JP2007317256A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスク用ガラス基板の製造においては通常その主表面の平滑化は砥粒を用いた研磨によって行われるがこのような方法では砥粒の大きさの影響を受けて平滑化に限界が生じているおそれがある。本発明の課題は、製造の最終段階で砥粒を用いた研磨を行わない磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することである。
【解決手段】円形ガラス板を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する方法であって、研磨の終わった円形ガラス基板主表面にガスクラスターイオンビームを照射する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。ガスクラスターイオンビームのソースガスとして、ＳＦ_６、Ａｒ、Ｏ_２、ＮＦ_３、Ｎ_２Ｏ、ＣＨＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、ＳｉＦ_４またはＣＯＦ_２のガスを単独でまたは混合して使用する前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。

磁気ディスク用ガラス基板は主要な情報記録媒体の一つである磁気ディスクに用いられるガラス基板である。
磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板（以下、単にガラス基板ということがある。）の表面に磁性層等を積層して製造される。

磁気ディスクに記録された磁気情報を読み取るための磁気ヘッドは、磁気ディスクに対してその表面から浮上した状態で移動するように構成されている。この磁気ヘッドが移動するときに磁気ディスクの表面に凹凸が存在すると、これら凹凸と磁気ヘッドとが衝突し、磁気ヘッドの損傷、磁気ディスクの傷つき等の問題が生じるおそれがある。このような問題の発生を抑制するため、ガラス基板はその表面が平滑面となるように製造時に研磨処理が施されている。

近年、高密度記録化や記録領域拡大による記憶容量の増大が求められており、これに応えるためには磁気ディスクの表面とヘッドとの距離を狭めたり、ヘッドを磁気ディスク表面に接触させた状態のまま移動させる等の必要がある。このため、磁気ディスクに使用されるガラス基板には高精度の研磨処理が施される必要があり、表面の凹凸の発生を抑える試みが種々なされている（たとえば特許文献１参照）。

特開２００６−８２１３８号公報

しかし、表面の凹凸の減少という要求は根強く、本発明はこのような要求に応えることが可能な、最終段階で砥粒を用いた研磨を行わない磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、円形ガラス板を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する方法であって、研磨の終わった円形ガラス基板主表面にガスクラスターイオンビームを照射する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。

本発明者は、研磨が砥粒を用いて行われるためにガラス基板主表面の凹凸がその砥粒の大きさの影響を受けて小さくできなくなっており、主表面の最終段階の平滑化を砥粒を用いずに行うことによりこの問題を解決できると考え、本発明に至った。

砥粒に替えてイオンを用いて平滑化を図るのでガラス基板の主表面の凹凸または損傷の低下または軽減が期待される。

本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法（以下、本発明の製造方法という。）においては通常次のような各工程を経てガラス基板が製造される。すなわち、円形ガラス板の中央に円孔を開け、端面研磨、面取り、主表面ラッピング、外周端面鏡面研磨を順次行う。その後、このような加工が行われた円形ガラス板を積層して内周端面をエッチング処理し、そのエッチング処理された内周端面にたとえばポリシラザン化合物含有液をスプレー法等によって塗布し、焼成して内周端面に被膜（保護被膜）を形成する。次に、内周端面に被膜が形成された円形ガラス板の主表面を研磨して砥粒の大きさに影響を受けてはいるが平坦かつ平滑な面を有する研磨ガラス基板とされる。

本発明における研磨ガラス基板の作製方法はこのようなものに限らず、たとえば、内周端面に対する保護被膜形成に替えて内周端面のブラシ研磨を行ってもよいし、特許文献１に記載されているように主表面ラッピング工程を粗ラッピング工程と精ラッピング工程に分けそれらの間に形状加工工程（円形ガラス板中央の孔開け、端面研磨、面取り）を設けてもよいし、主表面研磨工程の後に化学強化工程を設けてもよい。なお、中央に円孔を有さないガラス基板を製造する場合には当然、円形ガラス板中央の孔開けは不要である。

主表面ラッピングは通常、平均粒径が６〜８μｍである酸化アルミニウム砥粒または酸化アルミニウム質の砥粒を用いて行う。

ラッピングされた主表面は通常、次のようにして研磨される。
まず、一次研磨工程として平均粒径が０．９〜１．８μｍである酸化セリウムを含有するスラリーとウレタン製研磨パッドとを用いて研磨する。なお、板厚の減少量（研磨量）は典型的には３０〜４０μｍである。
次に、二次研磨工程として平均粒径が０．１５〜０．２５μｍである酸化セリウムを含有するスラリーとウレタン製研磨パッドを用いて研磨し、Ｒａをたとえば０．４〜０．６ｎｍ、Ｚｙｇｏ社製の三次元表面構造解析顕微鏡を用い、波長領域がλ≦０．２５ｍｍで測定された１ｍｍ×０．７ｍｍの範囲の微小うねり（Ｗａ）をたとえば０．１〜０．２ｎｍとする。なお、研磨量は典型的には１〜２μｍである。

次に、三次研磨工程としてコロイダルシリカ砥粒を含有するスラリーとたとえばウレタン製研磨パッドを用いて研磨し、Ｒａをたとえば０．２５ｎｍ以下、Ｗａをたとえば０．２０ｎｍ以下とする。
研磨工程は上記のものに限定されず、必要に応じてたとえば二次研磨工程を省いたり、三次研磨工程を省いたり、更には四次研磨工程を追加したりすることができる。

このようにして得られた研磨ガラス基板の主表面に対し、ガスクラスターイオンビーム（以下、ＧＣＩＢと記載。）を照射する。以下、このＧＣＩＢの照射について説明するが、本発明はこれに限定されない。
ＧＣＩＢの照射に用いられるガスクラスターイオンビーム装置は典型的には次のような構成を有する。すなわち、ガスクラスターイオンビーム装置は通常、ガスボンベから供給されるソースガスを真空中に断熱膨張させるクラスター生成室と、排気ポンプによって排気されるイオン化室と、別の排気ポンプによって排気されるエッチング室とから構成されている。

ガスクラスターは、クラスター生成室に注入されたガスをノズルからイオン化室の真空中に数気圧の圧力で噴出させることによって形成され、スキマーによって整形された後、イオン化室内に配置したイオン化電極によってイオン化されてクラスターイオンとなる。そして、このイオン化されたクラスターイオンは、ビーム形状を平行ビームにコントロールされるとともに、エッチング室において加速電極によって加速され、エッチング室の対向部に設けた取付け板にセットした研磨ガラス基板に照射される。

イオン化室においてイオン化されたクラスターイオンは、ガスクラクターを構成する原子のそれぞれが電荷を持つのではなく、ガスクラクターを構成する原子の内の一つが電荷をもち、この原子の周りに他の原子が互いに弱く結合して原子集団（塊）を形成している。この原子集団が研磨ガラス基板に衝突すると、固体との相互作用において多体衝突効果が生じガラス基板表面がイオン径レベルで平滑化される。

前記ソースガスとしては、たとえばＳＦ_６、Ａｒ、Ｏ_２、ＮＦ_３、Ｎ_２Ｏ、ＣＨＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、ＳｉＦ_４、ＣＯＦ_２などのガスを単独または混合して使用できるが、特に限定されない。
また、加速電極に印加するクラクターイオンの加速電圧、イオン化電極を流れる電流等は、ソースガスの種類や目標とするガラス基板の表面性状などによって適宜調節される。

磁気ディスク用ガラス基板の製造に利用できる。

Claims (1)

1. 円形ガラス板を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する方法であって、研磨の終わった円形ガラス基板主表面にガスクラスターイオンビームを照射する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。