JP2009006422A - Manufacturing method of glass substrate for magnetic disc, manufacturing method of magnetic disc, and polishing device - Google Patents

Manufacturing method of glass substrate for magnetic disc, manufacturing method of magnetic disc, and polishing device Download PDF

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Shinji Eda
伸二 江田
Masahiro Katagiri
誠宏 片桐
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent reduction of a matching degree of an upper surface plate and a lower surface plate generated due to the entry of polishing liquid into a gap between the lower surface plate and a lower surface plate supporting part and aggregation of polishing agent in the gap. <P>SOLUTION: A planetary gear type polishing device is provided with a polishing liquid supply part for supplying the polishing liquid between the upper surface plate and the lower surface plate. The polishing device is provided with a sealing means 15 between a sun gear 30 and the lower surface plate 10 to prevent entering of the polishing liquid into the gap between the lower surface plate 10 and the lower surface plate supporting part 12. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、研磨液を供給しながらガラス基板を研磨する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法、並びに、被研磨物の両面又は片面を研磨する研磨装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a step of polishing a glass substrate while supplying a polishing liquid, a method for manufacturing a magnetic disk, and a polishing apparatus for polishing both or one side of an object to be polished.

従来、リソグラフィ用フォトマスク、磁気ディスク、液晶ディスプレイなどに使用される基板(特に、ガラス基板)を被研磨物とし、その両面又は片面を研磨する研磨装置が知られている。
この種の研磨装置は、キャリアのワーク保持孔に被研磨物をセットするとともに、これを上定盤と下定盤との間に挟持して、被研磨物の両面又は片面を研磨するものであり、遊星歯車方式のものが多く使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a polishing apparatus is known that uses a substrate (particularly a glass substrate) used for a photomask for lithography, a magnetic disk, a liquid crystal display, or the like as an object to be polished and polishes both surfaces or one surface thereof.
This type of polishing apparatus sets an object to be polished in a work holding hole of a carrier and sandwiches the object between an upper surface plate and a lower surface plate to polish both surfaces or one surface of the object to be polished. A planetary gear type is often used.

遊星歯車方式の研磨装置は、太陽歯車と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車と、太陽歯車及び内歯歯車に噛み合い、太陽歯車や内歯歯車の回転に応じて公転及び自転するキャリアと、このキャリアに保持された被研磨物を上下から挟持可能な上定盤及び下定盤と、上定盤と下定盤との間に研磨液を供給する研磨液供給部とを備えている。   The planetary gear type polishing device is engaged with the sun gear, the internal gear concentrically arranged on the outer side, the sun gear and the internal gear, and revolves and rotates according to the rotation of the sun gear and the internal gear. Carrier, an upper surface plate and a lower surface plate capable of sandwiching an object to be polished held from above and below, and a polishing liquid supply unit for supplying a polishing liquid between the upper surface plate and the lower surface plate Yes.

研磨加工時には、キャリアに保持された被研磨物を上定盤及び下定盤で挟持するとともに、上下定盤の研磨面(研磨パッド)と被研磨物との間に研磨液を供給しながら、太陽歯車や内歯歯車の回転に応じて、キャリアを公転及び自転させる。
このような研磨装置では、太陽歯車と内歯歯車との間であって、かつ上定盤と下定盤とに挟まれるドーナツ状の領域が実際の研磨領域となる。研磨液は、上定盤に形成される研磨液供給孔を通じて、このドーナツ状の研磨領域に供給される。
During polishing, the object to be polished held by the carrier is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate, and the polishing liquid is supplied between the polishing surface (polishing pad) of the upper and lower surface plates and the object to be polished. The carrier revolves and rotates according to the rotation of the gear and the internal gear.
In such a polishing apparatus, a donut-shaped region between the sun gear and the internal gear and sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate is an actual polishing region. The polishing liquid is supplied to this donut-shaped polishing region through a polishing liquid supply hole formed in the upper surface plate.

研磨液としては、酸化セリウム、シリカ(二酸化ケイ素)などの微細な研磨粒子を、水、アルカリ性溶液などの液体中に分散させた各種のものが、研磨の目的に応じて選択的に使用される。
このとき、上定盤と下定盤の間に供給された研磨液は、下定盤を支持する下定盤支持部に設けられた溝を介して排出されている(例えば、特許文献1)。
Various polishing liquids in which fine polishing particles such as cerium oxide and silica (silicon dioxide) are dispersed in a liquid such as water and an alkaline solution are selectively used according to the purpose of polishing. .
At this time, the polishing liquid supplied between the upper surface plate and the lower surface plate is discharged through a groove provided in a lower surface plate supporting portion that supports the lower surface plate (for example, Patent Document 1).

ところで、近年、磁気ディスクの記録密度の向上が図られている。そして、この記録密度を向上させるためには、スペーシングクロスを低減させる必要がある。具体的には、磁気ディスクと記録ヘッドのとの距離を小さくする必要があり、例えば、最近のHDDでは、磁気ディスクと記録ヘッドとの距離は10nm以下となっている。   In recent years, the recording density of magnetic disks has been improved. In order to improve the recording density, it is necessary to reduce the spacing cross. Specifically, it is necessary to reduce the distance between the magnetic disk and the recording head. For example, in a recent HDD, the distance between the magnetic disk and the recording head is 10 nm or less.

また、垂直磁気記録方式の磁気ディスクの場合は、より一層、磁気ディスクと記録ヘッドとの距離を小さくする必要があるが、磁気ディスクと記録ヘッドとの距離を小さくするためには、従来よりも表面粗さの低減された磁気ディスクを製造する必要がある。そして、このような磁気ディスクを製造するためには、その基板である磁気ディスク用ガラス基板の表面粗さを低減させる必要がある。   In the case of a perpendicular magnetic recording type magnetic disk, it is necessary to further reduce the distance between the magnetic disk and the recording head, but in order to reduce the distance between the magnetic disk and the recording head, it is necessary to There is a need to produce magnetic disks with reduced surface roughness. And in order to manufacture such a magnetic disk, it is necessary to reduce the surface roughness of the glass substrate for magnetic disks which is the board | substrate.

特開2001−319505号公報(図1)JP 2001-319505 A (FIG. 1)

ところが、所望の表面粗さが得られるように、十分に微細な研磨粒子を選択しても、許容レベルを超える表面粗さが基板に発生することが判明した。
本発明者が調査したところ、上記許容レベルを超える表面粗さの発生は、下定盤を支持する下定盤支持部の溝を介して排出される研磨液中の研磨剤が、下定盤と下定盤支持部との間に浸入し、ここで凝集してしまうためであることが判った。
However, it has been found that even when sufficiently fine abrasive particles are selected so that a desired surface roughness can be obtained, a surface roughness exceeding the allowable level occurs on the substrate.
As a result of investigation by the present inventor, the occurrence of surface roughness exceeding the allowable level is caused by the fact that the abrasive in the polishing liquid discharged through the groove of the lower surface plate support part supporting the lower surface plate is the lower surface plate and the lower surface plate. It was found that this was because it entered between the support part and aggregated here.

特許文献1に記載の研磨装置は、下定盤を支持する下定盤支持部に溝が形成してあるが、この部分を詳細に説明すると図3に示すようになっている。すなわち、下定盤201(特許文献1では符号2)を支持する下定盤支持部202(特許文献1では符号なし)の中心部から放射状に研磨液を排出するための溝203(特許文献1では符号なし)が多数形成してある。下定盤と上定盤の間に供給された研磨液の一部は、下定盤201の中央の孔201aから下定盤支持部202の溝203を流れて装置外部の貯留部に還流するようになっている。   In the polishing apparatus described in Patent Document 1, a groove is formed in a lower platen support portion that supports the lower platen. FIG. 3 shows this portion in detail. That is, a groove 203 (reference number in Patent Document 1) for discharging the polishing solution radially from the center of a lower surface plate support section 202 (reference number 2 in Patent Document 1) that supports the lower surface plate 201 (reference number 2 in Patent Document 1). (None) are formed. Part of the polishing liquid supplied between the lower surface plate and the upper surface plate flows from the center hole 201a of the lower surface plate 201 through the groove 203 of the lower surface plate support portion 202 and returns to the storage portion outside the apparatus. ing.

ところで、遊星歯車方式の研磨装置においては、通常、太陽歯車が下定盤の中央に形成された孔から突出しているので、研磨液をこの孔から下定盤支持部の溝に排出している。しかし、この場合、下定盤支持部の溝203を流れる研磨液が、下定盤201の下面と下定盤支持部の堤部204の上面との間隙に浸入し、研磨剤がここで凝集してしまうことがある。そして、研磨剤がいったん凝集してしまうと、そこを核として研磨剤がどんどん堆積して凝集し、下定盤を部分的に持ち上げて(浮き上がらせて)しまう。   By the way, in the planetary gear type polishing apparatus, the sun gear normally protrudes from a hole formed in the center of the lower surface plate, so that the polishing liquid is discharged from this hole into the groove of the lower surface plate support portion. However, in this case, the polishing liquid flowing in the groove 203 of the lower surface plate support portion enters the gap between the lower surface of the lower surface plate 201 and the upper surface of the bank portion 204 of the lower surface plate support portion, and the abrasive is aggregated here. Sometimes. Then, once the abrasive is agglomerated, the abrasive is accumulated and agglomerated with the core as the core, and the lower surface plate is partially lifted (raised).

下定盤が部分的に下定盤支持部から浮き上がると、上定盤によって圧力を加えながら研磨を行う際、研磨物にかかる圧力が下定盤の浮き上がった部分に強く作用して下定盤と上定盤の合致度がずれてしまう。
このように、下定盤と上定盤の合致度がずれた状態で磁気ディスク用ガラス基板等の研磨物を研磨すると、研磨物全体に対して均一な圧力を加えた状態での研磨が行えなくなり、所望の表面粗さを得ることができないという問題がある。
特に磁気ディスクを製造する場合、高記録密度を達成するために磁気ヘッドの浮上量の一層の低減が求められており、これを実現するためには、磁気ディスク用ガラス基板に対して、極めて高い平滑性が求められている。この平滑性とは、ガラス基板の主表面の粗さだけでなく、基板の端部の形状に対しても厳しい要求がある。
具体的には、例えば、ガラス基板の主表面の粗さ(Ra)としては、0.3nm以下のような厳しい条件が要求されており、下定盤と下定盤支持部との間に研磨砥粒が入り込んだだけでも上記要求を達成できないという問題を本発明者は見出した。
When the lower surface plate partially lifts from the lower surface plate support part, when polishing while applying pressure by the upper surface plate, the pressure applied to the polished material acts strongly on the raised surface of the lower surface plate and the lower surface plate and upper surface plate The degree of match is shifted.
In this way, if a polished object such as a glass substrate for a magnetic disk is polished in a state where the degree of matching between the lower surface plate and the upper surface plate is shifted, polishing with a uniform pressure applied to the entire polished material cannot be performed. There is a problem that a desired surface roughness cannot be obtained.
In particular, when manufacturing a magnetic disk, a further reduction in the flying height of the magnetic head is required in order to achieve a high recording density. To achieve this, it is extremely high compared to the glass substrate for a magnetic disk. Smoothness is required. This smoothness has strict requirements not only on the roughness of the main surface of the glass substrate but also on the shape of the edge of the substrate.
Specifically, for example, as the roughness (Ra) of the main surface of the glass substrate, severe conditions such as 0.3 nm or less are required, and abrasive grains are provided between the lower surface plate and the lower surface plate support part. The present inventor has found that the above requirement cannot be achieved even by entering.

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、下定盤と上定盤の合致度を維持した状態で磁気ディスク用ガラス基板を研磨し、所望の表面粗さの磁気ディスク用ガラス基板を得ることのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の提供、及び、下定盤支持部と下定盤との間隙に研磨液が浸入し、研磨剤がここで凝集してしまうことを防止することによって、下定盤と上定盤の間の距離が部分的に変化することを防いで下定盤と上定盤の合致度を向上させることができる研磨装置の提供を目的とする。   The present invention has been considered in view of the above circumstances, and a magnetic disk glass substrate having a desired surface roughness is polished by polishing a magnetic disk glass substrate in a state in which the degree of matching between the lower surface plate and the upper surface plate is maintained. By providing a method for producing a glass substrate for a magnetic disk that can be obtained, and by preventing the polishing liquid from entering the gap between the lower surface plate support part and the lower surface plate and aggregating the abrasive here, An object of the present invention is to provide a polishing apparatus that can prevent the distance between the lower surface plate and the upper surface plate from partially changing and improve the degree of matching between the lower surface plate and the upper surface plate.

上記目的を達成するため、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、被研磨物であるガラス基板を狭持する上定盤及び下定盤との間に研磨液を供給し、前記ガラス基板を研磨する研磨装置を用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造を行う方法において、前記下定盤と上定盤との合致度を維持しながらガラス基板を研磨する研磨工程を含む方法としてある。   In order to achieve the above object, a method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention supplies a polishing liquid between an upper surface plate and a lower surface plate that sandwich a glass substrate as an object to be polished, and the glass substrate In the method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk using a polishing apparatus for polishing the substrate, the method includes a polishing step of polishing the glass substrate while maintaining the degree of coincidence between the lower surface plate and the upper surface plate.

本発明においては、前記研磨工程において、前記下定盤とこの下定盤を支持する下定盤支持部との間隙に、前記研磨液が浸入するのを防止しながら前記ガラス基板を研磨することが好ましい。
また、前記研磨液が含む研磨砥粒の平均粒子径が3μm以下であることが好ましく、その研磨砥粒が、二酸化ケイ素であることが好ましい。
前記研磨工程では、ガラス基板の表面粗さ(Ra)が0.3nm以下になるように研磨することが好ましい。
In the present invention, it is preferable that in the polishing step, the glass substrate is polished while preventing the polishing liquid from entering the gap between the lower surface plate and the lower surface plate supporting portion that supports the lower surface plate.
Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the abrasive grain which the said polishing liquid contains is 3 micrometers or less, and it is preferable that the abrasive grain is silicon dioxide.
In the polishing step, polishing is preferably performed so that the surface roughness (Ra) of the glass substrate is 0.3 nm or less.

本発明の磁気ディスク製造方法は、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法で製造し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工程を含む方法としてある。   The magnetic disk manufacturing method of the present invention is a method including a step of forming at least a magnetic layer on the surface of the magnetic disk glass substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate.

また、上記目的を達成するため本発明の研磨装置は、被研磨物を狭持する上定盤及び下定盤と、前記下定盤を支持する下定盤支持部と、前記上定盤及び下定盤との間に研磨液を供給する研磨液供給部とを備えた研磨装置において、
前記下定盤と前記下定盤支持部との間隙へ前記研磨液が浸入するのを防止するためのシール手段を設けた構成としてある。
In order to achieve the above object, the polishing apparatus of the present invention includes an upper surface plate and a lower surface plate that sandwich an object to be polished, a lower surface plate support portion that supports the lower surface plate, the upper surface plate and a lower surface plate, In a polishing apparatus provided with a polishing liquid supply unit for supplying a polishing liquid between
Sealing means is provided for preventing the polishing liquid from entering the gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion.

研磨装置をこのように構成すれば、下定盤と下定盤支持部の間隙に研磨液が浸入し研磨剤が凝集することがないので、下定盤と上定盤の合致度を維持することができる。したがって、この研磨装置を用いて研磨を行えば、所望の表面粗さの研磨物を得ることができる。   If the polishing apparatus is configured in this way, the polishing liquid does not enter the gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion and the abrasive does not aggregate, so that the degree of matching between the lower surface plate and the upper surface plate can be maintained. . Therefore, if polishing is performed using this polishing apparatus, a polished product having a desired surface roughness can be obtained.

前記研磨装置が、前記下定盤の中央に形成された孔から太陽歯車が突出する遊星歯車方式の研磨装置である場合には、前記シール手段を、前記下定盤と前記太陽歯車との間に設けることが好ましい。
前記下定盤のほぼ中央から外周面に貫通する貫通孔を、少なくとも一つ以上前記下定盤に設けることが好ましく、この場合、前記シール手段を前記貫通孔の前記下定盤上面の入り口よりも中心側に設けることが好ましい。
When the polishing apparatus is a planetary gear type polishing apparatus in which a sun gear protrudes from a hole formed in the center of the lower surface plate, the sealing means is provided between the lower surface plate and the sun gear. It is preferable.
It is preferable to provide at least one or more through holes penetrating from the approximate center of the lower surface plate to the outer peripheral surface in the lower surface plate. In this case, the sealing means is located more centrally than the entrance of the upper surface of the lower surface plate. It is preferable to provide in.

また、本発明の研磨装置においては、前記シール手段を、断面V字形状のVリングとすることが好ましく、前記Vリングを、フランジ部材を介して取り付けることが特に好ましい。
シール手段としてVリングを用いると、シール手段が、回転部と接触する部分の面積を小さくすることができるので、長時間研磨装置を動作させてもシール手段の磨耗が少ない。これによって、長期間にわたって表面粗さの低減された研磨物の研磨を可能とする。
さらに、フランジ部材を介してVリングを取り付けると、Vリングの着脱が容易となってメンテナンスを短時間で行うことができる。
In the polishing apparatus of the present invention, the sealing means is preferably a V-ring having a V-shaped cross section, and the V-ring is particularly preferably attached via a flange member.
When a V-ring is used as the sealing means, the area of the portion in contact with the rotating portion of the sealing means can be reduced, so that the wear of the sealing means is small even if the polishing apparatus is operated for a long time. As a result, it is possible to polish a polished object having a reduced surface roughness over a long period of time.
Further, when the V-ring is attached via the flange member, the V-ring can be easily attached and detached, and maintenance can be performed in a short time.

また、本発明の研磨装置においては、前記シール手段を、前記下定盤の外周下端に形成した遮蔽部材とすることもできる。
このようにすると、下定盤及び下定盤支持部の外周面側から両者の間隙に入り込もうとする研磨液を遮断することができる。
In the polishing apparatus of the present invention, the sealing means may be a shielding member formed at the lower end of the outer periphery of the lower surface plate.
If it does in this way, the polishing liquid which tries to enter into the gap | interval of both from the outer peripheral surface side of a lower surface plate and a lower surface plate support part can be interrupted | blocked.

本発明によれば、下定盤と下定盤支持部の間隙への研磨液の浸入を確実に防ぐことができるので、下定盤と下定盤支持部の間隙において研磨剤が凝集することを防止する。
したがって、表面粗さの低減した研磨物、例えば、磁気ディスク用ガラス基板を歩留まりよく得ることができる。また、下定盤と上定盤の合致度を変動させることなくガラス基板を研磨することができるので磁気ディスク用ガラス基板の端部形状も良好にすることができる。
According to the present invention, since it is possible to reliably prevent the polishing liquid from entering the gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion, it is possible to prevent the abrasive from aggregating in the gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion.
Therefore, it is possible to obtain a polished product with reduced surface roughness, for example, a magnetic disk glass substrate with a high yield. Further, since the glass substrate can be polished without changing the degree of coincidence between the lower surface plate and the upper surface plate, the shape of the end portion of the glass substrate for a magnetic disk can be improved.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
[研磨装置の説明]
まず、本発明の実施形態に係る研磨装置について、図1及び図2を参照して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Description of polishing apparatus]
First, a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1は、研磨装置の断面図、図2は、図1の要部を説明するための拡大断面図である。
これらの図に示すように、研磨装置は、下定盤10、上定盤20、太陽歯車30、内歯歯車40、キャリア50、研磨液供給部60などで構成される遊星歯車方式の研磨加工部を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a polishing apparatus, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view for explaining a main part of FIG.
As shown in these drawings, the polishing apparatus includes a planetary gear type polishing processing unit including a lower surface plate 10, an upper surface plate 20, a sun gear 30, an internal gear 40, a carrier 50, a polishing liquid supply unit 60, and the like. It has.

下定盤10は、円環状の水平な上面を有する円盤部材であり、その上面には研磨パッド11が貼り付けられている。下定盤10の下面は、垂直軸A(研磨加工部の中心を通る垂直軸)を中心として回転可能な下定盤支持部12に固定されている。下定盤支持部12は、下定盤回転駆動部13と連係されており、その駆動に応じて回転し、下定盤10を回転動作させる。
なお、下定盤10は、回転しないように固定してもよい。
The lower surface plate 10 is a disk member having an annular horizontal upper surface, and a polishing pad 11 is attached to the upper surface. The lower surface of the lower surface plate 10 is fixed to a lower surface plate support 12 that can rotate about a vertical axis A (a vertical axis that passes through the center of the polishing portion). The lower surface plate support unit 12 is linked to the lower surface plate rotation drive unit 13, and rotates according to the drive to rotate the lower surface plate 10.
The lower surface plate 10 may be fixed so as not to rotate.

上定盤20は、円環状の水平な下面を有する円盤部材であり、下定盤10と対向する下面には、研磨パッド21が貼り付けられている。上定盤20の上面は、垂直軸Aを中心として回転可能な上定盤支持部22に固定されている。上定盤支持部22は、上定盤回転駆動部23に連係されており、その駆動に応じて回転し、上定盤20を回転動作させる。
また、上定盤20及び上定盤支持部22は、垂直軸Aに沿って昇降自在に支持されるとともに、図示しない連結具を介して上定盤昇降駆動部24の駆動に応じて昇降動作される。
なお、上定盤20は、回転しないように固定してもよい。
The upper surface plate 20 is a disk member having an annular horizontal lower surface, and a polishing pad 21 is attached to the lower surface facing the lower surface plate 10. The upper surface of the upper surface plate 20 is fixed to an upper surface plate support portion 22 that can rotate about the vertical axis A. The upper surface plate support unit 22 is linked to the upper surface plate rotation driving unit 23, and rotates according to the drive to rotate the upper surface plate 20.
Further, the upper surface plate 20 and the upper surface plate support portion 22 are supported so as to be movable up and down along the vertical axis A, and are moved up and down in accordance with the drive of the upper surface plate lifting and lowering drive portion 24 via a connector (not shown). Is done.
The upper surface plate 20 may be fixed so as not to rotate.

太陽歯車30は、研磨加工部の中央位置に回転可能に設けられており、太陽歯車回転駆動部31の駆動に応じて、駆動軸32を介して回転動作される。ただし、内歯歯車40を回転動作させる場合は、太陽歯車30を回転しないように固定してもよい。
また、本実施形態の太陽歯車30は、側面部に歯列が一体形成された平歯車であるが、ピン歯車等としてもよい。
The sun gear 30 is rotatably provided at the center position of the polishing unit, and is rotated through a drive shaft 32 in accordance with the drive of the sun gear rotation drive unit 31. However, when rotating the internal gear 40, the sun gear 30 may be fixed so as not to rotate.
Moreover, although the sun gear 30 of the present embodiment is a spur gear in which a tooth row is integrally formed on a side surface portion, it may be a pin gear or the like.

内歯歯車40は、内周側に歯列を有するリング状の歯車であり、太陽歯車30の外方に同心円状に配置されている。本実施形態の内歯歯車40は、回転しないように固定されているが、垂直軸Aを中心として回転可能とし、内歯歯車回転駆動部(図示せず)の駆動に応じて、回転動作するようにしてもよい。
また、内歯歯車においても、平歯車のほか、ピン歯車等を用いてもよい。
The internal gear 40 is a ring-shaped gear having a tooth row on the inner peripheral side, and is arranged concentrically outside the sun gear 30. The internal gear 40 of the present embodiment is fixed so as not to rotate, but is rotatable about the vertical axis A and rotates according to the drive of an internal gear rotation drive unit (not shown). You may do it.
Further, in the internal gear, a pin gear or the like may be used in addition to the spur gear.

キャリア(遊星歯車)50は、外周部に歯列を有する薄板状の円盤部材であり、被研磨物を保持するためのワーク保持孔50aが一個あるいは複数個形成されている。
なお、キャリア50は、キャリアに形成された孔に、被研磨物の保持具をゆるく挿入して使用するダブルキャリア方式のものであってもよい。
The carrier (planetary gear) 50 is a thin plate-like disk member having a tooth row on the outer peripheral portion, and one or a plurality of workpiece holding holes 50a for holding an object to be polished are formed.
The carrier 50 may be of a double carrier type in which a holder for the object to be polished is loosely inserted into a hole formed in the carrier.

研磨加工部には、通常、複数個のキャリア50が配置される。これらのキャリア50は、太陽歯車30及び内歯歯車40に噛み合い、太陽歯車30又は内歯歯車40の回転に応じて、太陽歯車30の周囲を公転しつつ自転する。
つまり、キャリア50に保持された被研磨物を上定盤20及び下定盤10で挟持し、この状態でキャリア50を公転及び自転させることにより、被研磨物の上下両面が研磨加工される。
A plurality of carriers 50 are usually arranged in the polishing portion. These carriers 50 mesh with the sun gear 30 and the internal gear 40 and rotate while revolving around the sun gear 30 according to the rotation of the sun gear 30 or the internal gear 40.
That is, the upper and lower surfaces of the object to be polished are polished by holding the object to be polished held by the carrier 50 between the upper surface plate 20 and the lower surface plate 10 and revolving and rotating the carrier 50 in this state.

このような研磨加工部では、通常、上定盤20及び下定盤10の外径が内歯歯車40の内径よりも小さくなっており、太陽歯車30と内歯歯車40との間で、かつ上定盤20と下定盤10とに挟まれるドーナツ状の領域が実際の研磨領域となる。   In such a polished portion, the outer diameters of the upper surface plate 20 and the lower surface plate 10 are usually smaller than the inner diameter of the internal gear 40, and between the sun gear 30 and the internal gear 40 and above A donut-shaped region sandwiched between the surface plate 20 and the lower surface plate 10 is an actual polishing region.

研磨液供給部60は、研磨液を貯溜する研磨液貯留部61と、この研磨液貯留部61に貯溜された研磨液を、上定盤20と下定盤10との間の研磨領域に供給する研磨液供給路となる複数のチューブ62とを備えている。
研磨液貯留部61は、水平面上において環状に形成されており、複数の支柱部材63を介して、上定盤支持部22の上方位置に設けられている。
The polishing liquid supply unit 60 supplies a polishing liquid storage unit 61 that stores the polishing liquid, and supplies the polishing liquid stored in the polishing liquid storage unit 61 to a polishing region between the upper surface plate 20 and the lower surface plate 10. And a plurality of tubes 62 serving as polishing liquid supply paths.
The polishing liquid reservoir 61 is formed in an annular shape on a horizontal plane, and is provided above the upper surface plate support 22 via a plurality of support members 63.

上定盤支持部22、上定盤20及び研磨パッド21には、互に連通する貫通孔22a、20a、21aが複数形成されており、ここに各チューブ62の上端部が接続される。これにより、研磨液貯留部61に貯溜された研磨液が、チューブ62及び貫通孔22a、20a、21aを介して、上定盤20と下定盤10との間の研磨領域に供給される。   A plurality of through holes 22 a, 20 a, and 21 a communicating with each other are formed in the upper surface plate support portion 22, the upper surface plate 20, and the polishing pad 21, and the upper ends of the tubes 62 are connected thereto. Thereby, the polishing liquid stored in the polishing liquid storage part 61 is supplied to the polishing region between the upper surface plate 20 and the lower surface plate 10 through the tube 62 and the through holes 22a, 20a, and 21a.

[研磨液]
研磨液としては、微細な研磨粒子を液体中に分散させたものが一般的に用いられる。
研磨粒子は、例えば、炭化珪素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、コロイダルシリカなどであり、被研磨物の材質、加工表面粗さなどに応じて適宜選択される。
これらの研磨粒子は、水、酸性溶液、アルカリ性溶液などの液体中に分散され、研磨液とされる。
また、研磨粒子(研磨砥粒)の大きさについては、限定されるものではないが、本研磨装置は、小さい粒径の研磨粒子を用いて、極めて平滑性の高い被研磨物(特に磁気ディスク用ガラス基板)を得る場合に好適である。特に、研磨砥粒として、平均粒子径が3μm以下のものを使用すると、被研磨物に極めて平滑性を求める場合に、本研磨装置は、特に好適である。
[Polishing liquid]
As the polishing liquid, one in which fine abrasive particles are dispersed in a liquid is generally used.
The abrasive particles are, for example, silicon carbide, aluminum oxide, cerium oxide, zirconium oxide, manganese oxide, colloidal silica, and the like, and are appropriately selected according to the material of the object to be polished, the processed surface roughness, and the like.
These abrasive particles are dispersed in a liquid such as water, an acidic solution, or an alkaline solution to obtain a polishing liquid.
Further, the size of the abrasive particles (abrasive abrasive grains) is not limited, but the present polishing apparatus uses an abrasive particle having a small particle diameter to provide an extremely smooth object to be polished (especially a magnetic disk). It is suitable when obtaining a glass substrate for use. In particular, when polishing grains having an average particle diameter of 3 μm or less are used, this polishing apparatus is particularly suitable when extremely smoothness is required for an object to be polished.

[被研磨物]
本発明は、平板状の基板を被研磨物とした平面研磨に有用である。平面研磨には、両面研磨及び片面研磨が含まれる。
このような被研磨物としては、リソグラフィに用いるフォトマスクを形成するためのフォトマスクブランク用基板、液晶表示装置を形成するための基板、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの情報記録媒体を形成するための基板、半導体ウエハーなどが挙げられる。
[Polished object]
The present invention is useful for planar polishing using a flat substrate as an object to be polished. Surface polishing includes double-side polishing and single-side polishing.
As such an object to be polished, an information recording medium such as a photomask blank substrate for forming a photomask used for lithography, a substrate for forming a liquid crystal display device, a magnetic disk, an optical disk, or a magneto-optical disk is formed. For example, a semiconductor wafer or the like.

また、被研磨物の形状としては、矩形、円形、円盤、ブロック形状などが挙られる。
また、被研磨物の材料としては、ガラス、結晶化ガラス、シリコン、化合物半導体(炭化珪素やGaAsなど)、金属(アルミニウム、チタン、プラチナなど)、カーボンなどが挙げられる。
特に、表面粗さがデバイス性能に影響する磁気ディスク用ガラス用基板の研磨に有用である。
特に、表面粗さ(Ra)が0.3nm以下、好ましくは0.2nm以下、さらに好ましくは0.1nm以下(AFMで測定)の平滑性が要求される場合において、本発明は特に好適である。特に、好適な例として磁気ディスク用ガラス基板が挙げられる。
Examples of the shape of the object to be polished include a rectangle, a circle, a disk, and a block shape.
Examples of the material of the object to be polished include glass, crystallized glass, silicon, compound semiconductors (such as silicon carbide and GaAs), metals (such as aluminum, titanium, and platinum), and carbon.
In particular, it is useful for polishing glass substrates for magnetic disks whose surface roughness affects device performance.
In particular, the present invention is particularly suitable when the surface roughness (Ra) is 0.3 nm or less, preferably 0.2 nm or less, more preferably 0.1 nm or less (measured by AFM). . In particular, a glass substrate for a magnetic disk is mentioned as a suitable example.

次に、本実施形態に係る研磨装置の要部について、図2を参照して説明する。
太陽歯車が下定盤の中央に形成された孔から突出している遊星歯車方式の研磨装置においては、下定盤と太陽歯車の間に研磨液が流れ込むことになる。したがって、本発明は、下定盤と太陽歯車との間をシール手段によって封止することにより、下定盤と下定盤支持部との間隙に研磨液が浸入しないようにしている。
[シ−ル手段]
図1及び図2に示すように、研磨装置の下定盤10の中心の孔にはフランジ部材14が設けてある。このフランジ部材14は太陽歯車30の下方に位置するよう形成されており、軸受を介して駆動軸32を支承している。
また、フランジ部材14の内周側には、中心側が高くなる階段部14aが形成されており、さらにその外周側には、周溝14bが形成されている。そして、フランジ部材14の階段部14aには、断面がV字状のシールリングいわゆるVリング15が取り付けてある。このVリング15は、太陽歯車30の下面と接触しており、研磨液が下定盤10と太陽歯車30との間に入り込まないようにしている。
シール用のリングとしては、Vリングのほか、例えば、Oリングなどを使用することもできる。ただし、太陽歯車30の下面との接触面積を考慮すると、接触面積が少なく長期間使用可能なVリングを用いることが好ましい。
また、階段部とVリングの数は、複数にすることもできる。
このようにすると、下定盤と下定盤支持部との間隙に研磨液が浸入し、ここで研磨剤が凝集することがないので、下定盤と上定盤の合致度のずれを防止し、被研磨物の表面粗さを低減させることがない。
Next, the main part of the polishing apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG.
In the planetary gear type polishing apparatus in which the sun gear protrudes from the hole formed in the center of the lower surface plate, the polishing liquid flows between the lower surface plate and the sun gear. Therefore, according to the present invention, the sealing liquid is sealed between the lower surface plate and the sun gear so that the polishing liquid does not enter the gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion.
[Sealing means]
As shown in FIGS. 1 and 2, a flange member 14 is provided in the center hole of the lower surface plate 10 of the polishing apparatus. The flange member 14 is formed to be positioned below the sun gear 30 and supports the drive shaft 32 via a bearing.
Further, a stepped portion 14a having a higher center side is formed on the inner peripheral side of the flange member 14, and a peripheral groove 14b is formed on the outer peripheral side thereof. A seal ring so-called V-ring 15 having a V-shaped cross section is attached to the stepped portion 14 a of the flange member 14. The V-ring 15 is in contact with the lower surface of the sun gear 30 so that the polishing liquid does not enter between the lower surface plate 10 and the sun gear 30.
As the ring for sealing, in addition to the V-ring, for example, an O-ring can be used. However, considering the contact area with the lower surface of the sun gear 30, it is preferable to use a V-ring that has a small contact area and can be used for a long time.
Further, the number of the staircase portions and the V rings can be plural.
In this way, the polishing liquid enters the gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion, and the abrasive does not aggregate here. The surface roughness of the polished article is not reduced.

また、フランジ部材14の周溝14bには、貫通孔16の入口16aが形成してある。貫通孔16は、フランジ部材14に形成した入口16aに連接するとともに、下定盤10の内部において半径方向に貫通して設けてある。貫通孔16の出口16bは下定盤10の外周面に設けてある。この貫通孔16は一本に限らず、放射状に複数本設けてもよい。
このような貫通孔16を設けると、下定盤10の中心側に流れ込んだ研磨液は、フランジ部材の14の周溝14bに集められ、貫通孔16を介して下定盤10の外に排出される。したがって、下定盤10と太陽歯車30の間には僅かな研磨液しか流れていかないので、シール用のリングを簡単なものとしても十分なシールを行うことができる。また、研磨時に供給され下定盤の中央側に流れてきた研磨液を下定盤のほぼ中央から排出することができる。したがって、シール手段に向かって流れ込む研磨液を少量とすることができるので、シール手段を簡単なものとすることができる。
Further, an inlet 16 a of the through hole 16 is formed in the circumferential groove 14 b of the flange member 14. The through-hole 16 is connected to an inlet 16 a formed in the flange member 14 and is provided so as to penetrate in the radial direction inside the lower surface plate 10. The outlet 16 b of the through hole 16 is provided on the outer peripheral surface of the lower surface plate 10. The number of through holes 16 is not limited to one, and a plurality of through holes 16 may be provided radially.
When such a through hole 16 is provided, the polishing liquid flowing into the center side of the lower surface plate 10 is collected in the circumferential groove 14 b of the flange member 14 and is discharged out of the lower surface plate 10 through the through hole 16. . Accordingly, since only a small amount of polishing liquid flows between the lower surface plate 10 and the sun gear 30, sufficient sealing can be performed even if the sealing ring is simple. Further, the polishing liquid supplied at the time of polishing and flowing to the center side of the lower platen can be discharged from almost the center of the lower platen. Accordingly, since the amount of polishing liquid flowing toward the sealing means can be reduced, the sealing means can be simplified.

図1及び図2の実施形態では、フランジ部材14を下定盤10と別個に設け結合した構成としてあるので、下定盤10とフランジ部材14との接合面、及び貫通孔連接部にOリング17a,17bを設けてある。このようにすると、接合面及び貫通孔連接部からの研磨液の漏洩を防ぎ、下定盤10と下定盤支持部12の間隙への研磨液の浸入を確実に防ぐことができる。
なお、フランジ部材14を下定盤10と一体に形成してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, since the flange member 14 is separately provided and coupled to the lower surface plate 10, an O-ring 17a, a connecting surface between the lower surface plate 10 and the flange member 14, and a through hole connecting portion are provided. 17b is provided. In this way, it is possible to prevent the polishing liquid from leaking from the joint surface and the through hole connecting portion, and to reliably prevent the polishing liquid from entering the gap between the lower surface plate 10 and the lower surface plate support portion 12.
The flange member 14 may be formed integrally with the lower surface plate 10.

下定盤10の外周下端には、全周にわたって、遮蔽部材18が設けてある。
この遮蔽部材18は、板状部材が下定盤10の下端から垂下して設けられ、下定盤10と下定盤支持部12の境を覆っている。このようにして、下定盤10の研磨面及び貫通孔16の出口16bから排出される研磨液が、下定盤10と下定盤支持部12の間隙に浸入することを防いでいる。
このように、下定盤10と下定盤支持部12の間隙に外周方向からも研磨液が浸入しないようにすることによって、下定盤10と下定盤支持部12の間隙への研磨液の浸入を完全に防ぐことができる。
A shielding member 18 is provided at the outer peripheral lower end of the lower surface plate 10 over the entire circumference.
The shielding member 18 is provided with a plate-like member suspended from the lower end of the lower surface plate 10 and covers the boundary between the lower surface plate 10 and the lower surface plate support portion 12. In this way, the polishing liquid discharged from the polishing surface of the lower surface plate 10 and the outlet 16 b of the through hole 16 is prevented from entering the gap between the lower surface plate 10 and the lower surface plate support portion 12.
Thus, by preventing the polishing liquid from entering the gap between the lower surface plate 10 and the lower surface plate support portion 12 from the outer peripheral direction, the polishing liquid completely enters the gap between the lower surface plate 10 and the lower surface plate support portion 12. Can be prevented.

なお、図示は省略するが、排出された研磨液は、所定の回収路を経由して、タンクに回収された後、ポンプ及びフィルタが介在する還元路を経由して、再び研磨液貯留部61に送られる。   Although not shown, the discharged polishing liquid is collected in the tank via a predetermined recovery path, and then again returned to the polishing liquid reservoir 61 via a reduction path intervening with a pump and a filter. Sent to.

本発明の研磨装置の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、研磨装置の形態によっては、下定盤10の内周側において、下定盤10と太陽歯車30との間に形成したシール手段だけ、あるいは下定盤の外周側において、下定盤12の下端に設けた遮蔽部材18からなるシール手段だけを採用してもよい。
Although one embodiment of the polishing apparatus of the present invention has been described, the present invention is not limited to this embodiment.
For example, depending on the form of the polishing apparatus, only the sealing means formed between the lower surface plate 10 and the sun gear 30 is provided on the inner peripheral side of the lower surface plate 10, or provided at the lower end of the lower surface plate 12 on the outer peripheral side of the lower surface plate. Alternatively, only sealing means comprising the shielding member 18 may be employed.

[磁気ディスク用ガラス基板の製造方法]
つぎに、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にかかる一実施形態について説明する。
まず、下定盤10、上定盤20、太陽歯車30(内歯歯車40)の回転が停止した状態で、上定盤20を上昇させ、下定盤10と上定盤20を離間させる。この状態で、キャリア50のワーク保持孔50aに磁気ディスク用ガラス基板をセットする。
[Method of manufacturing glass substrate for magnetic disk]
Next, an embodiment according to the method for producing a glass substrate for a magnetic disk of the present invention will be described.
First, in a state where the rotation of the lower surface plate 10, the upper surface plate 20, and the sun gear 30 (internal gear 40) is stopped, the upper surface plate 20 is raised and the lower surface plate 10 and the upper surface plate 20 are separated. In this state, a magnetic disk glass substrate is set in the work holding hole 50a of the carrier 50.

上定盤20を下降させて、キャリア50に保持された磁気ディスク用ガラス基板を上定盤20及び下定盤10で挟み、研磨液供給部60から研磨領域に研磨液を供給するとともに、下定盤10、上定盤20、太陽歯車30(内歯歯車40)を回転動作させ、研磨加工を開始する。
磁気ディスク用ガラス基板を保持したキャリア50は、太陽歯車30(内歯歯車40)の回転動作に応じて、太陽歯車30の周囲を公転しつつ自転する。
The upper surface plate 20 is lowered, the glass substrate for magnetic disk held by the carrier 50 is sandwiched between the upper surface plate 20 and the lower surface plate 10, and the polishing liquid is supplied from the polishing liquid supply unit 60 to the polishing region, and the lower surface plate 10. The upper surface plate 20 and the sun gear 30 (internal gear 40) are rotated to start polishing.
The carrier 50 holding the magnetic disk glass substrate rotates while revolving around the sun gear 30 according to the rotation operation of the sun gear 30 (internal gear 40).

本実施形態では、研磨加工中下定盤10の中心側に流れていった研磨液を周溝14bに集め、この周溝14bに形成した入口16aから貫通孔16を介して下定盤10外側に排出する。このとき、下定盤10と太陽歯車30の間から浸入しようとする研磨液は、Vリングによってその侵入が阻止される。
また、下定盤10の外周側に流れていった研磨液及び貫通孔16を介して出口16bから排出された研磨液は、遮蔽部材18に遮られて下定盤10と下定盤支持部12の間隙に浸入することなく外部に排出される。
本発明の実施形態では、このような、研磨工程を含む製造方法で磁気ディスク用ガラス基板を製造する。
In the present embodiment, the polishing liquid that has flowed to the center side of the lower surface plate 10 during polishing is collected in the circumferential groove 14b and discharged to the outside of the lower surface plate 10 through the through hole 16 from the inlet 16a formed in the circumferential groove 14b. To do. At this time, the V-ring prevents the polishing liquid from entering between the lower surface plate 10 and the sun gear 30 from entering.
Further, the polishing liquid that has flowed to the outer peripheral side of the lower surface plate 10 and the polishing liquid discharged from the outlet 16 b through the through hole 16 are blocked by the shielding member 18, and the gap between the lower surface plate 10 and the lower surface plate support portion 12. It is discharged outside without entering.
In the embodiment of the present invention, the magnetic disk glass substrate is manufactured by such a manufacturing method including a polishing step.

〔実施例〕
以下に、本発明にかかる研磨装置を用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造を行う一例について説明する。
本実施例では、以下の(1)〜(10)の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板、及び垂直磁気記録ディスクを製造した。
(1)形状加工工程
まず、アモルファスガラスからなる多成分系のガラス基板を用意した。ガラスの硝種はアルミノシリケートガラスであり、具体的な化学組成は、SiO2が63.5重量%、Al23が14.2重量%、Na2Oが10.4重量%、Li2Oが5.4重量%、ZrO2が6.0重量%、Sb23が0.4重量%、As23が0.1重量%とした。
このガラス基板は、ダイレクトプレス法で成形し、ディスク状のガラス基板とした。そして、砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔をあけ、中心部に円孔を有するディスク状のガラス基板とした。さらに、外周端面および内周端面に面取加工を施した。
〔Example〕
Below, an example which manufactures the glass substrate for magnetic discs using the polish device concerning the present invention is explained.
In this example, a glass substrate for a magnetic disk and a perpendicular magnetic recording disk were manufactured through the following steps (1) to (10).
(1) Shape processing step First, a multicomponent glass substrate made of amorphous glass was prepared. The glass type of the glass is aluminosilicate glass, and the specific chemical composition is 63.5 wt% for SiO 2 , 14.2 wt% for Al 2 O 3, 10.4 wt% for Na 2 O, Li 2 O. Was 5.4% by weight, ZrO 2 was 6.0% by weight, Sb 2 O 3 was 0.4% by weight, and As 2 O 3 was 0.1% by weight.
This glass substrate was formed by a direct press method to obtain a disk-shaped glass substrate. And the hole was made in the center part of the glass substrate using the grindstone, and it was set as the disk-shaped glass substrate which has a circular hole in the center part. Further, the outer peripheral end face and the inner peripheral end face were chamfered.

(2)端面研磨工程
続いて、ガラス基板を回転させながら、ブラシ研磨によりガラス基板の端面(内周、外周)の表面粗さを、最大高さ(Rmax)で1.0μm程度、算術平均粗さ(Ra)で0.3μm程度になるように研磨した。
(2) End face polishing step Subsequently, the surface roughness of the end face (inner circumference, outer circumference) of the glass substrate by brush polishing while rotating the glass substrate is about 1.0 μm at the maximum height (Rmax), arithmetic average roughness The thickness (Ra) was polished to about 0.3 μm.

(3)研削工程
続いて、#1000の粒度の砥粒を用いて、主表面の平坦度が3μm、Rmaxが2μm程度、Raが0.2μm程度となるようにガラス基板表面を研削した。ここで平坦度とは、基板表面の最も高い部分と、最も低い部分との上下方向(表面に垂直な方向)の距離(高低差)であり、平坦度測定装置で測定した。また、Rmax、及びRaは、原子間力顕微鏡(AFM)(デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ)にて測定した。
(3) Grinding Step Subsequently, the surface of the glass substrate was ground by using # 1000 abrasive grains so that the flatness of the main surface was 3 μm, Rmax was about 2 μm, and Ra was about 0.2 μm. Here, the flatness is a distance (height difference) in the vertical direction (direction perpendicular to the surface) between the highest portion and the lowest portion of the substrate surface, and was measured by a flatness measuring device. Rmax and Ra were measured with an atomic force microscope (AFM) (Digital Instruments Nanoscope).

(4)予備研磨工程
続いて、一度に100枚〜200枚のガラス基板の両主表面を研磨できる研磨装置を用いて予備研磨工程を実施した。研磨パッドには、硬質ポリッシャを用いた。研磨パッドには、予め酸化ジルコニウムと酸化セリウムとを含ませてあるものを使用した。
予備研磨工程における研磨液は、水に、平均粒径が1.1μmの酸化セリウム研磨砥粒を混合することにより作成した。なお、グレイン径が4μmを超える研磨砥粒は予め除去した。研磨液を測定したところ、研磨液に含有される研磨砥粒の最大値は3.5μm、平均値は1.1μm、D50値は1.1μmであった。
その他、ガラス基板に加える荷重は80〜100g/cm2とし、ガラス基板の表面部の除去厚は20〜40μmとした。
(4) Pre-polishing step Subsequently, the pre-polishing step was performed using a polishing apparatus capable of polishing both main surfaces of 100 to 200 glass substrates at a time. A hard polisher was used for the polishing pad. A polishing pad previously containing zirconium oxide and cerium oxide was used.
The polishing liquid in the preliminary polishing step was prepared by mixing water with cerium oxide polishing abrasive grains having an average particle diameter of 1.1 μm. The abrasive grains having a grain diameter exceeding 4 μm were previously removed. When the polishing liquid was measured, the maximum value of the abrasive grains contained in the polishing liquid was 3.5 μm, the average value was 1.1 μm, and the D50 value was 1.1 μm.
In addition, the load applied to the glass substrate was 80 to 100 g / cm 2, and the removal thickness of the surface portion of the glass substrate was 20 to 40 μm.

(5)鏡面研磨工程
続いて、上記実施形態にかかる研磨装置を用いて、鏡面研磨工程を実施した。研磨パッドには、軟質ポリシャを用いた。
鏡面研磨工程における研磨液は、超純水に、硫酸と酒石酸とを加え、さらにグレイン径が40nmのコロイド状シリカ粒子を加えて作製した。この際、研磨液中の硫酸濃度を0.15重量%とし、研磨液のpH値を2.0とした。また、酒石酸の濃度は0.8重量%とし、コロイド状シリカ粒子の含有量は10重量%とした。研磨液の電気伝導度を測定したところ6mS/cmであった。
なお、鏡面研磨処理に際して、研磨液のpH値には変動がなく、ほぼ一定に保持できた。本実施例においては、ガラス基板の表面に供給した研磨液を、ドレインを用いて回収し、メッシュ状フィルタで異物を除去して清浄化し、その後再びガラス基板に供給することにより再利用した。
鏡面研磨工程における研磨加工速度は0.25μm/分であり、上述の条件において有利な研磨加工速度を実現できることが判った。なお、研磨加工速度とは、所定鏡面に仕上げるために必要なガラス基板の厚さの削減量(加工取代)を、所要研磨加工時間で割ることにより求めた。
(5) Mirror polishing process Subsequently, the mirror polishing process was implemented using the polisher concerning the above-mentioned embodiment. A soft polisher was used for the polishing pad.
The polishing liquid in the mirror polishing step was prepared by adding sulfuric acid and tartaric acid to ultrapure water, and further adding colloidal silica particles having a grain diameter of 40 nm. At this time, the sulfuric acid concentration in the polishing liquid was set to 0.15% by weight, and the pH value of the polishing liquid was set to 2.0. The concentration of tartaric acid was 0.8% by weight, and the content of colloidal silica particles was 10% by weight. The electrical conductivity of the polishing liquid was measured and found to be 6 mS / cm.
In the mirror polishing process, the pH value of the polishing liquid was not changed and could be kept almost constant. In this example, the polishing liquid supplied to the surface of the glass substrate was collected using a drain, cleaned by removing foreign substances with a mesh filter, and then reused by supplying it to the glass substrate again.
The polishing speed in the mirror polishing process is 0.25 μm / min, and it has been found that an advantageous polishing speed can be realized under the above-described conditions. The polishing speed was determined by dividing the amount of reduction in glass substrate thickness (processing allowance) required for finishing to a predetermined mirror surface by the required polishing time.

(6)鏡面研磨処理後の洗浄工程
続いて、ガラス基板を、濃度3〜5wt%のNaOH水溶液に浸漬してアルカリ洗浄を行った。なお、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水、純水、イソプロピルアルコール(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。洗浄後のガラス基板の表面をAFM(デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ)により観察したところ、最大山高さ(Rp)は1.8nm、算術平均粗さ(Ra)は0.25nmであった。また、コロイダルシリカ研磨砥粒の付着は確認されなかった。また、ステンレスや鉄などの異物も発見されなかった。さらに、端部形状も良好であった。
(6) Cleaning step after mirror polishing treatment Subsequently, the glass substrate was immersed in an aqueous NaOH solution having a concentration of 3 to 5 wt% to perform alkali cleaning. Cleaning was performed by applying ultrasonic waves. Furthermore, it wash | cleaned by immersing in each washing tank of neutral detergent, a pure water, a pure water, and isopropyl alcohol (steam drying) one by one. When the surface of the glass substrate after cleaning was observed with an AFM (Nanoscope manufactured by Digital Instruments), the maximum peak height (Rp) was 1.8 nm, and the arithmetic average roughness (Ra) was 0.25 nm. Moreover, adhesion of colloidal silica abrasive grains was not confirmed. Also, no foreign matter such as stainless steel or iron was found. Furthermore, the end shape was also good.

(7)化学強化処理工程
続いて、硝酸カリウム(60%)と硝酸ナトリウム(40%)とを混合して375℃に加熱した化学強化塩の中に、300℃に予熱した洗浄済みガラス基板を約3時間浸漬することにより化学強化処理を行った。この処理により、ガラス基板の表面のリチウムイオン、ナトリウムイオンは、化学強化塩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、ガラス基板は化学的に強化される。
なお、ガラス基板の表面に形成された圧縮応力層の厚さは、約100〜200μmであった。化学強化の実施後は、ガラス基板を20℃の水槽に浸漬して急冷し、約10分維持した。
(7) Chemical strengthening treatment step Subsequently, a washed glass substrate preheated to 300 ° C. in a chemically strengthened salt obtained by mixing potassium nitrate (60%) and sodium nitrate (40%) and heating to 375 ° C. Chemical strengthening treatment was performed by immersion for 3 hours. By this treatment, lithium ions and sodium ions on the surface of the glass substrate are respectively replaced with sodium ions and potassium ions in the chemically strengthened salt, and the glass substrate is chemically strengthened.
In addition, the thickness of the compressive stress layer formed on the surface of the glass substrate was about 100 to 200 μm. After carrying out the chemical strengthening, the glass substrate was immersed in a 20 ° C. water bath, quenched, and maintained for about 10 minutes.

(8)化学強化後の洗浄工程
続いて、上記急冷を終えたガラス基板を、約40℃に加熱した硫酸に浸漬し、超音波を掛けながら洗浄して、磁気ディスク用ガラス基板の製造を完了した。
(8) Cleaning step after chemical strengthening Subsequently, the glass substrate after the rapid cooling is immersed in sulfuric acid heated to about 40 ° C. and washed while applying ultrasonic waves to complete the production of the glass substrate for the magnetic disk. did.

(9)磁気ディスク製造工程
続いて、上記のようにして製造した磁気ディスク用ガラス基板に、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。
(9) Magnetic disk manufacturing process Subsequently, on the glass substrate for a magnetic disk manufactured as described above, an adhesion layer made of a Cr alloy, a soft magnetic layer made of a CoTaZr-based alloy, and an underlayer made of Ru on the surface of the glass substrate A perpendicular magnetic recording disk was manufactured by sequentially forming a perpendicular magnetic recording layer made of a CoCrPt-based alloy, a protective layer made of hydrogenated carbon, and a lubricating layer made of perfluoropolyether.

(10)磁気ディスクの検査工程
続いて、以上のように製造された磁気ディスクの検査を行った。
まず、浮上量が8nmである検査用ヘッドを用いて磁気ディスク上を浮上走行させるヘッドクラッシュ試験を実施した。その結果、磁気ヘッドが異物等に接触することもなく、クラッシュ障害は生じなかった。
次に、再生素子部が磁気抵抗効果型素子であり、記録素子部が単磁極型素子であって、浮上量が8nmである磁気ヘッドを用いて、垂直記録方式による記録再生試験を行ったところ、正常に情報が記録、再生されることを確認した。この際、再生信号にサーマルアスペリティ信号が検出されることもなく、1平方インチ当り100ギガビットで記録再生を行うことができた。
次に、磁気ディスクのグライドハイト試験を行った。この試験は、検査用ヘッドの浮上量を次第に低下させ、検査用ヘッドと磁気ディスクとの接触が生じる浮上量を確認する試験である。その結果、本実施例にかかる磁気ディスクでは、磁気ディスクの内縁部分から外縁部分にわたり、浮上量が4nmであっても接触が生じなかった。磁気ディスクの外縁部分においては、グライドハイトは3.7nmであった。
(10) Magnetic Disk Inspection Process Subsequently, the magnetic disk manufactured as described above was inspected.
First, a head crash test was carried out in which a flying head was floated on a magnetic disk using an inspection head having a flying height of 8 nm. As a result, the magnetic head did not come into contact with a foreign object or the like, and no crash failure occurred.
Next, a recording / reproducing test by a perpendicular recording method was performed using a magnetic head in which the reproducing element portion was a magnetoresistive element, the recording element portion was a single magnetic pole element, and the flying height was 8 nm. It was confirmed that information was recorded and reproduced normally. At this time, recording / reproduction could be performed at 100 gigabits per square inch without detecting a thermal asperity signal as a reproduction signal.
Next, a glide height test of the magnetic disk was performed. In this test, the flying height of the inspection head is gradually decreased, and the flying height at which the inspection head and the magnetic disk come into contact is confirmed. As a result, in the magnetic disk according to this example, no contact occurred even when the flying height was 4 nm from the inner edge portion to the outer edge portion of the magnetic disk. At the outer edge portion of the magnetic disk, the glide height was 3.7 nm.

〔比較例〕
鏡面研磨処理を、シール手段を備えていない従来の研磨装置を使用した以外は、実施例と同様にして、磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
その結果、バッチを重ねていくごとに、鏡面研磨処理後のガラス基板の表面粗さは荒れ、また、端部形状も悪化した。
[Comparative example]
A glass substrate for a magnetic disk was manufactured in the same manner as in the example except that the conventional polishing apparatus not provided with the sealing means was used for the mirror polishing process.
As a result, each time the batch was repeated, the surface roughness of the glass substrate after the mirror polishing treatment was rough, and the end shape was also deteriorated.

本発明は、リソグラフィに用いるフォトマスクを形成するためのフォトマスクブランク用基板、液晶表示装置を形成するための基板、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの情報記録媒体を形成するための基板、半導体ウエハーなどの研磨に有効に利用することができる。
特に、磁気ディスク用ガラス基板のように、表面粗さが重要となる被研磨物の研磨に好適に利用することができる。
The present invention relates to a photomask blank substrate for forming a photomask used for lithography, a substrate for forming a liquid crystal display device, a substrate for forming an information recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, It can be effectively used for polishing a semiconductor wafer or the like.
In particular, it can be suitably used for polishing an object whose surface roughness is important, such as a magnetic disk glass substrate.

研磨装置の断面図である。It is sectional drawing of a grinding | polishing apparatus. 図1に示す研磨装置の要部を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for demonstrating the principal part of the grinding | polishing apparatus shown in FIG. 従来の研磨装置における研磨液の排出路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discharge path of the polishing liquid in the conventional grinding | polishing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 下定盤
11 研磨パッド
12 下定盤支持部
13 下定盤回転駆動部
14 フランジ部
14b 周溝
15 Vリング
16 貫通孔
18 遮蔽部材
20 上定盤
21 研磨パッド
22 上定盤支持部
22a 貫通孔
23 上定盤回転駆動部
24 上定盤昇降駆動部
30 太陽歯車
31 太陽歯車回転駆動部
32 太陽歯車の駆動軸
40 内歯歯車
50 キャリア
50a ワーク保持孔
60 研磨液供給部
61 研磨液貯留部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lower surface plate 11 Polishing pad 12 Lower surface plate support part 13 Lower surface plate rotation drive part 14 Flange part 14b Circumferential groove 15 V ring 16 Through hole 18 Shielding member 20 Upper surface plate 21 Polishing pad 22 Upper surface plate support part 22a Through hole 23 Upper Surface plate rotation drive unit 24 Upper surface plate lift drive unit 30 Sun gear
31 Sun gear rotation drive unit 32 Sun gear drive shaft
40 Internal gear 50 Carrier 50a Workpiece holding hole 60 Polishing liquid supply part 61 Polishing liquid storage part

Claims (9)

被研磨物であるガラス基板を狭持する上定盤及び下定盤との間に研磨液を供給し、前記ガラス基板を研磨する研磨装置を用いて磁気ディスク用ガラス基板の製造を行う方法において、
前記下定盤と上定盤との合致度を維持しながらガラス基板を研磨する研磨工程を含む
ことを特徴とした磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
In a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk using a polishing apparatus that supplies a polishing liquid between an upper surface plate and a lower surface plate that sandwich a glass substrate that is an object to be polished, and polishes the glass substrate,
A method for producing a glass substrate for a magnetic disk, comprising a polishing step of polishing a glass substrate while maintaining a degree of coincidence between the lower surface plate and the upper surface plate.
前記研磨工程が、前記下定盤とこの下定盤を支持する下定盤支持部との間隙に、前記研磨液が浸入するのを防止しながら前記ガラス基板を研磨するものであ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。   The polishing process is characterized in that the glass substrate is polished while preventing the polishing liquid from entering a gap between the lower surface plate and a lower surface plate support part that supports the lower surface plate. Item 2. A method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to Item 1. 前記研磨液が含む研磨砥粒の平均粒子径が3μm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。   The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1 or 2, wherein an average particle diameter of the abrasive grains contained in the polishing liquid is 3 µm or less. 前記研磨砥粒が、二酸化ケイ素であることを特徴とする請求項1,2又は3記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。   4. The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the abrasive grains are silicon dioxide. 前記研磨工程では、ガラス基板の表面粗さ(Ra)が0.3nm以下になるように研磨することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。   The said grinding | polishing process grind | polishes so that the surface roughness (Ra) of a glass substrate may be 0.3 nm or less, The manufacture of the glass substrate for magnetic discs as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Method. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法で製造し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工程を含むことを特徴とする磁気ディスク製造方法。   A method for producing a magnetic disk comprising the step of forming at least a magnetic layer on the surface of a glass substrate for a magnetic disk produced by the method according to claim 1. 被研磨物を狭持する上定盤及び下定盤と、前記下定盤を支持する下定盤支持部と、前記上定盤及び下定盤との間に研磨液を供給する研磨液供給部とを備えた研磨装置において、
前記下定盤と前記下定盤支持部との間隙へ前記研磨液が浸入するのを防止するためのシール手段を設けた
ことを特徴とする研磨装置。
An upper surface plate and a lower surface plate that sandwich an object to be polished, a lower surface plate support unit that supports the lower surface plate, and a polishing liquid supply unit that supplies a polishing liquid between the upper surface plate and the lower surface plate In the polishing machine
A polishing apparatus comprising a sealing means for preventing the polishing liquid from entering a gap between the lower surface plate and the lower surface plate support portion.
前記研磨装置が前記下定盤の中央に形成された孔から太陽歯車が突出する遊星歯車方式の研磨装置であって、
前記シール手段が、前記下定盤と前記太陽歯車との間に設けられたことを特徴とする請求項7記載の研磨装置。
The polishing apparatus is a planetary gear type polishing apparatus in which a sun gear protrudes from a hole formed in the center of the lower surface plate,
The polishing apparatus according to claim 7, wherein the sealing means is provided between the lower surface plate and the sun gear.
前記下定盤のほぼ中央から外周面に貫通する貫通孔を、少なくとも一つ以上前記下定盤に設けることを特徴とした請求項7又は8記載の研磨装置。   The polishing apparatus according to claim 7 or 8, wherein at least one through-hole penetrating from an approximately center of the lower surface plate to an outer peripheral surface is provided in the lower surface plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012150865A (en) * 2011-01-19 2012-08-09 Asahi Glass Co Ltd Glass substrate for magnetic recording medium and its manufacturing method

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