形成的未图示的侧壁面；以及介于该侧壁面与主表面11p、12p之间的未图示的倒角面。
玻璃基板1在中心部具有圆孔。侧壁面11w包含玻璃基板1的板厚方向的中心位置。倒角面11c、12c相对于主表面11p、12p的倾斜角度没有特别限制，例如为45°。另外，侧壁面11w和倒角面11c、12c的边界不限于图示的具有边缘的形状，也可以是平滑地连续的曲面状。倒角面11c、12c也可以如图1的(b)所示，在其剖面形状中，不是直线状倾斜的倒角面，而是弯曲成曲线状的倒角面。
(第1处理)
在这样的玻璃基板1的制作中，进行使用激光从预先制作的玻璃板切出玻璃坯板的分离处理。图2的(a)、(b)及图3是说明从玻璃板20切出玻璃坯板的一实施方式的分离处理的图。
玻璃板20例如是使用浮法或下拉法而具有一定板厚的玻璃板。或者，也可以是使用模具对玻璃块进行冲压成形而得到的玻璃板。玻璃板20的板厚与成为最终制品即磁盘用玻璃基板时的目标板厚相比，厚出磨削及研磨的去除量的厚度，例如厚几μm左右。
激光光源30是射出激光L1(第1激光)的装置，例如使用YAG激光或ND：YAG激光等固体激光。因此，激光的波长例如在1030nm～1070nm的范围内。激光L1是脉冲激光，在一个实施方式中，从能够抑制激光L1的焦点位置F处的玻璃的过度变质的观点出发，优选使激光L1的脉冲宽度为10-12秒以下(1皮秒以下)。另外，能够根据脉冲宽度及脉冲宽度的重复频率而适当调整激光L1的光能。当提供相对于脉冲宽度和重复频率而言过度的光能时，玻璃容易过度变质，在焦点位置F处容易存在残渣。
如图2的(b)所示，由于调整激光光源30的光学系统以使激光L1的焦点位置F位于玻璃板20的板厚方向上的板厚的内部，因此，光能集中于焦点位置F而局部地加热，形成因损伤、熔化、劣化或变质而引起的裂纹开始部(裂纹生成的核心)。从玻璃板20的表面观察焦点位置F以描绘圆的方式相对于玻璃板20相对移动，因此裂纹开始部成为圆形状。通过加热该玻璃板20等，如图3所示，从裂纹开始部的各位置开始在玻璃内部产生裂纹C，使裂纹C朝向主表面发展。由此，玻璃坯板能够容易地从玻璃板20分离，而无需为了割断而施加很大的力。
这样，分离面(割断面)的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计小于0.01μm，能够得到正圆度为15μm以下的玻璃坯板。正圆度优选为10μm以下，更优选为7μm以下，进一步优选为5μm以下。该分离面(切断面)是满足磁盘用玻璃基板的端面的要求的端面。因此，不需要研磨分离面(割断面)。
另外，根据一实施方式，优选焦点位置F位于从玻璃板20的主表面起到玻璃板20的板厚的1/3～2/3的范围内。通过在该范围内设置焦点位置F，能够将满足正圆度及表面粗糙度的要求的分离面(割断面)直接作为图1的(b)所示的侧壁面11w，因此无需进行端面研磨等多余的处理，能够提高生产效率。
另外，根据一实施方式，优选焦点位置F位于从玻璃板的主表面起小于玻璃板的板厚的1/3的范围内。在该情况下，与通过裂纹而形成的分离面(割断面)相比容易形成残渣且表面粗糙度降低的焦点位置F附近成为通过后述的倒角处理被除去的部分。因此，在进一步提高表面粗糙度的情况下，优选焦点位置F位于从玻璃板的主表面起小于玻璃板的板厚的1/3的范围内。
根据一实施方式，优选激光L1是脉冲宽度为10-12秒以下的脉冲激光。在脉冲宽度超过10-12秒的情况下，光能集中在焦点位置F，焦点位置F附近的玻璃变质，容易使表面粗糙度降低。
这样进行倒角处理，用于对从玻璃板20分离的玻璃坯板的由主表面和作为分离面(割断面)的端面形成的角部进行倒角加工。具体而言，利用与激光L1不同种类的激光L2(第2激光)对角部进行倒角加工。图4是说明倒角处理的一例的图。激光L2从相对于主表面倾斜30～60度的倾斜角度的方向照射角部40，通过加热角部40使其软化并蒸发，能够对角部40进行倒角。例如，可以优选使用CO2激光。在这种情况下，激光L2是脉冲激光，重复周期为5KHz以上，每单位面积的每1个脉冲的功率密度为100W/cm2以下。通过这样的倒角，能够形成表面粗糙度低、正圆度高的倒角面。
这样，由图3所示的下侧的主表面和侧壁面形成的角部也能够使用同样的激光L2进行倒角加工。由于利用激光L2对角部40进行倒角加工，所以与利用砂轮等进行倒角加工的情况相比，生产效率高。
这样，从玻璃坯板30的切出到倒角处理，无需进行端面研磨，因此生产效率提高。
(第2处理)
在另一实施方式的第2处理中，通过使激光L1(第1激光)相对于玻璃板20相对移动，通过激光L1的照射而在玻璃板20上确定的圆形状的分离边界线上断续地形成缺陷，以连接所形成的缺陷的方式形成线状的缺陷，从玻璃板20分离玻璃坯板。断续地形成的缺陷与相邻缺陷的距离为几μm左右，例如为1～10μm。
在这种情况下，如图2的(b)所示，激光L1的焦点位置F可以不一定位于玻璃板20的板厚方向的板厚的内部，焦点位置F不受限制。例如，焦点位置F也可以位于玻璃板20的主表面上。通过激光L1的照射，在照射位置上，光能集中而局部地加热，由伤痕、熔化、劣化或变质引起的缺陷形成为裂纹开始部(裂纹生成的核心)。通过对该玻璃板20进行加热等，裂纹从裂纹开始部的各位置开始发展，直到裂纹线状地连接到相邻的缺陷为止。由此，能够在分离边界线上形成线状的缺陷，从玻璃板20分离玻璃坯板。在从玻璃板20分离玻璃坯板时，为了能够容易地进行分离，也可以通过加热器或激光来加热玻璃板20，在玻璃坯板和其以外的部分之间形成由热膨胀差而导致的间隙，来进行分离。
用于断续地形成缺陷的激光L1(第1激光)例如使用YAG激光或ND：YAG激光等固体激光。因此，激光的波长例如在1030nm～1070nm的范围内。
激光L1是脉冲激光，在一个实施方式中，从能够抑制玻璃的过度变质的观点出发，优选激光L1的脉冲宽度为10-12秒以下(1皮秒以下)。
另外，能够根据脉冲宽度及脉冲宽度的重复频率来适当调整激光L1的光能。当提供相对于脉冲宽度和重复频率而言过度的光能时，玻璃容易过度变质，在照射位置容易存在残渣。
在第2处理的情况下，由于不限于在玻璃板20的内部具有裂纹开始端，因此存在分离后的玻璃坯板的分离面的表面粗糙度和正圆度不够的情况。但是，如图5所示，在分离面上形成倒角面时，通过从分离面的法线方向对分离面照射激光L2，从而通过激光L2的照射来加热并熔化分离面附近的玻璃的一部分。因此，通过第2激光的照射能够减小分离面的表面粗糙度并提高正圆度。图5是说明倒角面的形成处理的一例的图。通过适当地设定激光L2的强度、光点直径，能够在形成倒角面的同时，减小分离面的表面粗糙度，提高正圆度。通过调整第2激光向分离面照射的光能的强度及分离面上的光点直径，能够形成所希望的形状的倒角面，并且能够形成表面粗糙度小且正圆度高的优选的分离面。
激光L2在使从激光光源射出的激光L2通过包含准直镜等的光学系统而成为平行光后，经由会聚透镜34使第2激光L2会聚后，将扩展的激光L2照射到分离面。另一方面，玻璃板20以玻璃板20的中心位置为旋转中心以一定速度旋转。这样，一边使激光L2和分离面在玻璃板20的圆周方向上相互相对移动，一边使激光L2照射玻璃板20的分离面的全周。
在此，激光L2向分离面的照射从照射的分离面的法线方向进行，但法线方向除了完全的法线方向(倾斜角度0度)之外，还包含相对于法线方向在倾斜角度0度±10度的范围内倾斜的方向作为允许误差范围。
在图5所示的例子中，将玻璃板20的外周端面24作为分离面而形成倒角面，但也可以将沿着圆盘形状的玻璃板20的内孔的内周端面26作为分离面而形成倒角面。
作为激光L2的一例，使用CO2激光，但只要是对玻璃有吸收的振荡波长即可，不限于CO2激光。例如，可以举出CO激光(振荡波长～5μm)、Er-YAG激光(振荡波长～2.94μm)等。
这样，能够得到分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计小于0.01μm、正圆度为15μm以下的玻璃坯板。正圆度优选为10μm以下，更优选为7μm以下，进一步优选为5μm以下。该分离面是满足磁盘用玻璃基板的端面的要求的端面。因此，不需要研磨端面。
由于玻璃板越薄，通过激光L2向分离面的照射，分离面附近的玻璃就越容易在短时间内熔化，所以这种第2处理对于板厚为0.6mm以下的极薄的玻璃板是有效的。在这种情况下，优选使后述的磨削·研磨处理后的玻璃坯板的板厚小于0.52mm。
通过进行上述的第1、第2处理，得到外周为圆形、在该圆形上开设有同心圆的内孔的圆盘形状的玻璃坯板。
(主表面的磨削·研磨处理)
从玻璃板分离且形成有倒角面的玻璃坯板进行主表面的磨削·研磨处理。
在磨削·研磨处理中，在玻璃坯板的磨削后进行研磨。
在磨削处理中，使用具备行星齿轮机构的双面磨削装置对玻璃坯板的主表面进行磨削加工。具体而言，一边将玻璃坯板的外周端面保持在设置于双面磨削装置的保持部件中的保持孔内，一边进行玻璃坯板的两侧的主表面的磨削。双面磨削装置具有上下一对的平台(上平台及下平台)，在上平台及下平台之间夹持玻璃坯板。并且，通过使上平台和下平台中的任一方或双方进行移动操作，一边供给冷却液一边使玻璃坯板和各平台相对移动，能够磨削玻璃坯板的两主表面。例如，可以将用树脂固定了金刚石的固定磨粒形成为片状的磨削部件安装在平台上进行磨削处理。
接着，对磨削后的玻璃坯板的主表面实施第1研磨。具体地，一边将玻璃坯板的外周端面保持在设置于双面研磨装置的研磨用载体中的保持孔内，一边进行玻璃坯板的两侧的主表面的研磨。第1研磨的目的是除去磨削处理后的主表面上残留的伤痕、变形，或者调整微小的表面凹凸(微波纹、粗糙)。
在第1研磨处理中，使用具有与在利用固定磨粒的上述磨削处理中使用的两面磨削装置相同结构的两面研磨装置，一边提供研磨浆一边对玻璃坯板进行研磨。在第1研磨处理中，使用含有游离磨粒的研磨浆。作为用于第1研磨的游离磨粒，例如使用氧化铈或氧化锆等磨粒。双面研磨装置也与双面磨削装置同样，在上下一对平台之间夹持玻璃坯板。在下平台的上表面及上平台的底面安装有整体呈圆环形状的平板的研磨垫(例如树脂抛光机(Polisher))。而且，通过使上平台或下平台中的任一方或双方进行移动操作，使玻璃坯板与各平台相对移动，由此对玻璃坯板的两主表面进行研磨。研磨磨粒的大小以平均粒径(D50)计优选在0.5～3μm的范围内。
也可以在第1研磨后对玻璃坯板进行化学强化。此时，作为化学强化液，例如使用硝酸钾和硫酸钠的混合溶化液等，将玻璃坯板浸渍在化学强化液中。由此，能够通过离子交换在玻璃坯板的表面形成压缩应力层。
接着，对玻璃坯板实施第2研磨。第2研磨处理的目的是对主表面进行镜面研磨。在第2研磨中，也使用具有与第1研磨中使用的双面研磨装置同样的结构的双面研磨装置。具体地，一边将玻璃坯板的外周端面保持在形成于双面研磨装置的研磨用载体中的保持孔内，一边对玻璃坯板的两侧的主表面进行研磨。在第2研磨处理中，相对于第1研磨处理，游离磨粒的种类和粒子尺寸不同，树脂抛光机的硬度不同。优选树脂抛光机的硬度比第1研磨处理时小。例如，在双面研磨装置的研磨垫与玻璃坯板的主表面之间供给包含胶态二氧化硅作为游离磨粒的研磨液，对玻璃坯板的主表面进行研磨。用于第2研磨的研磨磨粒的大小以平均粒径(d50)计优选在5～50nm的范围内。
在一实施方式中，关于是否需要化学强化处理，只要考虑玻璃组成和必要性而适当选择即可。除了第1研磨处理和第2研磨处理之外，还可以增加其他研磨处理，也可以用一个研磨处理来完成两个主表面的研磨处理。另外，上述各处理的顺序也可以适当变更。
这样，对玻璃坯板20的主表面进行研磨，能够得到满足磁盘用玻璃基板所要求的条件的磁盘用玻璃基板。
玻璃坯板20的主表面的磨削和研磨不必总是进行两者，而是可以进行至少任意一方即可。例如，也可以不进行磨削而进行研磨。
另外，玻璃坯板20也可以在进行第1研磨之前，例如在磨削后、第1研磨前，或者在磨削前，进行对玻璃坯板20的端面(分离面)进行研磨的端面研磨处理。
即使在进行这样的端面研磨处理的情况下，由于玻璃坯板20的端面的算术平均粗糙度Ra小于0.01μm，正圆度为15μm以下，所以端面研磨处理所需要的时间短。端面研磨处理可以使用一边向端面供给游离磨粒一边使用研磨刷进行研磨的研磨刷方式，或者也可以使用使用了磁功能性流体的研磨方式。使用磁功能性流体的研磨方式例如是如下方式：利用磁场使在磁流变流体中含有研磨磨粒的浆料形成块，使玻璃坯板20的端面进入该块的内部，使块与玻璃坯板20相对旋转从而研磨端面。
但是，为了提高生产效率，优选不进行端面研磨处理。在该情况下，在主表面的磨削·研磨处理中，一边维持通过切出处理得到的玻璃坯板的正圆度，进而维持分离面的至少一部分的表面粗糙度，一边对玻璃坯板的主表面进行磨削或研磨。
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、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等。特别是，从能够实施化学强化、并且能够制作主表面的平坦度和基板的强度优异的磁盘用玻璃基板的观点出发，可以优选使用铝硅酸盐玻璃。更优选非晶铝硅酸盐玻璃。
对本实施方式的磁盘用玻璃基板的组成没有限定，但本实施方式的玻璃基板优选为具有如下组成的非晶铝硅酸盐玻璃：换算成氧化物基准，以摩尔％表示，SiO2为50～75％，Al2O3为1～15％，从Li2O、Na2O和K2O中选择的至少一种的成分合计为5～35％，从MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中选择的至少一种的成分合计为0-20％，以及从ZrO2、TiO2、La2O3、Y2O3、Ta2O5、Nb2O5和HfO2中选择的至少一种的成分合计为0-10％。
本实施方式的玻璃基板优选为具有如下组成的非晶铝硅酸盐玻璃：例如以质量％表示，含有57～75％的SiO2，5～20％的Al2O3(其中，SiO2和Al2O3的合计量为74％以上)，ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、La2O3、Y2O3和TiO2合计超过0％且在6％以下，Li2O超过1％且在9％以下，Na2O在5～28％(其中，质量比Li2O/Na2O在0.5以下)，K2O在0～6％，MgO在0～4％，CaO超过0％且在5％以下(其中，MgO和CaO的合计量为5％以下，且CaO的含量比MgO的含量多)，SrO+BaO为0～3％。
本实施方式的磁盘用玻璃基板的组成含有从由SiO2、Li2O、Na2O、以及MgO、CaO、SrO和BaO构成的组中选择的一种以上的碱土金属氧化物作为必须成分，CaO的含量与MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量的摩尔比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO))可以为0.20以下，玻璃转移温度可以为650℃以上。这种组成的磁盘用玻璃基板适合于在能量辅助磁记录用磁盘中使用的磁盘用玻璃基板。
以上，对本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法进行了详细说明，但本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以进行各种改良或变更。
标号说明
1 磁盘用玻璃基板
11p、12p 主表面
11w 侧壁面
11c、12c 倒角面
20 玻璃板
24 外周端面
26 内周端面
30 激光光源
34 会聚透镜
40 角部

Claims (15)

1.一种圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其特征在于，包括：
分离处理，在该分离处理中，使激光的焦点位置位于玻璃板的板厚方向的内部，且以从所述玻璃板的主表面观察时所述焦点位置描绘圆的方式，使第1激光相对于所述玻璃板相对移动，由此在所述玻璃板的内部形成与所述焦点位置对应的圆形的裂纹开始部，然后，使裂纹从所述裂纹开始部向所述玻璃板的主表面发展，割断所述玻璃板，将具有分离面的玻璃坯板从所述玻璃板分离，所述分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计不足0.01μm，正圆度为15μm以下，
所述第1激光是脉冲宽度为10-12秒以下的脉冲激光。
2.根据权利要求1所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，所述焦点位置位于从所述玻璃板的所述主表面起到所述玻璃板的板厚的1/3～2/3的范围内。
3.根据权利要求1所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，所述焦点位置位于从所述玻璃板的所述主表面起不足所述玻璃板的板厚的1/3的范围内。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，在所述分离处理后包括有倒角处理，在该倒角处理中，利用与所述第1激光不同种类的第2激光对由所述玻璃坯板的主表面和所述分离面形成的角部进行倒角加工。
5.一种圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其特征在于，包括：
分离处理，在该分离处理中，使激光的焦点位置位于玻璃板的板厚方向的内部，且以从所述玻璃板的主表面观察时所述焦点位置描绘圆的方式，使第1激光相对于所述玻璃板相对移动，由此在所述玻璃板的内部形成裂纹开始部，然后，使裂纹从所述裂纹开始部向所述玻璃板的主表面发展，割断所述玻璃板，将具有分离面的玻璃坯板从所述玻璃板分离，所述分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计不足0.01μm，正圆度为15μm以下；以及
倒角处理，在所述分离处理之后，利用与所述第1激光不同种类的第2激光对由所述玻璃坯板的所述主表面和所述分离面形成的角部进行倒角加工，
所述第1激光的焦点位置位于通过所述倒角处理而去除的部分。
6.根据权利要求5所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，
所述焦点位置位于从所述玻璃板的所述主表面起到所述玻璃板的板厚的1/3～2/3的范围内。
7.根据权利要求5所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，所述焦点位置位于从所述玻璃板的所述主表面起不足所述玻璃板的板厚的1/3的范围内。
8.一种圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其特征在于，包括：
分离处理，在该分离处理中，通过使第1激光相对于玻璃板相对移动，通过所述第1激光的照射在所述玻璃板的主表面上所确定的圆形的分离边界线上断续地形成缺陷，利用裂纹连接所形成的所述缺陷而形成线状的缺陷，从而形成从所述玻璃板分离了除去对象部分后的玻璃坯板；以及
倒角处理，在该倒角处理中，一边使所述玻璃坯板旋转，一边通过从分离了所述除去对象部分后的所述玻璃坯板的分离面的法线方向照射与所述第1激光不同种类的第2激光，在所述分离面上形成倒角面，并且通过所述第2激光的照射，形成所述分离面的表面粗糙度以算术平均粗糙度Ra计小于0.01μm、正圆度为15μm以下的玻璃坯板。
9.根据权利要求8所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，
在所述倒角处理中，以所述玻璃板的中心位置为旋转中心使所述玻璃板以一定速度旋转，一边使所述第2激光与所述分离面沿所述玻璃板的周向相对地移动，一边从所述分离面的法线方向对所述分离面的整周照射所述第2激光，形成所述倒角面，并且提高所述分离面的所述表面粗糙度和所述正圆度。
10.根据权利要求1～3、5～9中的任一项所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，所述玻璃板的板厚为0.6mm以下。
11.根据权利要求5～9中任一项所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，所述第1激光是脉冲宽度为10-12秒以下的脉冲激光。
12.根据权利要求1～3、5～9中任一项所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法，其中，所述正圆度为0.1～15μm。
13.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其中，
所述磁盘用玻璃基板的制造方法包括磨削·研磨处理，在所述磨削·研磨处理中，对通过权利要求1～12中任一项所述的圆盘形状的玻璃坯板的制造方法而得到的所述玻璃坯板的所述主表面进行磨削和研磨中的至少一方。
14.根据权利要求13所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其中，
进行所述磨削·研磨处理后的所述玻璃坯板的板厚为小于0.52mm。
15.根据权利要求13所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其中，
在所述分离处理后，不进行针对所述圆盘形状的玻璃坯板的端面的端面研磨处理。
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