JP2006095636A - Glass substrate carrier for magnetic recording medium, method for manufacturing glass substrate for magnetic disk, and method for manufacturing magnetic disk - Google Patents

Glass substrate carrier for magnetic recording medium, method for manufacturing glass substrate for magnetic disk, and method for manufacturing magnetic disk Download PDF

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弘 土屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass substrate carrier which is especially useful in the case of manufacturing a magnetic disk for floating and moving a magnetic head at a small floating height of at most 10 nm, a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk utilizing the same glass substrate carrier, and a method for manufacturing a magnetic disk utilizing the same glass substrate. <P>SOLUTION: The glass substrate carrier comprises a glass substrate holding portion 41 which has holding holes 41a for holding glass substrates therein and has a disk-like shape as a whole, a gear portion 42 provided along the outside periphery of the glass substrate holding portion, and engagement portions 41b, 42b for engaging the glass substrate holding portion with the gear portion. Glass substrates are held within the range inside the circle having a radius of the engagement portions nearest to an origin that is the center of the glass substrate holding portion. The glass substrate for the magnetic disk is manufactured by holding the glass substrate in the glass substrate carrier and by mirror-polishing the surface of the glass substrate by relatively moving the glass substrate and polishing cloth while bringing them into contact with each other. Further, the magnetic disk is manufactured by forming at least a magnetic layer on the glass substrate for the magnetic disk. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、HDD(ハードディスクドライブ)等の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスク等の磁気記録媒体用のガラス基板キャリア、磁気ディスクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a glass substrate carrier for a magnetic recording medium such as a magnetic disk mounted on a magnetic disk device such as an HDD (hard disk drive), a method for manufacturing a magnetic disk, and a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk.

今日、情報記録技術、特に磁気記録技術は、急速なIT産業の発達に伴い飛躍的な技術革新が要請されている。HDD等に搭載される磁気ディスクでは、高容量化の要請により40Gbit/inch以上の情報記録密度を実現できる技術が求められている。
ところで最近では、高記録密度化に適した磁気ディスク用基板として、ガラス基板が注目されている。ガラス基板は、金属の基板に比べて剛性が高いので、磁気ディスク装置の高速回転化に適し、また、平滑で平坦な表面が得られるので、磁気ヘッドの浮上量を低下させることが容易であり、記録信号のS/N比の向上と高記録密度化に好適である。
Today, information recording technology, particularly magnetic recording technology, is required to undergo dramatic technological innovation with the rapid development of IT industry. For a magnetic disk mounted on an HDD or the like, a technology capable of realizing an information recording density of 40 Gbit / inch 2 or more is required in response to a request for a high capacity.
Recently, a glass substrate has attracted attention as a magnetic disk substrate suitable for increasing the recording density. Since the glass substrate has higher rigidity than the metal substrate, it is suitable for high-speed rotation of the magnetic disk device, and since a smooth and flat surface is obtained, it is easy to reduce the flying height of the magnetic head. It is suitable for improving the S / N ratio of the recording signal and increasing the recording density.

このような高記録密度化を達成するためには、ガラス基板表面の平滑性を向上させる必要がある。通常、磁気ディスク用のガラス基板は、所定の大きさに形成したガラスディスクの表面を研削及び研磨することにより製造される。通常、この研磨工程は、研磨装置を用い、研削工程で残留した傷や歪みを除去するため、ポリシャとして硬質ポリシャを用い、ガラスディスク表面を研磨する第1研磨工程と、該第1研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、更に平滑な鏡面に仕上げるため、硬質ポリシャに替えて軟質ポリシャでガラスディスク表面を研磨する第2研磨工程とに分かれる。また、下記特許文献1には、磁気ディスク用基板などの研磨の際に該基板を保持するのに用いる研磨用キャリア、該研磨用キャリアを用いた研磨方法が開示されている。   In order to achieve such a high recording density, it is necessary to improve the smoothness of the glass substrate surface. Usually, a glass substrate for a magnetic disk is manufactured by grinding and polishing the surface of a glass disk formed in a predetermined size. Usually, in this polishing process, a polishing apparatus is used to remove scratches and distortions remaining in the grinding process, so that a hard polisher is used as the polisher, and the glass disk surface is polished by the first polishing process and the first polishing process. In order to finish the resulting flat surface while maintaining the flat surface, the process is divided into a second polishing step in which the glass disk surface is polished with a soft polisher instead of a hard polisher. Patent Document 1 below discloses a polishing carrier used to hold a substrate for polishing a magnetic disk substrate or the like, and a polishing method using the polishing carrier.

特開2000−288920号公報JP 2000-288920 A

最近、HDDでは60Gbit/inch以上の情報記録密度が要求されるようになってきた。これは一つに、HDDが従来のコンピュータ用記憶装置としてのニーズに加えて、携帯電話やカーナビゲーションシステム、デジタルカメラ等に搭載されるようになってきたことと関係がある。
これらの新規用途の場合、HDDを搭載する筐体スペースがコンピュータに比べて著しく小さいので、HDDを小型化する必要がある。このためには、HDDに搭載する磁気ディスクの径を小径化する必要がある。例えば、コンピュータ用途では3.5インチ型や2.5インチ型の磁気ディスクを用いることが出来たが、上記新規用途の場合では、これよりも小径の、例えば0.8インチ型〜1.8インチ型などの小径磁気ディスクが用いられる。このように磁気ディスクを小径化した場合であっても一定以上の情報容量を格納させる必要があるので、勢い、情報記録密度の向上に拍車がかかることになる。
Recently, information recording density of 60 Gbit / inch 2 or higher has been required for HDDs. This is partly related to the fact that HDDs have been installed in mobile phones, car navigation systems, digital cameras, etc., in addition to the need for conventional computer storage devices.
In these new applications, the housing space for mounting the HDD is significantly smaller than that of a computer, so it is necessary to downsize the HDD. For this purpose, it is necessary to reduce the diameter of the magnetic disk mounted on the HDD. For example, a 3.5-inch type or 2.5-inch type magnetic disk could be used in a computer application, but in the case of the new application, a smaller diameter, for example, a 0.8-inch type to a 1.8-inch type is used. A small-diameter magnetic disk such as an inch type is used. Even when the diameter of the magnetic disk is reduced in this way, it is necessary to store a certain amount of information capacity, which will increase the speed of information recording.

また、限られたディスク面積を有効に利用するために、従来のCSS(Contact Startand Stop)方式に代えてLUL(Load Unload:ロードアンロード)方式のHDDが用いられるようになってきた。LUL方式では、停止時には、磁気ヘッドを磁気ディスクの外に位置するランプと呼ばれる傾斜台に退避させておき、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はLUL動作と呼ばれる。LUL方式用の磁気ディスクでは、CSS方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域(CSS領域)を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。   Also, in order to effectively use the limited disk area, an HDD of LUL (Load Unload) method has been used instead of the conventional CSS (Contact Start and Stop) method. In the LUL system, the magnetic head is retracted to a ramp called a ramp located outside the magnetic disk when stopped, and the magnetic head starts to slide on the magnetic disk after the magnetic disk starts rotating during start-up operation. Recorded and played back by flying. During the stop operation, the magnetic head is retracted to the ramp outside the magnetic disk, and then the rotation of the magnetic disk is stopped. This series of operations is called LUL operation. This is because the magnetic disk for the LUL method does not require a contact sliding area (CSS area) with the magnetic head as in the CSS system, and the recording / reproducing area can be enlarged, which is preferable for high information capacity. .

このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。1平方インチ当り60ギガビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は10nm以下にする必要がある。LUL方式ではCSS方式と異なり、磁気ヘッドと磁気ディスク面とが接触することがないので、磁気ディスク面上に吸着防止用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってLUL方式用磁気ディスクでは、CSS方式に比べて磁気ヘッド浮上量を一段と低下させることができるので、記録信号の高S/N比化を図ることができ、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。   In order to improve the information recording density under such circumstances, it is necessary to reduce the spacing loss as much as possible by reducing the flying height of the magnetic head. In order to achieve an information recording density of 60 gigabits or more per square inch, the flying height of the magnetic head needs to be 10 nm or less. Unlike the CSS method, the LUL method does not make contact between the magnetic head and the magnetic disk surface, so there is no need to provide an irregular shape to prevent adsorption on the magnetic disk surface, and the magnetic disk surface must be extremely smooth. Is possible. Therefore, in the magnetic disk for LUL method, the flying height of the magnetic head can be further reduced compared to the CSS method, so that the S / N ratio of the recording signal can be increased and the recording capacity of the magnetic disk device can be increased. There is also an advantage of being able to contribute.

最近のLUL方式の導入に伴う、磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、10nm以下の極低浮上量においても、磁気ディスクが安定して動作することが求められるようになってきた。しかしながら、このような極低浮上量で磁気ディスク面上に磁気ヘッドを浮上飛行させると、フライスティクション障害が頻発するという問題が発生した。フライスティクション障害とは、記録再生中に突然、磁気ヘッドの浮上姿勢が不安定になり、記録信号、再生信号に異常な変動を来たす障害である。   Due to a further drop in the flying height of the magnetic head accompanying the recent introduction of the LUL method, it has become necessary to operate the magnetic disk stably even at an extremely low flying height of 10 nm or less. However, when the magnetic head flies over the magnetic disk surface with such an extremely low flying height, a problem that fly stiction failure frequently occurs. The fly stiction failure is a failure in which the flying posture of the magnetic head suddenly becomes unstable during recording / reproduction, resulting in abnormal fluctuations in the recording signal and the reproduction signal.

このようなフライスティクション障害が発生すると、磁気ヘッドの浮上飛行時のHDI(Head DiskInterface)信頼性、例えばLUL耐久性を大幅に劣化させることになる。また、磁気ヘッドを浮上飛行中に磁気ディスク面上に墜落させ吸着させてしまい、磁気ディスクを破壊する場合がある。
このため、磁気ヘッドの浮上量が例えば10nm以下の極低浮上量においては、磁気ヘッドの浮上安定性を維持することが困難であり、ヘッドクラッシュ障害を起こし易いという問題があった。
これらの障害は、HDDを市場に出荷し、パーソナルコンピュータ(PC)等に組み込まれて後、暫く経過してから発生(HDDの故障)する傾向が高いので、一度障害が発生すると市場信用力を失墜させる程度が大きく、このため、高記録密度化を実現できる磁気ディスク用ガラス基板の普及が阻害されていた。
When such a fly stiction failure occurs, the HDI (Head Disk Interface) reliability at the time of flying of the magnetic head, for example, LUL durability is greatly deteriorated. In addition, the magnetic head may be dropped on the surface of the magnetic disk during the flight and attracted, and the magnetic disk may be destroyed.
For this reason, when the flying height of the magnetic head is, for example, an extremely low flying height of 10 nm or less, it is difficult to maintain the flying stability of the magnetic head, and there is a problem that a head crash failure is likely to occur.
These faults tend to occur after a short time after HDDs are shipped to the market and incorporated into personal computers (PCs), etc. (HDD failures). For this reason, the widespread use of glass substrates for magnetic disks that can achieve high recording density has been hindered.

本発明者はこれらの状況に鑑み、磁気ヘッドの浮上量が10nm以下で浮上飛行したとしても、クラッシュ障害、フライスティクション障害が生じることの無い、安全に記録再生ができる磁気ディスク、磁気ディスク用ガラス基板の開発に努めた。例えば、研磨砥粒を微細化して精密な鏡面研磨加工を実施したり、例えば上記特許文献1に開示された研磨方法を利用したが、必ずしも確実にこれら障害が防止されない場合があることが判明した。   In view of these circumstances, the present inventor has a magnetic disk and a magnetic disk that can be safely recorded and reproduced without causing a crash failure and a fly stiction failure even when the flying height of the magnetic head flies at 10 nm or less. Efforts were made to develop glass substrates. For example, the polishing abrasive grains are refined to perform precise mirror polishing, or the polishing method disclosed in, for example, Patent Document 1 is used, but it has been found that these obstacles may not always be reliably prevented. .

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、浮上量が10nm、或いはそれ以下の低浮上量で磁気ヘッドを浮上飛行させる磁気ディスク等の磁気記録媒体を製造する場合に特に有益な磁気記録媒体用のガラス基板キャリア、又は該ガラス基板キャリアを利用した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、又は該製造方法によって製造されたガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to manufacture a magnetic recording medium such as a magnetic disk for flying a magnetic head with a low flying height of 10 nm or less. A glass substrate carrier for a magnetic recording medium, a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk using the glass substrate carrier, or a method for manufacturing a magnetic disk using a glass substrate manufactured by the manufacturing method Is to provide.

本発明者は、前記課題の原因について検討したところ、前記障害を起こした磁気ディスクのガラス基板表面(特に外周部)に凹状の筋欠陥(以下、凹欠陥と呼称する。)があることが判明した。ガラス基板表面にこのような凹欠陥が存在する場合、このガラス基板を用いて製造した磁気ディスク表面にも同様の凹欠陥が生じる。
本発明者の検討によれば、ガラス基板表面にこのような凹欠陥が形成されてしまう原因については以下のように考察される。
即ち、研磨工程で使用する研磨布(例えば研磨パッド)の表面に例えば傷のようなものがある場合、このような研磨布をガラス基板表面に押圧して研磨すると、研磨布表面が平滑でないことが原因でガラス基板表面にも凹欠陥が形成されてしまう。
The present inventor examined the cause of the problem, and found that there was a concave streak defect (hereinafter referred to as a concave defect) on the glass substrate surface (particularly the outer periphery) of the magnetic disk that caused the failure. did. When such a concave defect exists on the surface of the glass substrate, the same concave defect also occurs on the surface of a magnetic disk manufactured using this glass substrate.
According to the study of the present inventor, the reason why such a concave defect is formed on the surface of the glass substrate is considered as follows.
That is, if there is a scratch or the like on the surface of the polishing cloth (for example, polishing pad) used in the polishing process, the surface of the polishing cloth is not smooth when the polishing cloth is pressed against the glass substrate surface and polished. For this reason, a concave defect is also formed on the glass substrate surface.

従来、磁気ディスク用ガラス基板においては、上方を浮上飛行する磁気ヘッドに悪影響を与える凸状異物の除去が主眼に置かれていた。凹状の形状は上方の磁気ヘッドと衝突することが無いので、然程問題視されていなかったという事情がある。本発明者はこの凹欠陥が、上記の課題を引き起こしているのではないかと確信した。磁気ヘッドの浮上量が従来に比べて一段と低下したために、従来は然程問題視されていなかった凹欠陥が磁気ヘッドに悪影響を与えるようになったのではないかと考えたからである。
そこで本発明者は、第1に鏡面研磨されたガラス基板表面の鏡面状態を維持できること、第2に磁気ヘッドが10nm以下の低い浮上量で上方を通過する場合に磁気ヘッドに悪影響を与える凹欠陥が形成されないことに着目して研究を行い、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
Conventionally, in a glass substrate for a magnetic disk, removal of convex foreign matters that adversely affect a magnetic head flying above has been focused on. Since the concave shape does not collide with the upper magnetic head, there is a situation that it has not been regarded as a problem so much. The present inventor has convinced that this concave defect may cause the above problem. This is because the flying height of the magnetic head has been further reduced compared to the prior art, and it was thought that the concave defect, which has not been regarded as a problem in the past, may have an adverse effect on the magnetic head.
Therefore, the present inventor firstly maintains the mirror surface state of the mirror-polished glass substrate surface, and secondly, a concave defect that adversely affects the magnetic head when the magnetic head passes above with a low flying height of 10 nm or less. The present invention was completed by conducting research with a focus on not forming.
That is, the present invention has the following configuration.

(構成1)ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させる処理を含む磁気記録媒体用ガラス基板の研磨処理において、内部に前記ガラス基板を保持しつつ回転し、前記ガラス基板と前記研磨布とを相対的に移動させるガラス基板キャリアであって、該ガラス基板キャリアは、前記ガラス基板を保持する保持孔を内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部と、前記ガラス基板保持部と前記ギア部とを係合する係合部とを具備し、前記ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内に前記ガラス基板が保持されることを特徴とする磁気記録媒体用のガラス基板キャリアである。
(構成2)前記係合部は、前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分の材質に比べて硬質な材料で構成されていることを特徴とする構成1に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリアである。
(構成3)前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする構成1又は2に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリアである。
(Configuration 1) In a polishing process of a glass substrate for a magnetic recording medium including a process of relatively moving a glass substrate and a polishing cloth in contact with each other, the glass substrate and the glass substrate are rotated while holding the glass substrate inside. A glass substrate carrier for moving a polishing cloth relative to the glass substrate carrier, the glass substrate carrier having a holding hole for holding the glass substrate inside and a disk-shaped glass substrate holding portion as a whole, and the glass substrate holding A gear part provided along the outer periphery of the part, and an engaging part for engaging the glass substrate holding part and the gear part, and when the center of the glass substrate holding part is the origin, The glass substrate carrier for a magnetic recording medium, wherein the glass substrate is held in a region inside the radius of the engaging portion closest to the origin.
(Structure 2) The engaging portion is made of a material harder than a material of a portion of the glass substrate holding portion that comes into contact with the glass substrate. It is a glass substrate carrier.
(Structure 3) The glass substrate carrier for a magnetic recording medium according to Structure 1 or 2, wherein a portion of the glass substrate holding portion that contacts the glass substrate is made of a resin material.

(構成4)構成1乃至3の何れかに記載のガラス基板キャリアにディスク状のガラス基板を保持し、該ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
(構成5)中心部に太陽歯車が設けられた研磨定盤と、該研磨定盤の外縁に設けられた内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合される前記ガラス基板キャリアとを用いて、ガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨布を前記研磨定盤に貼付し、前記ガラス基板キャリアのギア部を前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合し、前記ガラス基板キャリアにガラス基板を保持し、前記太陽歯車と前記内歯車の少なくとも何れか一方を回転駆動することにより、前記ガラス基板と前記研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理することを特徴とする構成4に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
(構成6)構成4又は5に記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
(Configuration 4) A disk-shaped glass substrate is held on the glass substrate carrier according to any one of Configurations 1 to 3, and the glass substrate and the polishing cloth are moved relative to each other while being brought into contact with each other to mirror the surface of the glass substrate. A method for producing a glass substrate for a magnetic disk, comprising a step of polishing.
(Configuration 5) A polishing surface plate provided with a sun gear at the center, an internal gear provided on an outer edge of the polishing surface plate, and the glass substrate carrier meshed with the sun gear and the internal gear. A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk comprising a step of mirror polishing the surface of a glass substrate, wherein a polishing cloth is attached to the polishing surface plate, and a gear portion of the glass substrate carrier is connected to the sun gear. While meshing with the internal gear, holding the glass substrate on the glass substrate carrier, and rotating and driving at least one of the sun gear and the internal gear, the glass substrate and the polishing cloth are brought into contact with each other. 5. The method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to Configuration 4, wherein the surface of the glass substrate is mirror-polished by being relatively moved.
(Structure 6) A magnetic disk manufacturing method, wherein at least a magnetic layer is formed on a glass substrate for a magnetic disk obtained by the manufacturing method according to Structure 4 or 5.

以下、本発明を詳述する。
本発明に係る磁気記録媒体用のガラス基板キャリアは、構成1にあるように、ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させる処理を含む磁気記録媒体用ガラス基板の研磨処理において、内部に前記ガラス基板を保持しつつ回転し、前記ガラス基板と前記研磨布とを相対的に移動させるガラス基板キャリアであって、該ガラス基板キャリアは、前記ガラス基板を保持する保持孔を内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部と、前記ガラス基板保持部と前記ギア部とを係合する係合部とを具備し、前記ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内に前記ガラス基板が保持されるように構成されている。
The present invention is described in detail below.
A glass substrate carrier for a magnetic recording medium according to the present invention is a polishing process for a glass substrate for a magnetic recording medium, including a process of moving the glass substrate and a polishing cloth in contact with each other, as in Configuration 1. A glass substrate carrier that rotates while holding the glass substrate therein and relatively moves the glass substrate and the polishing cloth, and the glass substrate carrier has a holding hole for holding the glass substrate inside. And a glass substrate holding part having a disk shape as a whole, a gear part provided along the outer periphery of the glass substrate holding part, and an engaging part for engaging the glass substrate holding part and the gear part. When the center of the glass substrate holding portion is the origin, the glass substrate is held in a region inside the radius of the engaging portion that is closest to the origin. .

図1は、本発明に係る上記ガラス基板キャリアの一実施の形態の構成を示すものであり、(a)はギア部の平面図、(b)はガラス基板保持部の平面図である。本発明のガラス基板キャリアは、ガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部とが別部材で構成されており、使用に際しては、ガラス基板保持部とギア部とを係合して一体化させる。このようにガラス基板保持部とギア部を別部材で構成することにより、それぞれの部材に適した材質を用いることができる。   FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of the glass substrate carrier according to the present invention, where (a) is a plan view of a gear portion and (b) is a plan view of a glass substrate holding portion. In the glass substrate carrier of the present invention, the glass substrate holding portion and the gear portion provided along the outer periphery of the glass substrate holding portion are configured as separate members. And are integrated. Thus, the material suitable for each member can be used by comprising a glass substrate holding | maintenance part and a gear part by another member.

図1(a)に示すギア部42は、円環状をなし、その外周部には外周全体に亘って歯42aが形成されている。なお、便宜上、図1(a)では、外周の一部だけ歯42aを図示している。また、ギア部42の内周部には、後述のガラス基板保持部の係合凹部と嵌合する係合凸部42bが複数箇所に略等間隔で形成されている。
このギア部42は、例えば後述の両面研磨装置における太陽歯車及び内歯車と噛合させて回転させるために、硬質材料で構成することが望ましい。ギア部42の材質は金属材料とすることが好ましく、例えば、機械的耐久性、耐摩耗性に優れたステンレスが好ましく挙げられる。
The gear part 42 shown to Fig.1 (a) comprises the annular | circular shape, and the tooth | gear 42a is formed in the outer peripheral part over the whole outer periphery. For convenience, in FIG. 1A, only a part of the outer periphery shows the teeth 42a. Further, on the inner peripheral portion of the gear portion 42, engagement convex portions 42 b that fit into engagement concave portions of a glass substrate holding portion described later are formed at a plurality of locations at substantially equal intervals.
The gear portion 42 is preferably made of a hard material so as to mesh with a sun gear and an internal gear in a double-side polishing apparatus described later, for example. The material of the gear part 42 is preferably a metal material, for example, stainless steel excellent in mechanical durability and wear resistance is preferable.

一方、図1(b)に示すガラス基板保持部41は、全体が円盤状をなし、その外周部には、上述のギア部42の係合凸部42bと嵌合する係合凹部41bが複数箇所に略等間隔で形成されている。また、ガラス基板保持部41の内部には、ガラス基板を保持する複数の保持孔41aを有している。そして、このガラス基板保持部41の中心を原点Cとしたときに、該原点Cに対して最も近接する前記係合部(ここでは係合凹部41b)の半径R1よりも内側の領域内、つまりAを外周とする領域内に上記保持孔41aが設けられ、ガラス基板が保持されるように構成している。なお、本実施の形態の構成では、上記原点Cに対して各係合凹部41bまでの半径R1は同一の長さとなるように構成している。   On the other hand, the glass substrate holding portion 41 shown in FIG. 1 (b) has a disc shape as a whole, and there are a plurality of engaging recesses 41b fitted on the outer periphery of the engaging recesses 41b of the gear portion 42 described above. It is formed at approximately equal intervals in the place. The glass substrate holding part 41 has a plurality of holding holes 41a for holding the glass substrate. Then, when the center of the glass substrate holding portion 41 is the origin C, it is in a region inside the radius R1 of the engagement portion (here, the engagement recess 41b) closest to the origin C, that is, The holding hole 41a is provided in a region having A as the outer periphery so that the glass substrate is held. In the configuration of the present embodiment, the radius R1 to the engagement recess 41b with respect to the origin C is configured to be the same length.

このガラス基板保持部41は、少なくともガラス基板と接触する保持孔41aの部分は樹脂材料で構成することが好ましい。もちろん、成形性の観点からは、ガラス基板保持部41の全体を樹脂材料で構成することが好適である。樹脂材料としては、例えば、アラミド繊維、FRP(ガラスエポキシ)、ポリカーボネート等の樹脂材料が挙げられる。
上記係合凸部42bと係合凹部41bを係合することにより、上記ギア部42に上記ガラス基板保持部41を嵌合して、両者が互いに回転方向に動かないように一体化したものがガラス基板キャリアである。
In the glass substrate holding portion 41, it is preferable that at least a portion of the holding hole 41a that contacts the glass substrate is made of a resin material. Of course, from the viewpoint of moldability, it is preferable that the entire glass substrate holding portion 41 is made of a resin material. Examples of the resin material include resin materials such as aramid fiber, FRP (glass epoxy), and polycarbonate.
By engaging the engagement convex portion 42b and the engagement concave portion 41b, the glass substrate holding portion 41 is fitted to the gear portion 42 and integrated so that they do not move in the rotation direction. It is a glass substrate carrier.

なおここで、従来のガラス基板保持部とギア部とが別部材で構成されたガラス基板キャリアの構成を説明しておく。
図2(a)は従来のガラス基板キャリアのギア部の構成を示す平面図、(b)はガラス基板保持部の構成を示す平面図である。なお、図1と同等の箇所には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
ギア部の構成は略同様であるが、ガラス基板保持部については、このガラス基板保持部41の中心を原点Cとしたときに、該原点Cに対して最も近接する係合凹部41bまでの半径R2よりも内側の領域、つまりBを外周とする領域に対して、最外周側の保持孔41aはその一部がはみ出した構成になっている。
Here, the configuration of the glass substrate carrier in which the conventional glass substrate holding portion and the gear portion are configured as separate members will be described.
FIG. 2A is a plan view showing a configuration of a gear portion of a conventional glass substrate carrier, and FIG. 2B is a plan view showing a configuration of a glass substrate holding portion. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location equivalent to FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
The configuration of the gear portion is substantially the same, but the glass substrate holding portion has a radius to the engagement recess 41b closest to the origin C when the center of the glass substrate holding portion 41 is the origin C. A part of the outermost holding hole 41a protrudes from a region inside R2, that is, a region having B as an outer periphery.

このように従来のガラス基板キャリアとは構成の異なる本発明のガラス基板キャリアにディスク状のガラス基板を保持し、該ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理することにより、従来の鏡面研磨処理後のガラス基板表面に見られたような凹欠陥の発生を抑制することが出来、その結果、このガラス基板を用いて製造した磁気ディスクをHDDに搭載すると、磁気ヘッドの浮上量が10nm以下のような低浮上環境においても、フライスティクション障害を防止でき、また、磁気ヘッドの浮上安定性を好適に維持することができる。   In this way, the disk-shaped glass substrate is held on the glass substrate carrier of the present invention having a different configuration from the conventional glass substrate carrier, and the glass substrate and the polishing cloth are moved relative to each other while being in contact with each other. By mirror polishing, it is possible to suppress the occurrence of concave defects as seen on the glass substrate surface after the conventional mirror polishing process. As a result, magnetic disks manufactured using this glass substrate are HDD When mounted on the magnetic head, fly stiction failure can be prevented even in a low flying environment where the flying height of the magnetic head is 10 nm or less, and the flying stability of the magnetic head can be suitably maintained.

図3は、遊星歯車方式の両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。
図3に示す両面研磨装置は、太陽歯車2と、その外方に同心円状に配置される内歯車3と、太陽歯車2及び内歯車3に噛み合い、太陽歯車2や内歯車3の回転に応じて公転及び自転するキャリア4と、このキャリア4に保持された被研磨加工物1を挟持可能な研磨布(例えば研磨パッド)7がそれぞれ貼着された上定盤5及び下定盤6と、上定盤5と下定盤6との間に研磨液を供給する研磨液供給部(図示せず)とを備えている。
このような両面研磨装置によって、鏡面研磨加工時には、キャリア4(本発明のガラス基板キャリア)に保持された被研磨加工物1、即ちガラス基板を上定盤5及び下定盤6とで挟持するとともに、上下定盤5,6の研磨布7と被研磨加工物1との間に研磨液を供給しながら、太陽歯車2や内歯車3の回転に応じてキャリア4が公転及び自転しながら、被研磨加工物1の上下両面が研磨加工される。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a planetary gear type double-side polishing apparatus.
The double-side polishing apparatus shown in FIG. 3 meshes with the sun gear 2, the internal gear 3 disposed concentrically on the outside thereof, the sun gear 2 and the internal gear 3, and responds to the rotation of the sun gear 2 and the internal gear 3. The upper surface plate 5 and the lower surface plate 6 to which the carrier 4 that revolves and rotates and the polishing cloth (for example, the polishing pad) 7 that can hold the workpiece 1 held by the carrier 4 are attached, A polishing liquid supply unit (not shown) for supplying a polishing liquid is provided between the surface plate 5 and the lower surface plate 6.
With such a double-side polishing apparatus, the workpiece 1 held on the carrier 4 (the glass substrate carrier of the present invention), that is, the glass substrate is held between the upper surface plate 5 and the lower surface plate 6 during mirror polishing. While the polishing liquid is supplied between the polishing cloth 7 of the upper and lower surface plates 5 and 6 and the workpiece 1, the carrier 4 revolves and rotates according to the rotation of the sun gear 2 and the internal gear 3, The upper and lower surfaces of the polished workpiece 1 are polished.

本発明におけるガラス基板を製造するためのガラスとしては、例えばアルミノシリケートガラスやソーダライムガラス等が挙げられる。アルミノシリケートガラスであれば化学強化ガラスとすることで高い剛性を得ることができるので好ましい。また、アモルファスガラス、又はアモルファスと結晶を備える結晶化ガラスを用いることができる。
このようなガラスとしては、アモルファスのアルミノシリケートガラスとして、SiO:58〜75重量%、Al:5〜23重量%、LiO:3〜10重量%、NaO:4〜13重量%を主成分として含有するアルミノシリケートガラスからなることが好ましい。
更に、前記ガラスディスクの組成を、SiO:62〜75重量%、Al:5〜15重量%、LiO:4〜10重量%、NaO:4〜12重量%、ZrO:5.5〜15重量%を主成分として含有するとともに、NaO/ZrOの重量比が0.5〜2.0、Al/ZrOの重量比が0.4〜2.5であるアルミノシリケートガラスであることが好ましい。
また、ZrOの未溶解物が原因で生じるガラスディスク表面の突起を無くすためには、モル%表示で、SiOを57〜74%、ZnOを0〜2.8%、AlOを3〜15%、LiOを7〜16%、NaOを4〜14%含有する化学強化用ガラス等を使用することが好ましい。
Examples of the glass for producing the glass substrate in the present invention include aluminosilicate glass and soda lime glass. Aluminosilicate glass is preferable because it can be made of chemically strengthened glass because high rigidity can be obtained. Alternatively, amorphous glass or crystallized glass including amorphous and crystals can be used.
Such glass, as an amorphous aluminosilicate glass, SiO 2: 58-75 wt%, Al 2 O 3: 5~23 wt%, Li 2 O: 3~10 wt%, Na 2 O: 4~ It is preferably made of an aluminosilicate glass containing 13% by weight as a main component.
Furthermore, the composition of the glass disc, SiO 2: 62~75 wt%, Al 2 O 3: 5~15 wt%, Li 2 O: 4~10 wt%, Na 2 O: 4~12 wt%, ZrO 2 : While containing 5.5 to 15% by weight as a main component, the weight ratio of Na 2 O / ZrO 2 is 0.5 to 2.0, and the weight ratio of Al 2 O 3 / ZrO 2 is 0.4 to An aluminosilicate glass of 2.5 is preferred.
Further, in order to eliminate protrusions on the glass disk surface caused by the undissolved material of ZrO 2 , SiO 2 is 57 to 74%, ZnO 2 is 0 to 2.8%, Al 2 O 3 is 3 in terms of mol%. It is preferable to use a glass for chemical strengthening containing ˜15%, LiO 2 ˜7-16% and Na 2 O 4˜14%.

このようなアルミノシリケートガラスは、化学強化することによって、抗折強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌープ硬度にも優れる。化学強化の方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に限定されないが、実用上、低温型イオン交換法による化学強化が好ましい。
本発明に係るガラス基板の直径サイズについては特に限定はない。また、ガラス基板の厚さは、0.1mm〜1.5mm程度が好ましい。特に、0.1mm〜0.9mm程度の薄型基板により構成される磁気ディスクの場合では、耐衝撃性が高い磁気ディスク用ガラス基板を提供できる。
Such aluminosilicate glass is chemically strengthened to increase the bending strength, the depth of the compressive stress layer is deep, and the Knoop hardness is excellent. The chemical strengthening method is not particularly limited as long as it is a conventionally known chemical strengthening method, but chemical strengthening by a low-temperature ion exchange method is preferable in practice.
There is no particular limitation on the diameter size of the glass substrate according to the present invention. The thickness of the glass substrate is preferably about 0.1 mm to 1.5 mm. In particular, in the case of a magnetic disk composed of a thin substrate of about 0.1 mm to 0.9 mm, a glass substrate for a magnetic disk having high impact resistance can be provided.

本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるCoPt系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばDCマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることができる。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば,Cr系合金など立方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面に沿って配向させることができる。この場合、面内磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。また、例えば、RuやTiを含む六方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。   In the present invention, the magnetic disk is manufactured by forming at least a magnetic layer on the magnetic disk glass substrate according to the present invention. As the magnetic layer material, a hexagonal CoPt ferromagnetic alloy having a large anisotropic magnetic field can be used. As a method for forming the magnetic layer, a method of forming a magnetic layer on a glass substrate by sputtering, for example, DC magnetron sputtering can be used. Further, by interposing an underlayer between the glass substrate and the magnetic layer, the orientation direction of the magnetic grains of the magnetic layer and the size of the magnetic grains can be controlled. For example, by using a cubic base layer such as a Cr-based alloy, for example, the magnetization easy direction of the magnetic layer can be oriented along the magnetic disk surface. In this case, a magnetic disk of the in-plane magnetic recording system is manufactured. Further, for example, by using a hexagonal underlayer containing Ru or Ti, for example, the easy magnetization direction of the magnetic layer can be oriented along the normal of the magnetic disk surface. In this case, a perpendicular magnetic recording type magnetic disk is manufactured. The underlayer can be formed by sputtering as with the magnetic layer.

また、本発明においては、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマCVD法により保護層を形成することができる。保護層の膜厚としては、30オングストロームから80オングストロームが好ましい。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層の膜厚は5オングストロームから15オングストロームとすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。   In the present invention, a protective layer and a lubricating layer are preferably formed in this order on the magnetic layer. As the protective layer, an amorphous hydrogenated carbon-based protective layer is suitable. For example, the protective layer can be formed by a plasma CVD method. The thickness of the protective layer is preferably 30 angstroms to 80 angstroms. Further, as the lubricating layer, a lubricant having a functional group at the end of the main chain of the perfluoropolyether compound can be used. In particular, it is preferable that the main component is a perfluoropolyether compound having a terminal hydroxyl group as a polar functional group. The film thickness of the lubricating layer is preferably 5 angstroms to 15 angstroms. The lubricating layer can be applied and formed by a dip method.

本発明によれば、浮上量が10nm、或いはそれ以下の低浮上量で磁気ヘッドを浮上飛行させる磁気ディスク等の磁気記録媒体を製造する場合に特に有益な磁気記録媒体用のガラス基板キャリア、又は該ガラス基板キャリアを利用したガラス基板表面を鏡面研磨処理する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、又は該製造方法によって製造されたガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a glass substrate carrier for a magnetic recording medium, which is particularly useful when manufacturing a magnetic recording medium such as a magnetic disk for flying a magnetic head with a low flying height of 10 nm or less, or To provide a method for producing a glass substrate for a magnetic disk comprising a step of mirror polishing the surface of a glass substrate using the glass substrate carrier, or a method for producing a magnetic disk using a glass substrate produced by the production method. it can.

以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
以下の(1)粗ラッピング工程(粗研削工程)、(2)形状加工工程、(3)精ラッピング工程(精研削工程)、(4)端面研磨工程、(5)主表面研磨工程、(6)化学強化工程、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
Example 1
(1) Rough lapping step (rough grinding step), (2) Shape processing step, (3) Fine lapping step (fine grinding step), (4) End surface polishing step, (5) Main surface polishing step, (6 ) A glass substrate for a magnetic disk of this example was manufactured through a chemical strengthening step.

(1)粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径66mmφ、厚さ1.5mmのアルミノシリケートガラスからなるガラスディスクを得た。なお、この場合、ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出してガラスディスクを得てもよい。このアルミノシリケートガラスとしては、SiO:58〜75重量%、Al:5〜23重量%、LiO:3〜10重量%、NaO:4〜13重量%を含有する化学強化用ガラスを使用した。次いで、ガラスディスクに寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度#400の砥粒を用いて行なった。具体的には、はじめに粒度#400のアルミナ砥粒を用い、荷重を100kg程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラスディスクの両面を面精度0〜1μm、表面粗さ(Rmax)6μm程度にラッピングした。
(1) Coarse lapping process First, a glass disk made of aluminosilicate glass having a diameter of 66 mmφ and a thickness of 1.5 mm was obtained from molten glass by direct pressing using an upper mold, a lower mold, and a body mold. In this case, in addition to the direct press, a glass disk may be obtained by cutting out from a sheet glass formed by a downdraw method or a float method with a grinding wheel. As the aluminosilicate glass, SiO 2: 58~75 wt%, Al 2 O 3: 5~23 wt%, Li 2 O: 3~10 wt%, Na 2 O: 4~13 chemical containing wt% Tempered glass was used. Next, a lapping process was performed on the glass disk in order to improve dimensional accuracy and shape accuracy. This lapping process was performed using a double-sided lapping machine and using abrasive grains having a particle size of # 400. Specifically, first, alumina abrasive grains of particle size # 400 are used, the load is set to about 100 kg, and the sun gear and the internal gear of the lapping device are rotated, so that both surfaces of the glass disk stored in the carrier are faced. Lapping was performed with an accuracy of 0 to 1 μm and a surface roughness (Rmax) of about 6 μm.

(2)形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラスディスクの中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を65mmφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラスディスク端面の表面粗さは、Rmaxで4μm程度であった。なお、一般に、2.5インチ型HDD(ハードディスクドライブ)では、外径が65mmの磁気ディスクを用いる。
(3)精ラッピング工程
次に、砥粒の粒度を#1000に変え、ガラスディスク表面をラッピングすることにより、表面粗さをRmaxで2μm程度、Raで0.2μm程度とした。上記ラッピング工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、水の各洗浄槽(超音波印加)に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
(4)端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラスディスクを回転させながらガラスディスクの端面(内周、外周)の表面の粗さを、Rmaxで1μm、Raで0.3μm程度に研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラスディスクの表面を水洗浄した。
(2) Shape processing step Next, a cylindrical grindstone is used to make a hole in the center portion of the glass disk, and the outer peripheral end face is ground to a diameter of 65 mmφ. Chamfered. The surface roughness of the end surface of the glass disk at this time was about 4 μm in Rmax. In general, a 2.5-inch HDD (hard disk drive) uses a magnetic disk having an outer diameter of 65 mm.
(3) Fine lapping step Next, the grain size of the abrasive grains was changed to # 1000 and the surface of the glass disk was lapped so that the surface roughness was about 2 μm in Rmax and about 0.2 μm in Ra. The glass disk which finished the said lapping process was immersed in each washing tank (ultrasonic application) of neutral detergent and water sequentially, and ultrasonic cleaning was performed.
(4) End face polishing step Next, the surface roughness of the end face (inner circumference, outer circumference) of the glass disk was polished to about 1 μm at Rmax and about 0.3 μm at Ra while rotating the glass disk by brush polishing. And the surface of the glass disk which finished the said end surface grinding | polishing was water-washed.

(5)主表面研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去するための第1研磨工程を前述の図3に示す両面研磨装置を用いて行なった。この場合、前述の図1に示す構成の本発明のガラス基板キャリアを使用した。このガラス基板キャリアのギア部の材質はステンレス(SUS316)、ガラス基板保持部の材質はFRP(ガラスエポキシ)である。両面研磨装置において、研磨パッド7が貼り付けられた上下研磨定盤5,6の間に上記ガラス基板キャリアにより保持したガラス基板(上記ガラスディスク)を密着させ、このガラス基板キャリアのギア部を太陽歯車2と内歯車3とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤5,6によって挟圧する。その後、研磨パッド7とガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤5,6上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ(硬質発泡ウレタン)を用い、第1研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム(平均粒径1.3μm)を研磨剤として分散したRO水とし、研磨時間を15分とした。上記第1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
(5) Main surface polishing step Next, a first polishing step for removing scratches and distortions remaining in the lapping step described above was performed using the double-side polishing apparatus shown in FIG. In this case, the glass substrate carrier of the present invention having the configuration shown in FIG. 1 was used. The material of the gear part of the glass substrate carrier is stainless steel (SUS316), and the material of the glass substrate holding part is FRP (glass epoxy). In the double-side polishing apparatus, the glass substrate (the glass disk) held by the glass substrate carrier is brought into close contact between the upper and lower polishing surface plates 5 and 6 to which the polishing pad 7 is attached, and the gear portion of the glass substrate carrier is connected to the sun. The glass substrate is engaged with the gear 2 and the internal gear 3, and the glass substrate is clamped by the upper and lower surface plates 5 and 6. Thereafter, the polishing liquid is supplied and rotated between the polishing pad 7 and the polishing surface of the glass substrate, so that the glass substrate revolves while rotating on the surface plates 5 and 6, and both surfaces are polished simultaneously. is there. Specifically, a hard polisher (hard foamed urethane) was used as the polisher, and the first polishing step was performed. As polishing conditions, the polishing liquid was RO water in which cerium oxide (average particle size 1.3 μm) was dispersed as an abrasive, and the polishing time was 15 minutes. The glass substrate after the first polishing step was sequentially immersed in each cleaning bath of neutral detergent, pure water, pure water, IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried. .

次いで上記の第1研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ(スウェード)の研磨パッドに替えて第2研磨工程を実施した。この場合も、上記第1研磨工程と同じく前述の図1に示す構成の本発明のガラス基板キャリアを使用した。この第2研磨工程は、上述した第1研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをRmaxで6nm程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム(平均粒径0.8μm)を分散したRO水とし、研磨時間を5分とした。上記第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。   Subsequently, the same double-side polishing apparatus as that used in the first polishing step was used, and the second polishing step was performed by replacing the polisher with a polishing pad of soft polisher (suede). Also in this case, the glass substrate carrier of the present invention having the configuration shown in FIG. 1 was used as in the first polishing step. This second polishing step is, for example, mirror polishing for finishing the surface roughness of the glass substrate main surface to a smooth mirror surface with an Rmax of about 6 nm or less while maintaining the flat surface obtained in the first polishing step. It is processing. The polishing conditions were RO water in which cerium oxide (average particle size 0.8 μm) was dispersed as the polishing liquid, and the polishing time was 5 minutes. The glass substrate after the second polishing step was sequentially immersed in each cleaning bath of neutral detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.

(6)化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化処理を施した。化学強化処理は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を380℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約4時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、中性洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
また、上記工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡(AFM)にて測定したところ、Rmax=2.13nm、Ra=0.20nmと超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、得られたガラス基板の外径は65mm、内径は20mm、板厚は0.635mmであった。
こうして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板100枚を得た。得られたガラス基板の主表面を目視検査及び光の反射・散乱・透過を利用した精密検査を実施した。その結果、何れのガラス基板も主表面に凹欠陥はなく、良好な鏡面に仕上がっていた。
(6) Chemical strengthening process Next, the chemical strengthening process was performed to the glass substrate which finished the said washing | cleaning. The chemical strengthening treatment was performed by preparing a chemical strengthening solution in which potassium nitrate and sodium nitrate were mixed, heating the chemical strengthening solution to 380 ° C., and immersing the cleaned and dried glass substrate for about 4 hours. . The glass substrate after chemical strengthening was sequentially immersed in each of washing tanks of sulfuric acid, neutral detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.
Further, when the surface roughness of the main surface of the glass substrate obtained through the above steps was measured with an atomic force microscope (AFM), it had an ultra-smooth surface with Rmax = 2.13 nm and Ra = 0.20 nm. A glass substrate was obtained. The obtained glass substrate had an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a plate thickness of 0.635 mm.
Thus, 100 glass substrates for magnetic disks of this example were obtained. The main surface of the obtained glass substrate was subjected to visual inspection and precise inspection using light reflection / scattering / transmission. As a result, none of the glass substrates had a concave defect on the main surface and was finished to a good mirror surface.

次に、本実施例で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、磁気ディスクを得た。
枚葉式スパッタリング装置を用いて、上記ガラス基板上に、シード層、下地層、磁性層、保護層及び潤滑層を順次形成した。
シード層は、CrTi薄膜(膜厚30nm)からなる第1のシード層と、AlRu薄膜(膜厚:40nm)からなる第2のシード層を形成した。下地層は、CrW薄膜(膜厚:10nm)で、磁性層の結晶構造を良好にするために設けた。なお、このCrW薄膜は、Cr:90at%、W:10at%の組成比で構成されている。
磁性層は、CoPtCrB合金からなり、膜厚は、20nmである。この磁性層のCo、Pt、Cr、Bの各含有量は、Co:73at%、Pt:7at%、Cr:18at%、B:2at%である。
保護層は、磁性層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、膜厚5nmの水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。潤滑層は、パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成し、膜厚は0.9nmである。
Next, the following film formation process was performed on the magnetic disk glass substrate obtained in this example to obtain a magnetic disk.
A seed layer, an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer were sequentially formed on the glass substrate using a single wafer sputtering apparatus.
As the seed layer, a first seed layer made of a CrTi thin film (film thickness: 30 nm) and a second seed layer made of an AlRu thin film (film thickness: 40 nm) were formed. The underlayer was a CrW thin film (film thickness: 10 nm) and was provided in order to improve the crystal structure of the magnetic layer. In addition, this CrW thin film is comprised by the composition ratio of Cr: 90at% and W: 10at%.
The magnetic layer is made of a CoPtCrB alloy and has a thickness of 20 nm. The contents of Co, Pt, Cr, and B in this magnetic layer are Co: 73 at%, Pt: 7 at%, Cr: 18 at%, and B: 2 at%.
The protective layer is for preventing the magnetic layer from deteriorating due to contact with the magnetic head, and is made of hydrogenated carbon having a thickness of 5 nm, and wear resistance is obtained. The lubricating layer is formed by perfluoropolyether liquid lubricant by dipping and has a thickness of 0.9 nm.

次に、得られた磁気ディスクを以下のようにして評価した。
〔信頼性評価〕
得られた磁気ディスクについて、グライド特性評価を行ったところ、タッチダウンハイトは、4.5nmであった。タッチダウンハイトは、浮上しているヘッドの浮上量を順に下げていき(例えば磁気ディスクの回転数を低くしていく)、磁気ディスクと接触し始める浮上量を求めて、磁気ディスクの浮上量の能力を測るものであるが、通常、60Gbit/inch2以上の記録密度が求められるHDDでは、タッチダウンハイトは5nm以下であることが求められる。
Next, the obtained magnetic disk was evaluated as follows.
[Reliability evaluation]
When the obtained magnetic disk was evaluated for glide characteristics, the touchdown height was 4.5 nm. Touchdown height lowers the flying height of the flying head in order (for example, lowers the rotational speed of the magnetic disk), finds the flying height that starts to contact the magnetic disk, and determines the flying height of the magnetic disk. In order to measure the capability, normally, an HDD that requires a recording density of 60 Gbit / inch 2 or more is required to have a touchdown height of 5 nm or less.

得られた磁気ディスクを、最高記録密度が1平方インチ当り60ギガビットとされるロードアンロード方式のハードディスクドライブ(HDD)に搭載した。このハードディスクドライブに搭載される磁気ヘッドの浮上量は10nmであり、スライダーはNPABスライダー(負圧スライダー)が採用されている。再生素子は磁気抵抗効果型再生素子である。このハードディスクドライブで試験を行ったところ、ヘッドクラッシュ障害、フライスティクション障害が生じることがなく、安全に記録再生を行うことができた。ロードアンロード動作を60万回繰り返したが、故障することもなかった。通常に使用されるHDDでは、ロードアンロード動作の回数が60万回を越えるには10年間程度の使用が必要と言われている。このことから、本実施例の磁気ディスクは高い信頼性を保障できることが判る。   The obtained magnetic disk was mounted on a load / unload hard disk drive (HDD) having a maximum recording density of 60 gigabits per square inch. The flying height of the magnetic head mounted on this hard disk drive is 10 nm, and an NPAB slider (negative pressure slider) is adopted as the slider. The reproducing element is a magnetoresistive effect type reproducing element. When this hard disk drive was tested, there was no head crash failure or fly stiction failure, and recording and reproduction could be performed safely. The load / unload operation was repeated 600,000 times, but there was no failure. It is said that a normally used HDD needs to be used for about 10 years in order for the number of load / unload operations to exceed 600,000 times. From this, it can be seen that the magnetic disk of this embodiment can guarantee high reliability.

(比較例)
実施例1の(5)主表面研磨工程において、前述の図2に示した構成のガラス基板キャリアを用いて研磨処理を行った。なお、このガラス基板キャリアのギア部とガラス基板保持部の材質は実施例1のものと同じである。
この点以外は、実施例1と同様にして磁気ディスク用ガラス基板100枚を得た。得られたガラス基板の主表面を詳細に観察したところ、主表面に凹欠陥が認められる基板が存在した。特にガラス基板主表面の外周側に凹欠陥が多く見られた。尚、研磨加工に使用した研磨パッドの表面を観察したところ、傷が認められ、これがガラス基板表面の凹欠陥の原因の一つであると考えられる。
(Comparative example)
In the (5) main surface polishing step of Example 1, a polishing treatment was performed using the glass substrate carrier having the configuration shown in FIG. The material of the gear part and the glass substrate holding part of the glass substrate carrier is the same as that of the first embodiment.
Except this point, 100 glass substrates for magnetic disks were obtained in the same manner as in Example 1. When the main surface of the obtained glass substrate was observed in detail, there was a substrate in which a concave defect was observed on the main surface. In particular, many concave defects were observed on the outer peripheral side of the main surface of the glass substrate. In addition, when the surface of the polishing pad used for the polishing process was observed, scratches were observed, which is considered to be one of the causes of the concave defects on the glass substrate surface.

更にこの凹欠陥の認められたガラス基板を用いて実施例1と同様に磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクのグライド特性評価を行ったところ、タッチダウンハイトは、5.4nmであった。さらに、LUL耐久性について試験したところ、30万回のLUL動作でヘッドクラッシュにより故障した。
Further, a magnetic disk was manufactured in the same manner as in Example 1 using the glass substrate in which the concave defect was recognized.
When the glide characteristic of the obtained magnetic disk was evaluated, the touchdown height was 5.4 nm. Furthermore, when tested for LUL durability, it failed due to a head crash after 300,000 LUL operations.

本発明に係るガラス基板キャリアの平面図である。It is a top view of the glass substrate carrier which concerns on this invention. 従来例のガラス基板キャリアの平面図である。It is a top view of the glass substrate carrier of a prior art example. 両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of a double-side polish apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 被研磨加工物
2 太陽歯車
3 内歯車
4 ガラス基板キャリア
5 上定盤
6 下定盤
7 研磨布(研磨パッド)
41 ガラス基板保持部
41a 保持孔
42 ギア部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Workpiece 2 Sun gear 3 Internal gear 4 Glass substrate carrier 5 Upper surface plate 6 Lower surface plate 7 Polishing cloth (polishing pad)
41 Glass substrate holding part 41a Holding hole 42 Gear part

Claims (6)

ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させる処理を含む磁気記録媒体用ガラス基板の研磨処理において、内部に前記ガラス基板を保持しつつ回転し、前記ガラス基板と前記研磨布とを相対的に移動させるガラス基板キャリアであって、
該ガラス基板キャリアは、前記ガラス基板を保持する保持孔を内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部と、前記ガラス基板保持部と前記ギア部とを係合する係合部とを具備し、前記ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内に前記ガラス基板が保持されることを特徴とする磁気記録媒体用のガラス基板キャリア。
In the polishing process of the glass substrate for a magnetic recording medium including the process of relatively moving the glass substrate and the polishing cloth in contact with each other, the glass substrate and the polishing cloth are rotated while holding the glass substrate inside. A relatively moving glass substrate carrier,
The glass substrate carrier has a holding hole for holding the glass substrate therein and has a disk-shaped glass substrate holding portion as a whole, a gear portion provided along the outer periphery of the glass substrate holding portion, and the glass substrate An engaging portion that engages the holding portion and the gear portion, and when the center of the glass substrate holding portion is the origin, it is inside the radius of the engaging portion that is closest to the origin A glass substrate carrier for a magnetic recording medium, characterized in that the glass substrate is held in the region.
前記係合部は、前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分の材質に比べて硬質な材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリア。   2. The glass substrate carrier for a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the engaging portion is made of a material harder than a material of a portion of the glass substrate holding portion that contacts the glass substrate. . 前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリア。   3. The glass substrate carrier for a magnetic recording medium according to claim 1, wherein a portion of the glass substrate holding portion that comes into contact with the glass substrate is made of a resin material. 請求項1乃至3の何れかに記載のガラス基板キャリアにディスク状のガラス基板を保持し、該ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。   A disk-shaped glass substrate is held on the glass substrate carrier according to any one of claims 1 to 3, and the surface of the glass substrate is mirror-polished by relatively moving the glass substrate and a polishing cloth in contact with each other. The manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs characterized by including a process. 中心部に太陽歯車が設けられた研磨定盤と、該研磨定盤の外縁に設けられた内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合される前記ガラス基板キャリアとを用いて、ガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨布を前記研磨定盤に貼付し、前記ガラス基板キャリアのギア部を前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合し、前記ガラス基板キャリアにガラス基板を保持し、前記太陽歯車と前記内歯車の少なくとも何れか一方を回転駆動することにより、前記ガラス基板と前記研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理することを特徴とする請求項4に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。   Using a polishing platen provided with a sun gear at the center, an internal gear provided on the outer edge of the polishing platen, and the glass substrate carrier meshed with the sun gear and the internal gear, A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a step of mirror polishing a surface of a substrate, wherein a polishing cloth is attached to the polishing surface plate, and a gear portion of the glass substrate carrier is connected to the sun gear and the internal gear. The glass substrate is held on the glass substrate carrier, and at least one of the sun gear and the internal gear is rotationally driven to move the glass substrate and the polishing cloth in contact with each other. The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 4, wherein the surface of the glass substrate is mirror-polished. 請求項4又は5に記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
6. A method for manufacturing a magnetic disk, comprising forming at least a magnetic layer on a glass substrate for a magnetic disk obtained by the manufacturing method according to claim 4 or 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010253599A (en) * 2009-04-23 2010-11-11 Sumco Corp Polished object carrier and method of manufacturing polishing product
JP2013080530A (en) * 2011-09-30 2013-05-02 Hoya Corp Manufacturing method of glass substrate for magnetic disc and manufacturing method of magnetic disc

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