JP2008087099A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 界面活性剤が研磨液に混入するのを防ぎ、低粗さおよび平坦度に優れた、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明における磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、複数のナップ孔が形成された研磨パッドから界面活性剤を除去する活性剤除去工程（Ｓ１１０）と、界面活性剤が除去された研磨パッドを用いて円盤状のガラス基板を研磨する研磨工程（Ｓ１２０）と、を含む。
【選択図】 図４

Description

本発明は、研磨パッドを用いて円盤状のガラス基板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。このような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および基板強度に優れたガラス基板の需要が高まっている。

また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドも薄膜ヘッドから、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、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、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。かかる平滑度および平坦度を向上するため、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて表面形状解析を行い、その解析で検知される微少突起を低減する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−２１１３５１号公報

一方、最近では、記録密度をより一層向上させるために、垂直磁気記録方式が採用されつつある。この垂直磁気記録媒体の場合には、面内磁気記録方式の場合と比べて、ガラス基板の加工精度の影響がより顕著に現れやすい。このため、ガラス基板としては、より一層の低粗さと平坦度、形状の精度が求められている。

このように高い加工精度が必要になってくると、従来無視しても問題にならなかったガラス基板表面の微少うねりも、歩留まりを左右するパラメータとなる。従って、目的の加工精度を達成するために、ガラス基板の研磨工程ではより慎重な処理を要する。しかし、このような垂直磁気記録媒体にも適応し得る研磨工程において、研磨パッドを交換した場合、交換後暫くは研磨速度が鈍り、研磨後のガラス基板の表面にも歪みが生じるといった問題が生じていた。

本発明者らは、上記問題について鋭意検討した結果、研磨液に含まれていないはずの界面活性剤が研磨液中に混入していることを確認し、また、研磨パッドを用いて研磨する際に、研磨パッドのナップ層（ナップ孔）から界面活性剤が研磨液に熔解しつつ流出していることを導き出した。本発明者らは、さらに、かかる界面活性剤が、研磨速度を下げガラス基板の表面の粗さを悪化させる原因であることを見出した。そして、研磨液に含まれる界面活性剤が少ない状態で研磨を行うことで、上記課題を解決できることを確認し、本発明を完成するに至った。

本発明は、従来のガラス基板の研磨工程が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、界面活性剤が研磨液に混入するのを防ぎ、低粗さおよび平坦度に優れた、新規かつ改良された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数のナップ孔が形成された研磨パッドから界面活性剤を除去する（より詳細には、研磨パッドのナップ孔に存在する界面活性剤を除去する）活性剤除去工程と、界面活性剤が除去された研磨パッドを用いて円盤状のガラス基板を研磨する研磨工程と、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が提供される。ここで、界面活性剤は、界面張力を弱める作用を有する物質、換言すると、親水性基および疎水性基（親油基）を有する物質であり、例えば、カルボン酸やタンパク質等から形成される。

かかる研磨工程の前工程で界面活性剤を研磨パッドから除去する構成により、研磨工程でナップ孔から流出し研磨液に混入していた界面活性剤を事前に排除できるので、界面活性剤に起因した基板表面の歪みの発生を防止することが可能となる。従って、研磨工程においては十分な加工精度で研磨を遂行することができるようになり、垂直磁気記録媒体にも適応し得る良好な平滑度および平坦度を得ることができる。

活性剤除去工程の前に、ナップ孔を開孔するナップ孔開孔工程をさらに含むとしてもよい。

かかるナップ孔開孔工程を採用することによって活性剤除去工程、研磨工程といった一連の工程の直前までナップ孔を閉孔した状態に維持できる。かかる構成により、界面活性剤が自然に流出しなくなるものの、他の塵埃や異物が流入するのを防止することができ、後工程における除去対象を界面活性剤に絞ることができる。

活性剤除去工程は、ダミーのガラス基板を研磨パッドを用いて研磨することで、研磨パッドから界面活性剤を除去するとしてもよい。

本発明の課題は、研磨工程中、研磨液に界面活性剤が混入することにある。ここでは、実際の研磨工程と等しい状況下でダミーの研磨工程を行い、ダミーのガラス基板に対して不具合の元となる界面活性剤を十分に流出させる。このように実際の研磨工程に沿った活性除去工程を行うことで効率よく界面活性剤を除去することができる。

活性剤除去工程は、研磨パッドの表面に対して高圧水を噴射して研磨パッドから界面活性剤を除去するとしてもよい。

かかる高圧水の噴射により、ナップ孔から界面活性剤を短時間で強制的に除去することが可能となる。

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、当該磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られた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が提供される。上述の構成により平坦度が良好なガラス基板が生成されるので、それに伴って磁気ディスクも平滑度、平坦度が良好となる。従って、記録密度を高めた磁気ディスクの場合でも、信号の読み取りエラーを防止することができる。

磁性層が形成された磁気ディスクは、垂直磁気記録媒体として用いられるとしてもよい。

本発明は、従来成し得なかった高い加工精度を可能とするものであり、特に、このような高い加工精度を必要とする垂直磁気記録方式の磁気ディスクといった用途に適している。

以上説明したように本発明によれば、界面活性剤が研磨液に混入するのを防ぎ、低粗さおよび平坦度に優れた磁気ディスク用ガラス基板を生成することが可能となる。また、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害などを防止し、かつ磁気ヘッドの低浮上量化を図り高密度記録可能な磁気ディスクを得ることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

磁気ディスク用のガラス基板は、複数の工程を経由して形成される。まず、１枚のウェハを円盤状に切削し、さらに内孔を開けてガラス基板の形を形成する。その後、切削したガラス基板の外周端面および内周端面の面取りを行い、両端面を研磨する。続いて、ガラス基板の主表面も研磨され、最後に研磨が完了したガラス基板に化学強化処理を施す。本実施形態では特に主表面の研磨に関して説明する。

（第１の実施形態：ダミーのガラス基板による活性剤除去工程）
近日採用されつつある垂直磁気記録方式の磁気ディスクでは、従来の水平磁気記録方式よりさらに高度な加工精度が求められる。このような事情により、加工精度を高めるための新たな課題が生じた。即ち、研磨液中の界面活性剤が加工精度の向上を妨げているという課題である。かかる界面活性剤により、研磨工程において研磨パッドを新たに交換した場合、交換後暫くは研磨速度が鈍り、研磨後のガラス基板の表面の加工精度も悪くなっていた。以下、上記不具合のメカニズムを簡単に説明する。

ガラス基板主表面の研磨工程では、後述する両面研磨装置を利用することができる。かかる研磨工程において、研磨液としては、例えば酸化セリウム砥粒を含有するスラリーが、研磨パッドとしては、硬質または軟質樹脂ポリッシャが用いられ、ガラス基板主表面の研磨が行われる。

図１は、研磨工程中のスラリーの流動軌跡を説明するための説明図である。スラリーを構成する砥粒２０は、ガラス基板１０の表面に付着し易い。しかし、図１に示すように、単独で砥粒２０が沈殿してガラス基板１０に衝打する場合、例えば、基板表面を転動した後、ガラス基板１０から離脱し、再びスラリーとしてガラス基板１０の周囲を流動する。

上記の場合、ガラス基板１０表面には砥粒２０が残存していないので、ガラス基板１０全面に渡って均一に研磨が行われ、取り代１２が均一に取り除かれる。

図２は、研磨工程中のスラリーの他の流動軌跡を説明するための説明図である。研磨工程の初期段階では、ナップ孔から界面活性剤が流出し、研磨液に混入される。研磨液に溶解した界面活性剤は、砥粒２０同士を接着するように作用し、スラリー中に砥粒２０が凝集された砥粒群３０が生成される。このような砥粒群３０は、当然砥粒２０単独の大きさより大きくなるため、所望する加工精度に支障を来す。

また、上記砥粒群３０も単独の砥粒２０同様にガラス基板１０に沈殿付着するが、単独の砥粒２０と違い、砥粒群３０がガラス基板１０表面を転動している間に、砥粒群３０から分割された分割砥粒群３２が表面に残留する。

このように界面活性剤が混入されたスラリーで研磨を行うと、ガラス基板１０表面には分割砥粒群３２が残存し、その分割砥粒群３２は、ガラス基板１０表面のマスクとして作用する。従って、分割砥粒群３２が残存した領域は、本来なされるべき研磨が行われず、取り代１２が研磨された後に、表面の一部がマウンド４０として凸形状に残留する。

図３は、ガラス基板１０におけるマウンド４０の軌跡を示した外観図である。マウンド４０は、上述したように砥粒群３０の転動によって生成されるので、その軌跡は、所定の方向性を有する１または複数本の線で表され、その起伏は、例えば、１０ｎｍとなる。本実施形態ではかかる線をスクラッチ５０と呼ぶ。かかるスクラッチ５０は、垂直磁気記録方式の磁気ディスクの採用にあたり、ＯＳＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｎａｌｙｚｅｒ）検査装置を用いて新たに見出されたものである。

上記で説明した内容に加えて、研磨パッドを新たに交換した直後に研磨速度が鈍り、研磨後のガラス基板１０の加工精度が落ちること、また、研磨回数の増加に応じて研磨速度やガラス基板１０の表面の加工精度も回復することからも、研磨パッドに予め付着している界面活性剤が不具合の原因であることを確認でき、研磨中、研磨液に気泡が発生することからもその原因を特定できる。

このような界面活性剤を、研磨液を循環させる部分においてフィルタリングすればよいのだが、界面活性剤はスラリーに熔解するので砥粒２０と界面活性剤を分離するのは困難である。そこで、本実施形態では、研磨工程より前に研磨パッドのナップ孔から積極的に界面活性剤を除去することで、界面活性剤による上記の不具合が生じるのを防止する。以下、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関して詳述する。

図４は、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の流れを示したフローチャート図である。かかるフローチャートによるとガラス基板１０を研磨するにあたって、ナップ孔開孔工程（Ｓ１００）、活性剤除去工程（Ｓ１１０）、研磨工程（Ｓ１２０）が順次実行される。

上記ナップ孔開孔工程（Ｓ１００）では、研磨パッド（軟質ポリッシャ２００）に形成されたナップ孔を開孔する。

本実施形態による研磨パッドは、基層と発泡樹脂層を備える研磨布を用いている。ここで、発泡樹脂層としては、ウレタンが広く利用され、基層と発泡樹脂層を備える研磨布としては、スエードタイプや、発泡ウレタンタイプが挙げられる。スエードタイプの研磨布（研磨パッド）は、基層にポリウレタンをコート（積層）し、ポリウレタン内に発泡層を成長させて形成するものである。

図５は、研磨パッドとしての軟質ポリッシャ２００の構成を説明するための縦断面図である。図５（ａ）によると、軟質ポリッシャ２００は、不織布等からなる基層２１０と、基層２１０の表面に積層されたナップ層２２０とからなる。

かかるナップ層２２０には、複数の気泡がナップ層２２０厚み方向に雫形状に形成される。本実施形態ではこの気泡をナップ孔２５０としている。また、かかるナップ孔２５０には、界面活性剤を含む貼着材２６０が貼着され、ナップ孔２５０の軟質ポリッシャ２００表面側の尖鋭部２６２はナップ層２２０内で閉口している。

軟質ポリッシャ２００は、ナップ孔２５０が開孔した状態で利用されるため、当該ナップ孔開孔工程によって、図５（ａ）の切削部２７０が切削され、ナップ孔２５０が開孔する。このようにナップ孔２５０が開孔された軟質ポリッシャ２００の状態を図５（ｂ）に示している。

かかるナップ孔開孔工程を採用することによって活性剤除去工程（Ｓ１１０）、研磨工程（Ｓ１２０）といった一連の工程の直前までナップ孔を閉孔した状態に維持できる。かかる構成により、界面活性剤が自然に流出しなくなるものの、他の塵埃や異物が流入するのを防止することができ、後工程における除去対象を界面活性剤に絞ることができる。

続いて、上記活性剤除去工程（Ｓ１１０）において、複数のナップ孔２５０が形成された軟質ポリッシャ２００から界面活性剤を含んだ貼着材２６０を除去する。貼着材２６０を除去する方法としては、（１）ダミーのガラス基板を当該研磨パッドを用いて研磨する工程を設ける、（２）研磨パッドの表面に対して高圧水を噴射する工程を設ける、のいずれかまたは両方を選択することができる。また、かかる方法以外にも化学物質を使って貼着材２６０を摘出したり、ナップ孔２５０より微細なブラシを利用して貼着材２６０を掃き出したり様々な方法を独立してまたは併用して適用することも可能である。

このうち、第１の実施形態においては、（１）ダミーのガラス基板を当該研磨パッドを用いて研磨する工程を設ける活性剤除去工程を説明する。かかる工程では、ガラス基板１０を模擬したダミー基板を準備し、後述する研磨工程（Ｓ１２０）においても用いられる両面研磨装置を利用して、研磨工程（Ｓ１２）同様のダミー研磨工程を行う。

図６は、両面研磨装置３００の概略的な構成を示した斜視図である。この両面研磨装置３００は、遊星歯車機構を有し、上下の定盤をガラス基板１０に対して相対的に移動し、ガラス基板１０表面を研磨する。ここでは、ガラス基板１０の代わりに、ダミーのガラス基板であるダミー基板３０２を研磨している。

図６（ａ）は両面研磨装置３００の駆動機構部の説明図であり、図６（ｂ）は上下定盤を有する両面研磨装置３００の主要部断面図である。図６（ａ）に示すように、両面研磨装置３００は、それぞれ所定の回転比率で回転駆動されるインターナルギア３４０および太陽ギア３５０を有する研磨用キャリア装着部と、この研磨用キャリア装着部を挟んで互いに逆回転駆動される上定盤３１０および下定盤３２０とを有する。

上定盤３１０および下定盤３２０のダミー基板３０２と対向する面には、それぞれ後述する研磨パッド３６０が貼り付けられている。インターナルギア３４０および太陽ギア３５０に噛合するように装着した研磨用キャリア３３０は遊星歯車運動をして、太陽ギア３５０の周囲を自転しながら公転する。

研磨用キャリア３３０にはそれぞれ複数のダミー基板３０２が保持されている。上定盤３１０は、上下方向に移動可能であって、図６（ｂ）に示すように、ダミー基板３０２の表裏の主表面に研磨パッド３６０を加圧する。そして研磨材を含有するスラリーを供給しつつ、研磨用キャリア３３０の遊星歯車運動と、上定盤３１０および下定盤３２０が互いに逆回転することにより、ダミー基板３０２と研磨パッド３６０とは相対的に移動して、ダミー基板３０２の表裏の主表面が研磨される。

上記のごとく構成した両面研磨装置３００は、ガラス基板の製造工程において段階的に複数回行われる主表面研磨に用いることができる。このような段階的な工程において両面研磨装置３００の構成はほぼ同様であるが、使用するスラリーに含有される研磨材、および研磨パッド３６０の組成が異なる。傾向としては後工程になるほど研磨材の粒径は小さくなり、研磨パッド３６０の硬さはやわらかくなる。これにより徐々に表面の平滑度を向上させていくのである。本実施形態は比較的後の方の研磨工程であり、研磨パッド３６０として軟質ポリッシャ２００が用いられ、研磨剤の粒径は、前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が用いられる。

かかるダミー基板３０２を用いたダミー研磨によって軟質ポリッシャ２００のナップ孔２５０から界面活性剤を含む貼着材２６０が除去される。ダミー研磨工程による界面活性剤の除去が不十分であると判断された場合、ダミー研磨工程を複数回繰り返すこともできる。このように貼着材２６０が除去された後の軟質ポリッシャ２００の状態を、図５（ｃ）に示す。

ここでは、実際の研磨工程と等しい状況下でダミーの研磨工程を行い、ダミーのガラス基板に対して不具合の元となる界面活性剤を十分に流出させている。このように実際の研磨工程に沿った活性除去工程を行うことで効率よく界面活性剤を除去することができる。

上記研磨工程（Ｓ１２０）では、界面活性剤が除去された研磨パッド３６０を用いて円盤状のガラス基板を研磨する。かかる研磨工程は、研磨対象がダミー基板３０２ではなくガラス基板１０であることを除いて、上述したダミー研磨工程と実質的に動作が等しいのでここではその説明を省略する。

研磨工程（Ｓ１２０）に用いられる研磨パッド３６０は、活性剤除去工程（Ｓ１１０）としてのダミー研磨工程により界面活性剤が除去されているので、交換後直ぐに本来あるべき研磨速度および加工精度を実現することが可能となる。

以上、説明したように研磨工程の前工程で界面活性剤を除去することにより、研磨工程でナップ孔から流出し研磨液に混入していた界面活性剤を事前に排除できるので、界面活性剤に起因した基板表面の歪みの発生を防止することが可能となる。従って、研磨工程においては十分な加工精度で研磨を遂行することができるようになり、垂直磁気記録媒体にも適応し得る良好な平滑度および平坦度を得ることができる。

（第２の実施形態：ジェットドレス）
第２の実施形態では、第1の実施形態で示した（１）ダミーのガラス基板を当該研磨パッドを用いて研磨する工程に加えて、または代わりに、（２）研磨パッドの表面に対して高圧水を噴射する工程を設けている。かかる高圧水を噴射する工程では、別体の高圧水噴射装置によるドレッシング（ジェットドレス）により界面活性剤が除去される。高圧水噴射装置では、研磨パッドを定盤に載置し、洗浄ガンに連結された洗浄ヘッドをその研磨パッドの主表面に当接し、高圧水を噴射してドレッシングを行う。

図７は、ドレッシングに用いられる洗浄ヘッドの概略を示した構成図である。かかる洗浄ヘッド４１０は、ケーシング４２０と、ノズル４３０と、ブラシ（掻出部材）４４０を含んで構成され、定盤４５０上に載置された研磨パッド４６０の主表面を、水平方向に移動自在に形成されている。

上記ケーシング４２０は、ノズル４３０を覆うように設けられ、空洞部４２２を形成する。この空洞部４２２により、高圧水によるドレッシング効果を低下させず、また、研磨パッド４６０から跳ね返った高圧水の飛散も防止することができる。ケーシング４２０の上板には、空洞部４２２に連通する貫通孔４２４が形成され、この貫通孔４２４に、ノズル４３０が挿通されて取り付けられる。

上記ノズル４３０には、第１パイプ４３２と第２パイプ４３４とが連結され、洗浄ガンに供給された純水が第２パイプ４３４および第１パイプ４３２を介してノズル４３０から噴射される。また、ノズル４３０は、第１パイプ４３２に挿入された２枚のワッシャ４３６と、２つのナット４３８とから成る位置調整部材によってケーシング４２０に固定される。かかる位置調整部材を用いることで、ノズル４３０と研磨パッド４６０との距離（ノズル４３０の高さ）を調整できる。

上記ブラシ４４０は、ケーシング４２０の端部底面全域に取り付けられている。このブラシ４４０は、柔軟性のある材質で形成されており、ドレッシング時に研磨パッド４６０の表面に当接されて研磨パッド４６０の内部に蓄積した研磨屑を掻き出す。また、ブラシ４４０は、研磨パッド４６０に当接された際に洗浄ヘッド４１０を十分に支えることができる程度こしの強い材質で形成される。このようにブラシ４４０が研磨パッド４６０の表面に接触することによって、ノズル４３０と研磨パッド４６０との距離を一定に保持することができる。

以上、説明した高圧水噴射装置により、ナップ孔２５０から界面活性剤を短時間で強制的に除去することが可能となる。

また、研磨液に界面活性剤が混入することがガラス基板の表面形状の悪化および加工速度の低下を招来しているため、上述したように、研磨液への界面活性剤の混入を防止すること以外に、界面活性剤が混入された研磨液から界面活性剤を除去することによっても本願目的を達成することができる。

以下、本実施形態による実施例を詳細に説明する。

［実施例１］
本実施例においては、以下の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを製造した。特に、（５）主表面研磨工程では、本実施形態によるナップ孔開孔工程、活性剤除去工程および研磨工程が適用されている。

（１）形状加工工程および第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。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、ＳｉＯ_２：５８〜７５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３：５〜２３重量％、Ｌｉ_２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ_２Ｏ：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。

（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、円盤状のガラス基板を切り出した。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）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。このとき、研磨パッドとして硬質ポリッシャを用い、予め酸化ジルコニウムと酸化セリウムとを含ませた。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。

（４）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。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。

（５）主表面研磨工程
本実施形態による主表面研磨工程では、実際に主表面を研磨する前工程として、ナップ孔開孔工程、活性剤除去工程が順次実行される。まず、ナップ孔開孔工程では、未使用の研磨パッド（軟質ポリッシャ）の表面がドレッシングされ（パットドレス）、ナップ層にあるナップ孔が開孔される。

次に、活性剤除去工程として、ダミーのガラス基板を研磨装置に配置して研磨を行った。このとき、開孔されたナップ孔から界面活性剤が溶出され研磨液が泡立った。こうして界面活性剤が研磨パッドから溶出し、ナップ孔から除去されたことを確認できる。また、上記の他にも、ナップ層を開孔させた後で、このナップ層に高圧水を噴射して、当該ナップ層に含まれる界面活性剤を除去してもよい。このようなナップ孔開孔工程、活性剤除去工程が完了すると、主表面研磨工程が開始される。

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。研磨液としては、超純水にグレイン径が４０ｎｍのコロイド状シリカ粒子を加えたものを用いた。

この第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）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。研磨液としては、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。

この第２研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）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。

［比較例１］
本実施例にかかる主表面研磨工程と、比較例にかかる従来の主表面研磨工程を実施して、両者の研磨速度について比較した。ここで、実施例は、研磨パッドの界面活性剤除去を行ったものであり、比較例は、研磨パッドの界面活性剤除去を行っていないものである。

研磨速度に関し、比較例を１とした場合の本実施例の研磨速度比（単位時間当たりの研磨量比）を求めた。ここでは、表１に示すように、比較例の１．４倍の研磨速度で研磨可能なことが理解できる。

（６）化学強化処理
次に、前述のラッピング工程およ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準備し、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およ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およ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、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）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、第２ラッピング工程、端面研磨工程、主表面研磨工程、化学強化処理を施すことにより、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）精密洗浄工程
次に、テクスチャーを形成した磁気ディスク用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液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。精密洗浄工程としては、アルカリ性水溶液による洗浄の後に、水リンス洗浄、ＩＰＡ洗浄工程を行った。

（８）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ基合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。

［比較例２］
本実施例にかかる主表面研磨工程と、比較例にかかる従来の主表面研磨工程を実施して、両者の表面の粗さについて比較した。ここで、実施例は、比較例１同様、研磨パッドの界面活性剤除去を行ったものであり、比較例は、研磨パッドの界面活性剤除去を行っていないものである。

表面の粗さに関し、比較例を１とした場合の本実施例のガラス基板上の傷の数を求めた。ここでは、表２に示すように、比較例の０．２５倍、即ち１／４程度の傷しかできないことが理解できる。ただし、かかる傷は、光散乱方式表面観察装置（Ｃａｎｄｅｌａ社製：ＯＳＡ−６１００）検査装置を用いて計数した。

このようにして、研磨パッドから界面活性剤を除去しない場合には、研磨速度が下がり、ガラス基板表面に傷が発生し易いことが分かる。

また、本実施例にかかる研磨方法と、比較例にかかる従来の研磨方法により磁気ディスクを作製し、両者にヘッドクラッシュ試験を実施した結果、従来の研磨方法による磁気ディスクにおいてのみ磁気ヘッドが異物等に接触し、クラッシュ障害が生じた。このような従来の研磨方法による磁気ディスクと比較して加工精度が高い本実施形態の磁気ディスクは、垂直磁気記録媒体として利用することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、研磨パッドを用いて円盤状のガラス基板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および磁気ディスクの製造方法に適用可能である。

研磨工程中のスラリーの流動軌跡を説明するための説明図である。 研磨工程中のスラリーの他の流動軌跡を説明するための説明図である。 ガラス基板におけるマウンドの軌跡を示した外観図である。 本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の流れを示したフローチャート図である。 研磨パッドとしての軟質ポリッシャの構成を説明するための縦断面図である。 両面研磨装置の概略的な構成を示した斜視図である。 ドレッシングに用いられる洗浄ヘッドの概略を示した構成図である。

符号の説明

１０ ガラス基板
４０ マウンド
５０ スクラッチ
２５０ ナップ孔
３０２ ダミー基板
３６０、４６０ 研磨パッド
Ｓ１００ ナップ孔開孔工程
Ｓ１１０ 活性剤除去工程
Ｓ１２０ 研磨工程

Claims (6)

1. 複数のナップ孔が形成された研磨パッドから界面活性剤を除去する活性剤除去工程と、
   前記界面活性剤が除去された研磨パッドを用いて円盤状のガラス基板を研磨する研磨工程と、
   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。
2. 前記活性剤除去工程の前に、前記ナップ孔を開孔するナップ孔開孔工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
3. 前記活性剤除去工程は、ダミーのガラス基板を前記研磨パッドを用いて研磨することで、該研磨パッドから界面活性剤を除去することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
4. 前記活性剤除去工程は、前記研磨パッドの表面に対して高圧水を噴射して研磨パッドから界面活性剤を除去することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
5. 当該磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られた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請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ディスクの製造方法。
6. 当該磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成した磁気ディスクであって、垂直磁気記録媒体として用いられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ディスク。

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