JP2012033265A - 磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板の提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、中心部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板は内周側面と外周側面と両主平面とを有し、磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域の中間部において、０°、９０°、１８０°、２７０°の計４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値の差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）である平行度ａが０．５μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板を提供する。
【選択図】図６

Description

本発明は、平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板に関する。

近年の磁気ディスクの高記録密度化にともない、磁気記録媒体用ガラス基板への要求特性は年々厳しくなっている。磁気ディスクの高記録密度化を達成するため、ガラス基板の主平面の面積を有効活用するべく、磁気ヘッドをガラス基板の端部まで通過させるようになってきている。また、大容量の情報を磁気ディスクへ速く記録再生するため、磁気ディスクの回転速度を高速化する検討も行われている。

磁気ヘッドをガラス基板の端部まで通過させる、磁気ディスクの回転速度を高速化させる場合、磁気記録媒体用ガラス基板の形状（例えば、板厚偏差、端部形状、平坦度など）に乱れがあると、磁気ヘッドの浮上姿勢が乱され、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触することにより障害が生じるおそれがある。

磁気記録媒体用ガラス基板の形状、特に板厚を制御する技術として、磁気記録媒体用ガラス基板の同一ガラス基板面内における板厚分布を所定の形状に制御したガラス基板（特許文献１）、同一ロットで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の板厚バラツキを低減するキャリア（特許文献２）、が提案されている。

しかし、特許文献１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の同一ガラス基板面内における板厚分布（以下、平行度と称す。）は、中央部から外側面に向かってガラス基板の板厚が薄くなるように主平面を傾斜させた形状であり、外部衝撃によるガラス基板の割れを防止することを目的としており、磁気ヘッドの浮上姿勢を安定化させ、磁気ヘッドによる磁気ディスクへの記録再生を信頼性高く行うことについては記載も示唆もない。また、磁気記録媒体用ガラス基板の平行度と研磨加工の関係を調べたものでもない。

特許文献２に記載のキャリアは、軟質研磨パッドを用いた研磨加工にのみ有効であり、ガラス基板保持部とギア部をそれぞれ異なる材質と厚みに設計することにより、ガラス基板が軟質パッドへ沈み込むことを抑制し、ガラス基板にかかる研磨加工の荷重が不均一にならないようにして、ガラス基板の研磨量を制御し、同一ロット内の板厚バラツキを低減するものであるが、研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板の平行度を向上させるものではない。

さらに、半導体ウエハを研磨する技術として、研磨加工の発熱による定盤形状の変形を抑制し、優れた平坦度の半導体ウエハを得る定盤（特許文献３）が提案されている。しかし、特許文献３に記載の定盤は、定盤の内部に冷却水を流して定盤温度を調整するため、定盤の内部に水路を設けるといった非常に特殊な設計を必要とし、設備構成を複雑化し、保守管理に支障をきたすおそれがあり、大型の研磨装置の定盤に適用することは困難である。

特開２００６−３１８５８３号公報 特開２００９−２１４２１９号公報 特開平２−２７４４６４号公報

本発明は、平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板の提供を目的とする。

本発明は、中心部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板は内周側面と外周側面と両主平面とを有し、磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域の中間部において、０°、９０°、１８０°、２７０°の計４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値の差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）である平行度ａが０．５μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板を提供する。

本発明の平行度に優れる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て製造した磁気ディスクは、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）試験において、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触することにより発生する障害をなくすことができる、または低減できる。

磁気記録媒体用ガラス基板の斜視図。 磁気記録媒体用ガラス基板の断面斜視図。 磁気記録媒体用ガラス基板の平行度をレーザ干渉計で測定した例。レーザ干渉計で観察された干渉縞の画像と、磁気記録媒体用ガラス基板の平行度。 両面研磨装置の概略図。図中、定盤表面温度ｔｐ（内周端側の表面温度ｔｐ１と、外周端側の表面温度ｔｐ２）を測定する位置を示す。 ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの両面研磨装置の上定盤の研磨面と下定盤の研磨面の形状が、Ｄ１≦Ｄ２であるときの形状を模式的に表す断面図。 ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの両面研磨装置の上定盤の研磨面と下定盤の研磨面の形状が、Ｄ１＞Ｄ２であるときの形状を模式的に表す断面図。 磁気記録媒体用ガラス基板を保持する保持穴の位置を示す、キャリアの概略図。

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。

まず、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板１０の斜視図を図１に、磁気記録媒体用ガラス基板１０を切断したものの断面斜視図を図２に示す。図１と図２において各符号は、磁気記録媒体用ガラス基板の主平面１０１、内周側面１０２、外周側面１０３、内周面取り部１０４、外周面取り部１０５をそれぞれ示す。図２中、Ａ１とＡ６は磁気記録媒体用ガラス基板の外径側領域の板厚、Ａ２とＡ５は磁気記録媒体用ガラス基板の中間領域の板厚、Ａ３とＡ４は磁気記録媒体用ガラス基板の内径側領域の板厚をそれぞれ示す。

磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度としては、磁気記録媒体用ガラス基板の各領域における板厚（例えば、Ａ１〜Ａ６）が均一であるほど優れており、各領域における板厚が不均一（板厚偏差が大きい）であるほど劣ることになる。

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、フュージョン法またはプレス成形法で成形されたガラス素基板を、円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面に面取り加工を行う。（２）ガラス基板の上下主平面にラッピング加工を行う。（３）ガラス基板の側面部と面取り部に端面研磨を行う。（４）ガラス基板の上下主平面に研磨を行う。研磨工程は、１次研磨のみでも良く、１次研磨と２次研磨を行っても良く、２次研磨の後に３次研磨を行っても良い。（５）ガラス基板の精密洗浄を行い、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。（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。

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、または研磨工程後、あるい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、本発明のガラス基板のガラス素基板は、フロート法で造られたものでも良く、フュージョン法で造られたものでも良く、プレス成形法で造られたものでもよい。

本発明は、（４）ガラス基板の上下主平面に研磨を行う工程に関し、磁気記録媒体用ガラス基板の研磨加工に係るものである。

図４は、両面研磨装置２０の概略図である。図４において、１０は磁気記録媒体用ガラス基板、３０は上定盤の研磨面、４０は下定盤の研磨面、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、ｔｐ１は上定盤の内周端側の表面温度測定領域、ｔｐ２は上定盤の外周端側の表面温度測定領域、をそれぞれ示す。

磁気記録媒体用ガラス基板１０は、キャリア５０のガラス基板保持穴に保持された状態で、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との間に狭持され、ガラス基板の両主平面に上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面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磨液を供給するとともに、ガラス基板と研磨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磨する。

両面研磨装置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る（遊星駆動させる）とともに、上定盤２０１と下定盤２０２をそれぞれの回転数で回転駆動し、ガラス基板の両主平面を同時に研磨する。

上定盤２０１と下定盤２０２のガラス基板と対向する面には、研磨パッドが装着されている。上定盤２０１と下定盤２０２に装着された研磨パッドは、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０をそれぞれ所定の形状とするため、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、ドレス治具と研磨パッドとの間にドレス水を供給するとともに、ドレス治具と研磨パッドを相対的に動かして、研磨パッドの表面（上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０となる面）を削ることにより行われる。

両面研磨装置２０を用いてガラス基板を研磨すると、研磨中の発熱により定盤温度は変化する。定盤温度の変化により、定盤は温度膨張により体積変化し、定盤形状が変形し、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄが変化する。研磨中の定盤間距離Ｄの変化は、ガラス基板の研磨加工の精度に大きな影響を及ぼす。本発明は、ｔｐ１とｔｐ２が特定の関係にあるときに、板厚偏差の少ない平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板が得られることを見出したことに基づく。

本発明において、ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの上定盤の内周端側で測定した表面温度ｔｐ１と外周端側で測定した表面温度ｔｐ２との差Δｔｐ（ｔｐ１−ｔｐ２）の絶対値は３℃以下であることがよい。

上定盤表面温度ｔｐの偏差Δｔｐの絶対値が３℃を超えた場合、定盤形状が大きく熱変形し、研磨しているガラス基板に対し研磨加工の荷重を均一に負荷することが難しくなり、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。

なお、両面研磨装置２０を用いて、ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの上定盤２０１の表面温度ｔｐの測定は、熱電対温度計、放射温度計を用いて測定する。研磨中の上定盤表面温度ｔｐを連続的に測定できるため、温度計として熱電対温度計が好適に用いられる。

上定盤表面温度ｔｐの偏差Δｔｐの絶対値を３℃以下とする手段は、特に限定されるものではなく、研磨中に供給する研磨液の温度を調整する、定盤半径方向の研磨液の供給量バランスを調整する、ガラス基板研磨中に上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が外周端側または内周端側で強く擦れて発生する摩擦熱を抑制する、などが挙げられる。

研磨中に供給する研磨液温度や、定盤半径方向の研磨液の供給量バランスは、ガラス基板を研磨したときの上定盤表面温度ｔｐにより、調整方法を決める。

例えば、ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤表面温度ｔｐの偏差Δｔｐの絶対値が３℃を超え、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１が、上定盤の外周端側の表面温度ｔｐ２に比べて高い場合、研磨中に供給する研磨液温度を上定盤表面温度ｔｐより低くし、定盤半径方向の内周端側から供給する研磨液の供給量を増やし、上定盤の内周端側を冷却して、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と上定盤の外周端側の表面温度ｔｐ２との差を小さくする。

ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１が、上定盤の外周端側の表面温度ｔｐ２に比べて低く、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１を高くしたい場合、研磨中に供給する研磨液温度を上定盤表面温度ｔｐより高くし、定盤半径方向の内周端側から供給する研磨液の供給量を増やし、上定盤の内周端側を加温する。

上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が、外周端側または内周端側で強く擦れることにより発生する摩擦熱を抑制するには、後述する定盤面内の研磨面間距離Ｄの偏差ΔＤの絶対値が小さくなるようにしてガラス基板を研磨するとよい。

ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの上定盤の内周端側で測定した表面温度ｔｐ１と外周端側で測定した表面温度ｔｐ２との差Δｔｐ（ｔｐ１−ｔｐ２）の絶対値は３℃以下がよく、２．５℃以下が好ましく、２℃以下が特に好ましい。

ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と上定盤の外周端側の表面温度ｔｐ２は、ｔｐ１≧ｔｐ２であることが好ましい。

上定盤表面温度ｔｐがｔｐ１＜ｔｐ２となる主な原因は、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が外周端側で強く当たる外当たりの研磨面形状（図６に示した形状）でガラス基板を研磨し、外周端側で研磨面が擦れて、外周端側の研磨加工の発熱が高くなるものである。上記原因で上定盤表面温度ｔｐがｔｐ１＜ｔｐ２となっている場合、研磨されたガラス基板は、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が外周端側で強く当たる外当たりの研磨面形状でガラス基板を研磨したとき、平行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理由については後で述べる。

上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と上定盤の外周端側の表面温度ｔｐ２を、ｔｐ１≧ｔｐ２としてガラス基板の両主平面を同時に研磨するとき、Δｔｐ（ｔｐ１−ｔｐ２）は、０〜＋３℃であることが好ましい。

Δｔｐが０℃未満であると（例えば−４℃）、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が外周端側で強く当たる、外当たりの研磨面形状（図６に示した形状）でガラス基板を研磨しているため、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。

Δｔｐが＋３℃を超える場合、その主な原因は、内周端側で上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が強く当たりすぎ、内周端側で研磨加工の発熱が高くなるものである。上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が内周端側で強く当たりすぎると、上定盤２０１と下定盤２０２を安定的に回転駆動することが難しくなり、研磨加工の荷重をガラス基板に対して均一に負荷し難くなり、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。Δｔｐは０〜＋３℃が好ましく、０〜＋２．５℃が更に好ましく、０〜＋２℃が特に好ましい。

ガラス基板を研磨しているときの、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０の形状を模式的に表す断面図を図５と図６に示す。図５と図６において各符号は、Ｄは定盤面内の任意の位置における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ１は内周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ２は外周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、をそれぞれ表す。

上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄは、渦電流変位計を用いて計測する。上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄは、上定盤の研磨面３０の測定位置と下定盤の研磨面４０の測定位置が最も近くなる場所（上定盤の研磨面３０の測定位置から下定盤の研磨面４０に対して垂直に下した位置を下定盤の研磨面４０の測定位置とする）で計測される。

図５は、Ｄ１＜Ｄ２である研磨面の形状を模式的に表した断面図であり、内周端側で上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が強く当る、内当りの研磨面形状である。図６は、Ｄ１＞Ｄ２である研磨面の形状を模式的に表した断面図であり、外周端側で上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が強く当る、外当りの研磨面形状である。

両面研磨装置２０を用いてガラス基板を研磨加工し、平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得るには、研磨面間距離Ｄの定盤面内の偏差ΔＤの絶対値が３０μｍ以下であることが好ましい。

研磨面間距離Ｄの定盤面内の偏差ΔＤの絶対値が３０μｍを超える場合、研磨しているガラス基板に対する研磨加工の荷重が不均一となり、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。

研磨面間距離Ｄの定盤面内の偏差ΔＤの絶対値は３０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以下が更に好ましく、２０μｍ以下が特に好ましい。

磁気記録媒体用ガラス基板の生産性を向上するため、同一両面研磨装置を用いて同時に研磨する（同一ロット）ガラス基板の枚数を増やすことが好ましい。同一ロットのガラス基板枚数を増やす手段として、両面研磨装置２０を大型化する、キャリア５０に保持されるガラス基板の枚数を増やす、などが挙げられる。

本発明において、同一ロットとは、同一両面研磨装置を用いて同時に研磨加工したガラス基板のことをいう。例えば、外径６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板を研磨する場合、２２Ｂ型両面研磨装置の１ロットのガラス基板枚数は１５０枚〜２２２枚、１６Ｂ型両面研磨装置の１ロットのガラス基板枚数は９０枚〜１１５枚、９Ｂ型両面研磨装置の１ロットのガラス基板枚数は２０枚〜３０枚が一般的である。なお、両面研磨装置の型式は、使用するキャリアのサイズで分類され、２２Ｂ型両面研磨装置では２２インチのキャリア、１６Ｂ型両面研磨装置では１６インチのキャリア、９Ｂ型両面研磨装置では９インチのキャリアをそれぞれ用いる。

図７に、磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程で使用されるキャリア５０の概略図を示す。図中、５０はキャリア、５０１はガラス基板保持穴、５０１Ａは内径側保持穴、５０１Ｂは中間部保持穴、５０１Ｃは外径側保持穴をそれぞれ示す。磁気記録媒体用ガラス基板は、キャリア５０のガラス基板保持穴５０１に保持された状態で、ガラス基板の両主平面を同時に研磨される。ガラス基板を研磨するとき、キャリア５０の全てのガラス基板保持穴５０１にガラス基板をセットしなくても良い。また、キャリア５０のガラス基板保持穴５０１の数は任意に設定できる。

キャリア５０のガラス基板保持穴５０１は、キャリア５０の中央を中心とした同心円状に形成される。両面研磨装置２０を用いてガラス基板を研磨するとき、ガラス基板を保持したキャリア５０は自転しながらサンギア２０３の周りを公転する（遊星駆動）。そのため、研磨されるガラス基板の周速は、キャリア５０の保持されている位置で異なり、キャリア５０の中央に近い位置（内径側保持穴５０１Ａ）に保持されたガラス基板の周速は遅く、キャリア５０の中央から離れた位置（外径側保持穴５０１Ｃ）に保持されたガラス基板の周速は速くなる。

大型の両面研磨装置２０でガラス基板を研磨したとき、ガラス基板の周速は、研磨面の内周端側より外周端側を通過するときに速くなる。研磨されるガラス基板の研磨速度は、ガラス基板の周速が速いと高く（研磨量が多く）なり、ガラス基板の周速が遅いと低く（研磨量が少なく）なる。

大型の両面研磨装置２０を用いてガラス基板を研磨する場合、キャリア５０内での研磨量のバラツキを抑制し、内径側保持穴５０１Ａと外径側保持穴５０１Ｃに保持されたガラス基板間の板厚や平行度にバラツキが生じないようにする必要がある。

上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が外周端側で強く当たる、外当たりの研磨面形状（図６に示した形状）でガラス基板を研磨した場合、ガラス基板に対する研磨加工の荷重は、研磨面の外周端側で高くなる。そのため、研磨されるガラス基板は、研磨面の外周端側を通過するときに研磨速度が速くなり、研磨量が多くなる。

外当たりの研磨面形状でガラス基板を研磨すると、ガラス基板が研磨面の外周端側を通過するときに研磨加工の荷重が高く、ガラス基板の周速も速くなるため、キャリア５０内の外径側保持穴５０１Ｃに保持されたガラス基板の研磨量は、内径側保持穴５０１Ａに保持されたガラス基板の研磨量に比べて多くなる。そのため、外当たりの研磨面形状でガラス基板を研磨すると、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。

大型の両面研磨装置２０でガラス基板を研磨するとき、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０は、平行または内当たりの研磨面形状（図５に示した形状）であることが好ましい。つまり、内周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄ１と、外周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄ２が、Ｄ１≦Ｄ２であることが好ましい。

平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得るには、Ｄ２−Ｄ１が０〜＋３０μｍであることが好ましい。Ｄ２−Ｄ１が０μｍ未満の場合（例えば−２０μｍ）、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０は外当たりの研磨面形状（図６に示した形状）となるため、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。Ｄ２−Ｄ１が＋３０μｍを超える場合、内周端側で上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が強く当たりすぎ、上定盤２０１と下定盤２０２を安定的に回転駆動することが難しくなる。そのため、研磨加工の荷重をガラス基板に対して均一に負荷し難くなり、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一ロット内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行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。Ｄ２−Ｄ１は０〜＋３０μｍが好ましく、０〜＋２５μｍが更に好ましく、０μｍ〜＋２０μｍが特に好ましい。

磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度は、マイクロメータ、レーザ変位計、レーザ干渉計などの測定機を用いて測定する。

マイクロメータやレーザ変位計を用いた平行度ａの測定は、磁気記録媒体用ガラス基板の面内において任意に決めた複数箇所で板厚を測定し、最大板厚値と最小板厚値の差を求めることにより行う。

レーザ干渉計は、光の波長を物差しとしているので高精度に平行度ｂを測定できる。また、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂを、１回のデータ取得で測定できるため、測定効率に優れる。

図３に、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂを、本発明の実施例で用いたレーザ干渉計（フジノン社製、製品名：平面測定用フィゾー干渉計、Ｇ１０２Ｓ）で測定した例を示す。レーザ干渉計を用いた磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂの測定は、両主平面から反射した反射光の位相差により形成される干渉縞を観察し、得られた干渉縞を解析することにより行う。レーザ干渉計で観察される明暗の干渉縞は等高線となっており、その間隔は光源の波長と入射角により決定される。

図３に、レーザ干渉計で観察された干渉縞の画像と、観察された干渉縞を解析して得た平行度ｂの値を示す。観察された干渉縞本数が少ないほど、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度は優れている、つまり、磁気記録媒体用ガラス基板の平行度ｂを測定した領域の板厚偏差が小さく、同一ガラス基板面内の板厚分布が優れることを意味する。

本発明の研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差が１．０μｍ以下の磁気記録媒体用ガラス基板を、高い生産性で製造できる。磁気記録媒体用ガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍ以下が好ましく、０．７μｍ以下が更に好ましく、０．５μｍ以下が特に好ましい。

本発明の研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ａが０．５μｍ以下の磁気記録媒体用ガラ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両主平面の平行度ａは０．５μｍ以下であり、０．４μｍ以下が特に好ましい。

さらに、本発明の研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により、同一ロットで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の平行度ａの偏差が０．５μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造できる。

本発明の研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂが０．６μｍ以下の磁気記録媒体用ガラ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両主平面の平行度ｂは０．６μｍ以下であり、０．５μｍ以下が更に好ましく、０．４μｍ以下が特に好ましい。

さらに、本発明の研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により、同一ロットで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の平行度ｂの偏差が０．４μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造できる。

本発明の研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された磁気記録媒用ガラス基板は、磁気記録媒体用ガラス基板の少なくとも記録再生領域における両主平面の平行度ａが０．５μｍ以下および／または、平行度ｂが０．６μｍ以下であるため、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て製造した磁気ディスクのＨＤＤ（ハードディスクドライブ）試験において、磁気ヘッドの浮上姿勢が乱れず、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触する障害が発生しない。

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。

［磁気記録媒体用ガラス基板の調整］
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基板をドーナツ状円形ガラス基板（中央部に円孔を有する円盤形状ガラス基板）に加工した。

このドーナツ状円形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し、その後アルミナ砥粒を用いて、ガラス基板上下主平面をラッピングし、砥粒を洗浄除去した。

次に、ガラス基板の外周側面と外周面取り部を、研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、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は、アルカリ性洗剤を用いたスクラブ洗浄と、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、砥粒を洗浄除去される。

外周端面研磨後のガラス基板の内周側面と内周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、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。内周端面研磨を行ったガラス基板は、アルカリ性洗剤を用いたスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄により、砥粒を洗浄除去する。

［磁気記録媒体用ガラス基板の１次〜３次研磨］
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（平均粒子直径、以下、平均粒径と略す、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、２２Ｂ型両面研磨装置（スピードファム社製、製品名：ＤＳＭ２２Ｂ−６ＰＶ−４ＭＨ）により上下主平面を１次研磨した。

１次研磨工程において、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含有するペレットからなるドレス治具を用いてドレス処理し、所定の研磨面に形成される。

１次研磨は、メインの研磨加工圧力は８５ｇ/ｃｍ^２、下定盤回転数は３０ｒｐｍ、研磨量は上下主平面の厚さ方向で計４０μｍとなるように研磨時間を設定して実施した。本実施例では、１ロットでキャリアを６枚使用し、２１６枚のガラス基板を同時に研磨した。研磨後のガラス基板は、酸化セリウムを洗浄除去した後、平行度と板厚を測定した。

研磨されたガラス基板の板厚と平行度ａは、レーザ変位計（キーエンス社製、レーザーヘッドはＬＫ−Ｇ１５／アンプＬＫ-Ｇ３０００Ｖ）を用いて測定した。本実施例において、板厚は、磁気記録媒体用ガラス基板の中心部から２０ｍｍの領域で（記録再生領域の中間部）、０°、９０°、１８０°、２７０°の計４箇所の位置で測定した。同一ガラス基板面内の４箇所の位置で測定した板厚の平均値をガラス基板の板厚とし、同一ガラス基板面内の４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値の差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）を平行度ａとした。

１ロット（２１６枚）につき、各キャリア（６枚）からそれぞれ３枚のガラス基板を抜き取り、計１８枚のガラス基板を測定した。板厚と平行度ａを測定するガラス基板は、各キャリアの内径側保持穴５０１Ａ、中間部保持穴５０１Ｂ、外径側保持穴５０１Ｃからそれぞれ抜き取り、同一キャリア内と同一ロット内で、板厚と平行度ａの偏差を調べた。

研磨されたガラス基板の平行度ｂは、レーザ干渉計（フジノン社製、製品名：Ｇ１０２Ｓ）を用いて測定した。平行度ｂは、図３に示したように、ガラス基板両主平面からの反射光の位相差により形成される干渉縞を観察し、縞解析装置（フジノン社製、製品名：Ａ１）によって算出した（自動計算）。平行度ｂの測定領域は、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域を含むように設定した。本実施例において、測定領域は、円盤中心部から１０．０ｍｍ〜３２．５ｍｍ領域に設定した。

平行度ｂは、１ロット（２１６枚）につき、４〜１２枚のガラス基板を抜き取り測定した。平行度ｂを測定するガラス基板は、キャリアの内径側保持穴５０１Ａと外径側保持穴５０１Ｃからそれぞれ抜き取り、同一キャリア内と同一ロット内での平行度ｂの偏差を調べた。

本実施例において、ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤表面温度ｔｐ（上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と、外周端側の表面温度ｔｐ２）は、ガラス基板の研磨加工が終了した時点において、熱電対型温度計（タイプＫ）を用いて測定した。

本実施例において、ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、研磨面間距離Ｄ（内周端側の研磨面間距離Ｄ１と、外周端側の研磨面間距離Ｄ２）は、ガラス基板の研磨加工が終了した時点において、渦電流式変位計を用いて測定した。

ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と外周端側の表面温度ｔｐ２と、内周端側の研磨面間距離Ｄ１と外周端側の研磨面間距離Ｄ２を表１に、各上定盤表面温度ｔｐと研磨面間距離Ｄとを有する両面研磨装置を用いて研磨したガラス基板の板厚と、ガラス基板の平行度ａと、ガラス基板の平行度ｂの測定結果を表２にそれぞれ示す。表１と表２において、例１〜例３は実施例、例４〜例６は比較例である。

ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と外周端側の表面温度ｔｐ２との差Δｔｐの絶対値が３℃以下である例１〜例３において、内周端側の研磨面間距離Ｄ１と外周端側の研磨面間距離Ｄ２の偏差ΔＤの絶対値は３０μｍ以下であった。また、例１〜例３の上定盤表面温度ｔｐと研磨面間距離Ｄを有する両面研磨装置で研磨したガラス基板は、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍ以下であり、平行度ａは０．５μｍ以下であり、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の平行度ａの偏差（最大平行度値と最小平行度値との差）は０．４μｍ以下であった。さらに、例１〜３において、平行度ｂは０．６μｍ以下であり、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の平行度ｂの偏差（最大平行度値と最小平行度値との差）は０．４μｍ以下であった。

ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの、上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と外周端側の表面温度ｔｐ２の差Δｔｐの絶対値が３℃を超えた例４〜例５において、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍを超え、平行度ａは０．５μｍを超え、平行度ｂは０．６μｍを超えており、平行度や板厚の均一性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得ることができなかった。

両面研磨装置の上定盤の研磨面と下定盤の研磨面が外周端側で強く当る、外当り状態の研磨面形状（図６に示した形状）で、ガラス基板の両主平面を同時に研磨した結果を例６に示す。上定盤の内周端側の表面温度ｔｐ１と外周端側の表面温度ｔｐ２の差Δｔｐは−３．８℃（ｔｐ１−ｔｐ２が０〜＋３μｍの範囲外）であり、内周端側の研磨面間距離Ｄ１と外周端側の研磨面間距離Ｄ２の偏差ΔＤは−２０μｍ（Ｄ２−Ｄ１が０〜＋３０μｍの範囲外）であった。例６の上定盤表面温度ｔｐと研磨面間距離Ｄを有する両面研磨装置で研磨したガラス基板は、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍを超え、平行度ａは０．５μｍを超え、平行度ｂは０．６μｍを超えており、平行度や板厚の均一性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得ることができなかった。

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、上記の酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（平均粒径約０．５μｍの酸化セリウム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研磨し、酸化セリウムを洗浄除去した。

２次研磨後のガラス基板は、３次研磨を行う。３次研磨の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研磨加工した。

３次研磨を行ったガラス基板は、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された。

洗浄乾燥した後、磁気記録媒体用ガラス基板の板厚と、平行度ａと、平行度ｂを測定した。板厚と、平行度ａと、平行度ｂの測定は、１次研磨後のガラス基板と同じ方法で実施した。１次研磨後の例１〜例３のガラス基板に２次研磨と３次研磨を施し、洗浄乾燥して得た磁気記録媒体用ガラス基板は、同一ロットで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍ以下であり、平行度ａは０．５μｍ以下であり、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の平行度ａの偏差（最大平行度値と最小平行度値との差）は０．４μｍ以下であった。また、平行度ｂは０．６μｍ以下であり、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の平行度ｂの偏差（最大平行度値と最小平行度値との差）は０．４μｍ以下であった。

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、１０４：内周面取り部、１０５：外周面取り部、
Ａ１とＡ６：磁気記録媒体用ガラス基板の外径側領域の板厚、Ａ２とＡ５：磁気記録媒体用ガラス基板の中間領域の板厚、Ａ３とＡ４：磁気記録媒体用ガラス基板の内径側領域の板厚、
２０：両面研磨装置、３０：上定盤の研磨面、４０：下定盤の研磨面、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、
ｔｐ１：上定盤の内周端側の表面温度測定領域、ｔｐ２：上定盤の外周端側の表面温度測定領域、
Ｄ：定盤面内の任意の位置における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ１：内周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ２：外周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、
５０１：ガラス基板保持穴、５０１Ａ：内径側保持穴、５０１Ｂ：中間部保持穴、５０１Ｃ：外径側保持穴。

Claims (5)

1. 中心部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板は内周側面と外周側面と両主平面とを有し、磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域の中間部において、０°、９０°、１８０°、２７０°の計４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値の差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）である平行度ａが０．５μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。
2. 請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板であって、同一ロットで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の前記平行度ａの偏差が０．４μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。
3. 中心部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板は内周側面と外周側面と両主平面とを有し、レーザ干渉計を用いて測定した、磁気記録媒体用ガラス基板の少なくとも記録再生領域における前記両主平面の平行度ｂが０．６μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
4. 請求項３に記載の磁気記録媒体用ガラス基板であって、同一ロットで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の前記平行度ｂの偏差が、０．４μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。
5. 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であって、同一ロットで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差が１．０μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。

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