JP2009151905A - Method of manufacturing glass substrate for magnetic disk and method of manufacturing magnetic disk - Google Patents

Method of manufacturing glass substrate for magnetic disk and method of manufacturing magnetic disk Download PDF

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政憲 安仁屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including an evaluation step of easily evaluating presence of an organic contamination on the glass substrate. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the glass substrate for the magnetic disk including a mirror finishing step and a washing step of the glass substrate has a step of evaluating presence of the organic contamination on a principal surface of the glass substrate after the washing step. The presence of the organic contamination is evaluated by dyeing the principal surface of the glass substrate and using an optical surface analysis method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハードディスクドライブ(HDD)などの磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクの製造方法又は、該磁気ディスクを製造するための磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk mounted on a magnetic disk device such as a hard disk drive (HDD) or a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk for manufacturing the magnetic disk.

ハードディスクドライブ(HDD)等の情報処理機器用記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板としてはアルミ基板が用いられてきた。しかし、最近では、高記録密度化の追求に呼応して、アルミと比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。また、ガラス基板表面は磁気ヘッドの浮上高さを極力下げることができるように、高精度に研磨して高記録密度化を実現している。
上述したように高記録密度化にとって必要な低フライングハイト(浮上量)化のために磁気ディスク表面の高い平滑性は必要不可欠である。磁気ディスク表面の高い平滑性を得るためには、結局、高い平滑性の基板表面が求められるが、もはや、高精度に基板表面を研磨するだけでは、磁気ディスクの高記録密度化を実現できない段階まできている。つまり、いくら、高精度に研磨しても基板上に異物が付着していては高い平滑性は得られない。勿論、従来から異物の除去はなされていたが、従来では許容されていた基板上の異物が、今日の高密度化のレベルでは問題視される状況にある。
One of recording media for information processing equipment such as a hard disk drive (HDD) is a magnetic disk. A magnetic disk is configured by forming a thin film such as a magnetic layer on a substrate, and an aluminum substrate has been used as the substrate. However, recently, in response to the pursuit of higher recording density, the proportion of the glass substrate that can narrow the gap between the magnetic head and the magnetic disk as compared with aluminum is gradually increasing. Further, the surface of the glass substrate is polished with high accuracy so as to increase the recording density so that the flying height of the magnetic head can be reduced as much as possible.
As described above, high smoothness on the surface of the magnetic disk is indispensable for reducing the flying height (flying height) necessary for increasing the recording density. In order to obtain a high smoothness on the surface of the magnetic disk, a substrate surface with a high smoothness is ultimately required. However, it is no longer possible to achieve a high recording density of the magnetic disk by simply polishing the substrate surface with high precision. Well done. In other words, no matter how much the polishing is performed, if the foreign matter adheres to the substrate, high smoothness cannot be obtained. Needless to say, foreign substances have been removed from the past, but foreign substances on the substrate, which have been allowed in the past, are regarded as a problem at the level of high density today.

高い平滑性を有するガラス基板は、酸化セリウム系研磨剤を使った精密研磨によって得ることが可能である。しかし、酸化セリウム系研磨剤による研磨工程の後、通常の洗浄では除去できない突起異物が残ることで、表面粗さの低減ができないという問題がある。この突起異物は研磨砥粒が基板上に残留して形成されている場合が多い。
付着した酸化セリウム砥粒により形成された突起異物を除去する技術として、例えば情報記録媒体用ガラス基板の技術分野においては、酸化セリウム砥粒を用いた研磨の後に、硫酸洗浄を行うことが提案されている(下記特許文献1)。
A glass substrate having high smoothness can be obtained by precision polishing using a cerium oxide abrasive. However, there is a problem that the surface roughness cannot be reduced by leaving the protruding foreign matters that cannot be removed by ordinary cleaning after the polishing step with the cerium oxide-based abrasive. In many cases, the protruding foreign matter is formed with abrasive grains remaining on the substrate.
For example, in the technical field of glass substrates for information recording media, it is proposed to perform sulfuric acid cleaning after polishing using cerium oxide abrasive grains as a technique for removing protruding foreign substances formed by adhering cerium oxide abrasive grains. (Patent Document 1 below).

特開2000−348338号公報JP 2000-348338 A

最近、ハードディスクドライブ(HDD)では60Gbit/inch以上の情報記録密度が要求されるようになってきた。これは一つに、HDDが従来のコンピュータ用記憶装置としてのニーズに加えて、携帯電話やナビゲーションシステム、デジタルカメラ等に搭載されるようになってきたことと関係がある。
これらの新規用途の場合、HDDを搭載する筐体スペースがコンピュータに比べて著しく小さいので、HDDを小型化する必要がある。このためには、HDDに搭載する磁気ディスクの径を小径化する必要がある。例えば、コンピュータ用途では3.5インチ型や2.5インチ型の磁気ディスクを用いることが出来たが、上記新規用途の場合では、これよりも小径の、例えば0.8インチ型〜1.8インチ型などの小径磁気ディスクが用いられる。このように磁気ディスクを小径化した場合であっても一定以上の情報容量を格納させる必要があるので、勢い、情報記録密度の向上に拍車がかかることになる。
Recently, information recording density of 60 Gbit / inch 2 or higher has been required for hard disk drives (HDD). This is related to the fact that HDDs have been installed in mobile phones, navigation systems, digital cameras, etc., in addition to the need for conventional computer storage devices.
In these new applications, the housing space for mounting the HDD is significantly smaller than that of a computer, so it is necessary to downsize the HDD. For this purpose, it is necessary to reduce the diameter of the magnetic disk mounted on the HDD. For example, a 3.5-inch type or 2.5-inch type magnetic disk could be used in a computer application, but in the case of the new application, a smaller diameter, for example, a 0.8-inch type to a 1.8-inch type is used. A small-diameter magnetic disk such as an inch type is used. Even when the diameter of the magnetic disk is reduced in this way, it is necessary to store a certain amount of information capacity, which will increase the speed of information recording.

また、限られたディスク面積を有効に利用するために、従来のCSS(Contact Start and Stop)方式に代えてLUL(Load Unload:ロードアンロード)方式のHDDが用いられるようになってきた。LUL方式では、HDDの停止時には、磁気ヘッドを磁気ディスクの外に位置するランプと呼ばれる傾斜台に退避させておき、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はLUL動作と呼ばれる。LUL方式HDD用の磁気ディスクでは、CSS方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域(CSS領域)を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。
このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。1平方インチ当り60ギガビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は10nm以下にする必要がある。LUL方式ではCSS方式と異なり、磁気ディスク面上にCSS用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってLUL方式用磁気ディスクでは、CSS方式に比べて磁気ヘッド浮上量を一段と低下させることができるので、記録信号の高S/N比化を図ることができ、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。
Also, in order to effectively use the limited disk area, a HDD of LUL (Load Unload) method has been used instead of the conventional CSS (Contact Start and Stop) method. In the LUL method, when the HDD is stopped, the magnetic head is retracted to an inclined table called a ramp located outside the magnetic disk, and during the start-up operation, after the magnetic disk starts to rotate, the magnetic head is moved from the ramp onto the magnetic disk. Slide and fly to record and playback. During the stop operation, the magnetic head is retracted to the ramp outside the magnetic disk, and then the rotation of the magnetic disk is stopped. This series of operations is called LUL operation. Magnetic disks for LUL HDDs do not need to have a contact sliding area (CSS area) with the magnetic head as in the CSS system, and can expand the recording / playback area, which is preferable for high information capacity. is there.
In order to improve the information recording density under such circumstances, it is necessary to reduce the spacing loss as much as possible by reducing the flying height of the magnetic head. In order to achieve an information recording density of 60 gigabits or more per square inch, the flying height of the magnetic head needs to be 10 nm or less. Unlike the CSS method, the LUL method does not require a concave / convex shape for CSS on the magnetic disk surface, and the magnetic disk surface can be extremely smoothed. Therefore, in the magnetic disk for LUL method, the flying height of the magnetic head can be further reduced compared to the CSS method, so that the S / N ratio of the recording signal can be increased and the recording capacity of the magnetic disk device can be increased. There is also an advantage of being able to contribute.

最近のLUL方式の導入に伴う、磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、10nm以下の極低浮上量においても、磁気ディスクが安定して動作することが求められるようになってきた。
このように、磁気ディスクの記録容量は年々増加の一途をたどっており、それに伴って磁気ヘッドの浮上量も10nmを切るまでに至っている。この領域では磁気ディスク上のごく小さな欠陥(ディフェクト)でも信頼性に多大な影響を及ぼす。これまで、磁気ディスク及びそのガラス基板表面の清浄度は、光学系表面分析装置による欠陥検査によって評価されてきた。とりわけ近年、磁気ディスクは面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式に移行しており、磁気ディスクの大容量化、それに伴うフライングハイトの低下が強く要求されている。
Due to a further drop in the flying height of the magnetic head accompanying the recent introduction of the LUL method, it has become necessary to operate the magnetic disk stably even at an extremely low flying height of 10 nm or less.
As described above, the recording capacity of the magnetic disk has been increasing year by year, and accordingly, the flying height of the magnetic head has reached 10 nm. In this area, even a very small defect on the magnetic disk greatly affects the reliability. Until now, the cleanliness of the surface of a magnetic disk and its glass substrate has been evaluated by defect inspection with an optical surface analyzer. In particular, in recent years, the magnetic disk has shifted from the in-plane magnetic recording system to the perpendicular magnetic recording system, and there is a strong demand for an increase in capacity of the magnetic disk and a reduction in flying height associated therewith.

現状では、磁気ディスクに対する厳しいスペック要求があるにもかかわらず、そのスペックを評価する有効な手段はほとんど知られていない。
磁気ディスク製造工程において、信頼性は最も重要なファクターである。信頼性の評価には、磁気ディスク表面の凹凸やパーティクルなど異物付着の状態を検査する方法がある。磁気ディスクの検査方法としては、グライド(Glide)検査、サーティファイ(Certify)検査を実施するのが一般的であるが、中には検査後に磁性膜そのものが剥れてしまう(膜剥れ)ものも確認されている。また、高温高湿状態(例えば90℃、90%RH)においた信頼性試験においても、膜下の異物が膨張し、磁性膜が膨れ上がってしまい、その部分に磁気ヘッドが衝突して膜剥れ(膜破壊、膜破損)やヘッド墜落などの問題を引き起こしてしまうことが確認されている。
At present, there are few known effective means for evaluating the specs despite the strict spec requirements for magnetic disks.
Reliability is the most important factor in the magnetic disk manufacturing process. For the evaluation of reliability, there is a method of inspecting the adhesion state of foreign matters such as irregularities and particles on the surface of the magnetic disk. As a magnetic disk inspection method, Glide inspection and Certify inspection are generally performed, but some of the magnetic films themselves may be peeled off (film peeling). It has been confirmed. In a reliability test in a high-temperature and high-humidity state (for example, 90 ° C. and 90% RH), foreign matter under the film expands and the magnetic film swells up, and the magnetic head collides with the portion to peel off the film. It has been confirmed that this causes problems such as film breakage (film breakage, film breakage) and head crash.

本発明者の検討によると、上記の膜剥れ、膜膨れの原因と一つとして、磁気ディスクの基板であるガラス基板上への有機系のコンタミネーションの付着があることが判明した。その根源としてガラス基板の搬送や雰囲気中からの付着、洗浄剤に含まれる有機物、洗浄後の乾燥工程における有機溶媒の付着等が挙げられる。これらガラス基板上に付着した有機コンタミネーションは、従来の表面欠陥検査方法では確認が困難なものが多く、現状では例えば基板表面上のコンタミ分布、洗浄前後のコンタミ変化量評価を行うといったことも不可能である。   According to the study of the present inventor, it has been found that organic contamination adheres to the glass substrate, which is the substrate of the magnetic disk, as one of the causes of the above film peeling and film swelling. Examples of the source include transportation of the glass substrate and adhesion from the atmosphere, organic substances contained in the cleaning agent, adhesion of the organic solvent in the drying step after cleaning, and the like. Many of these organic contaminants adhered to the glass substrate are difficult to confirm by conventional surface defect inspection methods. At present, for example, it is not possible to evaluate the contamination distribution on the substrate surface and the amount of contamination change before and after cleaning. Is possible.

ただし、本発明者の検討によれば、以下に示すようなサンプルを破壊する手法によって評価することは一応可能であると考えられる。つまり、評価するガラス基板を破砕して密閉系に封止する。当該系を200℃以上に加熱すると、有機物が燃焼し二酸化炭素となって系中に放出される。系中のガスをキャリアガスとともにGC−MS試験機(ガスクロマトグラフィとマススペクトルの二種の装置の複合装置)に通すと、二酸化炭素のシグナルが観測され、そのシグナル面積から二酸化炭素ガス量、すなわち有機コンタミネーションの量を定量することが可能である。
しかし、このような評価方法によると、たとえ有機コンタミネーション量を評価できたとしても、最早そのガラス基板は製品として使用できないことはいうまでもなく、また全数検査を行うことも不可能である。また、基板表面上に有機コンタミネーションが付着している場合にその分布状態を把握することはできない。さらに、例えば洗浄効果を確認するために、ガラス基板上の有機コンタミネーション量が洗浄の前後でどの程度変化したのかを評価するといったことも不可能である。
However, according to the study by the present inventor, it is considered possible to evaluate by a technique for destroying a sample as shown below. That is, the glass substrate to be evaluated is crushed and sealed in a closed system. When the system is heated to 200 ° C. or higher, organic substances are burned to form carbon dioxide and released into the system. When the gas in the system is passed through a GC-MS tester (a composite device of two types of gas chromatography and mass spectrum) together with a carrier gas, a carbon dioxide signal is observed, and from the signal area, the amount of carbon dioxide gas, that is, It is possible to quantify the amount of organic contamination.
However, according to such an evaluation method, even if the amount of organic contamination can be evaluated, it is needless to say that the glass substrate can no longer be used as a product, and it is also impossible to perform 100% inspection. In addition, when organic contamination adheres on the substrate surface, the distribution state cannot be grasped. Furthermore, for example, it is impossible to evaluate how much the amount of organic contamination on the glass substrate has changed before and after the cleaning in order to confirm the cleaning effect.

以上の事情から、磁気ディスクを製造した場合の磁性膜の膜剥れ、膜膨れ等を引き起こす要因となるガラス基板上の有機コンタミネーションをガラス基板の製造段階で簡便に評価することができればその有用性は極めて高いことは明らかである。
本発明は以上の課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、ガラス基板上の有機コンタミネーションを簡便に評価することが可能な手段による評価工程を備える磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、又は該製造方法によって製造され、上記評価工程により有機コンタミネーションが所定の基準値以下であると評価されたガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することにある。
From the above circumstances, it is useful if organic contamination on the glass substrate, which can cause peeling of the magnetic film and film swelling when a magnetic disk is manufactured, can be easily evaluated at the glass substrate manufacturing stage. It is clear that the nature is extremely high.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a magnetic disk glass comprising an evaluation step by means capable of simply evaluating organic contamination on a glass substrate. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate, or a method for manufacturing a magnetic disk using a glass substrate manufactured by the manufacturing method and evaluated by the above evaluation step that organic contamination is not more than a predetermined reference value.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の構成を有する発明である。
(発明の構成1)
ガラス基板の鏡面研磨処理工程と洗浄処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、少なくとも前記洗浄処理工程の後に、ガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの有無を評価する工程を有し、該有機コンタミネーションの有無の評価は、前記ガラス基板主表面を染色処理し、光学式表面分析法を用いて行う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である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has completed the present invention.
That is, the present invention is an invention having the following configuration.
(Structure 1 of the invention)
A method for producing a glass substrate for a magnetic disk comprising a mirror polishing process and a cleaning process for a glass substrate, comprising a step of evaluating the presence or absence of organic contamination on the main surface of the glass substrate at least after the cleaning process. The evaluation of the presence or absence of organic contamination is performed by dyeing the main surface of the glass substrate and using an optical surface analysis method.

(発明の構成2)
前記染色処理によって、前記ガラス基板主表面上に存在する有機物を選択的に染色することを特徴とする構成1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
(発明の構成3)
前記洗浄処理工程の前後におけるガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの変化量を評価することを特徴とする構成1又は2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
(Configuration 2)
2. The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to Configuration 1, wherein organic matter present on the main surface of the glass substrate is selectively dyed by the dyeing treatment.
(Structure 3 of the invention)
3. The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to Configuration 1 or 2, wherein the amount of change in organic contamination on the main surface of the glass substrate before and after the cleaning treatment step is evaluated.

(発明の構成4)
構成1乃至3の何れか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造されたガラス基板であって、前記有機コンタミネーションの量が所定の基準値以下であると評価されたガラス基板上に、少なくとも磁性層を成膜することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
(Configuration 4)
A glass substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate according to any one of Configurations 1 to 3, wherein the amount of the organic contamination is evaluated to be equal to or less than a predetermined reference value. And at least a magnetic layer is formed.

本発明によれば、ガラス基板の鏡面研磨処理工程と洗浄処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、少なくとも前記洗浄処理工程の後に、ガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの有無を評価する工程を有し、該有機コンタミネーションの有無の評価は、前記ガラス基板主表面を染色処理し、光学式表面分析法を用いて行うことにより、ガラス基板上の有機コンタミネーションを簡便に評価することが可能な手段による評価工程を備え、磁気ディスクを製造した場合の磁性膜の膜剥れ、膜膨れ等を引き起こす要因となるガラス基板上の有機コンタミネーションの有無(有りの場合はその量、分布状態等)を、予め、磁気ディスク用ガラス基板の製造段階で簡便に評価することができるので、その有用性は極めて高い。
また、上述の本発明による製造方法によって製造され、上記評価工程により有機コンタミネーションが所定の基準値以下であると評価されたガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法により、信頼性の高い磁気ディスクを提供することができる。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a mirror polishing process and a cleaning process of a glass substrate, and at least after the cleaning process, presence or absence of organic contamination on the main surface of the glass substrate The evaluation of the presence or absence of the organic contamination is performed by dyeing the main surface of the glass substrate and using an optical surface analysis method, so that organic contamination on the glass substrate can be easily performed. An evaluation process with means that can be evaluated is provided, and the presence or absence of organic contamination on the glass substrate that causes film peeling and film swelling when a magnetic disk is manufactured (if present) Amount, distribution state, etc.) can be easily evaluated in advance at the manufacturing stage of the glass substrate for magnetic disks, and its usefulness is extremely high.
Further, a highly reliable magnetic disk manufactured by the above-described manufacturing method according to the present invention, and a magnetic disk manufacturing method using a glass substrate that has been evaluated by the evaluation step to have an organic contamination of a predetermined reference value or less. Can be provided.

発明の実施するための最良の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明の実施の形態を詳述する。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の鏡面研磨処理工程と洗浄処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、少なくとも前記洗浄工程の後に、ガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの有無を評価する工程を有し、該有機コンタミネーションの有無の評価は、前記ガラス基板主表面を染色処理し、光学式表面分析法を用いて行うことを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、上記のガラス基板上の有機コンタミネーションを簡便に評価することが可能な手段による評価工程を備えることにより、磁気ディスクを製造した場合の磁性膜の膜剥れ、膜膨れ等を引き起こす要因となるガラス基板上の有機コンタミネーションの有無等を、磁気ディスク用ガラス基板の製造段階で、予め簡便に評価することが可能となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
A method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk comprising a mirror polishing process and a cleaning process of the glass substrate, and at least after the cleaning process, the glass substrate main surface A step of evaluating the presence or absence of organic contamination above, wherein the evaluation of the presence or absence of organic contamination is performed by dyeing the main surface of the glass substrate and using an optical surface analysis method. It is.
That is, according to the present invention, by providing an evaluation step by means capable of simply evaluating the organic contamination on the glass substrate, the magnetic film is peeled off when the magnetic disk is manufactured. The presence or absence of organic contamination on the glass substrate, which causes swelling or the like, can be simply and easily evaluated in advance at the manufacturing stage of the magnetic disk glass substrate.

本発明においては、ガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの有無の評価は、前記ガラス基板主表面を染色処理してから、光学式表面分析法を用いて行う。
前述したように、ガラス基板上への有機系のコンタミネーションの付着の根源としては、ガラス基板の搬送や雰囲気中からの付着、洗浄剤に含まれる有機物、洗浄後の乾燥工程における有機溶媒の付着等が挙げられる。上記染色処理は、ガラス基板主表面上に存在する有機物に特異的な反応を示す染色剤によって該有機物を選択的に染色するのが望ましい。そのためには、本発明では例えば、ヨウ素、p-アニスアルデヒド、またはリンモリブデン酸などを用いた染色方法が好適である。かかる染色処理によって、ガラス基板主表面上に有機物が存在している場合、その有機物が染色されることにより、光学式表面分析法を用いたガラス基板表面観察が容易となり、従来は観測できなかった基板表面での有機コンタミネーションの分布状態を観測、評価することが可能になる。
In the present invention, the evaluation of the presence or absence of organic contamination on the glass substrate main surface is carried out using an optical surface analysis method after dyeing the glass substrate main surface.
As described above, the source of organic contamination on the glass substrate includes the transportation of the glass substrate and adhesion from the atmosphere, organic substances contained in the cleaning agent, and organic solvent adhesion in the drying process after cleaning. Etc. In the dyeing treatment, it is desirable that the organic matter is selectively dyed with a stain exhibiting a specific reaction with the organic matter present on the main surface of the glass substrate. For this purpose, in the present invention, for example, a staining method using iodine, p-anisaldehyde, phosphomolybdic acid or the like is suitable. When organic matter is present on the main surface of the glass substrate by such dyeing treatment, the organic matter is dyed to facilitate observation of the surface of the glass substrate using an optical surface analysis method, which could not be observed conventionally. It is possible to observe and evaluate the distribution of organic contamination on the substrate surface.

上記染色方法について説明する。
まず、ヨウ素を用いる染色方法は、気体化したヨウ素蒸気中にサンプル(磁気ディスク用ガラス基板)を所定時間放置することにより、サンプル上の有機物を染色(赤〜茶に染色)させる方法である。
また、p-アニスアルデヒド、またはリンモリブデン酸を用いる染色方法は、各染色液にサンプルを所定時間浸漬させることにより、サンプル上の有機物を染色させる方法である。p-アニスアルデヒド染色液は、p-アニスアルデヒドをメタノールに溶解させ、氷冷下で濃硫酸を加えて調整した溶液である。この場合の濃度比は、例えば、p-アニスアルデヒド:メタノール:濃硫酸=10:85:5で調整する。また、リンモリブデン酸染色液は、リンモリブデン酸(12MoO3・H3PO4・xH2O)をエタノールに溶解させ、濃度を例えば5%に調整した溶液である。なお、サンプルを浸漬後、リンスし、イソプロピルアルコール(IPA)蒸気を用いて乾燥させた後、約200℃に加熱し、染色反応を促進させるのが好ましい。
染色処理して有機コンタミネーションの評価に用いたサンプルは、さらに適当な洗浄方法を施してガラス基板上の有機物を除去することが可能である。なお、ガラス基板上に存在する有機物を選択的に染色できる方法であれば、本発明は上記の染色方法には限定されない。
The dyeing method will be described.
First, the dyeing method using iodine is a method in which a sample (glass substrate for magnetic disk) is left in gasified iodine vapor for a predetermined time to dye organic matter on the sample (red to brown).
In addition, the staining method using p-anisaldehyde or phosphomolybdic acid is a method in which an organic substance on a sample is stained by immersing the sample in each staining solution for a predetermined time. The p-anisaldehyde staining solution is a solution prepared by dissolving p-anisaldehyde in methanol and adding concentrated sulfuric acid under ice cooling. The concentration ratio in this case is adjusted by, for example, p-anisaldehyde: methanol: concentrated sulfuric acid = 10: 85: 5. Also, phosphomolybdic acid stain, phosphomolybdic acid (12MoO 3 · H 3 PO 4 · xH 2 O) was dissolved in ethanol, a solution with an adjusted concentration of, for example, 5%. The sample is preferably immersed, rinsed and dried using isopropyl alcohol (IPA) vapor, and then heated to about 200 ° C. to promote the dyeing reaction.
The sample used for the evaluation of organic contamination after dyeing can be further subjected to an appropriate cleaning method to remove organic substances on the glass substrate. Note that the present invention is not limited to the above dyeing method as long as it is a method capable of selectively dyeing organic substances present on the glass substrate.

本発明では、このようにガラス基板主表面を染色処理した後、光学式表面分析法を用いてガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの評価を行う。
光学式表面分析法を用いた評価には、例えばOSA(Optical Surface Analyzer)に代表される光学式表面分析装置を用いることが好適である。なお、本発明において、このような光学式表面分析法を用いる理由は、染色処理を施したガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの観測が容易で、基板主表面の全面を簡便に評価するのに好適であるからである。
In this invention, after dyeing the glass substrate main surface in this way, the organic contamination on a glass substrate main surface is evaluated using an optical surface analysis method.
For the evaluation using the optical surface analysis method, it is preferable to use an optical surface analyzer represented by, for example, OSA (Optical Surface Analyzer). In the present invention, the reason for using such an optical surface analysis method is that organic contamination on the main surface of the glass substrate subjected to the dyeing treatment can be easily observed, and the entire surface of the main surface of the substrate can be easily evaluated. It is because it is suitable for.

上記OSAは、ガラス基板上の異物等を光学的に観察する測定装置である。具体的には、検査対象物である試料(ガラス基板)を高速回転させ、そこに二本のレーザー光を半径方向、及び円周方向から照射させて、その散乱光、反射光、位相差を検知器で検知する。基板表面に例えば異物が付着している場合、異物にレーザー光が照射されると、レーザー光の散乱や反射光の減衰が観測されるため、異物の存在を検出することができる。試料を回転させながら、試料全面をレーザー光で走査することにより、試料全面のレーザー光散乱、反射、位相差を観測し、ディフェクト(異物欠陥)の分布を得ることができる。この場合、ディフェクトであるか否かの判断は、散乱、反射、位相差の程度をしきい値で切ることにより判断される。但し、しきい値をあまり厳しく設定すると(ディフェクトの検出感度を上げすぎると)、異物等のディフェクトと基板表面の凹凸との判別が困難になり、本来ディフェクトでは無いものまでディフェクトとして検出してしまうおそれがある。   The OSA is a measuring device that optically observes foreign matter or the like on a glass substrate. Specifically, a sample (glass substrate) that is an object to be inspected is rotated at high speed, and two laser beams are irradiated there from the radial direction and the circumferential direction, and the scattered light, reflected light, and phase difference are measured. Detect with a detector. For example, when a foreign substance adheres to the substrate surface, when the foreign substance is irradiated with laser light, scattering of the laser light and attenuation of reflected light are observed, so that the presence of the foreign substance can be detected. By scanning the entire surface of the sample with laser light while rotating the sample, laser light scattering, reflection, and phase difference are observed on the entire surface of the sample, and a defect (foreign particle defect) distribution can be obtained. In this case, the determination as to whether or not the defect is present is made by cutting the degree of scattering, reflection, and phase difference by a threshold value. However, if the threshold is set too severely (if the defect detection sensitivity is increased too much), it will be difficult to discriminate between defects such as foreign matter and irregularities on the substrate surface, and even defects that are not originally defects will be detected as defects. There is a fear.

このため、OSAを単に用いても、ガラス基板上に高さが低く、平坦状に付着していることが多い有機コンタミネーションを精度良く検出することは困難であるが、本発明のように表面検査に先立ってガラス基板に染色処理を施すことにより、ガラス基板上に存在する染色された有機コンタミネーションによるレーザー光の散乱、反射、位相差を検知しやすくなるため、有機コンタミネーションを精度良く検出することが可能である。
なお、OSA等による測定の際に必要な具体的測定条件等は、たとえば有機コンタミネーションの観測がしやすいように適宜任意に設定することができる。
For this reason, even if OSA is simply used, it is difficult to accurately detect organic contamination that is often low on the glass substrate and often adhered flatly. Dyeing the glass substrate prior to inspection makes it easier to detect the scattering, reflection, and phase difference of the laser light due to the stained organic contamination present on the glass substrate. Is possible.
Note that specific measurement conditions and the like necessary for the measurement by OSA or the like can be arbitrarily set as appropriate so that, for example, organic contamination can be easily observed.

このように本発明における上記有機コンタミネーションの評価方法が好適である理由としては、評価対象のガラス基板に対して非破壊で測定できるため繰り返し測定が可能であること、非接触で測定できるため測定後のガラス基板は良品であればそのまま良品として使用できること、比較的短時間で簡便に測定できること、ガラス基板の全数測定も可能であること、などがあげられる。   As described above, the organic contamination evaluation method of the present invention is suitable because the measurement can be performed nondestructively on the glass substrate to be evaluated, and the measurement can be performed without contact. If the subsequent glass substrate is a non-defective product, it can be used as a non-defective product, can be measured easily in a relatively short time, and the total number of glass substrates can be measured.

本発明による有機コンタミネーションの評価工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、次のような効果を奏する。
(1)磁気ディスク用ガラス基板の製造段階で、磁気ディスクを製造した場合の磁性膜の膜剥れ、膜膨れ等を引き起こす要因となるガラス基板上の有機コンタミネーションの有無を簡便に評価することができる。
(2)ガラス基板上に有機コンタミネーションが存在(例えば付着)している場合、その量、基板上での分布状態等を評価することができる。
(3)予めガラス基板上の有機コンタミネーションの量を評価した磁気ディスク製造用のガラス基板を提供できる。
(4)ガラス基板の洗浄工程の前後における有機コンタミネーションの変化量を評価することができ、これにより例えば洗浄工程における洗浄効果の評価を行うことができる。
(5)ガラス基板上の有機コンタミネーションを評価できることにより、場合によっては洗浄工程(洗浄方法)の見直し等、コンタミの低減策を講じることによって、更に清浄度の高い磁気ディスク用ガラス基板を提供できる。
According to the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including the organic contamination evaluation step according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Easily evaluate the presence or absence of organic contamination on the glass substrate, which can cause peeling of the magnetic film and swelling of the magnetic film when the magnetic disk is manufactured at the manufacturing stage of the magnetic disk glass substrate. Can do.
(2) When organic contamination is present (for example, attached) on the glass substrate, the amount thereof, the distribution state on the substrate, and the like can be evaluated.
(3) It is possible to provide a glass substrate for manufacturing a magnetic disk in which the amount of organic contamination on the glass substrate is evaluated in advance.
(4) The amount of change in organic contamination before and after the glass substrate cleaning step can be evaluated, and thereby, for example, the cleaning effect in the cleaning step can be evaluated.
(5) By being able to evaluate organic contamination on the glass substrate, it is possible to provide a glass substrate for a magnetic disk with even higher cleanliness by taking measures to reduce contamination, such as reviewing the cleaning process (cleaning method). .

上述の本発明による製造方法によって製造され、上記評価工程により有機コンタミネーションが所定の基準値以下であると評価されたガラス基板を利用して磁気ディスクを製造することにより、磁性膜の膜剥れ、膜膨れ、磁気ヘッド接触による信号落ち込み、ヘッド墜落等の発生を著しく低減でき、長期間使用しても故障が無く信頼性の高い磁気ディスクを提供することができる。上記の基準値としては、磁性膜の膜剥れなどの後発的な問題が発生しないようなレベルを適宜設定すればよい。   By manufacturing a magnetic disk using a glass substrate manufactured by the above-described manufacturing method according to the present invention and having an organic contamination evaluated to be equal to or lower than a predetermined reference value in the evaluation step, the magnetic film is peeled off. Further, the occurrence of film bulging, signal drop due to contact with the magnetic head, head fall, etc. can be remarkably reduced, and a highly reliable magnetic disk can be provided without failure even after long-term use. As the reference value, a level that does not cause a later problem such as peeling of the magnetic film may be set as appropriate.

本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、少なくともガラス基板の鏡面研磨処理工程と洗浄処理工程を含む。
本発明においては、ガラス基板の鏡面研磨に利用する研磨剤は特に限定されないが、例えば希土類酸化物を主成分とする研磨剤が挙げられる。取り分け、酸化セリウムを主成分として含む酸化セリウム系研磨剤であることが好ましく挙げられる。
The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention includes at least a mirror polishing process and a cleaning process of the glass substrate.
In the present invention, the abrasive used for mirror polishing of the glass substrate is not particularly limited, and examples thereof include an abrasive containing a rare earth oxide as a main component. In particular, a cerium oxide-based abrasive containing cerium oxide as a main component is preferred.

本発明における鏡面研磨の方法は特に限定されるものではないが、例えば、ガラス基板と研磨布を接触させ、研磨剤を供給しながら、前記研磨布とガラス基板とを相対的に移動させて、ガラス基板の表面を鏡面状に研磨すればよい。研磨布としては研磨パッドを用いることができる。研磨パッドとしては、軟質ポリッシャの研磨パッドであることが好ましい。研磨パッドの硬度はアスカーC硬度で、60以上80以下とすることが好適である。研磨パッドのガラス基板との当接面は、発泡ポアが開口した発泡樹脂、取り分け発泡ポリウレタンとすることがこのましい。研磨剤に含有される研磨砥粒の平均粒径は0.1μm以上1μm以下とすることができる。このようにして研磨を行うと、ガラス基板の表面を平滑な鏡面状に研磨することができる。   The method of mirror polishing in the present invention is not particularly limited, for example, while contacting the glass substrate and the polishing cloth, supplying the abrasive, relatively moving the polishing cloth and the glass substrate, The surface of the glass substrate may be polished in a mirror shape. A polishing pad can be used as the polishing cloth. The polishing pad is preferably a polishing pad of a soft polisher. The polishing pad preferably has an Asker C hardness of 60 to 80. The contact surface of the polishing pad with the glass substrate is preferably a foamed resin with an open foam pore, particularly foamed polyurethane. The average particle size of the abrasive grains contained in the abrasive can be 0.1 μm or more and 1 μm or less. When polishing is performed in this manner, the surface of the glass substrate can be polished into a smooth mirror surface.

本発明においては、ガラス基板を構成するガラスは、アモルファスのアルミノシリケートガラスとすることが好ましい。このようなガラス基板は表面を鏡面研磨することにより平滑な鏡面に仕上げることができる。このようなアルミノシリケートガラスとしては、SiO2が58重量%以上75重量%以下、Al23が5重量%以上23重量%以下、Li2Oが3重量%以上10重量%以下、Na2Oが4重量%以上13重量%以下を主成分として含有するアルミノシリケートガラス(ただし、リン酸化物を含まないアルミノシリケートガラス)を用いることができる。例えば、SiO2 が62重量%以上75重量%以下、Al23が5重量%以上15重量%以下、Li2 Oが4重量%以上10重量%以下、Na2 Oが4重量%以上12重量%以下、ZrO2が5.5重量%以上15重量%以下を主成分として含有するとともに、Na2O/ZrO2 の重量比が0.5以上2.0以下、Al23 /ZrO2 の重量比が0.4以上2.5以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスとすることができる。なお、CaOやMgOといったアルカリ土類金属酸化物を含まないガラスであることが望ましい。このようなガラスとしては、HOYA株式会社製のN5ガラス(商品名)を挙げることができる。 In the present invention, the glass constituting the glass substrate is preferably an amorphous aluminosilicate glass. Such a glass substrate can be finished to a smooth mirror surface by polishing the surface. As such an aluminosilicate glass, SiO 2 is 58 wt% to 75 wt%, Al 2 O 3 is 5 wt% to 23 wt%, Li 2 O is 3 wt% to 10 wt%, Na 2 An aluminosilicate glass containing O as a main component in an amount of 4 wt% or more and 13 wt% or less (however, an aluminosilicate glass containing no phosphorus oxide) can be used. For example, SiO 2 is 62 wt% to 75 wt%, Al 2 O 3 is 5 wt% to 15 wt%, Li 2 O is 4 wt% to 10 wt%, and Na 2 O is 4 wt% to 12 wt%. Wt% or less, ZrO 2 containing 5.5 wt% or more and 15 wt% or less as a main component, and a weight ratio of Na 2 O / ZrO 2 of 0.5 or more and 2.0 or less, Al 2 O 3 / ZrO An amorphous aluminosilicate glass containing no phosphorous oxide having a weight ratio of 2 of 0.4 to 2.5 can be obtained. In addition, it is desirable that the glass does not contain an alkaline earth metal oxide such as CaO or MgO. Examples of such glass include N5 glass (trade name) manufactured by HOYA Corporation.

本発明においては、洗浄処理後のガラス基板の表面は、最大粗さRmaxが6nm以下である鏡面とされることが好ましい。このような鏡面状態は、鏡面研磨処理と洗浄処理をこの順で行うことにより実現することができる。   In the present invention, the surface of the glass substrate after the cleaning treatment is preferably a mirror surface having a maximum roughness Rmax of 6 nm or less. Such a mirror state can be realized by performing a mirror polishing process and a cleaning process in this order.

洗浄処理工程の後に、化学強化処理を施してもよい。化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域、例えば摂氏300度以上400度以下の温度で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化処理されたガラス基板は耐衝撃性に優れているので、例えばモバイル用途のHDDに搭載するのに特に好ましい。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸を好ましく用いることができる。   You may perform a chemical strengthening process after a washing | cleaning process process. As a method of chemical strengthening treatment, for example, a low-temperature ion exchange method in which ion exchange is performed in a temperature range that does not exceed the temperature of the glass transition point, for example, a temperature of 300 degrees Celsius or more and 400 degrees Celsius or less is preferable. The chemical strengthening treatment is a process in which a molten chemical strengthening salt is brought into contact with a glass substrate, whereby an alkali metal element having a relatively large atomic radius in the chemical strengthening salt and a relatively small atomic radius in the glass substrate. This is a treatment in which an alkali metal element is ion-exchanged, an alkali metal element having a large ion radius is permeated into the surface layer of the glass substrate, and compressive stress is generated on the surface of the glass substrate. Since the chemically strengthened glass substrate is excellent in impact resistance, it is particularly preferable for mounting on a HDD for mobile use, for example. As the chemical strengthening salt, alkali metal nitric acid such as potassium nitrate or sodium nitrate can be preferably used.

また、洗浄処理工程の後に、テープ研磨処理を行うことができる。最近では、磁気ディスクの情報記録密度を向上させる目的で、磁気ディスクの磁性層に対して、ディスクの円周方向に沿う磁気異方性を付与する場合がある。ディスクの円周方向とは即ち磁気ヘッドの移動方向であるので、この方向に沿って磁気異方性が付与されていると、高記録密度化に資するからである。ディスク状ガラス基板の表面にテープ研磨処理を行うことにより、ディスクの円周方向に配向する筋状の筋からなるテクスチャを形成することができる。このテクスチャ処理が施されたガラス基板上に磁性層を形成すると、ディスクの円周方向に磁気異方性を生じせしめることができる。このテクスチャ処理は、研磨テープとガラス基板とを接触させ、研磨テープとガラス基板とを相対的に移動させることにより、ガラス基板の表面にテクスチャが形成される。   Further, a tape polishing process can be performed after the cleaning process. Recently, in order to improve the information recording density of a magnetic disk, magnetic anisotropy along the circumferential direction of the disk may be imparted to the magnetic layer of the magnetic disk. This is because the circumferential direction of the disk, that is, the moving direction of the magnetic head, contributes to higher recording density if magnetic anisotropy is given along this direction. By performing a tape polishing process on the surface of the disk-shaped glass substrate, it is possible to form a texture composed of streaks that are oriented in the circumferential direction of the disk. When a magnetic layer is formed on the textured glass substrate, magnetic anisotropy can be generated in the circumferential direction of the disk. In this texture treatment, a texture is formed on the surface of the glass substrate by bringing the polishing tape into contact with the glass substrate and relatively moving the polishing tape and the glass substrate.

本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるCoPt系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばDCマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることができる。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば,Cr系合金など立方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面に沿って配向させることができる。この場合、面内磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。また、例えば、RuやTiを含む六方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。   In the present invention, the magnetic disk is manufactured by forming at least a magnetic layer on the magnetic disk glass substrate according to the present invention. As the magnetic layer material, a hexagonal CoPt ferromagnetic alloy having a large anisotropic magnetic field can be used. As a method for forming the magnetic layer, a method of forming a magnetic layer on a glass substrate by sputtering, for example, DC magnetron sputtering can be used. Further, by interposing an underlayer between the glass substrate and the magnetic layer, the orientation direction of the magnetic grains of the magnetic layer and the size of the magnetic grains can be controlled. For example, by using a cubic base layer such as a Cr-based alloy, for example, the magnetization easy direction of the magnetic layer can be oriented along the magnetic disk surface. In this case, a magnetic disk of the in-plane magnetic recording system is manufactured. Further, for example, by using a hexagonal underlayer containing Ru or Ti, for example, the easy magnetization direction of the magnetic layer can be oriented along the normal of the magnetic disk surface. In this case, a perpendicular magnetic recording type magnetic disk is manufactured. The underlayer can be formed by sputtering as with the magnetic layer.

また、本発明においては、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマCVD法により保護層を形成することができる。保護層の膜厚としては、30オングストロームから80オングストロームが好ましい。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層の膜厚は5オングストロームから15オングストロームとすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
本発明のガラス基板を用いて得られる高信頼性の磁気ディスクは、携帯電話やナビゲーションシステム、デジタルカメラなどのモバイル機器に搭載されるハードディスクドライブ用磁気ディスクとして特に好ましい。
In the present invention, a protective layer and a lubricating layer are preferably formed in this order on the magnetic layer. As the protective layer, an amorphous hydrogenated carbon-based protective layer is suitable. For example, the protective layer can be formed by a plasma CVD method. The thickness of the protective layer is preferably 30 angstroms to 80 angstroms. Further, as the lubricating layer, a lubricant having a functional group at the end of the main chain of the perfluoropolyether compound can be used. In particular, it is preferable that the main component is a perfluoropolyether compound having a terminal hydroxyl group as a polar functional group. The film thickness of the lubricating layer is preferably 5 angstroms to 15 angstroms. The lubricating layer can be applied and formed by a dip method.
The highly reliable magnetic disk obtained by using the glass substrate of the present invention is particularly preferable as a magnetic disk for a hard disk drive mounted on a mobile device such as a mobile phone, a navigation system, or a digital camera.

以下、実施例を挙げて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を更に詳細に説明する。
以下の(1)荒ずり工程、(2)端面鏡面研磨工程、(3)ラッピング工程、(4)第一研磨工程、(5)第二研磨工程(主表面鏡面研磨工程)、(6)洗浄工程(鏡面研磨後洗浄工程)を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
Hereinafter, the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks and the manufacturing method of the magnetic disk will be described in more detail with examples.
(1) Roughing step, (2) End mirror polishing step, (3) Lapping step, (4) First polishing step, (5) Second polishing step (main surface mirror polishing step), (6) Cleaning The glass substrate for magnetic disks was manufactured through the process (cleaning process after mirror polishing).

(1)荒ずり工程
まず、プレス法で成型したガラスディスクを、比較的粗いダイヤモンド砥石で研削加工した。次いで、上記砥石よりも粒度の細かいダイヤモンド砥石で上記ガラスディスクの両面を研削加工した。これにより、ガラス基板表面の表面粗さをRmax(JISB0601で測定)で10μm程度に仕上げた。次に、円筒状の砥石を用いてディスク状のガラス基板の中心部に孔を開けてドーナツ状のガラス基板とした。
(1) Roughening process First, a glass disk molded by the press method was ground with a relatively rough diamond grindstone. Next, both surfaces of the glass disk were ground with a diamond grindstone having a finer particle size than the grindstone. Thereby, the surface roughness of the glass substrate surface was finished to about 10 μm by Rmax (measured by JISB0601). Next, using a cylindrical grindstone, a hole was made in the center of the disk-shaped glass substrate to obtain a donut-shaped glass substrate.

(2)端面鏡面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面の表面粗さを、Rmaxで1μm、Raで0.3μm程度に鏡面研磨した。研磨剤としては酸化セリウム研磨剤を用いた。その後ガラス基板の表面を水洗浄した。
(3)ラッピング工程
次に、ガラス基板にラッピング処理を施した。このラッピング工程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。ラッピング処理は、ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒度を#400、#1000と替えて2回行った。
(2) End Mirror Polishing Step Next, the surface roughness of the end surface of the glass substrate was mirror-polished to about 1 μm at Rmax and about 0.3 μm at Ra while rotating the glass substrate by brush polishing. A cerium oxide abrasive was used as the abrasive. Thereafter, the surface of the glass substrate was washed with water.
(3) Lapping process Next, the lapping process was performed to the glass substrate. This lapping process aims to improve dimensional accuracy and shape accuracy. The lapping process was performed using a lapping apparatus, and was performed twice, changing the grain size of the abrasive grains to # 400 and # 1000.

(4)第一研磨工程
次に、第一研磨工程を施した。この第一研磨工程は、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去を目的とするもので、研磨装置を用いて行った。詳しくは、ポリウレタン製の硬質研磨パッドを用い、研磨剤としては酸化セリウム研磨剤を用いた。上記第一研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
(5)第二研磨工程(主面鏡面研磨工程)
次に、第一研磨工程で使用したのと同様の研磨装置を用い、研磨パッドを硬質研磨パッドから軟質研磨パッドに替えて、第二研磨工程を実施した。この第二研磨工程で行う処理は、上述した第一研磨工程で得られた平坦な主表面を維持しつつ、例えば主表面の表面粗さRmaxが6nm程度以下である平滑な鏡面に仕上げる鏡面研磨処理である。研磨パッドはアスカーC硬度で72の軟質研磨パッドを用いた。研磨液は、酸化セリウム研磨剤を純水に分散させた研磨液とした。
(4) First polishing step Next, a first polishing step was performed. This first polishing step is intended to remove scratches and distortions remaining in the lapping step described above, and was performed using a polishing apparatus. Specifically, a hard polishing pad made of polyurethane was used, and a cerium oxide abrasive was used as the abrasive. The glass substrate after the first polishing step was sequentially immersed in each of washing baths of neutral detergent, pure water, pure water, IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying) and washed.
(5) Second polishing step (main mirror polishing step)
Next, using the same polishing apparatus as used in the first polishing step, the polishing pad was changed from the hard polishing pad to the soft polishing pad, and the second polishing step was performed. The processing performed in the second polishing step is, for example, mirror polishing that finishes a smooth mirror surface having a surface roughness Rmax of about 6 nm or less while maintaining the flat main surface obtained in the first polishing step. It is processing. As the polishing pad, a soft polishing pad having Asker C hardness of 72 was used. The polishing liquid was a polishing liquid in which a cerium oxide abrasive was dispersed in pure water.

(6)洗浄工程(鏡面研磨後洗浄工程)
この洗浄工程は、鏡面研磨工程で鏡面に仕上げられたガラス基板の表面に残留する研磨剤を除去するための洗浄工程である。硫酸を含む洗浄液を作製し、この洗浄液を用いて洗浄処理を行った。約5分間、この洗浄液(約40℃)に浸漬させた。
この洗浄処理を終えたガラス基板の主表面の縦5μm、横5μmの正方形領域の表面粗さを原子間力顕微鏡(AFM)で測定したところ、Rmaxで4.0nm、Raで0.4nmであった。
(6) Cleaning process (cleaning process after mirror polishing)
This cleaning process is a cleaning process for removing the abrasive remaining on the surface of the glass substrate that has been mirror-finished in the mirror polishing process. A cleaning liquid containing sulfuric acid was prepared, and a cleaning process was performed using this cleaning liquid. It was immersed in this cleaning solution (about 40 ° C.) for about 5 minutes.
When the surface roughness of the square area of 5 μm in length and 5 μm in width on the main surface of the glass substrate after this cleaning treatment was measured with an atomic force microscope (AFM), it was 4.0 nm for Rmax and 0.4 nm for Ra. It was.

以上のようにして磁気ディスク用ガラス基板(サンプルA)を製造した。
また、上記洗浄工程における洗浄条件を緩やかにしたこと以外は同様にして磁気ディスク用ガラス基板(サンプルB)を製造した。
以上のサンプルAとサンプルBについて、以下のようにして染色処理した後、OSA(KLA-TENCOL社のOSA6100を用いて、ディフェクトの観察できる測定レシピを使用した)を用いてガラス基板上の有機コンタミネーションの評価を行った。
本実施例ではヨウ素を用いた染色方法を採用し、サンプルAとサンプルBを、気体化したヨウ素蒸気中に所定時間放置することにより、染色処理を行った。
A glass substrate for magnetic disk (sample A) was manufactured as described above.
In addition, a magnetic disk glass substrate (sample B) was produced in the same manner except that the washing conditions in the washing step were relaxed.
Sample A and Sample B are stained as follows, and then organic contamination on the glass substrate using OSA (using a measurement recipe that allows observation of defects using OSA6100 from KLA-TENCOL) Nation was evaluated.
In this example, a dyeing method using iodine was employed, and the sample A and the sample B were left in gasified iodine vapor for a predetermined time to perform a dyeing process.

その結果、サンプルAと比較した場合、サンプルBについては、ヨウ素染色されたディフェクトの増加が観測された。したがって、研磨後の洗浄条件を緩やかにしたサンプルBのガラス基板表面には有機コンタミネーションが付着していることが判明した。   As a result, when compared with sample A, an increase in iodine-stained defects was observed for sample B. Therefore, it was found that organic contamination adhered to the surface of the glass substrate of Sample B, where the cleaning conditions after polishing were relaxed.

なお、参考例として、OSA(但し、上述の染色処理は行わなかった。)とGC−MSを用いて同様の評価を行ったところ、サンプルAについてはいずれの方法でも良品と判断されたが、サンプルBについては、OSAでは良品、GC−MSでは不良と判断された。 つまり、OSA測定に先立って予め染色処理を行わずに検査した場合には確認できないような有機コンタミを、予め染色処理を行いOSAで検査することにより評価可能である。GC−MSでも評価可能であるが、サンプルを破壊して評価するため、繰り返し測定は不可能であり、評価の再現性を得ることはできない。本発明による有機コンタミネーションの評価方法によれば繰り返し測定も可能であり、評価再現性も得られる。   As a reference example, when the same evaluation was performed using OSA (however, the above-described staining treatment was not performed) and GC-MS, Sample A was determined to be a non-defective product by either method. Regarding sample B, it was determined that the product was non-defective in OSA and defective in GC-MS. That is, it is possible to evaluate organic contamination that cannot be confirmed when inspected prior to OSA measurement without performing dyeing processing, by performing dyeing processing in advance and inspecting with OSA. Although it can be evaluated by GC-MS, since the sample is destroyed and evaluated, repeated measurement is impossible and reproducibility of evaluation cannot be obtained. According to the organic contamination evaluation method of the present invention, repeated measurement is possible, and evaluation reproducibility is also obtained.

次に、上記有機コンタミネーションの評価に用いたサンプルAとサンプルBとは別にあらためて製造した、上述した工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板のサンプルAとサンプルBのそれぞれに、DCマグネトロン型スパッタリング装置を用いて、Ti系の付着層、Fe系の軟磁性層、NiTaの第1下地層、Ruの第2下地層、CoCrPt磁性層を順次成膜し、次いでプラズマCVD法により水素化炭素保護層を40オングストロームの膜厚で成膜し、ディップ法によりアルコール変性パーフルオロポリエーテル潤滑剤を10オングストロームの膜厚で塗布成膜して磁気ディスクを製造した。この磁気ディスクは垂直磁気記録方式用の磁気ディスクである。   Next, each of sample A and sample B of the magnetic disk glass substrate obtained through the above-described steps, which was separately manufactured separately from sample A and sample B used for the evaluation of organic contamination, was applied to a DC magnetron type. Using a sputtering apparatus, a Ti-based adhesion layer, an Fe-based soft magnetic layer, a NiTa first underlayer, a Ru second underlayer, and a CoCrPt magnetic layer are sequentially formed, and then hydrogenated carbon is formed by plasma CVD. A protective layer was formed to a thickness of 40 Å, and an alcohol-modified perfluoropolyether lubricant was applied to a thickness of 10 Å by a dip method to produce a magnetic disk. This magnetic disk is a magnetic disk for perpendicular magnetic recording.

以上のようにして得られた磁気ディスクについて、所定のグライドテスト(ディスク上でスライダの浮上を保証する高さ(グライドハイト)が定められた基準値以下であることを確認するテスト)、サーティファイ(Certify)テスト(記録媒体の記録領域全面をヘッドにより記録再生を行い、媒体欠陥による記録不能を検出するテスト)、及び高温高湿テスト(磁気ディスクを90℃、90%RHの条件下に72時間放置後、上記グライドテスト及びサーティファイテストを行う)を行った結果、サンプルAを基板として用いた磁気ディスクはいずれの試験にも合格した。一方、サンプルBを基板として用いた磁気ディスクはいずれの試験にも不合格であった。これは、サンプルBの基板表面の有機コンタミネーションの付着が原因であると考えられるが、本発明によるガラス基板表面の有機コンタミネーションの評価はそのまま磁気ディスク評価においても結果が反映されており、本発明の有用性が立証されている。
With respect to the magnetic disk obtained as described above, a predetermined glide test (a test for confirming that the height (glide height) for guaranteeing the flying of the slider on the disk is equal to or less than a predetermined reference value), certification ( Certify) test (test to record / reproduce the entire recording area of the recording medium with a head and detect recording failure due to a medium defect) and high temperature and high humidity test (magnetic disk at 90 ° C., 90% RH for 72 hours) As a result of performing the above glide test and certify test after standing), the magnetic disk using the sample A as a substrate passed both tests. On the other hand, the magnetic disk using Sample B as a substrate failed any test. This is thought to be due to the adhesion of organic contamination on the substrate surface of sample B. However, the evaluation of organic contamination on the glass substrate surface according to the present invention reflects the result in the magnetic disk evaluation as it is. The usefulness of the invention has been demonstrated.

Claims (4)

ガラス基板の鏡面研磨処理工程と洗浄処理工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
少なくとも前記洗浄処理工程の後に、ガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの有無を評価する工程を有し、該有機コンタミネーションの有無の評価は、前記ガラス基板主表面を染色処理し、光学式表面分析法を用いて行う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。
A method for producing a glass substrate for a magnetic disk including a mirror polishing process and a cleaning process of a glass substrate,
At least after the cleaning treatment step, there is a step of evaluating the presence or absence of organic contamination on the main surface of the glass substrate. The evaluation of the presence or absence of organic contamination is performed by dyeing the main surface of the glass substrate, The manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs characterized by performing using an analysis method.
前記染色処理によって、前記ガラス基板主表面上に存在する有機物を選択的に染色する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。   2. The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein organic matter present on the main surface of the glass substrate is selectively dyed by the dyeing treatment. 前記洗浄処理工程の前後におけるガラス基板主表面上の有機コンタミネーションの変化量を評価することを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。   The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the amount of change in organic contamination on the main surface of the glass substrate before and after the cleaning process is evaluated. 請求項1乃至3の何れか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造されたガラス基板であって、前記有機コンタミネーションの量が所定の基準値以下であると評価されたガラス基板上に、少なくとも磁性層を成膜することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
A glass substrate manufactured by the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the amount of the organic contamination is evaluated to be equal to or less than a predetermined reference value. A method of manufacturing a magnetic disk, comprising forming at least a magnetic layer thereon.
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