JP2007098485A - 磁気記録媒体用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第２研磨工程において循環使用するスラリーからガラス基板の主表面の欠陥を生じさせる塵埃を除去し、ガラス基板の主表面をよりいっそう平滑化できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の構成は、研磨パッド１を固定した上下定盤３、４をガラス基板２に押し付け、スラリーを供給しながら上下定盤３、４とガラス基板２とを相対的に移動させてガラス基板主表面の研磨を行う工程を有し、スラリーを循環して使用する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、スラリーの循環経路途中にフィルタ１８、１９を設けてスラリーに混入している塵埃を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録媒体用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法に関する。

近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体のひとつであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。

また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が１０ｎｍ程度にまで狭くなってきている。このような磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドには固有の障害としてサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。

サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸或いは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱されることにより、読み出しエラーを生じる障害である。従って磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度および平坦度が求められる。また塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると凸部が形成されてしまうため、ガラス基板には、凹凸をなくすことによる発塵の防止、異物の除去する高度な洗浄が求められている。

さらに近年は、携帯機器に大容量の磁気記録媒体を搭載すべく、基板のサイズは縮小化の傾向がある。このため従来の３．５インチ基板や２．５インチ基板から、１．８インチ基板、１インチ基板、もしくはさらに小さな基板が求められるようになってきている。基板が小さくなれば許容される寸法誤差も小さくなり、さらに精密な外形加工が求められている。

特にガラス基板の主表面は高度な平滑度および平坦度が求められるため、ガラス基板製造工程の最終段階で研磨が行われる。そして主表面の研磨工程としては、第１研磨工程と、さらに微細な研磨剤を用いた第２研磨工程とに分けられて、鏡面研磨される。

上記のような状況において、従来からも、磁気記録媒体用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法に関し、特許文献１（特開２００５−２０２９９７号公報）には、ガラス基板の表面品質の向上を図る製造方法が記載されている。特許文献１によれば、最終の研磨工程である第２研磨工程において、径の小さな研磨剤を含むスラリー（研磨剤入りの液体）を循環供給してガラス基板主表面を鏡面研磨している。

特開２００５−２０２９９７号公報（段落番号００３３参照）

しかしながら、近年の高記録密度化の要求に応じて、ガラス基板の主表面の平滑化が更に求められている。このような状況の中、以前であれば許容されていた程度の小さな傷や凹み等の欠陥も除去する要請が高まっている。

このような欠陥の原因を調べたところ、第１に、第１研磨工程で形成された研磨傷が第２工程で取りきれないために、最終的に主表面に傷が残ってしまっている場合があった。図５は、第１研磨工程における研磨傷が残留する様子を説明する図である。図５（ａ）に示すように第１研磨工程においてスラリーによりガラス基板２の主表面を研磨すると、図５（ｂ）に示すように大小の研磨傷が残留する。図５（ｃ）に示すように第２研磨工程においてさらに微細な研磨剤を含んだスラリーを用いて研磨し、ガラス基板２の表面はある程度摩滅する。しかし第１研磨工程でつけられた研磨傷が予定外に大きいと、図５（ｄ）に示すように第２研磨工程後も研磨傷が残留してしまうのである。

そして上記欠陥の第２の原因は、第２研磨工程において予定外の傷が付けられてしまうことである。

いずれの場合においても、各段階において予定外に大きい研磨傷が発生することにより欠陥が発生している。これは、第１研磨工程におけるドライスラリーまたは第２研磨工程におけるスラリーに、研磨剤の粒径よりも大きな塵埃（コンタミネーション）が混じっていることが原因と考えられる。

塵埃の種類としては、キャリアとギア、ギア同士、キャリア同士の接触によって生じる金属の削りカス、ガラスが研磨された際に生じるスラッジ、空気中や水に含まれる金属粉などが考えられる。また、研磨剤が乾燥したり流路内で滞積したりすることにより結着し、粒径が大きく成長してしまう場合もある（以下、成長砥粒と称する）。

特に、スラリーを循環使用しているために、使用時間が長くなるほどに塵埃が多くなり、基板表面を傷つけて欠陥を生じさせてしまっていた。

一方、大きいとはいえ微細な塵埃を除去するには所定の設備を要し、生産コストの上昇を招くおそれがある。またスラリーの流通量に制限を与えるおそれもある。ここで、第１研磨工程で用いる研磨剤は第２研磨工程で用いる研磨剤よりも粒径が大きいために、除去すべき塵埃も比較的大きなものを許容することができる。

そこで本発明は、第２研磨工程後にガラス基板主表面に研磨傷が残留することを防止し、よりいっそう主表面の平滑化を図ることのできる磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の代表的な構成は、研磨パッドを固定した研磨定盤をガラス基板に押し付け、スラリーを供給しながら前記定盤と前記ガラス基板とを相対的に移動させてガラス基板主表面の研磨を行う工程を有し、前記スラリーを循環して使用する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記スラリーの循環経路途中にフィルタを設けて前記スラリーに混入している塵埃を除去することを特徴とする。これにより、循環使用するスラリーからガラス基板の主表面の欠陥を生じさせる塵埃を除去し、ガラス基板の主表面をよりいっそう平滑化できる。

前記ガラス基板主表面の研磨工程として、第１研磨工程と、さらに微細な研磨剤を用いた第２研磨工程とを有している場合には、第１研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタよりも、第２研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタの方が穴径の小さなフィルタを用いることが好ましい。研磨剤の粒径に適したフィルタを用いることにより、塵埃の除去とスラリーの流通性とを両立させることができる。

第２研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタは、穴径３０μｍ以上４５μｍ以下のフィルタであることが好ましい。また第１研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタは、穴径４５μｍ以上１００μｍ以下のフィルタであることが好ましい。

後述するように、第１研磨工程における研磨剤の粒径は１．３μｍ程度であり、第２研磨工程における研磨剤の粒径は０．８μｍ程度である。一方、塵埃（複数個の研磨剤が固まったものや金属カスなど）の粒径は３０μｍ以上となる。そして、第１研磨工程において粒径１００μｍ以上の塵埃が増えると、第２研磨工程で除去できない研磨傷を残してしまう。また第２研磨工程において粒径４５μｍ以上の塵埃が増えると、予定外の研磨傷が生じやすくなる。一方、フィルタの穴径が小さすぎると、スラリーの流れが悪くなってしまったり、本来必要な粒径の研磨剤が除去されて研磨能力の低下、研磨時間の延長を招くおそれがある。さらに、穴径を小さくすれば細かな粒子も拾ってしまい、目詰まりしやすくなってしまう。すなわち、上記構成とすることにより、ガラス基板の主表面を傷つける塵埃を確実に除去することができるとともに、研磨時間の遅延、研磨機能の低下を防止することができる。

また、フィルタなどの濾過手段に代えて、遠心分離器などの粒子除去手段を設けることでもよい。遠心分離機を用いた場合、その回転数や、単位時間当たりの研削液供給流量などでカットポイントを調整することができる。例えば、回転数が高いほど、或いは、研削液供給流量が多いほど、カットポイントを粒径の大きい方へシフトさせるように調整できる。これにより同様の効果を得ることができ、またフィルタの目詰まりによる流量低下を防止することができる。

前記ガラス基板は、アルミノシリケートガラスからなることでよい。アルミノシリケートガラスを含むガラス基板は、加工性、剛性の観点から実用性に優れている。従って、容易に加工でき、剛性の高い磁気ディスク用ガラス基板を製造できる。このようなアルミノシリケートガラスとしては例えば、少なくともアルカリ金属酸化物とアルカリ土類金属酸化物を含有するアルミノシリケートガラスを用いることが好ましい。このようなガラスとしては、例えばＳｉＯ_２を５８〜７５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３を５〜２３重量％、Ｌｉ_２Ｏを３〜１０重量％、Ｎａ_２Ｏを４〜１３重量％、主成分として含有するアルミノシリケートガラスを好ましく挙げることができる。

また、本発明に係る磁気ディスクの製造方法の代表的な構成は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られた磁気ディスク用ガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする。これにより、高情報記録密度化に好適な磁気ディスクの製造方法を提供できる。磁性層としては高記録密度化に適したＣｏ系磁性層が好ましい。このような磁性層としては例えばＣｏＰｔ系磁性層、ＣｏＣｒＰｔ系磁性層を挙げることができる。磁性層の形成方法としてはＤＣマグネトロンスパッタリング法を好ましく挙げることができる。

本発明によれば、循環使用するスラリーからガラス基板の主表面に研削傷を生じさせる塵埃を除去し、ガラス基板の主表面をよりいっそう平滑化できる。また、高情報記録密度化に好適な磁気ディスクの製造方法を提供できる。

[第一実施形態]
本発明に係る磁気記録媒体用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法の第一実施形態について、図を用いて説明する。

まず、後述する主表面研磨工程について説明する。図１は本実施形態に係る主表面研磨工程を実施する両面研磨装置及びスラリー循環装置の構成図である。図２は図１のX−X線に沿った断面図である。図１、図２に示すように、第２研磨工程は、両面研磨装置Ａ、スラリー循環装置Ｂによって行われる。

両面研磨装置Ａは、後述するラッピング工程で使用する遊星歯車運動式の両面加工機と同様の装置である。両面研磨装置Ａは、ポリッシャとして研磨パッド１、保持板３ａ、４ａ、研磨定盤である上下定盤（上定盤３、下定盤４）、キャリア５、太陽ギア６、インターナルギア７を有している。

多数の研磨パッド１は、第１研磨工程においては硬質発泡ウレタン、第２研磨工程においては軟質発泡ウレタンで形成されたものを用いる。研磨パッド１を保持する保持板３ａ、４ａは上定盤３及び下定盤４の対向した面に取り付けられている。上定盤３と下定盤４とは互いに反対方向に回転するようになっている。

太陽ギア６とインターナルギア７は上定盤３と下定盤４との間に配置されており、太陽ギア６とインターナルギア７の間にキャリア５が配置されている。キャリア５は、ガラス基板２を保持している。キャリア５の外周には太陽ギア６とインターナルギア７とに噛み合う歯車が形成されている。そして、上下定盤３、４の回転と共に太陽ギア６とインターナルギア７が回転することにより、キャリア５が自転及び公転（遊星歯車運動）するようになっている。

上記構成の両面研磨装置Ａにおいて、研磨パッド１が貼り付けられた上下定盤３、４の間にキャリア５により保持したガラス基板２を密着させ、このキャリア５を太陽ギア６とインターナルギア７とに噛合させ、ガラス基板２を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッド１とガラス基板２の研磨面との間にスラリーを供給して回転させることによって、ガラス基板２が定盤上で自転しながら公転（遊星歯車運動）して両面を同時に鏡面研磨加工する。

スラリー循環装置Ｂは、送液管１２（供給経路）、排液管１３（排出経路）、送液溝１４、排液受け１５、送液ポンプ１６、スラリータンク１７を具備している。そして、送液管１２の末端にフィルタ１８を装備し、排液管１３の末端にフィルタ１９を備えている。フィルタ１８、１９については後述する。これら一連の循環経路を構成する送液管１２〜スラリータンク１７により、スラリーが循環使用される。スラリーとして例えば、酸化セリウム系研磨砥粒と純水を含む遊離砥粒を用いることができる。

送液管１２は、一端を送液ポンプ１６に取り付けられ、他端を送液溝１４に取り付けられている。送液溝１４は上定盤３の上部に取り付けられており、上定盤３に穿孔された孔を通して、スラリーを両面研磨装置Ａ（上定盤３と下定盤４の間）に供給する。

排液管１３は、一端を排液受け１５に取り付けられ、他端をスラリータンク１７に取り付けられている。排液受け１５は下定盤４から排出されたスラリーを受けるためのものであり、その底に穿孔された孔を通して排液管１３に連結されている。これにより、上下定盤３、４で使用されて排液受け１５に排出されたスラリーが排液管１３内に流れ込み、スラリータンク１７に貯えられる。

スラリータンク１７は、排液管１３から排出されたスラリーを一時的に貯える容器である。送液ポンプ１６は、スラリータンク１７内のスラリーを吸い上げて、送液管１２、送液溝１４を介して再び上定盤３に供給する。

フィルタ１８は、送液管１２と送液溝１４の間に設けられており、スラリーに混入している塵埃を濾過してからスラリーを両面研磨装置Ａに導入する。フィルタ１９は、排液管１３とスラリータンク１７の間に設けられており、排出されたスラリーに混入している塵埃を濾過してスラリーをスラリータンク１７に導入する。

フィルタ１８、１９は、スラリーに含有される粒子の最大径管理を行うことが可能である。このようなフィルタとしては、例えばメッシュフィルタ、中空糸フィルタ、セラミックフィルタ、珪藻土フィルタ等が例示される。中空糸フィルタの場合、その微細孔径の大きさにより粒子のカットポイントの調整が可能である。

本実施形態においてフィルタ１８、１９は、ナイロン製のメッシュフィルタを用いている。そして第１研磨工程においては穴径１００μｍ以下のメッシュフィルタを用い、第２研磨工程においては穴径４５μｍ以下のメッシュフィルタを用いる。

ここで、スラリー中に含まれる塵埃について説明する。図３はフィルタを用いずに循環使用されるスラリーに含まれる研磨剤の分布を示す図である。図３に示すように、使用前の研磨剤Ｓ１の粒径は、第１研磨工程における研磨剤の粒径は１．３μｍ程度であり、第２研磨工程における研磨剤の粒径は０．８μｍ程度である。しかし使用するに連れてスラリーに内在する塵埃の割合が増加し、平均粒径が大きくなる。塵埃の種類としては、キャリアとギア、ギア同士、キャリア同士の接触によって生じる金属の削りカス、ガラスが研磨された際に生じるスラッジ、空気中や水に含まれる金属粉などがある。また、研磨剤が乾燥したり流路内で滞積したりすることにより結着し、粒径の大きくなった成長砥粒も流通する。

そして第１研磨工程において粒径１００μｍ以上の塵埃が増えると、第２研磨工程で除去できない研磨傷を残してしまう。また第２研磨工程において粒径４５μｍ以上の塵埃が増えると、予定外の研磨傷が生じやすくなる。一方、フィルタの穴径が小さすぎると、スラリーの流れが悪くなってしまったり、本来必要な粒径の研磨剤が除去されて研磨能力の低下、研磨時間の延長を招くおそれがある。このため第１研磨工程では穴径４５μｍ以上、第２研磨工程では穴径３０μｍ以上であることが好ましい。

図４は穴径４５μｍのフィルタＦ１と、１００μｍのフィルタＦ２の機能を比較した図である。図４に示すように、穴径１００μｍのフィルタＦ２では、粒径１５０μｍ、２００μｍの塵埃Ｓ４、Ｓ５は除去できるが、粒径７０μｍの塵埃Ｓ３、粒径１μｍ以下の研磨剤Ｓ１は通す。一方、穴径４５μｍのフィルタでは、粒径７０μｍ、１５０μｍ、２００μｍの塵埃Ｓ３〜Ｓ５は除去でき、粒径１μｍ以下の研磨剤Ｓ１のみ通す。

すなわち、適切な穴径のフィルタを用いることにより、予定外の研磨傷の原因となる大きな粒径の塵埃を除去し、必要な研磨剤および許容される粒径の塵埃は通すことにより、ガラス基板の主表面に研磨傷が残留することを防止するとともに、研磨時間の遅延、研磨機能の低下を防止できる。また、フィルタ１８、１９の穴径を必要以上に小さくしないことで、目詰まりを起こしにくくすることができる。また、汎用品のメッシュフィルタを用いることができ、生産コストをおさえることができる。

なお、本発明は上記構成に限定されるものではない。例えば、フィルタ１８、１９は、粒径４５μｍ以上の塵埃を除去できればよく、格子状の形状のフィルタ等であってもよい。また、フィルタとしてはメッシュフィルタの他に中空糸フィルタ、セラミックフィルタ、珪藻土フィルタ等を好適に用いることができる。

またフィルタ１８、１９に変えて、遠心分離機のような粒子除去手段を用いることもできる。遠心分離機を用いた場合は、その回転数や、単位時間当たりのスラリー供給流量などを調整して、粒径４５μｍ以上の塵埃を除去することができる。例えば、回転数が高いほど、或いは、スラリー供給流量が多いほど、大きい粒径の粒子をカットできる。

さらに、フィルタなどの濾過手段と、遠心分離器などの粒子除去手段を併用することでもよい。遠心分離機とフィルタを併用する場合、両面研磨装置Ａから排出され再び両面研磨装置Ａに供給されるまでの循環経路において、上流側に遠心分離機を、下流側にフィルタをそれぞれ配置することが望ましい。これにより、フィルタの目詰まりを防止できる。

フィルタ１８、１９の数は限定されるものではなく、どちらか一方を循環経路中、少なくとも１ヶ所設ければよい。また、フィルタ１８は、送液ポンプ１６と送液溝１４の間であればどこに設けてもよいが、送液溝１４の手前（送液管１２と送液溝１４の間）に配置するのが好ましい。これにより、塵埃を確実に除去したスラリーを供給できる。すなわち、送液管１２で送られている途中で複数個の研磨剤が固まって塵埃となったものも除去できる。

また、フィルタ１９は、排液受け１５と送液ポンプ１６の間であればどこに設けてもよいが、スラリータンク１７の手前（排液管１３とスラリータンク１７の間）に配置するのが好ましい。これにより、排液管１３で送られている途中で複数個の研磨剤が固まって塵埃となったものも除去できる。また、送液ポンプ１６の手前に配置した場合に比べて、送液ポンプ１６の吸引力の低下を防止できる。

上述のごとく、ガラス基板主表面の第２研磨工程において、スラリーの循環経路途中にフィルタ１８、１９を設けてスラリーに混入している塵埃を除去する。これにより、循環使用するスラリーからガラス基板の主表面の欠陥を生じさせる塵埃を除去し、ガラス基板の主表面をよりいっそう平滑化できる。

［実施例１］
この実施例においては、以下の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板を製造した。

（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、化学強化用のガラスを使用した。得られたディスク状の板状ガラスは、直径が９６ｍｍ、板厚が１．８ｍｍであった。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円盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。

次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。また、このラッピング加工により、ガラス母材の板厚は、板状ガラスよりも削減され、０．６ｍｍとなった。

（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から、直径２９ｍｍのガラス基板を切り出した。ガラス母材の直径は９６ｍｍであり、１枚のガラス母材から、６枚のガラス基板を採取することができた。

次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に円孔を形成し、ドーナツ状のガラス基板とした（コアリング）。そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した（フォーミング）。

（３）端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。次に、内周側端面については、磁気研磨法により鏡面研磨を行った。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加工された。これによりガラス基板の直径は２７．４ｍｍとなり、１インチ型磁気ディスクに用いる基板とすることができる。

なお、この端面研磨工程においては、ガラス基板を重ね合わせて端面をポリッシングするが、この際に、ガラス基板の主表面にキズ等が付くことを避けるため、後述する第１研磨工程よりも前、あるいは、第２研磨工程の前後に行うことでもよい。

（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行った。この第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。

（５）主表面研磨工程
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。

そして第１研磨工程においては、フィルタ１８、１９に穴径１００μｍのメッシュフィルタを用いて研磨を行った。これにより、第１研磨工程において、第２研磨工程で除去できないような研磨傷をつけてしまうことを防止できた。

この第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水(1)、純水(2)、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、洗浄した。

次に、主表面研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。

そして第２研磨工程においては、フィルタ１８、１９に穴径４５μｍのメッシュフィルタを用いて研磨を行った。これにより、予定外の研磨傷がつくことを防止することができ、主表面の平滑度を向上させることができた。

この第２研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤(1)、中性洗剤(2)、純水(1)、純水(2)、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、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。

（６）化学強化工程
次に、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を４００°Ｃに加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を３００°Ｃに予熱し、化学強化溶液中に約３時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダーに収納した状態で行った。

このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍ乃至２００μｍであった。

化学強化処理を終えたガラス基板を、２０°Ｃの水槽に浸漬して急冷し、約１０分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約４０°Ｃに加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水(1)、純水(2)、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洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。

上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、端面研磨工程、第２ラッピング工程、第１及び第２研磨工程、精密洗浄、化学強化工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。

（７）テクスチャー処理工程
テープ式のテクスチャー装置を用いて、研磨、及び円周状テクスチャー処理を施した。テープには織物タイプのテープを、硬質研磨剤には平均粒径０．１２５μｍの多結晶ダイヤモンドが分散剤・潤滑剤（グリセリン）に溶かしてあるスラリーを用いて行った。このテクスチャー工程の後に、前記研磨剤のダイヤモンドスラリーと分散剤（潤滑剤）を洗い流すため、超純水シャワーによる前洗浄を５秒間行った。

（８）精密洗浄工程
次に、テクスチャーを形成したガラス基板の精密洗浄を行った。これはヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の原因となる研磨剤残渣や外来の鉄系コンタミなどを除去し、表面が平滑で清浄なガラス基板を得るためのものである。この精密洗浄工程は以下の一連の洗浄工程を含む。

まず、洗浄液による洗浄工程を実施した。この洗浄液は、ＫＯＨとＮａＯＨを１：１で混合した薬液を超純水で希釈し、洗浄能力を高めるために非イオン界面活性剤を添加した。洗浄液のＰＨは、超純水の希釈により１２．４となるように調整した。ガラス基板をこの洗浄液に浸漬させた上で揺動させながら２分間洗浄した。なお、このとき洗浄液の温度は５０℃とし、超音波を加えて洗浄効果を高めるようにした。

次に、水リンス洗浄工程を２分間行った。これは、前述の洗浄で用いた洗浄液の残渣を除去するためのものである。次いで、ＩＰＡ洗浄工程を２分間行った。これは、ガラス基板を洗浄するとともに、基板上の水を除去するためのものである。最後に、ＩＰＡ蒸気乾燥工程を２分間行った。これは、基板に付着している液状ＩＰＡをＩＰＡ蒸気により除去しつつ乾燥させるためのものである。

（９）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経てテクスチャーを施されたガラス基板の両面に、枚葉式のスパッタリング装置を用いて、シード層、Ｃｒ下地層、ＣｒＭｏ下地層、ＣｏＰｔＣｒＴａ磁性層、水素化カーボン保護層を成膜し、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を形成して磁気ディスクを作製した。

得られた磁気ディスクについて異物により磁性層等の膜に欠陥が発生していないことを確認した。また、グライドテストを実施したところ、ヒット（ヘッドが磁気ディスク表面の突起にかすること）やクラッシュ（ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること）は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったところ、サーマル・アスペリティによる再生の誤動作は認められなかった。

本発明は、磁気記録媒体用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法として利用することができる。

第一実施形態に係る主表面研磨工程を実施する両面研磨装置及びスラリー循環装置の構成図である。 図１のX−X線に沿った断面図である。 循環使用されるスラリーに含まれる研磨剤の分布を示す図である。 穴径４５μｍと１００μｍのフィルタの機能を比較した図である。 第１研磨工程における研磨傷が残留する様子を説明する図である。

符号の説明

Ａ …両面研磨装置
Ｂ …スラリー循環装置
Ｓ１ …研磨剤
１ …研磨パッド
２ …ガラス基板
３ …上定盤（研磨定盤）
３ａ …保持板
４ …下定盤（研磨定盤）
４ａ …保持板
５ …キャリア
６ …太陽ギア
７ …インターナルギア
１２ …送液管
１３ …排液管
１４ …送液溝
１５ …排液受け
１６ …送液ポンプ
１７ …スラリータンク
１８、１９ …フィルタ

Claims (7)

1. 研磨パッドを固定した研磨定盤をガラス基板に押し付け、スラリーを供給しながら前記定盤と前記ガラス基板とを相対的に移動させてガラス基板主表面の研磨を行う工程を有し、前記スラリーを循環して使用する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
   前記スラリーの循環経路途中にフィルタを設けて前記スラリーに混入している塵埃を除去する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。
2. 前記ガラス基板主表面の研磨工程として、第１研磨工程と、さらに微細な研磨剤を用いた第２研磨工程とを有し、
   第１研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタよりも、第２研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタの方が穴径の小さなフィルタを用いることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
3. 前記第２研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタは、穴径３０μｍ以上４５μｍ以下のフィルタであることを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
4. 前記第１研磨工程において循環経路途中に設けるフィルタは、穴径４５μｍ以上１００μｍ以下のフィルタであることを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
5. 前記フィルタに代えて粒子除去手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
6. 前記ガラス基板は、アルミノシリケートガラスからなることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られた磁気ディスク用ガラス基板の表面に、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。
   

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