JP2012027976A - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、板形状を有するガラス素基板を、板厚分布と平坦度に優れ、ガラス基板の主平面や端面に加工変質層を有さないガラス基板に、高い生産性で加工する工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、板形状を有するガラス素基板の主平面を研削する研削工程が、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒のいずれか１つ以上の砥粒を含む第１の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程と、前記第１研削工程で用いた砥粒より平均粒子直径が小さいダイヤモンド砥粒を含む第２の固定砥粒工具を用いてガラス基板の主平面を研削する第２研削工程と、を有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、固定砥粒工具を用いてガラス基板の主平面を研削する研削工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。（１）フロート法、フュージョン法、又はプレス成形法などで成形されたガラス素基板を、中央部に円孔を有する円盤形状に加工し、内周側面と外周側面を面取り加工する形状付与工程。（２）ガラス素基板の主平面を研削加工する研削工程。（３）ガラス基板の側面部と面取り部を端面研磨する端面研磨工程。（４）ガラス基板の主平面を研磨する研磨工程。（５）ガラス基板を精密洗浄と乾燥し、磁気記録媒体用ガラス基板を得る洗浄工程。（６）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する磁気ディスク製造工程。

磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程において、（２）ガラス素基板の主平面を研削加工する研削工程は、ガラス素基板を所望の板厚と平坦度にする工程である。

成形されたガラス素基板の主平面が平滑な場合、粒子径が小さいダイヤモンド砥粒を含む固定砥粒工具でガラス素基板の主平面を研削すると、ダイヤモンド砥粒がガラス素基板の主平面に引っ掛かり難く、ダイヤモンド砥粒がガラス素基板の主平面で滑り、ガラス素基板を研削し難くなり研削の加工速度が低下する問題があった。

主平面が平滑なガラス素基板を研削するとき、研削の加工速度を低下させない手段として、固定砥粒工具でガラス素基板の主平面を研削する前に、薬液を用いてガラス素基板の主平面を粗面化する（フロスト加工）、遊離砥粒を用いてガラス素基板の主平面を研削して粗面化する、などが提案されている（特許文献１、特許文献２）。

しかし、ガラス素基板の主平面を薬液で粗面化するフロスト加工は、ガラス素基板を等方的にエッチングするため、ガラス基板を所望の板厚、平坦度に制御できない。そのため、その後の研削工程や研磨工程において、板厚や平坦度を制御するために研削量や研磨量を多く設定する必要があり、生産性に劣るおそれがある。

また、ガラス素基板の主平面を遊離砥粒で研削し粗面化した場合、ガラス基板の主平面や端面に深いクラック（以下、加工変質層とも称す。）が発生し、該加工変質層を取り除くためにその後の研削工程や研磨工程で研削量又は研磨量を多くする必要があり生産性に劣るおそれがある。

ＷＯ２０１０／０４１６２３ Ａ１ 特開２００９−９９２４９号公報

本発明は、板形状を有するガラス素基板を、板厚分布と平坦度に優れたガラス基板に、高い生産性で加工する工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。

本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、板形状を有するガラス素基板の主平面を研削する研削工程が、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒のいずれか１つ以上の砥粒を含む第１の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程と、前記第１研削工程で用いた砥粒より平均粒子直径が小さいダイヤモンド砥粒を含む第２の固定砥粒工具を用いてガラス基板の主平面を研削する第２研削工程と、を有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。

本発明の研削工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程において、板形状を有するガラス素基板の板厚分布と平坦度を制御しつつ、ガラス基板の主平面や端面に大きなダメージを与えずに主平面を粗面化できるため、第２研削工程で効率よくガラス基板の主平面を研削できる。

本発明によれば、板厚分布と平坦度に優れ、表面粗さに優れる磁気記録媒体用ガス基板を高い生産性で製造できる。

磁気記録媒体用ガラス基板の斜視図。 両面研削装置の概略図。 固定砥粒工具の研削面を模式的に表す断面図。 下側固定砥粒工具の研削面の表面粗さ測定箇所を示す概略図。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下に記載される実施形態に限らない。

一般に、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。（１）フロート法、フュージョン法又はプレス成形法で成形されたガラス素基板を、中央部に円孔を有する円盤形状に形状加工する。（２）中央部に円孔を有する円盤形状のガラス基板の内周側面と外周側面を面取り加工する。（３）ガラス基板の主平面を研削加工する。（４）ガラス基板の側面部と面取り部を端面研磨する。（５）ガラス基板の主平面を研磨する。研磨工程は、１次研磨のみでもよく、１次研磨と２次研磨を行ってもよく、２次研磨の後に３次研磨を行ってもよい。（６）ガラス基板を精密洗浄し、磁気記録媒体用ガラス基板を得る。（７）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。

なお、上記磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程において、各工程間にガラス基板の洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施してもよい。さらに、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を研磨工程前、研磨工程後、又は研磨工程間で実施してもよい。

本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でもよい。また、本発明のガラス素基板は、フロート法で造られたものでもよく、フュージョン法で造られたものでもよく、プレス成形法で造られたものでもよい。本発明のガラス素基板としては、フロート法、フュージョン法で造られたものが、その生産性が高いことから好ましい。

本発明は、（３）ガラス基板の主平面を研削加工する工程に関し、磁気記録媒体用ガラス基板の研削加工に係るものである。板形状を有するガラス素基板の研削について、両面研削装置でガラス素基板の両主平面を同時に研削する例を用いて説明する。

図１は、磁気記録媒体用ガラス基板の斜視図であり、１０は磁気記録媒体用ガラス基板、１０１は磁気記録媒体用ガラス基板の主平面、１０２は内周側面、１０３は外周側面、をそれぞれ示す。

図２は、両面研削装置２０を用いて磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面を同時に研削する様子を示す概略図である。図２において、１０は磁気記録媒体用ガラス基板、３０は上側固定砥粒工具の研削面、４０は下側固定砥粒工具の研削面、５０はキャリア、２０１は上定盤、２０２は下定盤、２０３はサンギア、２０４はインターナルギア、をそれぞれ示す。なお、図１と同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

磁気記録媒体用ガラス基板１０は、キャリア５０のガラス基板保持部に保持された状態で、上側固定砥粒工具の研削面３０と下側固定砥粒工具の研削面４０との間に狭持され、ガラス基板の両主平面に上側固定砥粒工具の研削面３０と下側固定砥粒工具の研削面４０を互いに押圧させた状態で、ガラス基板の両主平面に研削液を供給するとともに、ガラス基板と研削面を相対的に動かして、ガラス基板の両主平面を同時に研削する。

両面研削装置２０は、サンギア２０３とインターナルギア２０４をそれぞれ所定の回転比率で回転駆動することにより、キャリア５０を自転させながらサンギア２０３の周りを公転するように移動させ、上定盤２０１と下定盤２０２をそれぞれ所定の回転数で回転駆動して、ガラス基板の主平面を研削する。

上定盤２０１と下定盤２０２のガラス基板と対向する面には、固定砥粒工具が装着されている。上定盤２０１と下定盤２０２に装着された固定砥粒工具は、上側固定砥粒工具の研削面３０と下側固定砥粒工具の研削面４０をそれぞれ所定の表面形状とするため、ドレス治具を用いてドレス処理が施される。ドレス処理は、ドレス治具と研削面３０、４０との間にドレス水を供給するとともに、ドレス治具と研削面３０、４０を相対的に動かして、固定砥粒工具の研削面を削ることにより行われる。

本発明者は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、フロート法などで成形された主平面が平滑なガラス素基板を、板厚分布と平坦度に優れ、表面粗さに優れるガラス基板に、高い生産性で加工する手段を検討した。その結果、研削工程は、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒のいずれか１つ以上の砥粒を含む第１の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程と、第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒より小さい平均粒子直径（以下、平均粒径と称す。）のダイヤモンド砥粒を含む第２の固定砥粒工具を用いてガラス基板の主平面を研削する第２研削工程とを有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であることを見出した。

第１研削工程を実施しない場合、第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒より小さい平均粒子直径のダイヤモンド砥粒を含む第２の固定砥粒工具を用いてガラス基板の主平面を研削するとき、ダイヤモンド砥粒がガラス素基板の主平面に引っ掛かり難く、ダイヤモンド砥粒がガラス素基板の主平面で滑り、研削の加工速度が低下してしまい生産性に劣るおそれがある。

一方、第２研削工程を実施しない場合、第１研削工程で研削されたガラス基板の主平面に発生した加工変質層を、その後の研磨工程で取り除くために研磨量を多く設定する必要があり、生産性に劣るおそれがある。

また、第１研削工程及び／又は第２研削工程において、遊離砥粒を用いてガラス素基板及び／又はガラス基板の主平面を研削した場合、遊離砥粒を用いた研削は、固定砥粒工具を用いた研削に比べ加工速度が低いうえ、ガラス基板の主平面や端面に深い加工変質層を発生させるためにその後の研磨工程で加工変質層を取り除くように研磨量を多くする必要がある、ガラス基板の表面に付着した遊離砥粒の洗浄除去に手間を要する、など品質特性や生産性に劣るおそれがある。

また、第１研削工程の代わりに、ガラス素基板の主平面を薬液で粗面化するフロスト加工を実施した場合、薬液がガラス素基板を等方的にエッチングするため、板厚が揃っていないガラス素基板の板厚を所望の板厚に揃え、所望の平坦度に制御できない。そのため、その後の研削工程や研磨工程において、研削量や研磨量を多くして、ガラス基板を所望の板厚に揃え、所望の平坦度にする必要があり、生産性に劣るおそれがある。

図３に、固定砥粒工具の研削面を模式的に表す断面図を示す。図３において、６０は固定砥粒工具、６０１は研削面に表出した砥粒（例えば、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒、など）、６０２は固定砥粒工具に含まれる砥粒（例えば、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒、など）、６０３は結合材（例えば、樹脂、金属、ガラス質（ビトリファイド）など）、をそれぞれ示す。なお、図２と同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

第１の固定砥粒工具は、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒のいずれか１つ以上の砥粒を含む。前記砥粒のなかでも、ダイヤモンド砥粒を含む第１の固定砥粒工具が、研削の加工速度が高く、加工変質層を発生させ難いため好ましい。第１の固定砥粒工具は、砥粒を金属、樹脂、又はガラス質（ビトリファイド）などで結合して成形されており、該砥粒を第１の固定砥粒工具の研削面に表出させてガラス基板を研削する。

第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒は、平均粒径が７〜５０μｍであることが好ましい。第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒の平均粒径が７μｍ未満の場合、ガラス基板を研削する加工速度が低く、生産性に劣るおそれがある。砥粒の平均粒径が５０μｍを超える場合、ガラス基板の主平面に深い加工変質層を発生させてしまい、その後の研削工程や研磨工程で加工変質層を充分に除去できず、ガラス基板製品の主平面に欠陥（キズ）を生じさせるおそれがある。第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒の平均粒径は７μｍ〜５０μｍが好ましく、７μｍ〜４０μｍが更に好ましく、７μｍ〜３０μｍが特に好ましい。

第２の固定砥粒工具は、第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒より小さい平均粒径のダイヤモンド砥粒を含む。第２の固定砥粒工具は、ダイヤモンド砥粒を金属、樹脂、又はガラス質（ビトリファイド）などで結合して成形されており、該ダイヤモンド砥粒を第２の固定砥粒工具の研削面に表出させてガラス基板を研削する。

第２の固定砥粒工具に含まれるダイヤモンド砥粒は、平均粒径が０．１〜６μｍであることが好ましい。第２の固定砥粒工具に含まれるダイヤモンド砥粒の平均粒径が０．１μｍ未満の場合、ガラス基板を研削する加工速度が低く、生産性に劣るおそれがある。ダイヤモンド砥粒の平均粒径が６μｍを超える場合、研削したガラス基板の主平面の粗さが高く、その後の研磨工程で所望の表面粗さにするため、研磨量を多く設定する必要があり、生産性に劣るおそれがある。第２の固定砥粒工具に含まれる砥粒の平均粒径は０．１μｍ〜６μｍが好ましく、０．５μｍ〜５μｍが更に好ましく、１μｍ〜５μｍが特に好ましい。

両面研削装置の上定盤２０１と下定盤２０２に装着された第１の固定砥粒工具は、ドレス治具により研削面を所定の平坦度と表面粗さにドレス処理された後、第１の固定砥粒工具の研削面をガラス基板の主平面に押し当てた状態で、研削液をガラス基板と固定砥粒工具の研削面との間に供給しながら、ガラス基板と固定砥粒工具の研削面とを相対的に移動させて、ガラス基板の主平面を研削する。

ドレス処理を施した第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_１やＲｚ_１は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して、触針式の表面粗さ測定機で測定する。なお、固定砥粒工具の研削面の表面粗さ測定は、測定前に所定の表面粗さを有する標準試料で校正してから行う。

なお、本明細書において、第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ、Ｒｚには添字１を付けてＲａ_１、Ｒｚ_１と表記し、第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ、Ｒｚには添字２を付けてＲａ_２、Ｒｚ_２と表記する。また、ガラス基板の主平面の表面粗さＲａ、Ｒｚには添字３を付けてＲａ_３、Ｒｚ_３と表記するものとする。

第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_１は２〜８μｍであることが好ましい。表面粗さＲａ_１が２μｍ未満であると、砥粒がガラス素基板の主平面に引っ掛かり難く、砥粒がガラス素基板の主平面で滑り、研削の加工速度が低く、生産性に劣るおそれがある。表面粗さＲａ_１が８μｍを超えると、研削されたガラス基板の主平面の表面粗さが高くなり、その後の研削工程又は研磨工程において、研削量又は研磨量を多く設定する必要があり、製造工程全体の生産性を下げるおそれがある。第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_１は２〜８μｍが好ましく、２〜５μｍが特に好ましい。

第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲｚ_１は３０μｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲｚ_１が３０μｍを超えると、研削されたガラス基板の主平面に深い加工変質層を発生させてしまい、その後の研削工程や研磨工程でガラス基板の主平面の加工変質層を充分に除去できず、ガラス基板製品の主平面に欠陥（キズ）を生じさせるおそれがある。第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲｚ_１は３０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以下が更に好ましく、２０μｍ以下が特に好ましい。

第２の固定砥粒工具も、第１の固定砥粒工具と同様に、両面研削装置の上定盤２０１と下定盤２０２に装着され、ドレス治具により研削面を所定の平坦度と表面粗さにドレス処理された後、第２の固定砥粒工具の研削面をガラス基板の主平面に押し当てた状態で、研削液をガラス基板と固定砥粒工具の研削面との間に供給しながら、ガラス基板と固定砥粒工具の研削面とを相対的に移動させて、ガラス基板の主平面を研削する。ドレス処理を施した第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_２やＲｚ_２は、第１の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_１やＲｚ_１と同様の手順に従い測定する。

第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_２は０．１〜２μｍであることが好ましい。表面粗さＲａ_２が０．１μｍ未満であると、研削の加工速度が低く生産性に劣るおそれがある。表面粗さＲａ_２が２μｍを超えた場合、高い加工速度が得られる一方、表面粗さが低い平滑性に優れるガラス基板を得ることが難しくなるおそれがある。第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_２は０．１〜２μｍが好ましく、０．１〜１．５μｍが更に好ましく、０．２〜１．２μｍが特に好ましい。

第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲｚ_２は１０μｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲｚ_２が１０μｍを超えると、研削されたガラス基板の主平面に加工変質層を発生させてしまい、その後の研磨工程でガラス基板の主平面の加工変質層を充分に除去できず、ガラス基板製品の主平面に欠陥（キズ）を生じさせるおそれがある。第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲｚ_２は１０μｍ以下であることが好ましく、９μｍ以下が更に好ましく、８μｍ以下が特に好ましい。

第１の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程において、ガラス基板の加工速度（片面側の主平面）は、１３μｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。第１研削工程のガラス基板の加工速度が１３μｍ／ｍｉｎ未満の場合、製造工程の生産性が下がるおそれがある。

第２の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第２研削工程において、ガラス基板の加工速度（片面側の主平面）は、１〜１０μｍ／ｍｉｎであることが好ましい。第１研削工程のガラス基板の加工速度が１μｍ／ｍｉｎ未満の場合、製造工程の生産性が下がるおそれがある。第１研削工程のガラス基板の加工速度が１０μｍ／ｍｉｎを超えた場合、所望の板厚に制御された主平面の平滑性に優れるガラス基板を得ることが難しくなるおそれがある。

なお、ガラス基板の加工速度は、研削前のガラス基板の板厚から研削後のガラス基板の板厚を差し引いて求めた研削で除去された板厚（研削量）を、研削時間で除して算出する。両面研削装置を用いてガラス基板の両主平面を同時に研削した場合、片面側の主平面の加工速度は、上記加工速度を２で除して求める。研削前と研削後のガラス基板の板厚は、マイクロメータ又はレーザ変位計で測定する。

本発明の第１の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程において、研削されたガラス基板の主平面の加工変質層の深さは３５μｍ以下であることが好ましい。

研削されたガラス基板の主平面の加工変質層の深さが３５μｍを超えた場合、その後の第２研削工程において、ガラス基板の主平面の加工変質層を除去するため、研削量を多くする必要があり、生産性に劣るおそれがある。第１研削工程で研削されたガラス基板の主平面の加工変質層の深さは３５μｍ以下好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましく、２６μｍ以下が特に好ましい。

なお、ガラス基板の主平面の加工変質層の深さは、ガラス基板の表面をフッ酸や硝酸等を含む酸性のエッチング溶液を用いて数μｍエッチングし、ガラス基板の表面に残留する加工変質層を等方的にエッチングして観察しやすい大きさの円形状ピット又は楕円形状ピットを形成した後、ガラス基板の主平面を所定量研磨してから、光学顕微鏡又はレーザ顕微鏡などを用いて評価する。

本発明の第１研削工程と第２研削工程とにより、研削されたガラス基板の主平面の表面粗さを、触針式の表面粗さ測定機で測定したとき、ガラス基板の主平面の表面粗さＲａ_３は０．３μｍ以下であることが好ましい。

表面粗さＲａ_３が０．３μｍを超えると、磁気記録媒体用ガラス基板に求められる表面粗さとするために、その後の研磨工程で研磨時間を長く設定するなどにより研磨量を多くする必要があり、製造工程全体の生産性が下がるおそれがある。第１研削工程と第２研削工程とにより研削されたガラス基板の主平面の表面粗さＲａ_３は０．３μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がさらに好ましく、０．１５μｍ以下が特に好ましい。

なお、研削されたガラス基板の主平面は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して、触針式の表面粗さ測定機で測定する。なお、研削されたガラス基板の主平面の表面粗さ測定は、測定前に所定の表面粗さを有する標準試料で校正してから行う。

本発明の第１研削工程と第２研削工程とにより、研削されたガラス基板は、同一ロット内におけるガラス基板間の板厚分布が１μｍ以下であることが好ましい。

研削されたガラス基板の同一ロット内におけるガラス基板間の板厚分布が１μｍを超えた場合、その後の研磨工程で同一ロット内におけるガラス基板間の板厚分布を小さくすることが難しく、板厚分布に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得ることが難しくなるおそれがある。また、同一ロット内におけるガラス基板間の板厚が不均一であると、ガラス基板の主平面を均一に研磨することが難しくなり、同一ロット内におけるガラス基板間の主平面の表面特性（例えば、表面粗さや端部形状）にバラツキが生じるおそれもある。

本発明の第１研削工程と第２研削工程とにより研削されたガラス基板は、光干渉計で測定された平坦度が４μｍ以下であることが好ましい。

研削されたガラス基板の平坦度が４μｍを超えた場合、その後の研磨工程で所望の平坦度に加工することが難しく、平坦度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得ることが難しくなるおそれがある。第１研削工程と第２研削工程とにより研削されたガラス基板は、光干渉計で測定された平坦度が４μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下が特に好ましい。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板用に、フロート法で成形されたＳｉＯ_２を主成分とするガラス素基板を、中央部に円孔を有する円盤形状ガラス基板に加工した。

中央部に円孔を有する円盤形状ガラス基板に加工されたガラス素基板は、第１の固定砥粒工具と研削液を用いて両面研削装置（浜井産業社製、製品名：１６ＢＦ−４Ｍ５Ｐ）によりガラス基板の上下主平面を研削される（第１研削工程）。

第１の固定砥粒工具として、平均粒径が２０μｍ、１２μｍ、９μｍ、４μｍのダイヤモンド砥粒を含有する固定砥粒工具を使用した。

第１研削工程において、メインの研磨加工圧力は１００ｇ／ｃｍ^２、定盤回転数は３０ｒｐｍ、供給する研削液の温度は２０℃とし、ガラス基板の研削量が１３０μｍ（片面側の主平面）となるように研削時間を調整してガラス素基板を研削した。研削されたガラス基板は、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態で超音波洗浄された。

第１研削工程で研削されたガラス基板は、第２の固定砥粒工具と研削液を用いて両面研削装置（浜井産業社製、製品名：１６ＢＦ−４Ｍ５Ｐ）によりガラス基板の上下主平面を研削される（第２研削工程）。第２の固定砥粒工具として平均粒径が４μｍのダイヤモンド砥粒を樹脂の結合剤で結合した固定砥粒工具（３Ｍ社製、製品名：Ｔｒｉｚａｃｔ４μｍＡＡ１）を用いた。第２研削工程において、メインの研磨加工圧力は１００ｇ／ｃｍ^２、定盤回転数は３０ｒｐｍ、供給する研磨液の温度は２０℃とし、第１研削工程で発生したガラス基板の主平面の加工変質層を除去できる研削量（＝第１研削工程で発生した加工変質層最大深さ＋１０μｍ）となるように研削時間を調整してガラス基板を研削した。研削されたガラス基板を、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態で超音波洗浄した。

両面研削装置の上定盤と下定盤に装着された第１の固定砥粒工具と第２の固定砥粒工具は、ガラス基板を研削加工する前に、ドレス治具を用いてドレス処理が施され、所定の研削面の形状と表面粗さに形成される。

ドレス処理を施した第１の固定砥粒工具と第２の固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_１、Ｒｚ_１と、Ｒａ_２、Ｒｚ_２は、触針式の表面粗さ測定機（東京精密社製、製品名：Ｈａｎｄｙ Ｓｕｒｆ １３０Ａ、触針の型式：ＫＰ６６ ＤＭ４３８０１）を用いて測定した。固定砥粒工具の研削面の表面粗さの測定は、触針の走査長を１ｍｍ、触針の走査長速度０．３ｍｍ／ｓ、カットオフ値を０．８ｍｍ、に設定して実施した。研削面の表面粗さＲａ_１、Ｒｚ_１の測定は、下側固定砥粒工具の研削面において３箇所の位置（図４に示したＸ１、Ｘ２、Ｘ３の位置）で実施し、その平均値を固定砥粒工具の研削面の表面粗さＲａ_１、Ｒｚ_１と、Ｒａ_２、Ｒｚ_２とした。

第１研削工程で研削されたガラス基板の主平面の加工変質層の深さは、ガラス基板の表面を、フッ酸と硝酸等を含む酸性のエッチング溶液を用いて５μｍエッチングし、ガラス基板の主平面に残留する加工変質層を等方的にエッチングしてから評価した。評価手順は、ガラス基板の表面を５μｍエッチングした後、ガラス基板の主平面を所定量研磨して洗浄と乾燥を行い、エッチングされて円形状ピット又は楕円形状ピットになった加工変質層を光学顕微鏡で観察することにより実施した。光学顕微鏡の対物レンズは２０倍を使用し、観察視野６３５μｍ×４８０μｍで観察した。ガラス基板の両主平面を、０°、９０°、１８０°、２７０°の計８箇所の位置で観察し、加工変質層の深さを評価した。ガラス基板の主平面において、円形状ピット又は楕円形状ピットが観察されなくなった時点におけるガラス基板の主平面の研磨量を、ガラス基板主平面の加工変質層最大深さとした。

第１研削工程と第２研削工程で研削されたガラス基板の主平面の表面粗さＲａ_３とＲｚ_３は、触針式の表面粗さ測定機（東京精密社製、製品名：Ｈａｎｄｙ Ｓｕｒｆ １３０Ａ、触針の型式：ＫＰ６６ ＤＭ４３８０１）を用いて評価した。測定は、固定砥粒工具の研削面の表面粗さ測定と同じ条件で実施した。ガラス基板の主平面の表面粗さＲａ_３とＲｚ_３は、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面において、中心部から２０ｍｍの位置（記録再生領域の中間領域）で、０°、１２０°、２４０°の計６箇所で測定し、その平均値を求めて得た。

第１研削工程と第２研削工程で研削されたガラス基板の同一ロット内における板厚偏差は、１ロットから１０枚のガラス基板を抜き取り、マイクロメータを用いて各ガラス基板の板厚を測定し、同一ロット内の最大板厚値と最小板厚値との差を求めて得た。

第１研削工程と第２研削工程で研削されたガラス基板の平坦度は、１ロットから５枚のガラス基板を抜き取り、光干渉計（ＮＩＤＥＫ社製、製品名：ＦＴ−１７）を用いて測定した。

表１に、第１研削工程で用いる第１の固定砥粒工具を変えてガラス基板を研削したときの結果を示す。表１において、例１〜例３は実施例、例４〜例７は比較例である。なお、例５と例６は第１研削工程において遊離砥粒（ホワイトアルミナ砥粒）を用いてガラス基板を研削したものであり、例７は第１研削工程の代わりに酸溶液でガラス基板の表面をエッチングしてフロスト加工したものである。

例１〜例３の第１研削工程において、ガラス素基板は高い加工速度で研削され、ガラス基板主平面の加工変質層最大深さが浅いガラス基板を得ることができた。例１〜例３の第１研削工程で研削されたガラス基板を第２研削工程で研削したガラス基板は、ガラス基板主平面の表面粗さと、同一ロット内の板厚偏差と、平坦度に優れていた。

例４の第１研削工程は、第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒の平均粒径が小さく、研削面の表面粗さも低いため、ガラス素基板を高い加工速度で研削できなかった。

例５と例６は、第１研削工程において遊離砥粒を用いてガラス素基板を研削したものであるが、ガラス素基板を、高い加工速度で加工変質層最大深さが浅いガラス基板に研削できなかった。

例７は、第１研削工程の代わりに酸溶液でガラス基板の表面をエッチングしてフロスト加工したものであるが、固定砥粒工具や遊離砥粒を用いた第１研削工程のようにガラス基板を所望の板厚に揃え、所望の平坦度に制御できなかった。そのため、同一ロット内の板厚偏差と平坦度を制御するため、第２研削工程での研削量を多くした。第１研削工程でフロスト加工したガラス基板は、第２研削工程での研削量を多くすることにより、同一ロット内の板厚偏差は制御できたが、平坦度に優れるガラス基板が得られなかった。

第１研削工程と第２研削工程で研削されたガラス基板は、中央部に円孔を有する円盤形状ガラス基板の内周側面と外周側面を、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°の磁気記録媒体用ガラス基板が得られるように面取り加工された。

次に、内周側面と内周面取り部を研磨ブラシと研磨液を用いて研磨し、内周側面と内周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように内周端面を研磨加工した。内周端面研磨後のガラス基板は、外周側面と外周面取り部を研磨ブラシと研磨液を用いて研磨し、外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように外周端面を研磨加工した。外周端面研磨後のガラス基板を、スクラブ洗浄と、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄により、洗浄した。

端面加工後のガラス基板は、研磨具として硬質ウレタン製の研磨パッドと酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（一次粒子の平均粒径が約１．３μｍの酸化セリウムを主成分した研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面を１次研磨した。

１次研磨後のガラス基板は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、コロイダルシリカを含有する研磨液（一次粒子の平均粒径が２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面を２次研磨した。

なお、１次研磨と２次研磨において、両面研磨装置の上定盤と下定盤に装着した研磨パッドは、ガラス基板を研磨する前に、ダイヤモンド砥粒を表面に有するドレス治具を用いてドレス処理が施され、所定の研磨面に形成される。

２次研磨を行ったガラス基板を、アルカリ性洗剤によるスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥し、磁気記録媒体用ガラス基板を得た。

ガラス基板を洗浄乾燥した後、磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａを、原子間力顕微鏡を用いて測定した。磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａは、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面において、中心部から２０ｍｍの位置（記録再生領域の中間領域）で、０°、１２０°、２４０°の計６箇所で測定し、その平均値を求めて得た。例１〜例３のガラス基板を研磨し、洗浄乾燥して得た磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さＲａは０．１３ｎｍ以下であった。

本発明は、板形状を有するガラス基板の主平面を、固定砥粒工具を用いて研削する研削工程を有するガラス基板の製造方法に適用できる。板形状を有するガラス基板として、磁気記録媒体用、フォトマスク用、液晶や有機ＥＬ等のディスプレイ用、光ピックアップや光学フィルタ等の光学部品用、などのガラス基板が具体的なものとして挙げられる。なお、本発明の実施形態である研磨装置は、両面研削装置でもよいし、片面研削装置でもよい。

１０：磁気記録媒体用ガラス基板、１０１：磁気記録媒体用ガラス基板の主平面、１０２：内周側面、１０３：外周側面。
２０：両面研削装置、３０：上側固定砥粒工具の研削面、４０：下側固定砥粒工具の研削面、５０：キャリア、２０１：上定盤、２０２：下定盤、２０３：サンギア、２０４：インターナルギア、
６０：固定砥粒工具、６０１：研削面に表出した砥粒、６０２：砥粒、６０３：結合剤、
Ｘ１：内周側領域の研削面の表面粗さ測定位置、Ｘ２：中央領域の研削面の表面粗さ測定位置、Ｘ３：外周側領域の研削面の表面粗さ測定位置。

Claims (9)

1. 板形状を有するガラス素基板の形状付与工程と、前記ガラス素基板の主平面の研削工程と、前記研削工程で研削されたガラス基板の主平面の研磨工程と、前記ガラス基板の洗浄工程と、を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
   前記研削工程は、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒のいずれか１つ以上の砥粒を含む第１の固定砥粒工具を用いてガラス素基板の主平面を研削する第１研削工程と、
   前記第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒より小さい平均粒子直径のダイヤモンド砥粒を含む第２の固定砥粒工具を用いてガラス基板の主平面を研削する第２研削工程と、
   を有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. 前記第１の固定砥粒工具の研削面には砥粒が表出しており、触針式の表面粗さ測定機を用いて測定した表面粗さＲａ_１が２μｍ〜８μｍである請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. 前記第１の固定砥粒工具の研削面には砥粒が表出しており、触針式の表面粗さ測定機を用いて測定した表面粗さＲｚ_１が３０μｍ以下である請求項１又は２に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記第２の固定砥粒工具の研削面は、ダイヤモンド砥粒が表出しており、触針式の表面粗さ測定機を用いて測定した表面粗さＲａ_２が０．１μｍ〜２μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記第２の固定砥粒工具の研削面は、ダイヤモンド砥粒が表出しており、触針式の表面粗さ測定機を用いて測定した表面粗さＲｚ_２が１０μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
6. 前記第１の固定砥粒工具に含まれる砥粒の平均粒子直径は７〜５０μｍである請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
7. 前記第２の固定砥粒工具に含まれる砥粒の平均粒子直径は０．１〜６μｍである請求項１〜６のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
8. 前記第１研削工程で研削されたガラス基板は、主平面の加工変質層の深さが３５μｍ以下である請求項１〜７のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
9. 前記第２研削工程で研削されたガラス基板は、光干渉計で測定した平坦度が３μｍ以下である請求項１〜８のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

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