JP2011018398A - 情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法、磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】アルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス円板について、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いる研磨工程を経て情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法において、酸化セリウム砥粒の残留を抑制し、更に主表面の面荒れを少なくする。
【解決手段】（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が６２モル％以下のＬｉ_２Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラスからなる円板を、酸化セリウム研磨工程の跡、硫酸濃度２０質量％以上８０質量％以下、過酸化水素濃度１質量％以上１０質量％以下である洗浄液を用いて５０℃以上１００℃以下の液温にて洗浄し、その後、ガラス円板の主表面をコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて仕上げ研磨する。
【選択図】図１

Description

本発明は情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法、並びに磁気記録媒体に関し、より詳細にはガラス基板研磨後の洗浄工程の改良に関する。

近年、ハードディスクの高容量化に向けたガラス基板に対する２つの大きな技術課題が存在している。1点は高速回転時の振動特性や強度などの機械的特性、もう1点がガラス基板に残留する異物除去である。

高速回転時の振動特性や強度を改善するためには、ヤング率、比弾性率、比重、熱膨張係数、傷つきにくさや破壊靭性など諸特性を考慮した、適切なガラス組成のガラス基板を用いる必要がある。これら特性を達成するには、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｒ_２Ｏ系（Ｒ_２Ｏはアルカリ金属酸化物）のアルカリアルミノシリケートガラスが好適であること、特にＡｌ_２Ｏ_３は機械的特性改善に有効な成分であることが知られている。

一方、ガラス基板に残留する異物としては、研磨レートが高いことなどの理由からガラス研磨に好適に用いられている酸化セリウム砥粒が異物として残ることが知られている。ガラス基板の製造工程では、ガラス板から切り出したガラス円板の主表面及び端面を、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨した後、主表面を更に平坦化するためにコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーによる最終研磨を行うことがある。このとき、主表面に酸化セリウム砥粒が残留していても最終研磨により除去されるが、端面に付着している酸化セリウム砥粒は除去されずに残留し、最終研磨後の洗浄工程において主表面に再付着するものと考えられている。

このような背景から、酸化セリウム砥粒を完全に除去することが望まれており、無機酸とアスコルビン酸を含有する洗浄液が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。この洗浄液では、無機酸とアスコルビン酸の作用によって、酸化セリウム砥粒を溶かして除去している。

また、加熱した硫酸を主成分とする洗浄液を最終工程の洗浄にて使用することも提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−９９８４７号公報（特許請求の範囲） 特開２００４−５９４１９号公報（特許請求の範囲） 特開２００８−９０８９８号公報（特許請求の範囲）

しかしながら、本発明者らが上記の洗浄技術について検証したところ、アスコルビン酸と無機酸とを含む洗浄液による洗浄では、ガラス円板の端部に残留する酸化セリウム砥粒を少なくすることは可能であるものの、完全には除去できない場合があることを確認した。また、この洗浄液はｐＨ１〜２と低いため、アルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス円板に適用すると大きな面荒れを引き起こす場合があることも確認した。

一方、加熱した硫酸を主成分とする洗浄液を最終研磨工程後の洗浄に使用する場合においては、ガラス基板の端部に残留する酸化セリウム砥粒をほぼ完全に除去できるが、おおきな面荒れが起こる場合があることを確認した。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、アルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス円板について、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いる研磨工程を経て情報記録媒体用ガラス基板を製造する方法において、酸化セリウム砥粒の残留を抑制し、更に主表面の面荒れの少ない情報記録媒体用ガラス基板を提供できるようにすることを目的とする。

本発明は、下記に示す情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法、磁気記録媒体を提供する。
（１）アルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス円板をラッピングするラッピング工程と、その後に、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨する酸化セリウム研磨工程とを含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
アルカリアルミノシリケートガラスにおけるＳｉＯ_２含有量からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が６２モル％以下であり、
酸化セリウム研磨工程に引き続いてガラス円板を、硫酸濃度２０質量％以上８０質量％以下、過酸化水素濃度１質量％以上１０質量％以下である洗浄液を用いて５０℃以上１００℃以下の液温にて洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程の後にガラス円板の主表面を、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨する仕上げ研磨工程と、を含むことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（２）アルカリアルミノシリケートガラスの組成が、ＳｉＯ_２：５５〜７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：５〜１７モル％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ（以下、Ｒ_２Ｏと記す。）：４〜２７モル％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（以下、Ｒ’Ｏと記す。）：０〜２０モル％で、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏ：９０モル％以上である（１）記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（３）アルカリアルミノシリケートガラスの組成において、ＳｉＯ_２が６３モル％以上、Ｒ_２Ｏが１６モル％以上、Ｒ’Ｏが０〜１０モル％である（２）記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（４）前記コロイダルシリカ砥粒の平均粒径が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である（１）〜（３）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（５）前記コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーのｐＨが２以上６以下である（４）記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（６）仕上げ研磨工程を前記洗浄工程に引き続いて行うことを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（７）アルカリアルミノシリケートガラスにおけるＳｉＯ_２含有量からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が５０モル％以上６２モル％以下である（６）に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（８）アルカリアルミノシリケートガラスの組成が、ＳｉＯ_２：６３〜７１モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：７〜１２．５モル％、Ｒ_２Ｏ：１６〜２４モル％、Ｒ’Ｏ：０〜１０モル％で、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏ：９０モル％以上である（７）記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（９）前記洗浄工程と仕上げ研磨工程との間に、酸化セリウム砥粒を含むスラリーとショアＡ硬度が６０°以下である発泡樹脂層を有する研磨パッドを用いてガラス円板の主表面を研磨する再研磨工程を含む（１）〜（５）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１０）前記洗浄工程と仕上げ研磨工程との間に、平均粒径が５０ｎｍ超１００ｎｍ以下であるコロイダルシリカ砥粒を含みｐＨが８以上１２以下であるスラリーを用いてガラス円板の主表面を研磨する工程を含む（１）〜（５）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１１）アルカリアルミノシリケートガラスにおけるＳｉＯ_２含有量からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が４５モル％以上５０モル％未満である（９）または（１０）に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１２）アルカリアルミノシリケートガラスの組成が、ＳｉＯ_２：６０モル％以上６３モル％未満、Ａｌ_２Ｏ_３：１２．５〜１５モル％、Ｒ_２Ｏ：１８〜２２モル％、Ｒ’Ｏ：０〜６モル％で、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏ：９０モル％以上である（１１）記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１３）前記洗浄工程において、ガラス円板を、５０℃以上６０℃未満の洗浄液に２５分以上３０分以下、または６０℃以上７０℃未満の洗浄液に１５分以上３０分以下、または７０℃以上１００℃以下の洗浄液に５分以上３０分以下浸漬することを特徴とする（１）〜（１２）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１４）仕上げ研磨工程において、ガラス円板の主表面の二乗平均粗さ(Ｒｍｓ)を０．１５ｎｍ以下にすることを特徴とする（１）〜（１３）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１５）仕上げ研磨工程の後にｐＨ１０以上のアルカリ性洗浄剤を用いて行なう洗浄工程を含むことを特徴とする（１）〜（１４）の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（１６）（１）〜（１５）の何れか１項に記載の方法により製造されたことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
（１７）（１６）に記載の情報記録媒体用ガラス基板の主表面に磁気記録層が設けられたことを特徴とする磁気記録媒体。

本発明者らは、加熱した硫酸を主成分とする洗浄液をガラス円板最終研磨工程後の洗浄に使用したときに大きな面荒れが起こる現象を調べたところ、そのようなガラス円板のガラスは耐酸性に劣り、その耐酸性にはガラスの前記（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が影響することを見出し、また、そのような面荒れがリーチングムラに起因しこれを修復するにはコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨する仕上げ研磨工程を設けることが有効であることを見出し、本発明に至った。

また、耐酸性がより低いガラスにおいてはコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨する前に酸化セリウム砥粒を含むスラリーとスエードパッドを用いて研磨すれば表面粗さが良好な基板が得られることを見出し、本発明に至った。

本発明によれば、加熱した硫酸に過酸化水素を添加したものを洗浄工程に使用しているので、アルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス円板を、酸化セリウム砥粒を含むスラリーによる研磨工程を有していても、砥粒残留がほぼ無くなるようにすることができる。リーチングムラによる主表面の面荒れが修復されて平坦性も良好となり、今後求められる高記録容量化にも十分に対応可能な磁気記録媒体用ガラス基板が提供される。

ガラス板における（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）とエッチングレートとの関係を示すグラフである。

以下、本発明に関して磁気ディスク用ガラス基板（ハードディスク用ガラス基板）の製造を例にして詳細に説明する。なお、本発明はこの例に限定されない。

先ず、下記に示す組成のアルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス板からガラス円板を切り出す。
・ＳｉＯ_２：５５〜７５モル％
・Ａｌ_２Ｏ_３：５〜１７モル％
・Ｒ_２Ｏ：４〜２７モル％
・Ｒ’Ｏ：０〜２０モル％
・ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏ：９０モル％以上
・（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）：６２モル％以下

上記アルカリアルミノシリケートガラスにおいて、ＳｉＯ_２はガラスの骨格を形成する成分であり、必須である。５５％未満では比重が大きくなる、ガラスにキズが付きやすくなる、失透温度が上昇しガラスが不安定になる、または耐酸性が低下する。好ましくは６０％以上、より好ましくは６１％以上、特に好ましくは６２％以上、最も好ましくは６３％以上、典型的には６４％以上である。但し、７５％超ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、熱膨張係数が小さくなる、また粘性が高くなりすぎガラスの溶解が困難になる。好ましくは７１％以下、より好ましくは７０％以下、最も好ましくは６８％以下である。耐酸性はＳｉＯ_２が６３モル％未満になると低下しやすくなる。

Ａｌ_２Ｏ_３はガラスの骨格を形成し、ヤング率や比弾性率、破壊靭性を高くする成分であり、必須である。５モル％未満ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、また破壊靭性が低くなる。好ましくは６モル％以上、より好ましくは７モル％以上、典型的には８モル％以上である。但し、Ａｌ_２Ｏ_３が１７モル％を超えると熱膨張係数が小さくなる、粘性が高くなりすぎガラスの溶解が困難になる、または耐酸性が低下する。好ましくは１５モル％以下、より好ましくは１４モル％以下である。耐酸性はＡｌ_２Ｏ_３が１２．５モル超になると低下しやすくなる。

上記の通り、ＳｉＯ_２が少なくＡｌ_２Ｏ_３が多いガラスは耐酸性が低くなる。このため表１に示すように、（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が小さくなるとガラスの耐酸性は顕著に低下する。一方、ヤング率や比弾性率、破壊靭性などの機械特性を向上させるにはＡｌ_２Ｏ_３が多いことが有効であり、機械特性に優れたガラスは耐酸性が低い傾向がある。本発明はＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３の含有量を特定し、硫酸と過酸化水素とを混合してなる洗浄液を用いた洗浄工程の後に、仕上げ研磨及び洗浄を含む工程を通過させることで酸化セリウム砥粒残渣が少ないもしくは存在しない、表面品質に優れたガラス基板を提供することが可能となる。但し、（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が６２モル％超では本発明の研磨・洗浄プロセスを適用しても効果が現れにくい。典型的には５９モル％以下４８モル％以上である。なお、（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が５０モル％以上では再研磨工程を設ける必要性は低い。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏはガラスの溶解性を改善し、熱膨張係数を高くする成分であり、いずれか１成分以上を含有しなければならない。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の合計Ｒ_２Ｏが４モル％未満ではこの効果が小さくなる。好ましくは１３モル％以上、より好ましくは１５モル％以上、特に好ましくは１６モル％以上、最も好ましくは１７モル％以上、典型的には１８モル％以上である。但し、２７モル％超ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、破壊靭性が低くなる、また水分との反応でアルカリが溶出しやすくなるため、好ましくない。好ましくは２５％以下、より好ましくは２４モル％以下、特に好ましくは２２モル％以下である。Ｒ_２Ｏは典型的には１６〜２４モル％である。

また、上記アルカリ金属酸化物の中でもＬｉ_２Ｏはヤング率や比弾性率、破壊靭性を高くする効果が高いため、５モル％以上含有させることが好ましい。より好ましくは７モル％以上、最も好ましくは８％以上である。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯはいずれも必須ではないが、ガラスの溶解性を改善し、熱膨張係数を高くする成分であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量合計Ｒ’Ｏが２０モル％までの範囲で含有してもよい。但し、２０モル％超では比重が大きくなる、またガラスが傷つきやすくなる。好ましくは１０モル％以下、より好ましくは８モル％以下、最も好ましくは６モル％以下、典型的には４モル％以下である。

また、ヤング率、比弾性率、比重、熱膨張係数、傷つきにくさや破壊靭性といった機械特性を高めるためには、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏで９０モル％以上となる必要がある。９０モル％未満ではこの効果が小さくなる。好ましくは９３モル％以上、より好ましくは９５モル%以上、最も好ましくは９７モル％以上である。

この例におけるアルカリアルミノシリケートガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。

例えば、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｌａ_２Ｏ_３はヤング率や比弾性率、破壊靭性を高くする効果がある。これらのいずれか１以上を含有する場合、合量で７モル％以下が好ましい。７モル％超では比重が大きくなる、またガラスが傷つきやすくなるおそれがあり、より好ましくは５モル％未満、特に好ましくは４モル％未満、最も好ましくは３モル％未満である。

Ｂ_２Ｏ_３はガラスの溶解性を改善し、また比重を小さくする、ガラスを傷つきにくくする効果がある。これを含有する場合３モル％以下が好ましい。３モル％超ではヤング率が低くなる、比弾性率が低くなる、また揮散によりガラスの品質を低下させるおそれがある。より好ましくは２モル％以下、特に好ましくは１モル％以下、最も好ましくは０．５モル％以下である。

ＳＯ_３、Ｃｌ、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２はガラスを清澄する効果がある。これらのいずれかを含有する場合、合計で２モル％以下が好ましい。

ガラスの比重は２．６０以下であることが好ましい。２．６０超では磁気ディスクドライブ回転時にモーター負荷がかかって消費電力が大きくなる、またはドライブ回転が不安定になるおそれがある。好ましくは２．５５以下、より好ましくは２．５３以下、最も好ましくは２．５２以下である。

また、ガラスの−５０〜＋７０℃の範囲における熱膨張係数（平均線膨張係数）は６０×１０^−７／℃以上であることが好ましい。６０×１０^−７／℃以下では金属製のドライブなど他の部材の熱膨張係数との差が大きくなり、温度変動時の応力発生による基板の割れなどが起こりやすくなるおそれがある。好ましくは６２×１０^−７／℃以上、より好ましくは６５×１０^−７／℃以上、最も好ましくは７０×１０^−７／℃以上である。

更に、ガラスのヤング率は８０ＧＰａ以上、比弾性率は３２ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが好ましい。ヤング率が８０ＧＰａ未満であるか比弾性率が３２ＭＮｍ／ｋｇ未満であるとドライブ回転中に反りやたわみが発生しやすく、高記録密度の情報記録媒体を得ることが困難になるおそれがある。ヤング率が８１ＧＰａ以上かつ比弾性率が３２．５ＭＮｍ／ｋｇ以上であることがより好ましい。

このようなガラス組成のガラス板は、ヤング率や比弾性率、比重、熱膨張係数、傷つきにくさ、破壊靭性等のガラス基板として要求される諸特性に優れたものとなりやすい。

尚、ガラス板の製造方法は特に限定されず、各種方法を適用できる。たとえば、通常使用される各成分の原料を目標組成となるように調合し、これをガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、周知のフロート法、プレス法、フュージョン法またダウンドロー法などの方法により所定の厚さの板ガラスに成形し、徐冷後必要に応じて研削、研磨などの加工を行った後、所定の寸法・形状のガラス基板とされる。成形法としては、特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続成形法、すなわち、フュージョン法、ダウンドロー法にも好適である。

次いで、ガラス円板の中央に円孔を開け、面取り、主表面ラッピング、端面鏡面研磨を順次行う。尚、主表面ラッピング工程を粗ラッピング工程と精ラッピング工程とに分け、それらの間に形状加工工程（円形ガラス板中央の孔開け、面取り、端面研磨）を設けてもよい。また、端面鏡面研磨は、ガラス円板を積層して内周端面を酸化セリウム砥粒を用いたブラシ研磨を行い、エッチング処理をしてもよいし、内周端面のブラシ研磨の代わりにそのエッチング処理された内周端面に例えばポリシラザン化合物含有液をスプレー法等によって塗布し、焼成して内周端面に被膜（保護被膜）形成を行ってもよい。主表面ラッピングは通常、平均粒径が６〜８μｍである酸化アルミニウム砥粒または酸化アルミニウム質の砥粒を用いて行う。ラッピングされた主表面は通常、３０〜４０μｍ研磨される。

これらの加工において、中央に円孔を有さないガラス基板を製造する場合には当然、ガラス円板中央の孔開け及び内周端面の鏡面研磨は不要である。

その後、ガラス円板の主表面を、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨する。この主表面研磨工程は、ウレタン製研磨パッドを用いて行い、例えば、三次元表面構造解析装置（例えばADE社Opti-flat）を用いて波長領域がλ≦５ｍｍの条件で測定されたうねり（Ｗａ）が１ｎｍ以下となるように研磨する。また、研磨による板厚の減少量（研磨量）は、典型的には５〜１５μｍである。主表面研磨工程は、１回の研磨で行ってもよいし、サイズの異なる酸化セリウム砥粒を用いて２回以上実施してもよい。尚、酸化セリウム砥粒は公知のものであり、酸化セリウム以外に、通常はランタン等の希土類やフッ素等を含む。また、本発明の酸化セリウム研磨工程はラッピング工程で発生したキズ除去を目的とする酸化セリウム主表面研磨工程を含むが、それに限らず、ラッピング工程後に端面鏡面研磨が行われればそれも含む。

次に、ガラス円板の洗浄を行う。この洗浄工程では、純水による浸漬工程を行い、次に、硫酸と過酸化水素水とを混合して加熱した洗浄液に浸漬する工程を行い、最後に純水でリンスする工程を実施する。尚、この洗浄工程の前に、酸性洗浄剤やアルカリ洗浄剤を用いた前洗浄工程を実施しても良い。また、純水による浸漬工程やリンス工程においては、超音波洗浄を併用したり、流水やシャワー水による洗浄を行っても良い。

洗浄液における硫酸濃度は２０質量％以上８０質量％以下、過酸化水素濃度は１質量％以上１０質量%以下であり、好ましくは硫酸濃度は５０質量％以上８０質量％以下、過酸化水素濃度は３質量％以上１０質量％以下である。硫酸及び過酸化水素の濃度がこれより低い場合には、酸化セリウム砥粒が溶解されずに残留する。硫酸及び過酸化水素の濃度がこれより高い場合は、上記アルカリアルミノシリケートガラスのリーチングによる面荒れが顕著になり、後述する仕上げ研磨を行っても目的とする平坦性を得にくくなるとともに、汎用的に使用される樹脂製のガラス冶具が酸化・分解してしまうことから好ましくない。また、同様な理由から、洗浄液の液温は５０℃以上１００℃以下で、浸漬時間は５分以上３０分以下である。詳細には、５０℃以上６０℃未満の洗浄液に２５分以上３０分以下、６０℃以上７０℃未満の洗浄液に１５分以上３０分以下、７０℃以上１００℃以下の洗浄液に５分以上３０分以下の条件で浸漬することが好ましい。

上記洗浄工程では硫酸を使用するためリーチングムラの発生が起こることがあり、ガラス円板の主表面を再度研磨して平坦性を改善する（仕上げ研磨工程）。また、ガラス円板の端面に残存している酸化セリウム砥粒が主表面に再付着している場合もあるが、この再付着砥粒も除去される。

仕上げ研磨工程では、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて最終研磨を行う。仕上げ研磨工程では、平均粒径１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨するだけでもよく、平均粒径５０ｎｍ超１００ｎｍ以下のコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて前研磨した後、平均粒径１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて仕上げ研磨してもよい。

耐酸性が劣るガラスの場合は仕上げ研磨工程の前に酸化セリウム砥粒を含むスラリーとスエードパッドを用いて研磨を行うことが好ましい（再研磨工程）。このスエードパッドはショアＡ硬度が６０°以下である発泡樹脂層をＰＥＴや不織布に貼り付けたものとすることが好ましい。ショアＡ硬度が６０°超では空孔率を小さくする必要が出てくる場合があり、親水性を保ちにくくなるおそれがある。また、当該ショアＡ硬度は２０°以上であることが好ましい。ショアＡ硬度が２０°未満では、研磨レートが遅くなる可能性が高くなる。また、この発泡樹脂層は単層でもよいし、異なる発泡形態の発泡層を２層以上重ね合わせたものでもよい。後者の場合、ガラスと接触する第一の発泡樹脂層のショアＡ硬度が２０°以上５０°以下、下層の第二の発泡樹脂層が４０°以上６０°以下であり、第一の発泡層が第二の発泡層よりも硬度が低いことが好ましい。また、このような発泡樹脂層はポリウレタンであることが典型的である。特に、スエードパッドとしては、ショアＡ硬度が３０〜６０、圧縮率が０．５〜１０％かつ密度が０．２〜０．９ｇ／ｃｍ^３である発泡ウレタン樹脂からなるものが典型的である。

酸化セリウム砥粒を含むスラリーは、ｐH８以上のアルカリ性の水性スラリーが好ましい。ｐＨ調整により酸化セリウム砥粒の分散性が向上し、ガラス円板の外周端部への砥粒残渣を高度に抑制することができる。

また、砥粒サイズとしては、ＢＥＴ比表面積から得られる換算径で０．１μｍ以上であることが好ましい。０．１μｍ以下であれば、スエードパッドの発泡樹脂層に砥粒が詰まりやすく、研磨レートが低下する恐れがある。スラリーには酸化セリウム砥粒の凝集を抑制するためにポリカルボン酸塩や有機酸塩を含むことも可能である。通常は、ポリアクリル酸塩、ポリスルホン酸塩、ポリマレイン酸塩やこれらの共重合体が用いられる場合が多く、分子量としては２０００以上１０００００以下ものを砥粒量に対して０．１〜５質量％添加される。

ショアＡ硬度は、それぞれＪＩＳ Ｋ７２１５に規定されているプラスチックのデュロメータＡ硬さを測定する方法によって測定される。また、圧縮率（単位：％）は次のようにして測定される。すなわち、研磨パッドから適切な大きさに切り出した測定試料について、ショッパー型厚さ測定器を用いて無荷重状態から１０ｋＰａの応力の負荷を３０秒間加圧した時の材料厚さｔ_０を求め、次に厚さがｔ_０の状態から直ちに１１０ｋＰａの応力の負荷を５分間加圧した時の材料厚さｔ１を求め、ｔ_０およびｔ_１の値から（ｔ_０−ｔ_１）×１００／ｔ_０を算出し、これを圧縮率とする。

コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーによる研磨では、水ガラスを原料とするコロイダルシリカでは、一般的に中性領域においてゲル化が進行しやすいため、ｐＨが１以上６以下もしくは２以上６以下、あるいはｐＨが８以上１２以下で行うことが好ましい。ｐＨ１以上６以下の酸性領域とする場合のｐＨ調整剤としては、酸としては無機酸又は有機酸が用いられる。無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸、ポリ燐酸、アミド硫酸等が挙げられる。また、有機酸としては、カルボン酸、有機燐酸、アミノ酸等が挙げられ、例えば、カルボン酸は、酢酸、グリコール酸、アスコルビン酸等の一価カルボン酸、蓚酸、酒石酸等の二価カルボン酸、クエン酸等の三価カルボン酸が挙げられる。特にｐＨ１以上３以下とすることが好ましく、その場合は無機酸が好適に用いられる。また、ｐＨ３超においては、カルボン酸を用いるとコロイダルシリカ砥粒のゲル化を抑制できるため好ましい。更には、スラリーにアニオンもしくはノニオン界面活性剤を添加してもよい。一方、ｐＨを８以上１２以下とする場合のｐＨ調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの無機アルカリや、アンモニア、アミンなどの有機アルカリを１つ以上含むことが可能である。また、各種界面活性剤を添加することも可能である。尚、研磨具はスエードパッドであることが好ましい。このスエードパッドは前記再研磨工程で使用することが好ましいとしたスエードパッドであることが典型的であり、発泡樹脂層のショアＡ硬度が２０°以上６０°以下であり、密度が０．２ｇ／ｃｍ^３以上０．８ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。

また、仕上げ研磨工程は、酸化セリウム砥粒を含むスラリーによる研磨（再研磨工程）を経ずに、行うこともできる。

硫酸および過酸化水素を用いる洗浄工程の後において上記した何れの研磨方法を行うかは、洗浄後のガラス円板の主表面の状態に応じて選択する。ガラスが耐酸性に劣るために主表面の面荒れが顕著な場合には、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨した後にコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーによる最終研磨を行うことが好ましい。主表面の面荒れが中程度である場合には、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨することなく、平均粒径５０ｎｍ超１００ｎｍ以下のコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨した後、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨すればよい、また、主表面の面荒れが少ない場合は、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨することなく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨すればよい。

上記の仕上げ研磨工程によりガラス円板は、主表面の二乗平均粗さ（Ｒｍｓ）が０．１５ｎｍ以下、好ましくは０．１３ｎｍ以下の平坦性を有するように研磨されることが好ましい。この研磨における板厚の減少量（研磨量）は、典型的には０．５〜２μｍである。

仕上げ研磨工程の後、コロダルシリカ砥粒を除去するために洗浄を行う。この洗浄工程では、少なくとも１回はｐＨ１０以上のアルカリ性洗浄剤による洗浄を行うことが好ましい。洗浄方法は、ガラス円板を浸漬して超音波振動を加えてもよいし、スクラブ洗浄を用いてもよい。また、両方を組み合わせてもよい。更に、洗浄の前後に、純水による浸漬工程やリンス工程を行うことが好ましい。

最終のリンス工程後にガラス円板を乾燥するが、乾燥方法としてはイソプロピルアルコール蒸気を用いる乾燥方法やスピン乾燥、真空乾燥などが用いられる。

上記一連の工程により本発明のガラス基板が得られるが、その主表面には残留酸化セリウム砥粒が無く高度に平坦化されている。そのため、主表面に磁気記録媒体を塗工した本発明の磁気記録媒体は、高密度記録が可能になる。

以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
（試験１）
表１に記載の組成のガラス板Ａ〜Hを用意した。表中の「Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｒ'＋Ｒ」はＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏ、「α」は−５０℃〜＋７０℃の範囲における平均線膨張係数（単位：１０^−７／℃）であり、また、ヤング率の単位はＧＰａ、比弾性率の単位はＭＮｍ／ｋｇである。また、各ガラス板のエッチングレート（nm／h；室温、ｐＨ２、硝酸）を測定した。結果を表１の「耐酸性」の欄に示すとともに、（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）とこのエッチングレートとをプロットしたものを図１に示す。（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が小さくなるほど耐酸性に劣ることがわかる。ガラス板Ｂ以外は、本発明で用いるガラス板の組成を満足するが、何れもガラス板Ｂに比べて耐酸性に劣っている。

そして、最も耐酸性の低いガラス板Ａと、最も耐酸性の高いガラス板Ｂを用い、それぞれから外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍのドーナツ状ガラス円板（中央に円孔を有するガラス円板）を切り出し、内周面および外周面をダイヤモンド砥石を用いて研削加工し、上下主表面を酸化アルミニウム砥粒を用いてのラッピングした、

次に、内外周の端面を、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°となるように面取り加工を行った。

面取り後、端面を、研磨材として酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用い、研磨具としてブラシを用いて、ブラシ研磨により鏡面加工を行った。研磨量は、半径方向の除去量で３０μｍであった。

鏡面加工後、研磨材として酸化セリウム砥粒（平均粒径：約２μｍ）を含むスラリーを用い、研磨具としてウレタンパッドを用いて、両面研磨装置により上下主表面の研磨加工を行った。研磨量は、上下主表面の厚さ方向で計３５μｍであった。

次に、研磨材としてコロイダルシリカ砥粒（平均粒径：３０ｎｍ）を含み、ガラス板AにおいてはｐＨ５、ガラス板BにおいてはｐＨ２に調整したスラリーを用い、研磨具としてポリエチレンテレフタレート層上にショアＡ硬度が５５°の発泡ウレタン層、その上層にショアＡ硬度が３４°の発泡ウレタン層が積層されているスエードパッド（ショアＡ硬度は約４２°）を用いて、両面研磨装置により上下主表面を仕上げ研磨した。研磨量は、上下主表面の厚さ方向で計１μｍであった。

次に、コロイダルシリカを除去する為の洗浄工程として、アルカリ性洗浄剤での浸漬洗浄、スクラブ洗浄、超音波洗浄、純水でのリンス、イソプロピルアルコール蒸気を用いた乾燥順次行った。

ＡＦＭ(Ｖｅｅｃｏ社型番Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ３１００)にて主表面の二乗平均粗さ（Ｒｍｓ）を測定したところ、ガラス板Ａ、ガラス板BともにＲｍｓが０．１０〜０．１３ｎｍであった。次に、表１に示す条件にて硫酸と過酸化水素水とを含む洗浄液に浸漬して洗浄した。その後、ＡＦＭ(Ｖｅｅｃｏ社型番Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ３１００)にて主表面の二乗平均粗さ（Ｒｍｓ）を測定した。結果を表２に示す。

表２に示すように、ガラス板Ａは本発明に従うガラス組成であるものの、リーチングムラを発生しやすく、洗浄液の液温が高まるのに伴って顕著になることが確認された。

（試験２）
試験１と同様の加工条件にて、ガラス板Ａからガラス円板を切り出し、内周面および外周面の研削加工、上下面のラッピング、内外周の面取り及び鏡面加工、酸化セリウム砥粒を含むスラリーによる上下主表面の研磨加工を行った。

主表面研磨後、ガラス円板を、予備洗浄として純水での浸漬洗浄、アルカリ洗浄剤での超音波洗浄、純水でのリンスを実施した後、表３〜５に示す条件にて洗浄した。

洗浄後、試験１と同様の条件にてコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いての再研磨、その後の洗浄及び乾燥を行った。

そして、ガラス円板の外周端面をＳＥＭ−ＥＤＸ（装置名：日立製作所社製Ｓ４７００）を用いて観察し、酸化セリウム砥粒の残渣状況を調べた。即ち、ＳＥＭを用いて外周端部の任意の８点を５０００倍に拡大表示し、粒子状付着物の数を計測し、粒子状付着物についてはＥＤＸによる元素分析を実施して酸化セリウムであるか確認した。結果を表２〜４に示すが、８箇所全てにおいて付着物が無い場合を「◎」、１〜４箇所において付着物が見られる場合を「○」、５箇所以上に付着物が見られる場合を「×」とした。

尚、試行番号２８，２９は他の結果からの推定値である。

表３〜５から、本発明に従う洗浄条件が確認された。

（試験３）
試験１と同様の加工条件にて、ガラス板Ａからガラス円板を切り出し、内周面および外周面の研削加工、上下面のラッピング、内外周の面取り及び鏡面加工、酸化セリウム砥粒を含むスラリーによる上下主表面の研磨加工を行った。

主表面研磨後、ガラス円板を、予備洗浄として純水での浸漬洗浄、アルカリ洗浄剤での超音波洗浄、純水でのリンスを実施した後、表６の試行Ｉに示す条件にて洗浄した。

洗浄後、平均粒径１μｍφの酸化セリウム砥粒を含むスラリーとスエードパットを用いて、上下主表面の研磨加工を行った（再研磨工程）。この時の研磨量は２．５μｍであった。その後、試験１と同様の条件にてコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いての仕上げ研磨、その後の洗浄及び乾燥を行った。

そして、ガラス円板の外周端面を試験２と同様にしてＳＥＭ−ＥＤＸを用いて観察し、酸化セリウム砥粒の残渣状況を調べた。結果を表６の試行Ｉに示す。

（試験４）
試験１と同様の加工条件にて、ガラス板Ａからガラス円板を切り出し、内周面および外周面の研削加工、上下面のラッピング、内外周の面取り及び鏡面加工、酸化セリウム砥粒を含むスラリーによる上下主表面の研磨加工を行った。

主表面研磨後、ガラス円板を、予備洗浄として純水での浸漬洗浄、アルカリ洗浄剤での超音波洗浄、純水でのリンスを実施した後、表６の試行IIに示す条件にて洗浄した。

洗浄後、平均粒径１μｍφの酸化セリウム砥粒を含むスラリーとショアD硬度が５５°（ショアＡで９０°以上）の硬質ウレタンパットを用いて、上下主表面の研磨加工を行った（再研磨工程）。この時の研磨量は２．５μｍであった。その後、試験１と同様の条件にてコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いての仕上げ研磨、その後の洗浄及び乾燥を行った。

そして、ガラス円板の外周端面を試験２と同様にしてＳＥＭ−ＥＤＸを用いて観察し、酸化セリウム砥粒の残渣状況を調べた。結果を表６の試行IIに示す。

（試験５）
試験２に従い、硫酸と過酸化水素との洗浄液に代えて、アルコルビン酸３質量％及び硝酸１質量％からなる液温６０℃の洗浄液を用いて、洗浄を行った。酸化セリウム砥粒の残存状況を調べたところ、試験２の判定基準では「×」であった。

（試験６）
試験２に従い、硫酸と過酸化水素との洗浄液による洗浄後、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いた再研磨を行わずに酸化セリウム砥粒の残存状況を調べたところ、試験２の判定基準では「○」であった。但し、面荒れが見られた。

Claims (17)

1. アルカリアルミノシリケートガラスからなるガラス円板をラッピングするラッピング工程と、その後に、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いて研磨する酸化セリウム研磨工程とを含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
   アルカリアルミノシリケートガラスにおけるＳｉＯ_２含有量からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が６２モル％以下であり、
   酸化セリウム研磨工程に引き続いてガラス円板を、硫酸濃度２０質量％以上８０質量％以下、過酸化水素濃度１質量％以上１０質量％以下である洗浄液を用いて５０℃以上１００℃以下の液温にて洗浄する洗浄工程と、
   前記洗浄工程の後にガラス円板の主表面を、コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨する仕上げ研磨工程と、
   を含むことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. アルカリアルミノシリケートガラスの組成が、ＳｉＯ_２：５５〜７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：５〜１７モル％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ)：４〜２７モル％、Ｒ’Ｏ(ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ)：０〜２０モル％で、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｒ_２Ｏ＋Ｒ’Ｏ：９０モル％以上である請求項１記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. アルカリアルミノシリケートガラスの組成において、ＳｉＯ_２が６３モル％以上、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが１６モル％以上、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが０〜１０モル％である請求項２記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記コロイダルシリカ砥粒の平均粒径が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１〜３の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーのｐＨが１以上６以下である請求項４記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
6. 仕上げ研磨工程を前記洗浄工程に引き続いて行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
7. アルカリアルミノシリケートガラスにおけるＳｉＯ_２含有量からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が５０モル％以上６２モル％以下である請求項６に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
8. アルカリアルミノシリケートガラスの組成が、ＳｉＯ_２：６３〜７１モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：７〜１２．５モル％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：１６〜２４モル％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：０〜１０モル％で、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９０モル％以上である請求項７記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
9. 前記洗浄工程と仕上げ研磨工程との間に、酸化セリウム砥粒を含むスラリーとショアＡ硬度が６０°以下である発泡樹脂層を有する研磨パッドを用いてガラス円板の主表面を研磨する再研磨工程を含む請求項１〜５の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
10. 前記洗浄工程と仕上げ研磨工程との間に、平均粒径が５０ｎｍ超１００ｎｍ以下であるコロイダルシリカ砥粒を含みｐＨが８以上１２以下であるスラリーを用いてガラス円板の主表面を研磨する工程を含む請求項４または５に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
11. アルカリアルミノシリケートガラスにおけるＳｉＯ_２含有量からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差（ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）が４５モル％以上５０モル％未満である請求項９または１０に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
12. アルカリアルミノシリケートガラスの組成が、ＳｉＯ_２：６０モル％以上６３モル％未満、Ａｌ_２Ｏ_３：１２．５〜１５モル％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ：１８〜２２モル％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：０〜６モル％で、かつ、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９０モル％以上である請求項１１記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
13. 前記洗浄工程において、ガラス円板を、５０℃以上６０℃未満の洗浄液に２５分以上３０分以下、または６０℃以上７０℃未満の洗浄液に１５分以上３０分以下、または７０℃以上１００℃以下の洗浄液に５分以上３０分以下浸漬することを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
14. 仕上げ研磨工程において、ガラス円板の主表面の二乗平均粗さ(Ｒｍｓ)を０．１５ｎｍ以下にすることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
15. 仕上げ研磨工程の後にｐＨ１０以上のアルカリ性洗浄剤を用いて行なう洗浄工程を含むことを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
16. 請求項１〜１５の何れか１項に記載の方法により製造されたことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
17. 請求項１６に記載の情報記録媒体用ガラス基板の主表面に磁気記録層が設けられたことを特徴とする磁気記録媒体。

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