DE10307422A1 - Glass substrate for a data storage medium and a data storage device comprising such a glass substrate - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Glas beschrieben, das als Substrat bzw. Träger für einen Datenspeicher geeignet ist. Das Glas weist eine T¶G¶ > 500 DEG C und eine Zusammensetzung von DOLLAR A SiO¶2¶ 30-80 Gew.-% DOLLAR A Al¶2¶O¶3¶ 10-30 Gew.-% DOLLAR A B¶2¶O¶3¶ 5-15 Gew.-% DOLLAR A MgO 1-10 Gew.-% DOLLAR A CaO 0-15 Gew.-% DOLLAR A SrO 0-8 Gew.-% DOLLAR A BaO 0-25 Gew.-% DOLLAR A ZnO 0-10 Gew.-% DOLLAR A ZrO¶2¶ 0-5 Gew.-% DOLLAR A TiO¶2¶ 0-10 Gew.-% DOLLAR A CeO¶2¶ 0-5 Gew.-% DOLLAR A SnO¶2¶ 0,05-2 Gew.-% auf, mit der DOLLAR A Maßgabe, dass DOLLAR A die SIGMA ZrO¶2¶ + TiO¶2¶ 0,05-12 Gew.-%, DOLLAR A die SIGMA CeO¶2¶ + SnO¶2¶ 6 Gew.-% und DOLLAR A die SIGMA LiO¶2¶ + Na¶2¶O + K¶2¶O 0-5 Gew.-% beträgt. DOLLAR A Die Erfindung beschreibt auch ein Medium zum Speichern von elektronisch verarbeitbaren Daten, das ein solches Glassubstrat enthält.A glass is described which is suitable as a substrate or carrier for a data storage medium. The glass has a T¶G¶> 500 ° C and a composition of DOLLAR A SiO¶2¶ 30-80% by weight DOLLAR A Al¶2¶O¶3¶ 10-30% by weight DOLLAR AB¶2 ¶O¶3¶ 5-15% by weight DOLLAR A MgO 1-10% by weight DOLLAR A CaO 0-15% by weight DOLLAR A SrO 0-8% by weight DOLLAR A BaO 0-25% by weight -% DOLLAR A ZnO 0-10% by weight DOLLAR A ZrO¶2¶ 0-5% by weight DOLLAR A TiO¶2¶ 0-10% by weight DOLLAR A CeO¶2¶ 0-5% by weight % DOLLAR A SnO¶2¶ 0.05-2% by weight, with the DOLLAR A requirement that DOLLAR A is the SIGMA ZrO¶2¶ + TiO¶2¶ 0.05-12% by weight, DOLLAR A the SIGMA CeO¶2¶ + SnO¶2¶ 6% by weight and DOLLAR A the SIGMA LiO¶2¶ + Na¶2¶O + K¶2¶O is 0-5% by weight. DOLLAR A The invention also describes a medium for storing electronically processable data, which contains such a glass substrate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Glas, das besonders als Substrat für ein Datenspeichermedium geeignet ist, sowie einen Datenspeicher, der ein solches Glassubstrat umfasst.The invention relates to a glass, especially as a substrate for a data storage medium is suitable, as well as a data storage, which comprises such a glass substrate.

Datenträger, insbesondere zur Speicherung und Bearbeitung in elektronischen Datenverarbeitungsgeräten, wie Computer etc., sind beispielsweise in Form von Festplattenlaufwerken (hard disk drives) sowie Wechselmedien (Disketten, CD, DVD) in speziellen Laufwerken, bestens bekannt. Die Datenträger in diesen Laufwerken umfassen ein Substrat sowie eine darauf angeordnete Schicht zur magnetischen, optischen und/oder thermischen Speicherung von Daten. Bislang werden als Trägermaterial für solche Datenspeicherschichten Aluminium oder andere Metalllegierungen (bzw. spezielle organische Polymere für Wechselmedien) verwendet. Aufgrund seiner geringen Kosten und seiner geringen Oberflächenrauhigkeit sowie Festigkeit und Formstabilität gewinnt jedoch die Verwendung von Glas als Substratmaterial für solche Datenträger immer mehr an Bedeutung. Derartige Gläser müssen jedoch hohen chemischen, thermi schen und mechanischen Belastungen sowohl bei der Herstellung, der Verarbeitung als auch beim Gebrauch standhalten.Data carriers, in particular for storage and processing in electronic data processing devices, such as Computers etc. are, for example, in the form of hard drives (hard disk drives) as well as removable media (floppy disks, CD, DVD) in special Drives, well known. Include the disks in these drives a substrate and a layer arranged thereon for magnetic, optical and / or thermal storage of data. So far as a carrier material for such Data storage layers aluminum or other metal alloys (or special organic polymers for Removable media). Because of its low cost and its low surface roughness as well as strength and dimensional stability, however, the use wins of glass as substrate material for such media more and more important. However, such glasses must have high chemical, thermal and mechanical loads both in the manufacture, withstand processing and use.

Beim Auftragen der magnetischen Schichten werden derartige Glasträger üblicherweise hohen Temperaturen mit kurzen intensiven Heiz- und Abkühlraten von > 400 K min-1 ausgesetzt. Hieran schließen sich weitere Wärmebehandlungen an, welche üblicherweise zwischen 300 und 400°C betragen. Die Beschichtung selbst erfolgt normalerweise durch Kathodenzerstäubung oder durch Aufsputtern der jeweiligen Magnetschicht. Derartige Gläser müssen daher eine Transformationstemperatur von üblicherweise über 400°C aufweisen.When the magnetic layers are applied, such glass substrates are usually exposed to high temperatures with short, intensive heating and cooling rates of> 400 K min -1 . This is followed by further heat treatments, which are usually between 300 and 400 ° C. The coating itself is normally carried out by sputtering or by sputtering on the respective magnetic layer. Such glasses must therefore have a transformation temperature of usually above 400 ° C.

Insbesondere bei der Verwendung von Gläsern als Träger in Festplatten treten hohe mechanische Belastungen auf, wie z.B. bei der Montage von Speichermedium und Spindel durch Klemmspannungen im Bereich des Innenloches des Speichermediums, wobei Drücke von bis zu 100 N/mm2 entstehen. Des weiteren entwickeln sich im Betrieb bei Umdrehungszahlen von 10.000 – 15.000 U/Min. weitere durch die Zentrifugalkräfte hervorgerufene Spannungen, welchen der dünne Glasträger ebenfalls standhalten muss.In particular when using glasses as carriers in hard disks, high mechanical loads occur, such as when mounting the storage medium and spindle due to clamping stresses in the area of the inner hole of the storage medium, with pressures of up to 100 N / mm 2 . Furthermore, develop in operation at speeds of 10,000 - 15,000 rpm. further tensions caused by the centrifugal forces, which the thin glass support must also withstand.

Darüber hinaus benötigen derartige Festplatten eine hohe Formstabilität um auch bei hohen Umdrehungszahlen im Laufwerk nicht in Schwingung zu geraten und zu flattern. Derartige Auslenkungen aus der horizontalen Ruhelage würden bei dem üblicherweise niedrigen Leseabstand des Schreib-/Lesekopfes von derzeit ca. 10 – 20 nm dazu führen, dass der Kopf den Lesekontakt mit der Festplatte verliert, sog. „run-out", oder dass er mit der Festplatte zusammenstößt, sog. „head Crash". Für Datenträger verwendbare Gläser müssen daher einen hohen spezifischen Elastizitätsmodul E/ρ aufweisen, d.h. einen hohen Elastizitätsmodul E und/oder eine geringe Dichte p. Dabei ist es wünschenswert, dass E/ρ mindestens 25 ·106 m2/s2 beträgt.In addition, hard disks of this type require a high degree of dimensional stability so that they do not vibrate and flutter even at high speeds in the drive. Such deflections from the horizontal rest position would lead to the fact that the head loses the reading contact with the hard disk, so-called "run-out", or that it would run along with the usually low reading distance of the read / write head of currently approx. 10-20 nm the hard disk collides, so-called "head crash". Glasses that can be used for data carriers must therefore have a high specific modulus of elasticity E / ρ, ie a high modulus of elasticity E and / or a low density p. It is desirable that E / ρ is at least 25 · 10 6 m 2 / s 2 .

Die Oberfläche des Datenspeichers und damit auch die Oberfläche des Trägermaterials muss besonders eben sein, da der Schreib-/Lesekopf insbesondere bei Festplatten üblicherweise derzeit mit einem Abstand von ca. 10 – 20 nm auf einem Luftpolster bzw. einer Gleitmittelschicht über der sich drehenden Platte schwebend dahin gleitet. Dieser Abstand muss für eine einwandfreie Funktion beibehalten werden. Ist nun die Oberfläche des Festplattenmaterials bzw. -substrates gegenüber atmosphärischen Einflüssen nicht beständig und entstehen durch chemische und/oder thermische Einwirkungen auf die Oberfläche Ausblühungen, so dass diese schon vor der Beschichtung rauh wird, verändert sich der Funktionsabstand der Platte zum Lesekopf, was zu Funktionseinbußen bzw. zum Funktionsausfall führen kann. Des weiteren kann aufgrund einer thermischen und/oder chemischen Veränderung der Oberfläche die Haftfestigkeit der aufgebrachten Funktionsschichten verloren gehen, so dass sich diese von der Oberfläche des Glasträgers lösen. Die Trägersubstrate müssen daher eine hohe chemische und thermische Beständigkeit aufweisen.The surface of the data storage and hence the surface of the carrier material must be particularly flat, since the read / write head in particular usually with hard disks currently at a distance of approx. 10 - 20 nm on an air cushion or a lubricant layer over the rotating plate glides along. This distance must for a perfect function can be maintained. Now is the surface of the Hard disk materials and substrates are not exposed to atmospheric influences stable and arise from chemical and / or thermal effects on the surface efflorescence, so that it gets rough before the coating changes the functional distance between the plate and the read head, which leads to loss of functionality or lead to functional failure can. Furthermore, due to a thermal and / or chemical change the surface the adhesive strength of the applied functional layers is lost so that they come off the surface of the glass support. The Carrier substrates must therefore have a high chemical and thermal resistance.

Zur Erhöhung der Speicherdichte werden Magnetschichten auf Substrate aufgetragen, in denen die magnetisierbaren Bezirke, d.h. die sog. Weißschen Bezirke, eine deutlich geringere laterale Ausdehnung aufweisen, indem deren Polachsen nicht mehr parallel zur Oberfläche des Trägermaterials, sondern senkrecht hierzu, d.h. parallel zur Drehachse der Speicherplatte, ausgerichtet sind. Speichermedien für diese Technik werden als sog. „perpendicular recording media" bezeichnet. Zur Herstellung derartiger Sputterschichten sind jedoch deutlich höhere Temperaturen von insbesondere mehr als 500°C erforderlich. Dazu sind Substrate von besonderer thermischer Stabilität, insbesondere hinsichtlich der Form- und Oberflächenstabilität, notwendig. Nach Kenntnis der Anmelderin sind derzeit keine Substratmaterialien bekannt, welche diese Anforderung in ausreichendem Maße erfüllen.To increase the storage density Magnetic layers applied to substrates in which the magnetizable Districts, i.e. the so-called Weißschen Districts that have a significantly smaller lateral extent, by having their polar axes no longer parallel to the surface of the Support material but perpendicular to it, i.e. parallel to the axis of rotation of the storage disk, are aligned. Storage media for this technique are called so-called "perpendicular recording media ". However, to produce such sputter layers are clear higher Temperatures of more than 500 ° C in particular are required. There are substrates for this of particular thermal stability, especially with regard to the shape and surface stability, necessary. To Knowledge of the applicant is currently no known substrate materials, which sufficiently meet this requirement.

Neben diesen Anforderungen an die Eigenschaften eines Materials, welches als Substrat bzw. Träger für Harddisk-Anwendungen verwendet werden soll, müssen derartige Gläser mit geringen Produktionskosten herstellbar sein, da es sich hier um ein Massenprodukt handelt. Dazu muss das Schmelz- und Formgebungsverfahren solcher Gläser für großtechnische Anlagen geeignet sein. Darüber hinaus sollen die Glasschmelzen das Feuerfestmaterial der Schmelzaggregate möglichst wenig angreifen, d.h. sie sollen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen herstellbar sein und keine aggressiven korrosionsfördernden Bestandteile enthalten. Darüber hinaus sollten solche Gläser auch großtechnisch mit aus reichender innerer Qualität, d.h. ohne Blasen, Knoten und Einschlüsse, auf einfache Weise in ebenen Platten herstellbar sein. Derartige Techniken umfassen beispielsweise die Herstellung in einer Floatanlage oder in einem Ziehverfahren. Besonders die Herstellung dünner, d.h. < 3 mm dicker Substrate von geringer Oberflächenwelligkeit über Ziehverfahren erfordert eine hohe Entglasungsstabilität.In addition to these requirements for the properties of a material that is to be used as a substrate or support for hard disk applications, it must be possible to produce glasses of this type with low production costs, since this is a mass product. For this, the melting and shaping process of such glasses must be suitable for large-scale plants. In addition, the glass melts should attack the refractory material of the melting units as little as possible, ie they should be proportionate be producible at low temperatures and contain no aggressive corrosion-promoting components. In addition, such glasses should also be able to be produced on a large scale with sufficient internal quality, ie without bubbles, knots and inclusions, in flat plates. Such techniques include, for example, manufacturing in a float line or in a drawing process. In particular, the production of thin, ie <3 mm thick substrates with low surface ripple using a drawing process requires high devitrification stability.

Schließlich sollen solche Gläser mit einer geringen Oberflächenrauhigkeit herstellbar sein. Dabei sollen sie möglichst so, wie sie im Herstellungsverfahren erhalten werden, direkt weiterverarbeitet, d.h. besputtert, werden, ohne dass die Rauhigkeit in einem zusätzlichen Bearbeitungsschritt durch Schleifen, Läppen und/oder Polieren verringert werden muss. Schließlich ist es auch notwendig, dass sich die Oberfläche eines derartigen Glasträgers bei der hohen thermischen Belastung, wie sie beispielsweise beim Aufsputtern der Funktionsschichten auftritt, nicht verzieht oder aufrauht.After all, such glasses are supposed to a low surface roughness be producible. They should be as possible as they are in the manufacturing process obtained, processed directly, i.e. sputtered, without the roughness in an additional machining step by grinding, lapping and / or polishing must be reduced. Finally, it is also necessary that the surface of such a glass carrier with the high thermal load, such as in Sputtering of the functional layers occurs, does not warp or roughening.

Aus der EP-A-0 858 974 ist ein Glas mit einem hohen spezifischen Elastizitätsmodul und einer hohen Übergangstemperatur von 700°C bekannt. Es weist eine Zusammensetzung von 25 – 52 Mol-% SiO2 (= 14,37 – 58,04 Gew.-%), 0 – 5 Mol-% B2O3 (= 0,00 – 6,57 Gew.-%), 0 – 5 Mol-% P2O5 (= 0,00 – 12,55 Gew.-%), 5 – 35 Mol-% Al2O3 (= 5,07 – 53,27 Gew.-%), 15 – 45 Mol-% MgO (= 5,78 – 34,69 Gew.-%), 0 – 25 Mol-% TiO2 (= 0,00 – 34,20 Gew.-%), 0 – 8 Mol-% ZrO2 (= 0,00 – 17,10 Gew.-%), 1 – 30 Mol-% CaO (= 0,54 – 31,70 Gew.-%), 0 – 17 Mol-% Y2O3 (= 0,00 – 47,31 Gew.-%) auf. Dieses Glas wird als ein Trägersubstrat für einen magnetischen Datenträger beschrieben, in welchem eine Ausgleichsschicht zum Ausgleich von Unebenheiten zwischen Magnetträger und Substrat angeordnet ist. Eine hohe Oberflächenglätte, d.h. eine Oberflächenrauhigkeit, von Ra < 9 Å wird bei diesem Glas allerdings erst durch Polieren erreicht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich diese Oberflächenrauhigkeit bei einer Behandlung mit erhöhter Temperatur verändert.From the EP-A-0 858 974 is known a glass with a high specific elastic modulus and a high transition temperature of 700 ° C. It has a composition of 25 - 52 mol% SiO 2 (= 14.37 - 58.04 wt%), 0 - 5 mol% B 2 O 3 (= 0.00 - 6.57 wt% %), 0 - 5 mol% P 2 O 5 (= 0.00 - 12.55% by weight), 5 - 35 mol% Al 2 O 3 (= 5.07 - 53.27% by weight) %), 15 - 45 mol% MgO (= 5.78 - 34.69% by weight), 0 - 25 mol% TiO 2 (= 0.00 - 34.20% by weight), 0 - 8 mol% ZrO 2 (= 0.00 - 17.10% by weight), 1 - 30 mol% CaO (= 0.54 - 31.70% by weight), 0 - 17 mol% Y 2 O 3 (= 0.00 - 47.31% by weight). This glass is described as a carrier substrate for a magnetic data carrier, in which a compensating layer for compensating for unevenness is arranged between the magnetic carrier and the substrate. A high surface smoothness, ie a surface roughness, of Ra <9 Å is only achieved with this glass by polishing. However, it has been shown that this surface roughness changes when treated at an elevated temperature.

Aus der JP-A 09-012333 ist ein Glas für ein Magnetdisksubstrat mit guten Korrosionseigenschaften und Beständigkeit gegen Alkali bekannt, welches 52 – 65 Gew.-% SiO2, 10 – 18 Gew.-% Al2O3, 0 – 8 Gew.-% B2O3, 0 – 10 Gew.-% MgO, 2 – 15 Gew.-% CaO, 0 – 15 Gew.-% SrO, 0 – 16 Gew.-% BaO und 0 – 12 Gew.-% ZnO enthält.From the JP-A 09-012333 a glass for a magnetic disk substrate with good corrosion properties and resistance to alkali is known which contains 52-65% by weight SiO 2 , 10-18% by weight Al 2 O 3 , 0-8% by weight B 2 O 3 , 0-10% by weight of MgO, 2-15% by weight of CaO, 0-15% by weight of SrO, 0-16% by weight of BaO and 0-12% by weight of ZnO.

Schließlich ist aus der DE-A 100 00 836 ein alkalifreies Aluminoborosilikatglas bekannt, welches eine hohe Glastransformationstemperatur aufweist und welches als Substrat für Flüssigkristall-Flachdisplaybildschirme geeignet ist.After all, is out of DE-A 100 00 836 an alkali-free aluminoborosilicate glass is known which has a high glass transformation temperature and which is suitable as a substrate for liquid crystal flat display screens.

Die Erfindung hat nunmehr zur Aufgabe derartige Trägersubstrate bereitzustellen, die thermisch, mechanisch und chemisch ausreichend stabil sind und die sich auf wirtschaftliche Weise günstig herstellen lassen. Die Trägersubstrate sollen insbesonders bei hohen Temperaturen ohne Verziehen, Kompaktion und Aufwellen der Oberfläche besputterbar sein.The invention now has the task such carrier substrates to provide the thermally, mechanically and chemically sufficient are stable and which can be produced economically to let. The carrier substrates especially at high temperatures without warping, compaction and swelling of the surface be sputterable.

Dieses Ziel wird durch das in den Ansprüchen definierte Substratglas erreicht.This goal is achieved through the claims defined substrate glass reached.

Erfindungsgemäß wurde nämlich gefunden, dass Gläser mit einer Zusammensetzung von 10 – 80 Gew.-% SiO2, 10 – 30 Gew.-% Al2O3 , 5 – 15 Gew.-% B2O3 , 1 – 10 Gew.-% MgO, 0 – 15 Gew.-% CaO, 0 – 8 Gew.-% SrO, 0 – 25 Gew.-% BaO, 0 – 10 Gew.-% ZnO, 0 – 5 Gew.-% ZrO2 und 0 – 10 Gew.-% TiO2 sowie 0 – 5 Gew.-% CeO2 und 0,05 – 2 Gew.-% SnO2 sich ganz besonders zur Herstellung von Trägern für elektronische Datenspeicher eignen, wenn
die Σ ZrO2 + TiO2 mindestens 0,05 und höchstens 12 Gew.-% beträgt und
die Σ CeO2 + SnO2 ≤ 6 Gew.-% ist, wobei
die Σ von LiO2, Na2O, K2O 5 Gew.-% nicht übersteigt. Derartige Gläser zeigen bereits nach Heißformgebungsprozess durch Ziehen oder Floaten und anschließender Kühlung eine äußerst geringe Oberflächenrauhigkeit, die sich auch bei einer längeren Behandlung mit hohen Temperaturen bis zu 750°C nicht oder für das Produkt nur unwesentlich verändert.According to the invention it was found that glasses with a composition of 10-80% by weight SiO 2 , 10-30% by weight Al 2 O 3 , 5-15% by weight B 2 O 3 , 1-10% by weight. % MgO, 0-15% by weight CaO, 0-8% by weight SrO, 0-25% by weight BaO, 0-10% by weight ZnO, 0-5% by weight ZrO 2 and 0-10% by weight of TiO 2 and 0-5% by weight of CeO 2 and 0.05-2% by weight of SnO 2 are particularly suitable for the production of carriers for electronic data storage devices if
the Σ ZrO 2 + TiO 2 is at least 0.05 and at most 12% by weight and
the Σ CeO 2 + SnO 2 ≤ 6% by weight, where
the Σ of LiO 2 , Na 2 O, K 2 O does not exceed 5% by weight. Such glasses already show an extremely low surface roughness after hot molding by drawing or floating and subsequent cooling, which does not change or changes only insignificantly for the product even after prolonged treatment at high temperatures up to 750 ° C.

Das erfindungsgemäße Glassubstrat weist einen Tg von > 500°C, insbesondere > 550°C auf, wobei > 600°C bevorzugt ist. Das erfindungsgemäße Glassubstrat weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform einen Tg von ≥ 640°C auf.The glass substrate according to the invention has one Tg of> 500 ° C, in particular> 550 ° C, with> 600 ° C preferred is. The glass substrate according to the invention has a Tg of 640 640 ° C in a particularly preferred embodiment.

Der SiO2-Gehalt der Gläser beträgt mindestens 30 Gew.-%, üblicherweise mindestens 45 Gew.-%, wobei 55 Gew.-% bevorzugt sind. Ein ganz besonders bevorzugter Gehalt an SiO2 beträgt mindestens 57 und insbesondere 58 Gew.-%. Der maximale SiO2-Gehalt im erfindungsgemäßen Glas liegt bei 80 Gew.-%, wobei 65 Gew.-% und insbesondere 62 Gew.-% besonders bevorzugt sind. In speziellen Ausführungsformen hat sich ein maximaler SiO2-Gehalt von 61 Gew.-% und insbesondere 59 Gew.-% als besonders geeignet erwiesen. Der Gehalt an Al2O3 beträgt mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 12 Gew.-%, wobei mindestens 15 Gew.-% in vielen Fällen besonders geeignet ist. Der maximale Gehalt an Al2O3 beträgt für das erfindungsgemäße Glassubstrat maximal 30 Gew.-%, insbesondere 20 Gew.-%, wobei maximal 19 Gew.-% und insbesondere maximal 18 Gew.-% bevorzugt sind. Ganz besonders bevorzugt ist ein Maximalgehalt von 16 Gew.-%. Das erfindungsgemäße Glas kann frei von B2O3 sein. Vorzugsweise ist B2O3 jedoch zu mindestens 3 Gew.-%, insbesondere mindestens 5 Gew.-% enthalten, wobei mindestens 6 Gew.-% B2O3 bevorzugt sind. Der Maximalgehalt an B2O3 beträgt 16 Gew.-%, insbesondere maximal 15 Gew.-%, wobei maximal 10 Gew.-% bevorzugt ist. In Einzelfällen können jedoch auch Gehalte von 0 – 1 Gew.-% zweckmäßig sein. Der Mindestgehalt an MgO beträgt 1 Gew.-%, insbesondere mindestens 3 Gew.-%, wobei die maximale Menge 10 Gew.-%, üblicherweise jedoch 8 Gew.-% und vorzugsweise maximal 7 Gew.-% beträgt. In einigen Fällen hat sich ein Gehalt von maximal 5 Gew.-% als zweckmäßig erwiesen. Das erfindungsgemäße Glassubstrat kann ohne Weiteres frei von CaO sein. Es ist jedoch zweckmäßig, dass das erfindungsgemäße Glassubstrat einen Mindestgehalt von 3 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% aufweist, wobei sich in einigen Fällen ein Mindestgehalt von 8 Gew.-% und in besonderen Fällen sogar von 11 Gew.-% als zweckmäßig erwiesen hat. Der Maximalgehalt beträgt üblicherweise für CaO 15 Gew.-%, wobei 12 Gew.-% bevorzugt ist. In einigen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hat sich auch ein CaO-Gehalt von maximal 4 Gew.-% als geeignet erwiesen. SrO ist in einer Menge von 0 – 8 Gew.-% enthalten, wobei in vielen Fällen ein Mindestgehalt von 4 Gew.-% und ein Maximalgehalt von 7 Gew.-% bevorzugt ist. BaO ist in einer Menge von 0 – 25 Gew.-% enthalten, wobei mindestens 1 Gew.-% und speziell mindestens 5 Gew.-% bevorzugt sind. In Einzelfällen haben sich Mindestgehalte von 7 Gew.-% als zweckmäßig erwiesen. Der Höchstgehalt an BaO beträgt üblicherweise 25 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, wobei mindestens 11 Gew.-% und insbesondere mindestens 10 Gew.-% besonders bevorzugt ist. In Einzelfällen haben sich Höchstgehalte von 5 Gew.-% als zweckmäßig erwiesen. In einem speziellen Fall ist BaO in einer Menge von 6 – 10 Gew.-% enthalten. Der Gehalt an ZnO kann ohne Weiteres 0 Gew.-% betragen. Bevorzugt ist jedoch ein Mindestgehalt von 1 Gew.-%, insbesondere mindestens 2 Gew.-%, wobei 5 Gew.-% bevorzugt ist. Die Höchstgehalte an ZnO betragen üblicherweise 10 Gew.-% und insbesondere 8 Gew.-%.The SiO 2 content of the glasses is at least 30% by weight, usually at least 45% by weight, 55% by weight being preferred. A very particularly preferred content of SiO 2 is at least 57 and in particular 58% by weight. The maximum SiO 2 content in the glass according to the invention is 80% by weight, 65% by weight and in particular 62% by weight being particularly preferred. In special embodiments, a maximum SiO 2 content of 61% by weight and in particular 59% by weight has proven to be particularly suitable. The Al 2 O 3 content is at least 10% by weight, preferably at least 12% by weight, with at least 15% by weight being particularly suitable in many cases. The maximum content of Al 2 O 3 for the glass substrate according to the invention is a maximum of 30% by weight, in particular 20% by weight, with a maximum of 19% by weight and in particular a maximum of 18% by weight being preferred. A maximum content of 16% by weight is very particularly preferred. The glass according to the invention can be free of B 2 O 3 . However, B 2 O 3 is preferably present in at least 3% by weight, in particular at least 5% by weight, with at least 6% by weight B 2 O 3 being preferred. The maximum content of B 2 O 3 is 16% by weight, in particular a maximum of 15% by weight, with a maximum of 10% by weight being preferred. In individual cases, however, contents of 0-1% by weight can also be expedient. The minimum MgO content is 1% by weight, in particular at least 3% by weight, the maximum amount being 10% by weight, but usually 8% by weight and preferably a maximum of 7% by weight. In some cases, a content of at most 5% by weight has proven to be expedient. The glass substrate according to the invention can easily be free of CaO. However, it is expedient for the glass substrate according to the invention to have a minimum content of 3% by weight, in particular 5% by weight, in some cases a minimum content of 8% by weight and in special cases even 11% by weight. % has proven appropriate. The maximum content is usually 15% by weight for CaO, with 12% by weight being preferred. In some compositions according to the invention, a maximum CaO content of 4% by weight has also been found to be suitable. SrO is contained in an amount of 0-8% by weight, with a minimum content of 4% by weight and a maximum content of 7% by weight being preferred in many cases. BaO is contained in an amount of 0-25% by weight, with at least 1% by weight and especially at least 5% by weight being preferred. In individual cases, minimum levels of 7% by weight have proven to be expedient. The maximum BaO content is usually 25% by weight, preferably at least 20% by weight, with at least 11% by weight and in particular at least 10% by weight being particularly preferred. In individual cases, maximum levels of 5% by weight have proven to be expedient. In a special case, BaO is contained in an amount of 6-10% by weight. The ZnO content can easily be 0% by weight. However, a minimum content of 1% by weight, in particular at least 2% by weight, is preferred, with 5% by weight being preferred. The maximum levels of ZnO are usually 10% by weight and in particular 8% by weight.

Die für das erfindungsgemäße Glassubstrat besonders wichtigen Additive ZrO2, TiO2, CeO2 und SnO2 betragen allesamt 0 – 10 Gew.-%, wobei jedoch für ZrO2 ein Gehalt von 0 – 5 Gew.-% bevorzugt ist. Die Mindestmengen an ZrO2 betragen üblicherweise minde steps 0,05 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,1 Gew.-%. Die bevorzugte Höchstmenge beträgt erfindungsgemäß 3, insbesondere 2 Gew.-%. TiO2 ist in einer Menge von 0 – 10 Gew.-% enthalten, wobei eine Mindestmenge von 0,05 Gew.-% und insbesondere von 1 Gew.-% bevorzugt ist. Eine bevorzugte Obergrenze für TiO2 beträgt im erfindungsgemäßen Glassubstrat 3 Gew.-% und insbesondere 2 Gew.-%. Zum Erhalten der erfindungsgemäßen Eigenschaft ist es nun notwendig, dass die Gesamtmenge von ZrO2 und TiO2 im Bereich von 0,05 – 12 Gew.-% liegt, wobei 0,1 – 10 Gew.-% bevorzugt ist. Besonders bevorzugt ist ein Mindestgehalt dieser beiden Substanzen von 0,2 Gew.-% und insbesondere von 0,5 Gew.-% bzw. 1 Gew.%, wobei mindestens 1,5 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Die Obergrenze hierbei beträgt vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, insbesondere maximal 5 Gew.-% und speziell maximal 4 Gew.-%.The additives ZrO 2 , TiO 2 , CeO 2 and SnO 2 which are particularly important for the glass substrate according to the invention are all 0-10% by weight, but a content of 0-5% by weight is preferred for ZrO 2 . The minimum amounts of ZrO 2 are usually at least 0.05% by weight, in particular at least 0.1% by weight. The preferred maximum amount according to the invention is 3, in particular 2% by weight. TiO 2 is contained in an amount of 0-10% by weight, a minimum amount of 0.05% by weight and in particular 1% by weight being preferred. A preferred upper limit for TiO 2 in the glass substrate according to the invention is 3% by weight and in particular 2% by weight. To obtain the property according to the invention, it is now necessary that the total amount of ZrO 2 and TiO 2 is in the range from 0.05 to 12% by weight, with 0.1 to 10% by weight being preferred. A minimum content of these two substances of 0.2% by weight and in particular of 0.5% by weight or 1% by weight is particularly preferred, with at least 1.5% by weight being particularly preferred. The upper limit here is preferably at most 10% by weight, in particular at most 5% by weight and especially at most 4% by weight.

Der Gehalt an CeO2 beträgt 0 – 5 Gew.-%, wobei ein Mindestgehalt von 0,05 Gew.-% und insbesonders 0,1 Gew.-% bzw. 0,2 Gew.-% bevorzugt ist. Der bevorzugte Maximalgehalt beträgt hier vorzugsweise 5 Gew.%, insbesondere 2 Gew.-%, wobei Gehalte von maximal 1,5 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% ganz besonders bevorzugt sind. Die Menge an dem im erfindungsgemäßen Glas notwendigerweise enthaltenen Bestandteil SnO2 beträgt mindestens 0,05 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 Gew.-%, wobei mindestens 0,2 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Als besonders zweckmäßig hat sich ein Mindestgehalt von 0,5 Gew.-% erwiesen. Der Gehalt an SnO2 sollte im erfindungsgemäßen Glas 5 Gew.-% nicht überschreiten. Bevorzugte Maximalge halte sind 3 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-%, wobei ein Maximalgehalt von 1,5 Gew.-%, insbesondere von 1 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Für das erfindungsgemäße Glas ist es nun notwendig, dass die Gesamtmenge der Bestandteile CeO2 + SnO2 6 Gew.-% beträgt, wobei maximal 5 Gew.-% und insbesondere maximal 4 Gew.-% besonders bevorzugt ist. In vielen Fällen haben sich Mengen von maximal 2 Gew.-% als völlig ausreichend erwiesen. Die absolute Untergrenze beträgt 0,05 Gew.-%. Übliche Mindestmengen betragen 0,1 Gew.-%, insbesondere 0,2 Gew.-%, wobei mindestens 0,5 Gew.-% CeO2 + SnO2 bevorzugt sind.The CeO 2 content is 0-5% by weight, a minimum content of 0.05% by weight and in particular 0.1% by weight or 0.2% by weight being preferred. The preferred maximum content here is preferably 5% by weight, in particular 2% by weight, contents of at most 1.5% by weight, in particular 1% by weight being very particularly preferred. The amount of the component SnO 2 necessarily contained in the glass according to the invention is at least 0.05% by weight, preferably 0.1% by weight, with at least 0.2% by weight being particularly preferred. A minimum content of 0.5% by weight has proven to be particularly expedient. The SnO 2 content in the glass according to the invention should not exceed 5% by weight. Preferred maximum contents are 3% by weight, in particular 2% by weight, a maximum content of 1.5% by weight, in particular 1% by weight, being particularly preferred. It is now necessary for the glass according to the invention that the total amount of the components CeO 2 + SnO 2 is 6% by weight, with a maximum of 5% by weight and in particular a maximum of 4% by weight being particularly preferred. In many cases, amounts of at most 2% by weight have proven to be completely sufficient. The absolute lower limit is 0.05% by weight. Usual minimum amounts are 0.1% by weight, in particular 0.2% by weight, with at least 0.5% by weight CeO 2 + SnO 2 being preferred.

Für das erfindungsgemäße Glas ist es ebenfalls wichtig, dass es im Wesentlichen frei von Alkalioxiden ist, d.h. dass diese zu maximal 5 Gew.-% enthalten sein dürfen. Vorzugsweise beträgt die Menge an LiO2, NaO2 und K2O jedoch maximal 3 Gew.-%, insbesondere maximal 2 Gew.-%, wobei maximal 1 Gew.-% und insbesondere maximal 0,5 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Als ganz besonders geeignet haben sich Gläser erwiesen, deren Gehalt an Alkalioxiden maximal 0,2 Gew.-% und insbesondere maximal 0,15 Gew.-% bzw. 0,1 Gew.-% beträgt.It is also important for the glass according to the invention that it is essentially free of alkali oxides, ie that it may contain a maximum of 5% by weight. However, the amount of LiO 2 , NaO 2 and K 2 O is preferably a maximum of 3% by weight, in particular a maximum of 2% by weight, with a maximum of 1% by weight and in particular a maximum of 0.5% by weight being particularly preferred , Glasses whose content of alkali oxides is at most 0.2% by weight and in particular at most 0.15% by weight or 0.1% by weight have proven to be very particularly suitable.

Das erfindungsgemäße Glassubstrat weist üblicherweise eine Transformationstemperatur Tg von mindestens 500°C, insbesondere > 600°C, auf, wobei ein Tg von > 680°C und insbesondere > 700°C erreicht wird. Mit dem erfindungsgemäßen Glassubstrat sind sogar Tg von > 710°C sowie > 720°C erhältlich. In einigen Fällen sind auch Transformationstemperaturen von > 750°C erreichbar.The glass substrate according to the invention usually has a transformation temperature Tg of at least 500 ° C, in particular> 600 ° C, where reached a Tg of> 680 ° C and in particular> 700 ° C becomes. With the glass substrate according to the invention Tg of> 710 ° C and> 720 ° C are even available. In some cases are also transformation temperatures of> 750 ° C reachable.

Das erfindungsgemäße Glassubstrat weist einen spezifischen E-Modul von E > 25 · 106 m2s-2, insbesonders von E > 35 · 106 m2s-2 auf.The glass substrate according to the invention has a specific modulus of elasticity of E> 25 · 10 6 m 2 s -2 , in particular of E> 35 · 10 6 m 2 s -2 .

Ein erfindungsgemäßes Glassubstrat mit einer Transformationstemperatur > 500°C enthält SiO2 30 – 80 Gew.-% Al2O3 10 – 0 Gew.-% B2O3 5 – 15 Gew.-% MgO 1 – 10 Gew.-% CaO 0 – 15 Gew.-% SrO 0 – 8 Gew.-% BaO 0 – 25 Gew.-% ZnO 0 – 10 Gew.-% ZrO2 0 – 5 Gew.-% TiO2 0 – 10 Gew.-% CeO2 0 – 5 Gew.-% SnO2 0 – 2 Gew.-%, wobei auch hier die obigen Maßgaben der Summenformeln zu beachten sind. Ein weiteres bevorzugtes Glas enthält SiO2 30 – 80 Gew.-% Al2O3 10 – 30 Gew.-% B2O3 5 – 15 Gew.-% MgO 1 – 10 Gew.-% CaO 0 – 15 Gew.-% SrO 0 – 8 Gew.-% BaO 1 – 11 Gew.-% ZnO 0 – 10 Gew.-% ZrO2 0 – 5 Gew.-% TiO2 0 – 10 Gew.-% CeO2 0 – 5 Gew.-% SnO2 0 – 2 Gew.-%. Contains a glass substrate according to the invention with a transformation temperature> 500 ° C. SiO 2 30-80% by weight Al 2 O 3 10 - 0% by weight B 2 O 3 5 - 15% by weight MgO 1 - 10% by weight CaO 0 - 15% by weight SrO 0 - 8% by weight BaO 0 - 25% by weight ZnO 0 - 10% by weight ZrO 2 0 - 5% by weight TiO 2 0 - 10% by weight CeO 2 0 - 5% by weight SnO 2 0-2% by weight, the above stipulations of the empirical formulas must also be observed here. Another preferred glass contains SiO 2 30-80% by weight Al 2 O 3 10 - 30% by weight B 2 O 3 5 - 15% by weight MgO 1 - 10% by weight CaO 0 - 15% by weight SrO 0 - 8% by weight BaO 1 - 11% by weight ZnO 0 - 10% by weight ZrO 2 0 - 5% by weight TiO 2 0 - 10% by weight CeO 2 0 - 5% by weight SnO 2 0-2% by weight.

Ein erfindungsgemäßes Glas mit einer Transformationstemperatur Tg > 680°C enthält SiO2 45 – 65 Gew.-% Al2O3 10 – 20 Gew.-% B2O3 5 – 15 Gew.-% MgO 1 – 8 Gew.-% CaO 0 – 15 Gew.-% SrO 0 – 8 Gew.-% BaO 1 – 11 Gew.-% ZnO 0 – 8 Gew.-% ZrO2 0 – 2 Gew.-% TiO2 0 – 2 Gew.-% CeO2 0 – 1,5 Gew.-% SnO2 0,05 – 1. Gew.-%. A glass according to the invention with a transformation temperature Tg> 680 ° C contains SiO 2 45 - 65% by weight Al 2 O 3 10 - 20% by weight B 2 O 3 5 - 15% by weight MgO 1 - 8% by weight CaO 0 - 15% by weight SrO 0 - 8% by weight BaO 1 - 11% by weight ZnO 0 - 8% by weight ZrO 2 0-2% by weight TiO 2 0-2% by weight CeO 2 0 - 1.5% by weight SnO 2 0.05-1% by weight.

Ein erfindungsgemäßes Glas mit einer Transformationstemperatur Tg > 710°C enthält SiO2 55 – 59 Gew.-% Al2O3 15 – 19 Gew.-% B2O3 6 – 10 Gew.-% MgO 3 – 7 Gew.-% CaO 0 – 4 Gew.-% SrO 4 – 8 Gew.-% BaO 1 – 5 Gew.-% ZrO2 0 – 2 Gew.-% TiO2 0 – 2 Gew.-% CeO2 0 – 1 Gew.-% SnO2 0,05 – 1 Gew.-%. A glass according to the invention with a transformation temperature Tg> 710 ° C contains SiO 2 55 - 59% by weight Al 2 O 3 15-19% by weight B 2 O 3 6-10% by weight MgO 3 - 7% by weight CaO 0 - 4% by weight SrO 4 - 8% by weight BaO 1 - 5% by weight ZrO 2 0-2% by weight TiO 2 0-2% by weight CeO 2 0-1% by weight SnO 2 0.05-1% by weight.

Ein erfindungsgemäßes Glas mit einer Transformationstemperatur Tg > 720°C enthält SiO2 57 – 61 Gew.-% Al2O3 12 – 16 Gew.-% B2O3 3 – 7 Gew.-% MgO 1 – 5 Gew.-% BaO 7 – 11 Gew.-% CaO 8 – 12 Gew.-% SnO2 0,05 – 1 Gew.-%. A glass according to the invention with a transformation temperature Tg> 720 ° C contains SiO 2 57 - 61% by weight Al 2 O 3 12 - 16% by weight B 2 O 3 3 - 7% by weight MgO 1 - 5% by weight BaO 7 - 11% by weight CaO 8 - 12% by weight SnO 2 0.05-1% by weight.

Ein erfindungsgemäßes Glas mit einer Transformationstemperatur Tg > 750°C enthält SiO2 58 – 62 Gew.-% Al2O3 15 – 18 Gew.-% B2O3 0 – 1 Gew.-% MgO 1 – 5 Gew.-% BaO 6 – 10 Gew.-% CaO 11 – 15 Gew.-% ZrO2 0 – 2 Gew.-% SO4 2- 0 – 1 Gew.-% SnO2 0,05 – 1 Gew.-%. A glass according to the invention with a transformation temperature Tg> 750 ° C. contains SiO 2 58 - 62% by weight Al 2 O 3 15-18% by weight B 2 O 3 0-1% by weight MgO 1 - 5% by weight BaO 6-10% by weight CaO 11 - 15% by weight ZrO 2 0-2% by weight SO 4 2- 0-1% by weight SnO 2 0.05-1% by weight.

Zur Herstellung eines flachen dünnen Glassubstrates für die Anwendung als Datenspeicher, insbesondere als Harddisk, ist es möglich, das Glas nach Schmelze und Läuterung direkt als homogenes, blasen-, schlieren- und einschlussfreies Flachglas zu ziehen bzw. zu floaten. Übliche Techniken hierzu sind insbesondere das Fourcault-Verfahren, das Libbey-Owens-Verfahren, das Pittsburg-Verfahren, Down-Draw- oder Up-Draw-Verfahren, das Overflow-Fusion-Verfahren sowie das Float-Verfahren.For the production of a flat thin glass substrate for the Application as data storage, especially as a hard disk, it is possible that Glass after melting and refining directly as a homogeneous, bubble-free, streak-free and inclusion-free flat glass to pull or to float. usual Techniques for this are in particular the Fourcault method, the Libbey-Owens process, the Pittsburg process, down-draw or up-draw method, the overflow fusion method and the float method.

Das erfindungsgemäße Glassubstrat wird vorzugsweise mittels SnO2 oder Sulfat geläutert.The glass substrate according to the invention is preferably refined using SnO 2 or sulfate.

Die erfindungsgemäßen Trägermaterialien bzw. Substratgläser weisen bereits bei der Herstellung, d.h. direkt nach dem Ziehen, eine derart glatte Oberfläche auf, dass kein weiterer Polier- bzw. Glättungsschritt notwendig ist. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren ist dabei das Floatverfahren.The carrier materials or substrate glasses according to the invention have already in the production, i.e. right after dragging one like that smooth surface that no further polishing or smoothing step is necessary. A preferred manufacturing process is the float process.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich ohne weiteres Oberflächenrauhigkeiten von weniger als 1 nm, insbesonders weniger als 0,7 nm erreichen, und zwar direkt durch übliche Zieh- bzw. Floatverfahren, d.h. ohne die Gläser einer Polier- bzw. Schleifprozedur zu unterziehen. Üblicherweise beträgt die Oberflächenrauhigkeit maximal 0,6 bzw. 0,5 nm. Häufig lassen sich erfindungsgemäß auch Oberflächenrauhigkeiten von 0,4 nm und darunter problemlos ohne Polieren erreichen. Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, dass sich diese geringe Oberflächenrauhigkeit auch bei längerem Erwärmen auf hohe Temperaturen, insbesonders bis auf 10°C unterhalb Tg nicht oder nur ganz geringfügig ändert, was speziell für die modernen Fertigungstechniken von Datenspeichersystemen oder anderen Flachglasprodukten mit aufgebrachten Funktionsschichten wichtig ist, die einen Hochtemperaturprozessschritt bei Temperaturen T > 250 °C enthalten.With the method according to the invention can be easily roughened less than 1 nm, especially less than 0.7 nm, and directly through usual Drawing or float process, i.e. without the glasses of a polishing or grinding procedure to undergo. Usually is the surface roughness maximum 0.6 or 0.5 nm. Often according to the invention, surface roughness can also be achieved of 0.4 nm and below can be easily achieved without polishing. According to the invention have now found that this low surface roughness is evident even after prolonged heating high temperatures, especially up to 10 ° C below Tg not or only changes very slightly what especially for the modern manufacturing techniques of data storage systems or other flat glass products with applied functional layers what is important is a high temperature process step at temperatures T> 250 ° C included.

Vorzugsweise enthält der mit dem erfindungsgemäßen Glassubstrat hergestellte Datenträger eine magnetisierbare Schicht. Die Herstellung derartiger magnetisierbarer Schichten ist bekannt und wird beispielsweise unter Verwendung von kobalthaltigen Magnetschichten durchgeführt. Übliche magnetisierbare Funktionsschichten umfassen Zusammensetzungen, die Co, Pt, Cr, Ni, Ta, sowie ggf. Si und Sauerstoff enthalten. Derartige Zusammensetzungen sind dem Fachmann an sich bekannt und beispielsweise in der US-B 6,426,151 beschrieben. Zwischen der Magnetschicht und dem Glassubstrat ist vorzugsweise eine Zwischenschicht angeordnet. Derartige Zwischenschichten sind ebenfalls bekannt und können ggf. auch magnetische Eigenschaften aufweisen. Darüber hinaus kann ein derartiger Datenspeicher weitere übliche bekannte Schutz- und Lubricant- bzw. Gleitfilmschichten enthalten.The data carrier produced with the glass substrate according to the invention preferably contains a magnetizable layer. The production of such magnetizable layers is known and is carried out, for example, using magnetic layers containing cobalt. Usual magnetizable functional layers include compositions that contain Co, Pt, Cr, Ni, Ta, and optionally Si and oxygen. Such compositions are known per se to the person skilled in the art and, for example, in US Pat US-B 6,426,151 described. An intermediate layer is preferably arranged between the magnetic layer and the glass substrate. Intermediate layers of this type are also known and may also have magnetic properties. In addition, such a data storage device can contain further customary known protective and lubricant or sliding film layers.

Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Substratglas auch bei hohen Temperaturen keine Diffusionsprozesse stattfinden, in denen Glaskomponenten in die darauf angeordneten Schichten hineindiffundieren. Trotzdem sind die aufgebrachten bzw. aufgesputterten Schichten fest mit dem Trägersubstrat verbunden und zeigen auch bei erhöhten Temperaturen keine Ablösungen.It has been shown that with the substrate glass according to the invention no diffusion processes take place even at high temperatures, in which glass components diffuse into the layers arranged on them. Nevertheless, the applied or sputtered layers are solid with the carrier substrate connected and show no detachment even at elevated temperatures.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des Glases zur Herstellung eines Mediums zum Speichern von elektronisch verarbeitbaren Daten bzw. ein solches Medium selbst. Dabei ist auf dem Glassubstrat ein Schichtpaket angeordnet, das mindestens eine magnetisch, optisch und/oder thermisch zur Speicherung von Daten veränderbare Speicherschicht aufweist, sowie gegebenenfalls eine zwischen Glassubstrat und Speicherschicht angeordnete Zwischenschicht, wobei das Medium auch weitere Hilfsschichten umfassen kann. Ein solches Medium ist dadurch erhältlich, dass auf dem Glassubstrat mindestens eine Schicht mittels Hochtemperaturprozessen aufgebracht wird, wobei das Substrat auf eine Temperatur von 250°C bis 750°C erwärmt wird. Bei einem solchen erfin dungsgemäßen Speichermedium sind Glassubstrat und Schichtpaket so fest miteinander verbunden, dass während des Betriebes über mehrere Stunden in einer Klimatestkammer bei 60°C und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von > 90 % sich die aufgesputterten Schichten nicht vom Glassubstrat lösen. Darüber hinaus zeigt das Medium nach Herstellung und längerer Lagerung keine Interdiffusionsprozesse zwischen Schicht und Substrat, d.h. dass durch die beim Sputterprozess auftretende Wärmeeinwirkung weder Glasbestandteile in das darüberliegende Schichtpaket eindiffundieren noch Teile des Schichtpaketes in das Glassubstrat.The invention also relates to the use of the glass for producing a medium for storing electronically processable data, or to such a medium itself. A layer package is arranged on the glass substrate which has at least one magnetically, optically and / or thermally variable storage layer for storing data has, and optionally an intermediate layer arranged between the glass substrate and the storage layer, wherein the medium can also comprise further auxiliary layers. Such a medium can be obtained by applying at least one layer to the glass substrate by means of high-temperature processes, the substrate being heated to a temperature of 250 ° C. to 750 ° C. In such a storage medium according to the invention, the glass substrate and layer package are so firm with connected that the sputtered layers do not detach from the glass substrate during operation over several hours in a climate test chamber at 60 ° C and at a relative humidity of> 90%. In addition, the medium does not show any interdiffusion processes between the layer and the substrate after production and long storage, ie that due to the heat that occurs during the sputtering process, neither glass components diffuse into the overlying layer package nor parts of the layer package into the glass substrate.

Ein solches Medium ist insbesonders zum Betrieb mittels dem sogenannten "heat assisted writing" geeignet. Dabei wird die Magnetisierung bzw. Ausrichtung der Elementarmagnete (Weißsche Bezirke) durch eine kurzzeitige lokale Erhitzung des Substrats mittels Induktion etc. auf Temperaturen nahe dem Curiepunkt der magnetisierbaren Schicht unterstützt.Such a medium is special suitable for operation using so-called "heat assisted writing". there the magnetization or alignment of the elementary magnets (Weiss districts) by briefly heating the substrate locally by means of induction etc. to temperatures near the Curie point of the magnetizable layer supported.

Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden:The invention is based on the following Examples closer explained become:

Beispiel 1example 1

Es wurde ein Glas mit der folgenden Zusammensetzung geschmolzen: Glas 1: SiO2 57 Gew.-% Al2O3 17 Gew.-% B2O3 8 Gew.-% MgO 5 Gew.-% CaO 2 Gew.-% SrO 6 Gew.-% BaO 3,3 Gew.-% ZrO2 0,5 Gew.-% TiO2 0,5 Gew.-% CeO2 0,2 Gew.-% SnO2 0,5 Gew.-% Tg = 711 – 722 °C und auf einer Floatglasanlage zu einem Flachglas mit der Dicke 1,1 mm gezogen. Das Glas zeigte als Flachglas eine Oberflächenrauhigkeit von 0,32 nm auf. Diese Rauhigkeit wurde beispielsweise als arithmetischer Mittelwert (Ra) der weißlichtinterferometrisch (WLI) bzw. rasterkraftmikroskopisch ermittelten Topographiedaten einer Messfläche bzw. entlang einer willkürlich gewählten Messstrecke bestimmt. Das komplementäre geometrische Mittel (Quadratwurzel aus der Summe der Quadrate der Messwerte) der Daten wird mit "rms" bzw. "rq" bezeichnet.A glass with the following composition was melted: Glass 1: SiO 2 57% by weight Al 2 O 3 17% by weight B 2 O 3 8% by weight MgO 5% by weight CaO 2% by weight SrO 6% by weight BaO 3.3% by weight ZrO 2 0.5% by weight TiO 2 0.5% by weight CeO 2 0.2% by weight SnO 2 0.5% by weight Tg = 711 - 722 ° C and drawn on a float glass system to a flat glass with a thickness of 1.1 mm. As a flat glass, the glass showed a surface roughness of 0.32 nm. This roughness was determined, for example, as the arithmetic mean (Ra) of the white light interferometric (WLI) or atomic force microscope-determined topography data of a measurement area or along an arbitrarily selected measurement section. The complementary geometric mean (square root of the sum of the squares of the measured values) of the data is referred to as "rms" or "rq".

Beispiel 2Example 2

Das erfindungsgemäße Glassubstrat von Beispiel 1 wurde bezüglich der Änderung der Oberflächenrauhig keit bei unterschiedlichen Wärmebehandlungen mit handelsüblichen Gläsern verglichen, die mittels Polieren eine vergleichbare Oberflächenrauhigkeit aufwiesen.The glass substrate of example according to the invention 1 was regarding of change the surface roughness with different heat treatments with commercially available glass compared that by means of polishing a comparable surface roughness exhibited.

Vergleichsglas 1 (handelsüblich in polierter Form) hatte einen SiO2-Gehalt von ca. 63,5 Gew.-%, Al2O3 13,8 Gew.-%, B2O3 < 1 Gew.-%, Na2O 10,2 Gew.-%, K2O < 0,1 Gew.-%, Li2O 5,5 Gew.-%, CaO < 0,3 Gew.-%, ZrO2 4,3 Gew.-%, Sb2O3 0,4 Gew.-%.Comparison glass 1 (commercially available in polished form) had an SiO 2 content of approx. 63.5% by weight, Al 2 O 3 13.8% by weight, B 2 O 3 <1% by weight, Na 2 O 10.2% by weight, K 2 O <0.1% by weight, Li 2 O 5.5% by weight, CaO <0.3% by weight, ZrO 2 4.3% by weight %, Sb 2 O 3 0.4% by weight.

Das Vergleichsglas 2 (handelsüblich erhältlich in polierter Form enthielt 63,4 Gew.-% SiO2, 16,4 Gew.-% Al2O3 , 9,7 Gew.-% Na2O , 0,3 Gew.-% K2O, 16,1 Gew.-% MgO, 3,7 Gew.-% CaO sowie 0,4 Gew.-% Sb2O3.Comparative glass 2 (commercially available in polished form contained 63.4% by weight SiO 2 , 16.4% by weight Al 2 O 3 , 9.7% by weight Na 2 O, 0.3% by weight K 2 O, 16.1% by weight of MgO, 3.7% by weight of CaO and 0.4% by weight of Sb 2 O 3 .

Die Vergleichsgläser lagen als runde Scheiben mit Innenloch vor (Aussendurchmesser 95 mm, Innendurchmesser 25 mm, Dicke ca. 1 mm), waren poliert und wiesen eine Oberflächenrauhigkeit von 0,7 nm (Vergleichsglas 1) sowie 0,6 nm (Vergleichsglas 2) auf. Die Gläser wurden anschließend, auf einer keramischen Fasermatte (FIBERRAX®) als Unterlagsmaterial einseitig aufliegend, auf 550°C für 30 Minuten erwärmt und visuell-mikroskopisch und mikroskopisch untersucht. Die Oberflächenrauhigkeit wurde ebenfalls bestimmt. Dabei zeigte das erfindungsgemäße Glas keinerlei Veränderungen. Die Vergleichsgläser des Standes der Technik zeigten unter anderem Verformungen am Innenloch sowie eine Verformung der Platte an sich. Darüber hinaus entstand eine Compaction (Schrumpfen infolge thermischer Behandlung), und es hatten sich an der Oberfläche Spikes (Einschlüsse von Unterlagsmaterial), Pits (Eindrüc ke von Unterlagsmaterial) und Bläschen ausgebildet. Dazu stieg die Oberflächenrauhigkeit bei den Vergleichsgläsern auf 0,7 – 0,8 nm. Eine weitere Erhöhung auf eine Temperatur von 700°C zeigte bei den Vergleichsgläsern eine starke Verformung und eine Zunahme auf eine Oberflächenrauhigkeit von > 3 nm (Vergleichsglas 2) und > 4 nm (Vergleichsglas 1). Bei dem erfindungsgemäßen Glas war lediglich eine Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit auf 0,5 nm festzustellen.The comparison glasses were in the form of round panes with an inner hole (outside diameter 95 mm, inside diameter 25 mm, thickness approx. 1 mm), were polished and had a surface roughness of 0.7 nm (comparison glass 1) and 0.6 nm (comparison glass 2) , The glasses were then placed on a ceramic fiber mat (FIBERRAX ® ) as a base material on one side, heated to 550 ° C for 30 minutes and examined visually, microscopically and microscopically. The surface roughness was also determined. The glass according to the invention showed no changes. The comparison glasses of the prior art showed, among other things, deformations at the inner hole and a deformation of the plate itself. In addition, there was a compaction (shrinking due to thermal treatment), and it had changed Surface spikes (inclusions of underlay material), pits (impressions of underlay material) and bubbles formed. In addition, the surface roughness in the comparison glasses rose to 0.7-0.8 nm. A further increase to a temperature of 700 ° C. showed a strong deformation in the comparison glasses and an increase to a surface roughness of> 3 nm (comparison glass 2) and> 4 nm (comparison glass 1). With the glass according to the invention, only an increase in the surface roughness to 0.5 nm was found.

Das erfindungsgemäße Glas von Beispiel 1 wurde einem Sputtertest unterzogen. Dabei wurden auf übliche Weise magnetische Schichtpakete auf der Oberfläche der Gläser abgeschieden. Die Abscheidung erfolgte in einer Zirkulus 12 Sputteranlage unter den für diese Anlage und Schichtpaketen üblichen Bedingungen. Dabei zeigte sich, dass das erfindungsgemäße Glas von Beispiel 1 eine hohe Stabilität bezüglich der Schichtstruktur und Schichthaftung aufwiesen.The glass of Example 1 according to the invention was subjected to a sputter test. Magnetic layers were used in the usual way on the surface of glasses deposited. The separation took place in a Circulus 12 sputtering system among those for this plant and shift packages usual Conditions. It was found that the glass according to the invention of Example 1 a high stability with regard to the layer structure and Had shift liability.

An derart beschichteten Gläsern wurde der Aufbau und die Interdiffusion der Schichten mittels einer Sekundarionenmassenspektroskopie ermittelt. Dabei zeigte sich, dass das beschichtete, erfindungsgemäße Glassubstrat keinerlei Interdiffusionsprozesse zwischen Substrat und den aufgesputterten Schichten zeigte, wohl aber die Glassubstrate des Standes der Technik.On glasses coated in this way the structure and interdiffusion of the layers by means of secondary ion mass spectroscopy determined. It was found that the coated glass substrate according to the invention no interdiffusion processes between the substrate and the sputtered on Layers showed, but probably the glass substrates of the prior art.

Derart beschichtete Harddisks wurden nach dem Aufsputtern einem Ablösetest unterzogen. Dabei wurde während des Betriebes in einem Klimatest das besputterte Substrat bei 60 °C über mehrere Stunden einer relativen Luftfeuchtigkeit von > 90 % ausgesetzt. Dabei zeigte sich, dass unter derartigen Bedingungen die aufgesputterten Schichten sich nicht vom Substrat lösen oder sich nachweisbar produktqualitätsmindernd verändern. Es hat sich auch gezeigt, dass sich bereits aufgetragene Unterlagsschichten beim Aufsputtern nachfolgender Schichten ebenfalls nicht lösen. Die auf das erfindungsgemäße Glas aufgesputterten Schichten sind somit fest mit dem Substratträger verbunden.Hard disks coated in this way were after sputtering a peel test subjected. It was during operation in a climate test, the sputtered substrate at 60 ° C over several Exposed to a relative humidity of> 90% for hours. It turned out that under such conditions the sputtered layers themselves do not detach from the substrate or demonstrably change to reduce product quality. It has also shown that there are already underlay layers also do not loosen when sputtering subsequent layers. The on the glass according to the invention sputtered layers are thus firmly connected to the substrate carrier.

Weiterhin wurden die magnetischen Eigenschaften eines Schichtpaktes, das standardmäßig bei 225 °C aufgebracht wird, nach höheren Sputtertemperaturen auf den verschiedenen Substraten untersucht. Dabei hat es sich gezeigt, dass solange die Sputtertemperaturen 235 °C nicht überschreiten, Koerzitivfeld Hc und Remanenzmagnetisierung Mr des Schichtpaktes auf dem untersuchten erfindungsgemäßen Glas von Beispiel 1 und dem Vergleichsglas 1 nicht signifikant verschieden sind. Eine Erhöhung der Sputtertemperatur auf 250 °C, 370 °C bzw. 480 °C führt zu einer deutlichen Erhöhung der Remanenzmagnetisierung Mr. Mit einer Erhöhung der Mr ist auch eine Erhöhung der Signalintensität der geschriebenen magnetischen Information verbunden (erhöhte magnetische Performance).Furthermore, the magnetic Properties of a layer pact, applied as standard at 225 ° C will, after higher Sputtering temperatures on the various substrates were examined. It has been shown that as long as the sputtering temperatures Do not exceed 235 ° C, Coercive field Hc and remanent magnetization Mr of the layer pact on the investigated glass according to the invention from Example 1 and the comparison glass 1 are not significantly different. An increase in Sputtering temperature to 250 ° C, 370 ° C or 480 ° C leads to one significant increase the remanent magnetization Mr. With an increase in Mr there is also an increase in signal intensity of the magnetic information written (increased magnetic Performance).

Der Verlauf des entsprechenden Koerzitivfeldes Hc (Hc ist ein Maß für den Energieaufwand von Schreib-/Löschprozessen) im Sputtertemperaturbereich T = 250 bis 480 °C zeigt, dass mindestens eine Sputtertemperatur Topt existiert, bei der gilt:
Hc (Topt) = Hc (225°C) und Mr (Topt) > Mr (225°C).The course of the corresponding coercive field Hc (Hc is a measure of the energy consumption of write / erase processes) in the sputtering temperature range T = 250 to 480 ° C shows that at least one sputtering temperature T opt exists for which:
Hc (T opt ) = Hc (225 ° C) and Mr (T opt )> Mr (225 ° C).

Dies bedeutet, dass bei dieser Temperatur Topt die magnetische Performance des Schichtpaketes bei gleichem Energieaufwand für Schreib-/Löschprozesse gegenüber dem Standardprodukt erhöht ist, was einen Produktvorteil darstellt. Derartige Sputtertemperaturen verträgt das Vergleichsglas 1 nicht ohne Oberflächenqualitätsverlust, wohl aber das erfindungsgemäße Glas von Beispiel 1.This means that at this temperature T opt the magnetic performance of the layer package is increased compared to the standard product with the same energy expenditure for write / erase processes, which represents a product advantage. The comparative glass 1 does not tolerate such sputtering temperatures without a loss of surface quality, but the glass according to the invention from Example 1 does.

Claims (8)

Träger für einen Datenspeicher umfassend ein Glassubstrat mit einem TG > 500°C und einer Zusammensetzung von SiO2 30 – 80 Gew.-% Al2O3 10 – 30 Gew.-% B2O3 5 – 15 Gew.-% MgO 1 – 10 Gew.-% CaO 0 – 15 Gew.-% SrO 0 – 8 Gew.-% BaO 0 – 25 Gew.-% ZnO 0 – 10 Gew.-% ZrO2 0 – 5 Gew.-% TiO2 0 – 10 Gew.-%, CeO2 0 – 5 Gew.-% SnO2 0,05 – 2 Gew.-%
mit der Maßgabe, dass die Σ ZrO2 + TiO2 0,05 – 12 Gew.-%, die Σ CeO2 + SnO2 ≤ 6 Gew.-% und die Σ LiO2 + Na2O + K2O 0 – 5 Gew.-% beträgt.Carrier for a data storage device comprising a glass substrate with a T G > 500 ° C. and a composition of SiO 2 30-80% by weight Al 2 O 3 10 - 30% by weight B 2 O 3 5 - 15% by weight MgO 1 - 10% by weight CaO 0 - 15% by weight SrO 0 - 8% by weight BaO 0 - 25% by weight ZnO 0 - 10% by weight ZrO 2 0 - 5% by weight TiO 2 0-10% by weight, CeO 2 0 - 5% by weight SnO 2 0.05 - 2% by weight
with the proviso that the Σ ZrO 2 + TiO 2 0.05 - 12 wt .-%, the Σ CeO 2 + SnO 2 ≤ 6 wt .-% and the Σ LiO 2 + Na 2 O + K 2 O 0 - Is 5% by weight. Glassubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Σ ZrO2 + TiO2 0,5 – 5 Gew.-% beträgt.Glass substrate according to claim 1, characterized in that the Σ ZrO 2 + TiO 2 is 0.5-5% by weight. Glassubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Σ CeO2 + SnO2 0,2 – 2 Gew.-% beträgt.Glass substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the Σ CeO 2 + SnO 2 is 0.2-2% by weight. Glassubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Σ LiO2 + Na2O, K2O maximal 0,2 Gew.-% beträgt.Glass substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the Σ LiO 2 + Na 2 O, K 2 O is at most 0.2% by weight. Glassubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens 1 Gew.-% BaO enthält.Glass substrate according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it contains at least 1% by weight of BaO. Glassubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es SiO2 55 – 59 Al2O3 15 – 19 B2O3 6 – 10 MgO 3 – 7 CaO 0 – 4 SrO 4 – 8 BaO 1 – 5 ZrO2 0 – 2 TiO2 0 – 2 CeO2 0 – 1 SnO2 0,05 – 1
Gew.-% enthält.Glass substrate according to one of the preceding claims, characterized in that it SiO 2 55-59 Al 2 O 3 15-19 B 2 O 3 6-10 MgO 3 - 7 CaO 0 - 4 SrO 4 - 8 BaO 1 - 5 ZrO 2 0-2 TiO 2 0-2 CeO 2 0 - 1 SnO 2 0.05-1
Contains% by weight. Glassubstrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Tg > 600 °C aufweist.Glass substrate according to one of the preceding claims, characterized characterized that it has a Tg> 600 ° C. Medium zum Speichern von elektronisch verarbeitbaren Daten umfassend ein Glassubstrat und ein darauf angeordnetes Schichtpaket umfassend mindestens eine magnetisch, optisch und/oder thermisch zur Speicherung von Daten veränderbare Speicherschicht, sowie ggfs. weitere Zwischen- und/oder Hilfsschichten, erhältlich durch Aufbringen mindestens einer Schicht mittels Hochtemperaturprozessen, bei denen das Substrat auf eine Temperatur von > 250°C bis 750°C erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Glassubstrat nach einem der Ansprüche 1 – 7 enthält.Medium for storing electronically processable Comprehensive data a glass substrate and one placed thereon Layer package comprising at least one magnetic, optical and / or storage layer which can be changed thermally for the storage of data, and if necessary, further intermediate and / or auxiliary layers, available through Applying at least one layer by means of high-temperature processes, at which the substrate is at a temperature of> 250 ° C up to 750 ° C heated is characterized in that it is a glass substrate after a of claims 1 - 7 contains.
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