JP2008189479A - 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、磁気ディスク、および磁気ディスク用ガラス基板の製造システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガラス基板102の内周端面を加工する内周加工工程と、ガラス基板102を化学強化処理液に接触させることにより、ガラス基板102中に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換しガラス基板102を化学強化する化学強化工程と、を含む本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、化学強化工程によるガラス基板102の内径の変形を把握する把握工程をさらに含み、内周加工工程では、把握工程の把握結果に基づいて、次の化学強化工程後の内径が所望の形状となるように、ガラス基板の内周端面を加工することを特徴としている。
【選択図】 図1
Description
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、ガラス基板内周端面の高度な平滑度および平坦度が求められる。本実施形態では、ガラス基板の内周端面、特に、化学強化工程における変化量に着目し、ガラス基板の最終的な内径寸法誤差を小さくすることを目的としている。以下、化学強化工程を含む一連の工程を実行可能な磁気ディスク用ガラス基板の製造システム100を説明する。
また、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造方法も提供される。かかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、中心に円孔が形成された円板状のガラス基板102の内周端面を加工する内周加工工程と、ガラス基板102を化学強化処理液に接触させることにより、ガラス基板102中に含まれる一部のイオンを化学強化処理液中のイオンに置換しガラス基板102を化学強化する化学強化工程と、化学強化工程によって変形するガラス基板102の内径の変化量を把握する把握工程と、把握工程の把握結果に基づいて、次の化学強化工程後のガラス基板102の内径が所望の値となるように、ガラス基板102の内径の加工量を決定する加工量決定工程と、を含み、内周加工工程では、加工量に基づいてガラス基板102の内周端面を加工する。
図12は、化学強化工程における化学強化処理条件の調整を示す磁気ディスク用ガラス基板の製造システム200を示した機能ブロック図である。ここでは、理解を容易にするため、既に詳細に説明した内周加工工程の加工量の調整を省略し、化学強化処理条件の調整のみに着目して説明する。かかる図12の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム200は、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム100にさらに、内径測定装置210と、強化条件決定装置220と、を含んで構成される。また、上述した内周端面研削装置110と、内周端面研磨装置120と、化学強化処理槽130と、メモリ150とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する内径測定装置210と、強化条件決定装置220とを主に説明する。
また、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造方法も提供される。かかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、上述した内周加工工程の加工量を調整する工程に、ガラス基板102の内径を測定する内径測定工程と、測定された内径と化学強化工程後に所望する内径との差分に基づいて、化学強化工程の化学強化処理条件を決定する化学強化処理条件決定工程と、をさらに含み、化学強化工程では、決定された化学強化処理条件に基づいてガラス基板102を化学強化する。
図15は、ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整を示す磁気ディスク用ガラス基板の製造システム300を示した機能ブロック図である。ここでは、理解を容易にするため、既に詳細に説明した内周加工工程の加工量の調整を省略し、ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調整のみに着目して説明する。かかる図15の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム300は、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム100にさらに、組合せ決定装置310を含んで構成されている。上述した内周端面研削装置110と、内周端面研磨装置120と、化学強化処理槽130と、把握装置140と、メモリ150と、内径測定装置210とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する組合せ決定装置310を主に説明する。
また、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム300を用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造方法も提供される。かかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、上述した内周加工工程の加工量を調整する工程に、変化量に基づいて、内径が測定された複数のガラス基板102の化学強化工程後の内径が所望する値になるように、化学強化を行う化学強化処理槽130をそれぞれ決定する組合せ決定工程をさらに含み、化学強化工程では、複数のガラス基板102を決定されたそれぞれの化学強化処理槽130で化学強化する。
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、フュージョン法、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。また、上記アルミノシリケートガラス以外にもソーダライムガラス等を用いることもできる。
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)。
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。
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。
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、酸化セリウム砥粒を用いた。
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。化学強化工程を行うことにより、磁気ディスク基板の表層部に高い圧縮応力を生じさせることができ、耐衝撃性を向上させることができる。
化学強化工程における変化量を把握して、前段の端面研削工程や端面研磨工程(内周加工工程)にフィードバックすると、フィードバックしない場合と比較して、以下のような結果、即ち目標値に入っている割合を得ることができた。ただし、ガラス基板のサンプル数は10,000枚であり、表中の目標値は、内径20.0±0.05mmである。
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。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。
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。
102 ガラス基板
110 内周端面研削装置
112 円孔
114 内周端面
120 内周端面研磨装置
130 化学強化処理槽
140 把握装置
160 研削量決定装置
170 研磨量決定装置
210 内径測定装置
220 強化条件決定装置
310 組合せ決定装置
Claims (10)
- 中心に円孔が形成された円板状のガラス基板の内周端面を加工する内周加工工程と、
前記ガラス基板を化学強化処理液に接触させることにより、該ガラス基板中に含まれる一部のイオンを該化学強化処理液中のイオンに置換して該ガラス基板を化学強化する化学強化工程と、を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記化学強化工程によるガラス基板の内径の変形を把握する把握工程をさらに含み、
前記内周加工工程では、前記把握工程の把握結果に基づいて、次の化学強化工程後の内径が所望の形状となるように、ガラス基板の内周端面を加工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。 - 中心に円孔が形成された円板状のガラス基板の内周端面を加工する内周加工工程と、
前記ガラス基板を化学強化処理液に接触させることにより、該ガラス基板中に含まれる一部のイオンを該化学強化処理液中のイオンに置換して該ガラス基板を化学強化する化学強化工程と、を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記化学強化工程によって変形するガラス基板の内径の変化量を把握する把握工程と、
前記把握工程の把握結果に基づいて、次の化学強化工程後のガラス基板の内径が所望の値となるように、ガラス基板の内径の加工量を決定する加工量決定工程と、をさらに含み、
前記内周加工工程では、前記加工量に基づいてガラス基板の内周端面を加工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。 - 前記内周加工工程には、内周端面を研削加工する内周端面研削工程と、内周端面を研磨加工する内周端面研磨工程とが含まれ、前記把握工程の把握結果の反映は、該内周端面研削工程および該内周端面研磨工程のいずれか一方または両方で実行されることを特徴とする、請求項1または2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記把握工程は、前記化学強化工程の前後における前記ガラス基板の内径の差分から変化量を把握することを特徴とする、請求項2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記把握工程は、前記化学強化処理液に含まれる特定の成分の濃度に基づいて変化量を把握することを特徴とする、請求項2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス基板は、Liイオンを含むアルミノシリケートガラスで形成され、
前記特定の成分は、Liイオンであることを特徴とする、請求項5に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記把握工程では、前記特定の成分の濃度と前記変化量とが対応付けられた変化量テーブルを用いて変化量を把握することを特徴とする、請求項5または6に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 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工程を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の磁気ディスクの製造方法。
- 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、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1〜7のいずれかに記載の磁気ディスク。
- 中心に円孔が形成された円板状のガラス基板の内周端面を加工する内周加工装置と、
前記ガラス基板を化学強化処理液に接触させることにより、該ガラス基板中に含まれる一部のイオンを該化学強化処理液中のイオンに置換して該ガラス基板を化学強化する化学強化処理槽と、を備える磁気ディスク用ガラス基板の製造システムであって、
前記化学強化処理槽によって変形するガラス基板の内径の変化量を把握する把握装置と、
前記把握装置による把握結果に基づいて、前記化学強化処理槽による次の化学強化後のガラス基板の内径が所望の値となるように、ガラス基板の内径の加工量を決定する加工量決定装置と、をさらに備え、
前記内周加工装置は、前記加工量に基づいてガラス基板の内周端面を加工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システム。
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