JP2009014361A - 円板状基板の内径測定装置、内径測定方法、円板状基板の製造方法および磁気ディスク製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中央に円孔210が形成された円板状基板200の内径を測定するレーザ変位計100は、ラインレーザ112を円板状基板の主表面に照射するラインレーザ光源110と、円板状基板200を支持する基板ホルダ130と、ラインレーザ112が円板状基板200の円孔210を通過するように基板ホルダ130またはラインレーザ光源110を昇降させる昇降部140と、昇降中、円板状基板200を反射または通過したラインレーザ112を受光し、その光量分布を取得する受光部120と、受光部120が取得した光量分布から、円孔210の内径を測定する内径測定部150とを含む。基板ホルダ130は、円板状基板200を、3個の支点220A〜220Cで支持する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明による円板状基板の内径測定装置のすべての実施形態に共通するレーザ変位計100の斜視図である。レーザ変位計100は、ライン光であるラインレーザ112を円板状基板200の主表面に照射するラインレーザ光源110と、中央に円孔210が形成されている円板状基板200を支持する基板ホルダ130と、ラインレーザ112が円板状基板200の円孔210を通過するように基板ホルダ130またはラインレーザ光源110を昇降させる昇降部140と、昇降中、円板状基板200を反射または通過したラインレーザ112を受光する受光部120と、受光部120の受光したラインレーザ112に基づいて円孔210の内径を測定する内径測定部150と、複数の円板状基板200を格納するカセット160とを含む。
図3(a)〜(c)は図1に示す基板ホルダ130が円板状基板200を支持する方法を示す、本発明の第1の実施形態に係る図であり、(a)は正面図、(b)は円板状基板200の拡大図、(c)は(a)におけるA−A断面図である。図3(d)〜(f)は、図3(a)〜(c)に対応する、本実施形態との比較例を示す図である。
図4は本発明の第2の実施形態を示す図である。支点の数は、本実施形態のホルダ134のように、4個としてもよい。本実施形態でも、各支点間の角度距離β、γは、任意に定めてよいが、本実施形態では、β=γ=約30°を想定している。なおβとγは、必ずしも等しくする必要はない。
図5(a)は、図3(a)〜(c)に示す第1の実施形態によって同一の円板状基板の内径を、30回にわたって繰り返し測定した結果を示し、図5(b)は、図3(d)〜(f)に示す比較例によって同様の測定を行った結果を示すグラフである。
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。
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、または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板状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。また、上記ガラスとして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、円板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。化学強化処理を行うことにより、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。
次に、化学強化処理が施された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。
上記(7)精密洗浄工程までで完成されたガラス基板に対して、本発明の実施形態であるレーザ変位計100を適用し、以下の方法で内径を計算した。
上述したID内径測定工程を経て良品と判断されたガラス基板の両面に、Cr合金からなる付着層、FeCoCrB合金からなる軟磁性層、Ruからなる下地層、CoCrPt−TiO2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。
110 ラインレーザ光源
120 受光部
130 基板ホルダ
140 昇降部
150 内径測定部
160 カセット
200 円板状基板
210 円孔
220A、220B、220C 支点
Claims (9)
- 中央に円孔が形成された円板状基板の内径を測定する内径測定装置において、
ライン光を円板状基板の主表面に照射するライン光源と、
円板状基板を支持する基板ホルダと、
前記ライン光が円板状基板の円孔を通過するように前記基板ホルダまたはライン光源を昇降させる昇降部と、
前記昇降中、前記円板状基板を反射または通過したライン光を受光し、その光量分布を取得する受光部と、
前記受光部が取得した光量分布から、円板状基板の円孔の弦の長さを取得し、最大の弦の長さを円孔の内径とする内径測定部とを含み、
前記基板ホルダは、円板状基板を、複数の支点で支持することを特徴とする円板状基板の内径測定装置。 - 中央に円孔が形成された円板状基板の内径を測定する内径測定装置において、
ライン光を円板状基板の主表面に照射するライン光源と、
円板状基板を支持する基板ホルダと、
前記ライン光が円板状基板の円孔を通過するように前記ライン光源または基板ホルダを昇降させる昇降部と、
前記昇降中、前記円板状基板を反射または通過したライン光を受光し、その光量分布を取得する受光部と、
前記受光部が取得した光量分布から、円板状基板の円孔の弦の長さを取得し、最大の弦の長さを円孔の内径とする内径測定部とを含むことを特徴とする円板状基板の内径測定装置。 - 前記複数の支点は、鉛直線を対象軸とする線対称な支点を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の円板状基板の内径測定装置。
- 該内径測定装置が測定の対象とする円板状基板は、主表面と端面との間に面取部を有する透明なガラス基板であり、
前記受光部は、前記面取部における光量分布の変化を検知し、
前記内径測定部は、前記光量の変化に基づいて前記円孔の内径を測定することを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の円板状基板の内径測定装置。 - 前記ライン光はラインレーザであり、前記基板ホルダは、前記ラインレーザの描くラインに直交する方向であって該ラインレーザの照射方向にも直交する方向に円板状基板を昇降させることを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の円板状基板の内径測定装置。
- 前記ライン光源および受光部は、円板状基板に対して非接触方式で内径測定を行うことを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の円板状基板の内径測定装置。
- 中央に円孔が形成された円板状基板の内径を測定する内径測定方法において、
ライン光を円板状基板の主表面に照射するライン光照射工程と、
基板ホルダによって円板状基板を支持する基板支持工程と、
前記ライン光が円板状基板の円孔を通過するように前記基板ホルダまたはライン光源を昇降させるホルダ昇降工程と、
前記昇降工程中、前記円板状基板を反射または通過したライン光を受光し、その光量分布を取得する受光工程と、
前記取得した光量分布から、円板状基板の円孔の弦の長さを取得し、最大の弦の長さを円孔の内径とする内径測定工程とを含むことを特徴とする円板状基板の内径測定方法。 - 請求項7に記載の内径測定方法を用いて円板状基板の内径を測定する内径測定工程と、
前記測定した内径の値に応じて良品または不良品のいずれかの判断を行う品質検査工程とを含むことを特徴とする円板状基板の製造方法。 - 請求項8に記載の円板状基板の製造方法を用いて製造した円板状基板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製造方法。
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