JP2007111852A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法及び研磨布 - Google Patents

磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法及び研磨布 Download PDF

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Abstract

【課題】ガラス基板の主表面を簡易に、かつ、極めて平滑な面に研磨することができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供し、安定した品質の磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクを廉価に大量に提供することを可能にする。
【解決手段】研磨液を供給しこの研磨液の流路となる溝9が形成された摺接面8を有する円形の研磨布5,6を用いてこの研磨布5,6の摺接面8とガラスディスク7とを相対的に摺動させてガラスディスク7の表面を研磨する研磨工程を含み、研磨布5,6として、摺接面8の少なくとも一部に溝8が形成されない平坦領域8aを有し、この平坦領域8aの他の領域の摺接面8に溝9が格子状に形成されているものを使用する。
【選択図】図8

Description

本発明は、ハードディスクドライブ(HDD)などの情報記録装置における記録媒体となる磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、この磁気ディスク用ガラス基板を使用する磁気ディスクの製造方法及び前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において使用する研磨布に関する。
近年、情報化社会の高度化に伴って種々の情報処理装置が提案されており、また、これら情報処理装置において使用されるハードディスクドライブ(HDD)などの情報記録装置が提案されている。そして、このような情報記録装置においては、情報処理装置の小型化、高性能化のために、情報記録容量の大量化、記録密度の高密度化が求められている。
ハードディスクドライブにおいて、情報記録密度を高密度化するためには、いわゆるスペーシングロスを低減させる必要があり、記録媒体となる磁気ディスクに対して記録再生を行なう磁気ヘッドの浮上量(グライド・ハイト)を少なくする必要がある。
磁気ヘッドの浮上量を少なくした場合、磁気ディスクは記録再生時に高速回転するため、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面に接触し、破壊(クラッシュ)されてしまう虞れが大きくなる。このような磁気ヘッドの破壊を防止するためには、磁気ディスクの主表面を、極めて平滑な面として仕上げておく必要がある。
このような磁気ディスクの主表面の平滑性を実現するため、ディスク基板としては、従来広く用いられていたアルミニウム基板に代えて、ガラス基板が用いられるようになっている。ガラス基板は、アルミニウム基板に比較して、主表面の平坦性及び基板強度において優れているからである。なお、このようなガラス基板としては、基板強度を上げるために、化学強化されたガラス基板や、結晶化によって基板強度を上げた結晶化ガラス基板が用いられている。
ところで、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドとしては、記録再生時の信号強度を向上させるために、従来広く用いられていた薄膜ヘッドに代えて、磁気抵抗効果型素子(MR素子)を用いた磁気抵抗型ヘッド(MRヘッド)や大型磁気抵抗型ヘッド(GMRヘッド)が広く用いられるようになってきている。
このような磁気抵抗効果型素子を用いた磁気抵抗型ヘッドにおいては、磁気ディスクの表面に微小な凹凸があると、サーマルアスペリティ(Thermal Asperity)障害を生じ、再生に誤動作を生じたり、再生が不可能になる虞れがある。このサーマルアスペリティ障害の原因は、ガラス基板上の異物によって磁気ディスクの表面に形成された凸部が磁気ディスクの高速回転により磁気抵抗型ヘッドの近傍の空気の断熱圧縮及び断熱膨張を発生させ、磁気抵抗型ヘッドが発熱して磁気抵抗効果型素子の抵抗値が変動し、電磁変換が悪影響を受けることである。すなわち、このようなサーマルアスペリティ障害は、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触しない場合においても発生し得る。このようなサーマルアスペリティ障害を防止するためにも、磁気ディスクの主表面は、極めて平滑で、かつ、異物の無い高清浄化された面に仕上げておく必要がある。
本件出願人は、先に、このようなディスク基板の主表面を平滑な面に仕上げる目的を以て、特許文献1に記載されているように、軟質ポリシャの研磨布を貼り付けた上下定盤の間にガラス基板をセットして、これら研磨布とガラス基板とを相対的に摺動させ、ガラス基板の両主表面を研磨する研磨工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨布の表面粗さを適切に選定する方法について提案している。
また、特許文献2には、磁気ディスク用ガラス基板の製造において、上下定盤に貼り付けてガラス基板を研磨するための研磨布の構成が記載されている。この研磨布においては、ガラス基板に摺動される摺接面に研磨液の流路となる溝が設けられている。このような研磨布の溝は、粒径の大きな研磨砥粒を含有する研磨液を用いて、取り代の大きな研磨を行う場合に、研磨液を効果的に供給するために有用である。
特開2002−92867号公報 特開平10−249737号公報
ところで、前述のように、ガラス基板に対して摺動される摺接面に研磨液の流路となる溝が設けられた研磨布を用いてガラス基板の研磨を行った場合には、研磨されたガラス基板の主表面において、研磨布の溝がその溝方向に摺動された箇所において、この溝の幅に略々対応した幅で僅かな突条部(表面うねり)が形成されてしまう虞れがある。
なお、研磨工程を第1研磨工程と第2研磨工程とに分けて行った場合において、第1研磨工程においてこのような突条部が形成されてしまうと、第2研磨工程においては、第1研磨工程において使用する研磨布に比較して軟質の材料からなるものを使用するので、この研磨布が突条部に倣ってしまい、突条部を取り除くことができない。
このような突条部がガラス基板の主表面に形成されていると、このガラス基板を用いて作成された磁気ディスクを備えたハードディスクドライブにおいて、磁気ヘッドの破壊やサーマルアスペリィ障害が生ずる虞れがある。特に、磁気ヘッドの浮上量が10nm未満とした場合には、これら障害が発生し易い。
また、近年において、ハードディスクドライブの磁気ディスクにおいては、1平方インチ当たり60ギガビット(60Gbit/inch)以上の情報記録面密度が実現できるようになってきている。このような高い情報記録面密度が実現可能となったことにより、ハードディスクドライブは、情報記録容量あたりの小型化が可能となった。したがって、ハードディスクドライブの用途は、従来のコンピュータ装置(パーソナルコンピュータやサーバ)への搭載という用途のみならず、携帯型のいわゆるMP3プレーヤ、携帯電話装置、カーナビゲーションシステム(Car Navigation System)、PDA(Personal Digital Assistance:携帯情報端末)など、携帯用機器や車載用機器への搭載という用途に拡大しようとしている。これら携帯用機器や車載用機器への搭載という用途においては、携帯(持運び)され、あるいは、車載される環境で用いることを可能とするため、ハードディスクドライブの筐体が小型化、軽量化され、磁気ディスクも小径化されることとなる。
このように小型化されたハードディスクドライブの用途については、コストダウン及び大量生産の要望が強く、ディスク基板及び磁気ディスクを廉価に大量に供給する必要がある。しかし、特に、ディスク基板が小径化された場合には、大量のディスク基板について主表面の平滑性を保証することが困難となり、大量の磁気ディスクを安定して供給することが困難となる。
また、最近では、磁気ディスク表面の情報記録再生用領域を拡大する目的、あるいは、磁気ヘッドの浮上量を低減する目的等のために、ロードアンロード方式(LUL方式)のハードディスクドライブが実用化されている。例えば、LUL方式のハードディスクドライブでは、磁気ヘッドの浮上量を10nm、あるいは、それ以下にまで低減することができる。
LUL方式のハードディスクドライブでは、ドライブの停止時には、磁気ヘッドは磁気ディスクの外部に退避している。そして、ドライブを起動させる場合には、磁気ディスクの外部に退避していた磁気ヘッドを、磁気ディスクの外周端(あるいは、内周端)を経由させて磁気ディスクの主表面上に滑り出させて後に、情報の記録再生を行う。また、起動しているハードディスクドライブを停止させる場合には、磁気ディスクの主表面上にある磁気ヘッドを、磁気ディスクの外周端(あるいは、内周端)を経由させて、磁気ディスクの外部に退避させる。このように、磁気ディスクの端部を経由させて磁気ヘッドを磁気ディスクの内外に亘って往復させる動作のことをロードアンロード動作と呼ぶ。
LUL方式用の磁気ディスクにおいては、磁気ヘッドが磁気ディスクの端部を経由するロードアンロード動作を頻繁に繰り返しても、クラッシュ等の障害が生じないようにしなければならない。そのため、LUL方式用の磁気ディスク、ひいては、磁気ディスク用ガラス基板においては、端部の形状をいかなる形状とするのかは重要な問題である。
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、その第1の目的は、ガラス基板の主表面を簡易に、かつ、極めて平滑な面に研磨することが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ことによって、安定した品質の磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクを廉価に大量に提供することを可能とすることにある。
また、本発明の第2の目的は、磁気ディスク用ガラス基板が小径化されても、この磁気ディスク用ガラス基板の主表面を安定して極めて平滑な面に研磨することが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ことによって、この磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクにおけるサーマルアスペリティ障害やヘッドクラッシュが防止されるようにして、磁気ディスクにおける情報記録面密度の高密度化に資することにある。
さらに、本発明の第3の目的は、ハードディスクドライブにおいて、磁気ヘッドの浮上量が10nm未満とされる場合であっても、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の発生を防止することにある。
そして、本発明の第4の目的は、LUL方式の磁気ディスクを作成するための磁気ディスク用ガラス基板として特に好ましい端部形状を有する磁気ディスク用ガラス基板を提供し、安定した品質のLUL方式の磁気ディスクを廉価に大量に提供することを可能とすることにある。
本発明者は、前記課題を解決すべく研究を進めた結果、磁気ディスク用ガラス基板の製造工程において、ガラス基板の主表面を研磨する工程について、研磨布のガラス基板に対する摺接面に設けられる研磨液の流路となる溝を適切に設定しておくことにより、前記課題が解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の構成のいずれか一を備えるものである。
〔構成1〕
研磨液を供給しこの研磨液の流路となる溝が形成された摺接面を有する円形の研磨布を用いてこの研磨布の摺接面とガラスディスクとを相対的に摺動させガラスディスクの表面を研磨する研磨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、研磨布は、摺接面の少なくとも一部に溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されていることを特徴とするものである。
〔構成2〕
研磨液を供給しこの研磨液の流路となる溝が形成された摺接面を有する円形の研磨布を用いてこの研磨布の摺接面とガラスディスクとを相対的に摺動させガラスディスクの表面を研磨する研磨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、研磨布は、摺接面の少なくとも一部にガラスディスクよりも面積が大きい溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されていることを特徴とするものである。
〔構成3〕
研磨液を供給しこの研磨液の流路となる溝が形成された摺接面を有する円形の研磨布を用いてこの研磨布の摺接面とガラスディスクとを相対的に摺動させガラスディスクの表面を研磨する研磨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、研磨布は、摺接面の少なくとも一部に溝が略放射状に形成された放射状領域を有するとともに、この放射状領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されていることを特徴とするものである。
〔構成4〕
構成1乃至構成3のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨定盤と、この研磨定盤の中心部に設けられた太陽歯車と、研磨定盤の外縁に設けられた内歯車と、外周部に太陽歯車及び内歯車に噛合する歯部を有しガラスディスクを保持する円板状のキャリアとを用いて、研磨布を研磨定盤に貼り付けるとともに、キャリアにガラスディスクを保持させ、このキャリアの外周部の歯部を太陽歯車及び内歯車に噛合させ、太陽歯車及び内歯車の少なくともいずれか一方を回転駆動することにより、この研磨布とキャリアに保持されたガラスディスクとを相対的に摺動させて、研磨工程を実行することを特徴とするものである。
〔構成5〕
構成1乃至構成4のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における研磨工程を第1研磨工程として実行した後に、ガラスディスクの表面の鏡面研磨を行う第2研磨工程を実行する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、第2研磨工程においては、第1研磨工程において用いる研磨布に比較して軟質であってガラスディスクに対する摺接面が平坦である研磨布を用いることを特徴とするものである。
〔構成6〕
磁気ディスクの製造方法であって、構成1乃至構成5のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とするものである。
〔構成7〕
磁気ディスク用ガラス基板の製造工程においてガラスディスクの表面に摺接面を摺接させこのガラスディスクの表面を研磨する研磨布であって、円形に形成され、または、複数の研磨布片が配置されて円形に構成され、摺接面に研磨液の流路となる溝を有し、摺接面の少なくとも一部に溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されていることを特徴とするものである。
〔構成8〕
磁気ディスク用ガラス基板の製造工程においてガラスディスクの表面に摺接面を摺接させこのガラスディスクの表面を研磨する研磨布であって、円形に形成され、または、複数の研磨布片が配置されて円形に構成され、摺接面に研磨液の流路となる溝を有し、摺接面の少なくとも一部に溝が略放射状に形成された放射状領域を有するとともに、この放射状領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されていることを特徴とするものである。
なお、前述の各構成において、研磨布の主表面部は、研磨パッドとすることができる。この研磨パッドは、例えば、不織布の繊維基材にポリウレタン樹脂を含浸させ湿式凝固させて形成されたものとすることができる。また、研磨布における複数の溝は、それぞれ1mm乃至3mmの幅を有し、互いにガラスディスクの径以下の間隔、例えば、10mm乃至50mmの間隔を隔てて形成されたものとすることができる。
研磨剤に含まれる研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒が好ましい。また、研磨剤は、液体を加えてスラリーとし、研磨砥粒を遊離砥粒としたものが好ましい。
構成1を有する本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、研磨布は、摺接面の少なくとも一部に溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されているので、ガラスディスクの主表面を良好に研磨し、極めて平滑な面に仕上げることができる。したがって、この磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、磁気ディスク用ガラス基板の主表面のうねりによる問題、すなわち、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリテイ障害を防止することができる。
構成2を有する本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、研磨布は、摺接面の少なくとも一部にガラスディスクよりも面積が大きい溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されているので、ガラスディスクの主表面を良好に研磨し、極めて平滑な面に仕上げることができる。したがって、この磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、磁気ディスク用ガラス基板の主表面のうねりによる問題、すなわち、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリテイ障害を防止することができる。
構成3を有する本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、研磨布は、摺接面の少なくとも一部に溝が略放射状に形成された放射状領域を有するとともに、この放射状領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されているので、ガラスディスクの主表面を良好に研磨し、極めて平滑な面に仕上げることができる。したがって、この磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、磁気ディスク用ガラス基板の主表面のうねりによる問題、すなわち、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリテイ障害を防止することができる。
構成4を有する本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、研磨定盤の中心部に設けられた太陽歯車及び研磨定盤の外縁に設けられた内歯車の少なくともいずれか一方を回転駆動し、研磨定盤に貼り付けられた研磨布とキャリアに保持されたガラスディスクとを相対的に摺動させるので、ガラスディスクの主表面を簡易に、かつ、良好に研磨することができ、極めて平滑な面に仕上げることができる。したがって、この磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、安定した品質の磁気ディスク用ガラス基板を大量に製造し、供給することができる。
構成5を有する本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、前述の研磨工程を第1研磨工程として実行した後に、ガラスディスクの表面の鏡面研磨を行う第2研磨工程を実行するにあたって、第2研磨工程においては、第1研磨工程において用いる研磨布に比較して軟質であってガラスディスクに対する摺接面が平坦である研磨布を用いるので、ガラスディスクの主表面を良好な鏡面状の極めて平滑な面に研磨することができる。
構成6を有する本発明に係る磁気ディスクの製造方法においては、前述の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、少なくとも磁性層を形成するので、磁気ディスク用ガラス基板の主表面のうねりによる問題、すなわち、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリテイ障害が確実に防止された磁気ディスクを製造することができる。
構成7を有する本発明に係る研磨布においては、円形に形成され、または、複数の研磨布片が配置されて円形に構成され、摺接面に研磨液の流路となる溝を有し、摺接面の少なくとも一部に溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されているので、この研磨布を用いれば、ガラスディスクの主表面を良好に研磨し、極めて平滑な面に仕上げることができる。
構成8を有する本発明に係る研磨布においては、円形に形成され、または、複数の研磨布片が配置されて円形に構成され、摺接面に研磨液の流路となる溝を有し、摺接面の少なくとも一部に溝が略放射状に形成された放射状領域を有するとともに、この放射状領域の他の領域の摺接面には、溝が格子状に形成されているので、この研磨布を用いれば、ガラスディスクの主表面を良好に研磨し、極めて平滑な面に仕上げることができる。また、この研磨布は、製造が容易である。
すなわち、本発明は、ガラス基板の主表面を簡易に、かつ、極めて平滑な面に研磨することが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ことによって、安定した品質の磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクを廉価に大量に提供することができるものである。
また、本発明は、磁気ディスク用ガラス基板が小径化されても、この磁気ディスク用ガラス基板の主表面を安定して極めて平滑な面に研磨することが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ことによって、この磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクにおけるサーマルアスペリティ障害やヘッドクラッシュが防止されるようにして、磁気ディスクにおける情報記録面密度の高密度化に資することができるものである。
さらに、本発明は、ハードディスクドライブにおいて、磁気ヘッドの浮上量が10nm未満とされる場合であっても、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の発生を防止することができるものである。
そして、本発明は、LUL方式の磁気ディスクを作成するための磁気ディスク用ガラス基板として特に好ましい端部形状を有する磁気ディスク用ガラス基板を提供し、安定した品質のLUL方式の磁気ディスクを廉価に大量に提供することを可能とすることができるものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)等に搭載される磁気ディスクのディスク基板として使用される磁気ディスク用ガラス基板を製造するものである。この磁気ディスクは、面内磁気記録方式や、垂直磁気記録方式によって、高密度の情報信号記録及び再生を行うことができる記録媒体である。
図1は、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造される磁気ディスク用ガラス基板の構成を示す斜視図である。
この磁気ディスク用ガラス基板は、図1に示すように、「2.5インチ型磁気ディスク」、「3.5インチ型磁気ディスク」などの所定の直径を有する磁気ディスクとして作製される。また、外径15mm乃至30mm、内径5mm乃至12mm、板厚0.35mm乃至0.5mmとして、例えば、「0.8インチ(inch)型磁気ディスク」(内径6mm、外径21.6mm、板厚0.381mm)、「1.0インチ型磁気ディスク」(内径7mm、外径27.4mm、板厚0.381mm)など磁気ディスクとして作製されるものとしてもよい。なお、ここで、「内径」とは、磁気ディスク用ガラス基板1の中心孔2の内径である。
この磁気ディスク用ガラス基板1は、ガラスからなることにより、鏡面研磨によって優れた平滑性を実現することができ、硬度が高く、また、剛性が高いので、耐衝撃性に優れている。特に、携帯(持運び)用、あるいは、車載用の情報機器に搭載されるハードディスクドライブに使用される磁気ディスクには、高い耐衝撃性が要求されるので、このような磁気ディスクにおいてガラス基板を用いることには有用性が高い。ガラス基板の主表面の表面粗さは、Raで0.1nm乃至0.7とされることが好ましい。
ガラスは脆性材料であるが、化学強化や風冷強化などの強化処理、あるいは、結晶化の手段により、破壊強度を向上させることができる。このような磁気ディスク用ガラス基板1の材料として好ましいガラスとしては、アルミノシリケートガラスを挙げることができる。アルミノシリケートガラスは、優れた平滑鏡面を実現することができるとともに、例えば、化学強化を行なうことによって、破壊強度を高めることができるからである。
アルミノシリケートガラスとしては、SiO:62乃至75重量%、Al:5乃至15重量%、LiO:4乃至10重量%、NaO:4乃至12重量%、ZrO:5.5乃至15重量%を主成分として含有するとともに、NaOとZrOとの重量比が0.5乃至2.0、AlとZrOとの重量比が0.4乃至2.5である化学強化用ガラスが好ましい。
また、このようなガラス基板において、ZrOの未溶解物が原因で生じるガラス基板表面の突起をなくすためには、SiOを57乃至74mol%、ZrOを0乃至2.8mol%、Alを3乃至15mol%、LiOを7乃至16mol%、NaOを4乃至14mol%含有する化学強化用ガラスを使用することが好ましい。このような組成の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ている。
なお、本発明において製造する磁気ディスク用ガラス基板1をなす材料は、前述したものに限定されるわけではない。すなわち、磁気ディスク用ガラス基板1の材質としては、前述したアルミノシリケートガラスの他に、例えば、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、または、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどを挙げることができる。
また、本発明において、磁気ディスク用ガラス基板1は、端面の両側の稜部が面取りされたものであることが好ましい。磁気ディスク用ガラス基板1は、端面の稜部が面取りされていることにより、破壊強度が高まるからである。
以下、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程順に説明する。
(1)形状加工工程
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、まず、円板状のガラスディスクを形成する。このガラスディスクは、前述したように、アルミノシリケートガラスからなることが好ましい。このガラスディスクは、例えば、溶融させたガラス母材などから、プレス法などにより、製造する磁気ディスク用ガラス基板1の直径よりもやや大きな直径を有するように形成する。
(2)ラッピング工程
この工程では、ガラスディスクの形状を整えるとともに、主表面をラッピング加工する。ラッピング加工では、両面ラッピング装置とアルミナ砥粒を用いて加工を行い、ガラスディスクの寸法精度と形状精度を所定のものとする。
次に、このガラスディスクの中心部に、所定の大きさの中心孔を形成する。この中心孔は、磁気ディスク用ガラス基板1における中心孔2となるものであり、この中心孔2の内径よりもやや小径の内径の孔として形成する。また、この工程において、ガラスディスクの外周側端面部分及ぴ内周側端面部分に面取り加工を施す。
(3)端面部分鏡面研磨工程
次に、ガラスディスクの内外周の端面部分を研磨し、鏡面加工する。この工程における研磨は、研磨剤を用いて、ブラシ等により行う。この工程において使用する研磨剤に含まれる研磨砥粒としては、ガラスディスクに対して研磨能力を奏する研磨砥粒であれば、特に制限なく使用することができる。例えば、酸化セリウム(CeO)砥粒、コロイダルシリカ砥粒、アルミナ砥粒、ダイヤモンド砥粒などを挙げることができ、特に、酸化セリウム研磨砥粒が好ましい。研磨砥粒の粒径については、適宜選択することができるが、例えば、0.5μm乃至3μm程度とすることが好ましい。また、研磨剤は、研磨砥粒を含む研磨剤に、水(純水)などの液体を加え、この研磨剤をスラリーとして用いることが好ましい。
なお、この端面部分鏡面研磨工程は、ガラス基板を重ね合わせて端面研磨する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、後述する第一研磨工程の前、あるいは、第二研磨工程の前後に行うことが好ましい。この端面部分鏡面研磨工程により、ガラスディスクの内外周の端面部分の表面粗さは、Raで0.1μm以下、Rmaxで1μm以下の鏡面とされる。
(4)第1研磨工程
次に、主表面研磨工程として、第1研磨工程を施す。この第1研磨工程は、前述のラッピング工程で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。この工程は、両面研磨装置と、本発明に係る研磨布(硬質樹脂ポリッシャの研磨パッド)とを用いて行う。
図2は、両面研磨装置の構成を示す側面図である。
両面研磨装置は、図2に示すように、上下一対の研磨定盤3,4を有し、これら研磨定盤3,4の互いに対向する主面部には、研磨布(硬質樹脂ポリッシャの研磨パッド)5,6が貼付されている。この両面研磨装置においては、各研磨定盤3,4に貼付された研磨布5,6間にガラスディスク7を設置し、各研磨定盤3,4のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラスディスク7と研磨布5,6とを互いに摺接させて、このガラスディスク7の主表面を研磨することができる。
図3は、研磨布の形状を示す斜視図である。
研磨布5,6としては、不織布の繊維基材にポリウレタン樹脂を含浸させ、湿式凝固させて所定の形状に形成された研磨パッドを使用することができる。この研磨布5,6の硬度は、アスカーA硬度で、60乃至80程度とすることが好ましい。この研磨布5,6は、図3に示すように、ガラスディスクに対する摺接面8に、研磨液の流路となる溝9が形成されたものを用いる。この研磨布5,6における複数の溝9は、それぞれ1mm乃至3mmの幅を有し、互いにガラスディスク7の径以下の間隔、例えば、10mm乃至50mmの間隔を隔てて形成されていることが好ましい。
そして、これら研磨布5,6を円形に形成し、または、複数の研磨布片を配置して円形に構成することにより、この研磨布5,6を円形の研磨定盤に貼り付け、この研磨定盤を回転駆動することにより、この研磨布5,6とガラスディスク7とを相対的に摺動させて、ガラスディスク7の主表面の研磨を行うことができる。
図4は、円形に形成された研磨布の第1の構成を示す平面図である。
そして、本発明においては、研磨布5,6として、図4に示すように、摺接面8の少なくとも一部に溝が形成されない平坦領域8aを有するとともに、この平坦領域8aの他の領域の摺接面8には、溝9が格子状に形成されているものを使用する。なお、直交する格子形状に形成された溝9を有する研磨布片としては、長尺状のシート状に形成された汎用の研磨布を適宜に切断することによって得ることができる。
この平坦領域8aは、図4に示すように、研磨布5,6の全面に格子状の溝9を形成した場合において、この溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる領域に設けることが好ましい。溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる領域においては、ガラスディスク7の表面に、溝9の幅に略々対応した幅の僅かな突条部(表面うねり)が形成される虞れがあるからである。図4に示す研磨布5,6においては、溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる領域のうちの2箇所に平坦領域8aを設けている。
また、この平坦領域8aは、ガラスディスク7の面積よりも大きな面積を有することが好ましい。平坦領域8aがガラスディスク7よりも大きな面積を有することによって、ガラスディスク7の表面に、溝9の幅に略々対応した幅の僅かな突条部(表面うねり)が形成されることを効果的に防止することができる。
図5は、円形に形成された研磨布の第2の構成を示す平面図である。
また、平坦領域8aは、図5に示すように、研磨布5,6の全面に格子状の溝9を形成した場合に溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる全ての領域、すなわち、4箇所に設けてもよい。
図6は、円形に形成された研磨布の第3の構成を示す平面図である。
また、研磨布5,6は、図6に示すように、摺接面8の少なくとも一部に溝9が略放射状に形成された放射状領域8bを有するとともに、この放射状領域8bの他の領域の摺接面8には、溝9が格子状に形成されているものを使用してもよい。
この放射状領域8bは、図6に示すように、研磨布5,6の全面に格子状の溝9を形成した場合において、この溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる領域に設けることが好ましい。図6に示す研磨布5,6においては、溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる領域のうちの2箇所に放射状領域8bを設けている。
図7は、円形に形成された研磨布の第4の構成を示す平面図である。
また、放射状領域8bは、図7に示すように、研磨布5,6の全面に格子状の溝9を形成した場合に溝9の方向が研磨布5,6の周方向となる全ての領域、すなわち、4箇所に設けてもよい。
このように、平坦領域8aに代えて、放射状領域8bを設けた場合には、研磨工程の終了後に、ガラスディスク7が研磨布5,6に貼り付くことが防止され、ガラスディスク7を取り出すことが容易となる。平坦領域8aには、ガラスディスク7が研磨剤によって貼り付き易いからである。
そして、この第1研磨工程においては、遊星歯車機構を用いてガラスディスク7の研磨を行うことができる。
図8は、遊星歯車機構の構成を示す斜視図である。
遊星歯車機構は、図8に示すように、一方の研磨定盤10の中心部に設けられた太陽歯車11と、この研磨定盤10の外縁に設けられた内歯車12と、ガラスディスク7を保持する円板状のキャリア13とからなる。このキャリア13は、外周部に、太陽歯車11及び内歯車12に噛合する歯部14を有している。このキャリア13は、ガラスディスク7よりもやや薄い円板状に形成され、このガラスディスク7の外径よりもやや大きい内径の少なくとも一の円形の透孔部15を有している。このキャリア13は、透孔部15内にガラスディスク7を位置させることにより、このガラスディスク7を保持する。また、この遊星歯車機構は、一方の研磨定盤10に対向する他方の研磨定盤16を有している。
この遊星歯車機構においては、まず、一方、または、両方の研磨定盤10,16の主面部に研磨布5,6を貼付する。そして、キャリア13の透孔部15内にガラスディスク7を保持させた状態で、このキャリア13の外周部の歯部14を太陽歯車11及び内歯車12に噛合させる。そして、このキャリア13及びガラスディスク7を各研磨定盤10,16によって挟持させることにより、ガラスディスク7は、両側の主表面を各研磨定盤10,16によって保持され、周縁部をキャリア13の透孔部15の内縁部に保持された状態となる。
そして、この遊星歯車機構において、研磨定盤10,16に貼付された研磨布5,6とガラスディスク7の主表面との間に研磨剤を供給しつつ、太陽歯車11及び内歯車12の両方、または、いずれか一方を回転駆動することにより、研磨布5,6とガラスディスク7の主表面とが相対的に摺動され、このガラスディスク7の主表面の研磨が行われる。また、このとき、研磨定盤10,16の両方、または、いずれか一方を、回転駆動することが好ましい。
この第1研磨工程において使用する研磨剤に含まれる研磨砥粒としては、ガラスディスク7に対して研磨能力を奏する研磨砥粒であれば、特に制限なく使用することができる。例えば、酸化セリウム(CeO)砥粒、コロイダルシリカ砥粒、アルミナ砥粒、ダイヤモンド砥粒などを挙げることができるが、なかでも、酸化セリウム研磨砥粒が好ましい。
研磨砥粒の粒径については、適宜選択することができるが、例えば、1.5μm乃至5μm程度とすることが好ましい。
また、研磨剤は、乾式(粉体砥粒)であっても、湿式(遊離砥粒)であってもよい。研磨作用を好ましく実現する観点からは、湿式(遊離砥粒)とすることが好ましい。研磨剤を湿式(遊離砥粒)として用いるには、磁性粒子と研磨砥粒とを含む研磨剤に、水(純水)などの液体を加え、この研磨剤をスラリーとして用いることが好ましい。
この遊星歯車機構において、研磨剤は、研磨布5,6に設けられた溝9内を流路として、これら研磨布5,6の研磨領域の全域に効率良く供給される。また、この遊星歯車機構においては、各研磨定盤10,16がガラスディスク7を保持する圧力を調整することにより、研磨代を調整することができる。この第1研磨工程においては、後述する第2研磨工程に比較して、研磨代を大きくして、研磨効率を高めることが望ましい。なお、遊星歯車機構を用いることにより、一度に大量のガラスディスク7について、効率良く研磨を行うことができる。
図9は、遊星歯車機構により研磨されている状態のガラスディスクを示す斜視図である。
この遊星歯車機構を用いて第1研磨を行う場合、ガラスディスク7は、図9に示すように、各研磨布5,6により両主面部を挟まれた状態において、これら研磨布5,6に対して相対的に移動されることとなる。このとき、このガラスディスク7は、格子状の溝9が形成された領域と、平坦領域8a、または、放射状領域8bとの両方において研磨される。この遊星歯車機構においては、研磨布5,6に対するガラスディスク7の移動軌跡は、サイクロイド曲線、または、サイクロイド曲線と円弧とが合成された曲線となる。この移動軌跡は、太陽歯車11、内歯車12、各研磨定盤10,16の回転方向及び回転速度の比率、並びに、太陽歯車11とキャリア13との径の比率によって変化する。
研磨効率や研磨代の均一性を考慮すると、太陽歯車11及び内歯車12の回転速度に対して、研磨定盤10,16の両方、または、いずれか一方の回転速度を十分に早くすることにより、研磨布5,6に対するガラスディスク7の移動軌跡を、この研磨布5,6の周方向の成分が支配的となっているものとすることが好ましい。この場合、前述のような平坦領域8a、または、放射状領域8bを有する研磨布5,6を使用した場合に、この研磨布5,6とガラスディスク7との相対的摺動方向は、格子状の溝9が形成された領域においては、溝9の溝方向に交差する方向となる。
(5)第2研磨工程
次に、主表面の鏡面研磨工程として、第2研磨工程を施す。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研磨工程は、第1研磨工程と同様に、両面研磨装置と、研磨布(軟質発泡樹脂ポリッシャ)とを用いて行うことができ、また、前述のような遊星歯車機構を用いて行うこともできる。
この第2研磨工程においては、研磨布(軟質発泡樹脂ポリッシャ)としては、ガラスディスクに対する摺接面が、平坦、すなわち、溝のない状態であるものを使用する。また、この第2研磨工程における研磨布は、第1研磨工程において使用する研磨布に比較して、軟質の材料からなるものとなっている。
したがって、この第2研磨工程においては、前述の第1研磨工程に比較して、研磨代が少なく、かつ、より高度の鏡面加工が行われる。
この第2研磨工程において使用する研磨剤としては、第1研磨工程で用いる酸化セリウム砥粒に比ぺて微細な酸化セリウム砥粒を用いることが好ましい。この酸化セリウム砥粒の粒径は、例えば、0.1μm乃至1μm程度とすることができる。
(6)第1洗浄工程
第二研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤(1)、純水(1)、中性洗剤(2)、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、洗浄する。なお、各洗浄槽には、超音波を印加することが好ましい。
(7)化学強化工程
次に、前述の研削及び研磨工程を終えたガラスディスクに化学強化を施す。化学強化は、例えば、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程度に加熱し、300°Cに予熱された洗浄済みのガラスディスクを約3時間程度浸漬して行う。この浸漬の際に、ガラスディスクの表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラスディスク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うことが好ましい。
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラスディスク表層のリチウムイオン、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、カリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラスディスクが強化される。
(8)第2洗浄工程
化学強化処理を終えたガラスディスクを、40°C程度に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行い、さらに、硫酸洗浄を終えたガラスディスクを、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、洗浄する。なお、各洗浄槽には、超音波を印加することが好ましい。
なお、本発明において使用するガラス基板をなす材料は、前述したものに限定されるわけではない。すなわち、ガラス基板の材質としては、前述したアルミノシリケートガラスの他に、例えば、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、または、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどを挙げることができる。
(9)磁気ディスクの製造工程
このようにして作成された磁気ディスク用ガラス基板を用いて、この磁気ディスク用ガラス基板の主表面部上に少なくとも磁性層を形成することにより、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティー障害の防止が図られた磁気ディスクを構成することができる。
磁性層としては、高い異方性磁場(Hk)を備えるCo−Pt系合金磁性層が好ましい。また、磁気ディスク用ガラス基板と磁性層との間には、磁性層の結晶配向性やグレインの均一化、微細化を図る観点から、適宜下地層を形成するようにしてもよい。これら下地層及び磁性層の成膜方法としては、例えば、DCマグネトロンスパッタリング法を用いることができる。
また、磁性層上には、磁性層を保護するための保護層を設けることが好ましい。保護層の材料としては、炭素系保護層を挙げることができる。炭素系保護層としては水素化炭素、窒素化炭素を用いることができる。この保護層の形成には、プラズマCVD法、または、DCマグネトロンスパッタリング法を用いることができる。
さらに、保護層上には、磁気ヘッドからの衝撃を緩和するための潤滑層を形成することが好ましい。潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル系潤滑層を挙げることができる。特に、保護層との親和性に優れる水酸基を具備するアルコール変性パーフルオロポリエーテル潤滑層が好ましい。この潤滑層は、ディップ法を用いて形成することができる。
以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。
〔実施例1〕
この実施例1においては、以下の工程を経て2.5インチ型の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
2.5インチ型磁気ディスク用のガラス基板は、外径が65mm、内径が20mmであり、厚さが0.635mmである。ガラス基板の中心部には、円孔が形成されており、この円孔の中心部を基準とすると、外径端は、半径32.5mmの位置である。
(1)形状加工工程
溶融させたアルミノシリケートガラスをプレス加工によりディスク状に成型し、ガラスディスクを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiOを57乃至74mol%、ZrOを0乃至2.8mol%、Alを3乃至15mol%、LiOを7乃至16mol%、NaOを4乃至14mol%を主成分として含有する化学強化用ガラスを使用した。
(2)ラッピング工程
次に、得られたガラスディスクの主表面をラッピング加工した。ラッピング加工では両面ラッピング装置とアルミナ砥粒を用いて加工を行い、ガラスディスクの寸法精度と形状精度を所定とする。次いで、砥石を用いて研削することによりガラスディスクの中心部に円孔を形成するとともに、外周側端面及ぴ内周側端面に所定の面取り加工を施した。
ガラスディスクの表面形状を観察したところ、主表面の表面粗さはRmaxで2μm、Raで0.3μm程度であった。端面の表面粗さを観察したところ、側面部及び面取り面ともにRmaxで14μm、Raで0.5μmであった。
(3)端面部分鏡面研磨工程
まず、ガラスディスクの外周側端面について、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も、ブラシ研磨方法により鏡面研磨を行った。そして、端面部分鏡面研磨を終えたガラスディスクを水洗浄した。
(4)第1研磨工程
次に、主表面研磨工程として、第1研磨工程を施した。この第1研磨工程においては、前述の図4に示した研磨布(硬質樹脂ポリッシャの研磨パッド)を用いて、遊星歯車機構により主表面研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
第一研磨工程を終えたガラス基板を、純水(1)、中性洗剤、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、洗浄した。
(5)第2研磨工程
次に、主表面の鏡面研磨工程として、第2研磨工程を施した。この第2研磨工程においては、研磨布(軟質発泡樹脂ポリッシャ)を用いて、遊星歯車機構により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に比ぺて微細な酸化セリウム砥粒を用いた。
(6)第1洗浄工程
第二研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤(1)、純水(1)、中性洗剤(2)、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。
(7)化学強化工程
次に、前述の研削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、300°Cに予熱された洗浄済みのガラス基板を約3時間浸漬して行った。この浸漬の際に、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、ガラス基板表層のリチウムイオン、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、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100乃至200μmであった。
化学強化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。
(8)第2洗浄工程
化学強化処理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、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、洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。
前述の工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板の円孔の内周側端面の表面粗さは、面取り面でRmax0.4μm、Ra0.04μm、側面部でRmax0.4μm、Ra0.05μmであった。外周端面における表面粗さRaは、面取り面で0.04μm、側面部で、0.07μmであった。このように、内周側端面は、外周側端面と同様に、鏡面状に仕上がっていることを確認した。
また、ガラス基板の主面部の表面粗さRaは、0.5nm(AFMで測定)であった。電子顕微鏡(4000倍)で端面表面を観察したところ、側面部及び面取り面は鏡面状態であった。また、円孔の内周側端面である側面部及び面取り面に異物やクラックは認められず、ガラス基板の表面についても、異物やサーマルアスペリティの原因となるパーティクルは認められなかった。さらに、抗折強度試験機(島津オートグラフDDS−2000)を用いて抗折強度を測定したところ、12乃至20kgであった。なお、化学強化レベルを変化させて同様に抗折強度を測定したところ、約10乃至25kgであった。
(9)成膜工程
次に、以下の工程を経て、磁気ディスクを製造した。
前述のようにして得た磁気ディスク用ガラス基板の両主表面に、静止対向型のDCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、Al−Ru合金第1下地層、Cr−Mo合金第2下地層、Co−Cr−Pt−B合金磁性層、水素化炭素保護層を順次成膜した。次にアルコール変性パーフロロポリエーテル潤滑層をディップ法で成膜した。この様にして磁気ディスクを得た。
〔実施例2〕
第1研磨工程において、図6に示すように、前述の実施例1における研磨布の平坦領域8aにあたる領域が放射状領域8bとなされた研磨布5,6を用いて、第1研磨工程を実施した。
そして、他の工程については前述の実施例1と同様として、磁気ディスク用ガラス基板を作成した。また、この磁気ディスク用ガラス基板を用いて、前述の実施例1と同様の工程により、磁気ディスクを作成した。
〔比較例〕
第1研磨工程において、図10に示すように、前述の実施例1における研磨布の平坦領域8aにあたる領域にも、格子状の溝9が形成された研磨布5,6を用いて、第1研磨工程を実施した。この領域においては、溝9がなす格子の方向を、他の領域において溝9がなす格子に対して略々45°傾斜した方向となるようにした。
そして、他の工程については前述の実施例1と同様として、磁気ディスク用ガラス基板を作成した。また、この磁気ディスク用ガラス基板を用いて、前述の実施例1と同様の工程により、磁気ディスクを作成した。
〔各実施例と各比較例との対比〕
(磁気ディスク用ガラス基板としての比較)
各実施例により作成された磁気ディスク用ガラス基板と、比較例により作成された磁気ディスク用ガラス基板とについて、主面部の形状についてのデータを比較した。主面部の形状としては、表面うねり(Wa)を測定し、比較した。表面うねり(Wa)は、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の所定領域(記録領域となる円環状領域)について、非接触レーザ干渉法によって測定した値から、以下の定義によって算出された値を用いた。
Wa=(1/N)Σi=1 |Xi−X ̄|
ただし、この定義において、Nは、測定ポイント数であり、Xiは、測定ポイント値、すなわち、測定ポイントにおける基準線から主表面までの高さであり、X ̄は、測定ポイント値の平均値である。
各実施例及び比較例の磁気ディスク用ガラス基板について、それぞれ所定サンプル数について測定した結果、以下の〔表1〕に示すように、各実施例により作成された磁気ディスク用ガラス基板のほうが、比較例により作成された磁気ディスク用ガラス基板よりも、表面うねり(Wa)が少ないことが確認された。
Figure 2007111852
また、各実施例のガラス基板と比較例のガラス基板との表面粗さを比較した。測定は、原子間カ顕微鏡を用いて、ガラス基板の主表面の所定領域(記録領域となる円環状領域における縦5μm横5μmの矩形状の微小領域)について行った。その結果、各実施例のガラス基板と比較例のガラス基板は、ともに、表面粗さは同等(表面粗さRaで略0.5nm)であった。すなわち、各実施例のガラス基板と比較例のガラス基板は、表面粗さは略同等であるが、ガラス基板表面のうねりについては、大きな差異が見られた。
なお、比較例のガラス基板のうち、表面うねり値(Wa値)が大きく不合格となってしまったガラス基板を複数採取して表面状態を観察したところ、第1研磨工程で使用した研磨パッドの溝の間隔と略同一の間隔の複数の突条部が観察された。一方で、実施例1及び実施例2のガラス基板の表面を同様に観察したところ、このような突条部は見られなかった。
(磁気ディスクとしての比較)
各実施例により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障害による再生の誤動作は認められなかった。
また、比較例により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。しかし、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)が認められた。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障害による再生の誤動作が認められた。
なお、以上の試験は1平方インチ当たりの情報記録密度が40ギガビット相当の磁気ディスク用の試験方法として行った。具体的には、磁気ヘッドの浮上量は10nmとし、記録再生試験では、情報線記録密度を700fciとした。
次に、各実施例及び比較例の磁気ディスクについて、グライド試験を実施した。このグライド試験とは、検査用模擬ヘッドを磁気ディスク上に浮上飛行させておき、その浮上量を徐々に減少させ、検査用模擬ヘッドと磁気ディスクとが接触した時の検査用模擬ヘッドの浮上量を計測する試験である。接触したときの磁気ヘッドの浮上量をタッチダウンハイトと呼ぶ。浮上量が10nmの磁気ヘッドで安全に記録再生を行なわせるためには、タッチダウンハイトは、多くとも5nm以下である必要がある。
このようにして、各実施例の磁気ディスクのタッチダウンハイトを測定したところ、4nmであった。一方、比較例の磁気ディスクのタッチダウンハイトを測定したところ、7nmであった。比較例の磁気ディスクの方が表面うねりが大きいため、比較例の磁気ディスクにおけるタッチダウンハイトは、各実施例の磁気ディスクの略2倍程度大きくなってしまった。
そして、ロードアンロード方式のハードディスクドライブにおいて問題となる磁気ディスクにおける外周端部の形状について、各実施例における磁気ディスクと比較例の磁気ディスクとの比較を行った。すなわち、磁気ディスクの端部近傍の形状について、ダブオフ値を測定した。その結果、各実施例における磁気ディスクは、既定値である±25nm以内であったが、比較例における磁気ディスクは、既定値である±25nmを超えるものが見られた。なお、ダブオフ値とは、2.5インチ型磁気ディスクの場合、磁気ディスクの中心から30.4mmにおける磁気ディスクの表面と、中心から31.9mmにおける磁気ディスクの表面とを結んだ直線と、この間における磁気ディスク表面の形状線との最大乖離距離を示す数値である。
したがって、本発明は、ロードアンロード(LUL)方式で記録再生されるハードディスクドライブに搭載される磁気ディスク、あるいは、この磁気ディスク用のガラス基板として特に好適である。また、ロードアンロード方式のハードディスクドライブでは、コンタクトスタートストップ(CSS)方式のハードディスクドライブに比ペて、表面が平坦平滑な磁気ディスクを用いる必要があるが、本発明に係る磁気ディスクは、例えば、タッチダウンハイトが4nm、あるいは、それ以下の磁気ディスクとすることができるので、ロードアンロード方式のハードディスクドライブに好ましく搭載することができる。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造される磁気ディスク用ガラス基板の構成を示す斜視図である。 前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において使用する両面研磨装置の構成を示す側面図である。 前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において使用する研磨布の形状を示す斜視図である。 本発明に係る円形に形成された研磨布の第1の構成を示す平面図である。 本発明に係る円形に形成された研磨布の第2の構成を示す平面図である。 本発明に係る円形に形成された研磨布の第3の構成を示す平面図である。 本発明に係る円形に形成された研磨布の第4の構成を示す平面図である。 本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において使用する遊星歯車機構の構成を示す斜視図である。 本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において遊星歯車機構により研磨されている状態のガラスディスクを示す斜視図である。 比較例において使用した研磨布の構成を示す平面図である。
符号の説明
1 磁気ディスク用ガラス基板
2 中心孔
3,4 研磨定盤
5,6 研磨布
7 ガラスディスク
8 摺接面
8a 平坦領域
8b 放射状領域
9 溝
10,16 研磨定盤
11 太陽ギヤ
12 内歯ギヤ
13 キャリア
14 歯部
15 透孔部

Claims (8)

  1. 研磨液を供給し、この研磨液の流路となる溝が形成された摺接面を有する円形の研磨布を用いて、この研磨布の摺接面とガラスディスクとを相対的に摺動させ、前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨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、
    前記研磨布は、前記摺接面の少なくとも一部に前記溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、前記溝が格子状に形成されている
    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. 研磨液を供給し、この研磨液の流路となる溝が形成された摺接面を有する円形の研磨布を用いて、この研磨布の摺接面とガラスディスクとを相対的に摺動させ、前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨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、
    前記研磨布は、前記摺接面の少なくとも一部に、前記ガラスディスクよりも面積が大きい前記溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、前記溝が格子状に形成されている
    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。
  3. 研磨液を供給し、この研磨液の流路となる溝が形成された摺接面を有する円形の研磨布を用いて、この研磨布の摺接面とガラスディスクとを相対的に摺動させ、前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨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、
    前記研磨布は、前記摺接面の少なくとも一部に前記溝が略放射状に形成された放射状領域を有するとともに、この放射状領域の他の領域の摺接面には、前記溝が格子状に形成されている
    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。
  4. 研磨定盤と、この研磨定盤の中心部に設けられた太陽歯車と、研磨定盤の外縁に設けられた内歯車と、外周部に前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合する歯部を有し前記ガラスディスクを保持する円板状のキャリアとを用いて、
    前記研磨布を前記研磨定盤に貼り付けるとともに、前記キャリアに前記ガラスディスクを保持させ、このキャリアの外周部の歯部を前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合させ、
    前記太陽歯車及び前記内歯車の少なくともいずれか一方を回転駆動することにより、この研磨布と前記キャリアに保持されたガラスディスクとを相対的に摺動させて、前記研磨工程を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における研磨工程を第1研磨工程として実行した後に、前記ガラスディスクの表面の鏡面研磨を行う第2研磨工程を実行する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
    前記第2研磨工程においては、前記第1研磨工程において用いる研磨布に比較して軟質であって前記ガラスディスクに対する摺接面が平坦である研磨布を用い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。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、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。
  7. 磁気ディスク用ガラス基板の製造工程において、ガラスディスクの表面に摺接面を摺接させ、このガラスディスクの表面を研磨する研磨布であって、
    円形に形成され、または、複数の研磨布片が配置されて円形に構成され、前記摺接面に研磨液の流路となる溝を有し、
    前記摺接面の少なくとも一部に前記溝が形成されない平坦領域を有するとともに、この平坦領域の他の領域の摺接面には、前記溝が格子状に形成されている
    ことを特徴とする研磨布。
  8. 磁気ディスク用ガラス基板の製造工程において、ガラスディスクの表面に摺接面を摺接させ、このガラスディスクの表面を研磨する研磨布であって、
    円形に形成され、または、複数の研磨布片が配置されて円形に構成され、前記摺接面に研磨液の流路となる溝を有し、
    前記摺接面の少なくとも一部に前記溝が略放射状に形成された放射状領域を有するとともに、この放射状領域の他の領域の摺接面には、前記溝が格子状に形成されている
    ことを特徴とする研磨布。
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