JP2012043492A - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することができ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】1次、2次及び3次ラップ加工には、それぞれダイヤモンドパッド20A,20B,20Cを用い、ダイヤモンドパッド20Aは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が4μm〜12μm、ダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%であり、ダイヤモンドパッド20Bは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が1μm〜5μm、ダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、ダイヤモンドパッド20Cは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満、ダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、1次ポリッシュ加工には、研磨剤として酸化セリウムを用いずに酸化ケイ素を用いる。
【選択図】図2

Description

本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関するものである。
ハードディスクドライブ(HDD)に用いられる磁気記録媒体は、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、MRヘッドやPRML技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年ではGMRヘッドやTMRヘッドなども導入されて、1年に約1.5倍ものペースで増加を続けており、今後更に高記録密度化を達成することが要求されている。
また、このような磁気記録媒体の記録密度の向上に伴って、その磁気記録媒体用基板に対する要求も高まっている。磁気記録媒体用基板としては、従来よりアルミ基板とガラス基板が用いられている。このうち、ガラス基板は、その硬度、表面平滑性、剛性、耐衝撃性に関して、一般にアルミ基板よりも優れている。このため、高記録密度化を図ることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板の注目度が高まっている。
磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際は、大きな板状のガラス板から円盤状のガラス基板を切り出す、又は、溶融ガラスから成形型を用いて円盤状のガラス基板を直接プレス成形することにより得られたガラス基板の表面及び端面に対して、ラップ(研削)加工とポリッシュ(研磨)加工とを施す。
また、従来の磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程では、ガラス基板の表面(データ面)に対して、1次ラップ加工(研削)、2次ラップ加工(研削)、1次ポリッシュ加工(研磨)、2次ポリッシュ加工(研磨)の順で行う。そして、これらの加工工程の間にガラス基板の内外周の端面に対するラップ加工とポリッシュ加工が加わることになる。
ここで、ガラス基板のデータ面に対して、1次ラップ加工ではダイヤモンド砥石が、2次ラップ加工では1次ラップ加工のときよりも粒径が小さいダイヤモンド砥石が、1次ポリッシュ加工では酸化セリウムスラリーが、2次ポリッシュ加工では1次ポリッシュ加工のときよりも粒径の小さい酸化セリウムスラリーが、一般的に用いられている。
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、例えば下記特許文献1がある。この特許文献1には、レジン、メタル、ビトリファイド等のダイヤモンドペレットを用いた1次ラップ加工と、その後にダイヤモンドパッドを用いた2次ラップ加工を施すことによって、表面の平滑性及びスクラッチ・研削痕・吸引痕等の欠陥がなく、しかも短時間での加工が可能となることが開示されている。
特許第4049510号公報
ところで、最近の磁気ヘッドの低浮上量化に伴い、磁気記録媒体用ガラス基板における表面のうねりや、表面粗さについて、今まで以上の特性が求められている。このため、1次ラップ加工では片面あたり100μm〜300μmの研削代があるものの、この1次ラップ加工でガラス基板にダメージを与えてしまうと、ガラス基板に加工歪みが入り、これが最終製品である磁気記録媒体の媒体表面における長周期のうねりの原因となることが本発明者の研究により明らかとなった。
また、ガラス基板の研磨には、酸化セリウムを用いた化学機械的研磨(CMP)を用いるのが技術常識となっているが、酸化セリウムは高額であるため、酸化セリウムを用いない、又は使用量を低減した製造技術の確立が求められている。
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することができる磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は以下の手段を提供する。
(1) 少なくともガラス基板の端面を除く表面に対して、1次ラップ加工を施す工程と、2次ラップ加工を施す工程と、3次ラップ加工を施す工程と、ポリッシュ加工を施す工程とを、この順で含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記1次、2次及び3次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用い、このダイヤモンドパッドのラップ面は、平坦な頂部を有するタイル状の凸部が複数並んで設けられた構造を有し、
前記1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が4μm以上12μm以下であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%であり、
前記2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が1μm以上5μm以下であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、
前記3次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、
前記ポリッシュ加工には、研磨剤として酸化ケイ素を用い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1次、2次及び3次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記凸部の外形寸法が1.5〜5mm角、高さが0.2〜3mmであり、隣接する凸部の間の間隔が0.5〜3mmであることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
(3) 少なくともガラス基板の端面を除く表面に対して、1次ラップ加工を施す工程と、2次ラップ加工を施す工程と、ポリッシュ加工を施す工程とを、この順で含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記1次及び2次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用い、このダイヤモンドパッドのラップ面は、平坦な頂部を有するタイル状の凸部が複数並んで設けられた構造を有し、
前記1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が3μm以上10μm以下であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%であり、
前記2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、
前記ポリッシュ加工には、研磨剤として酸化ケイ素を用い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。
(4) 前記1次及び2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記凸部の外形寸法が1.5〜5mm角、高さが0.2〜3mmであり、隣接する凸部の間の間隔が0.5〜3mmであることを特徴とする前項(3)に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
(5) 前記ポリッシュ加工は、研磨剤として酸化セリウムを用いずに行うことを特徴とする前項(1)〜(4)の何れか一項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
以上のように、本発明では、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することが可能である。
図1は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、ラッピング工程を示す斜視図である。 図2は、ラッピング工程において用いられるダイヤモンドパッドのパッド面を拡大して示す平面図である。 図3は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、内外周ラップ工程を示す斜視図である。 図4は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、内周ポリッシュ工程を示す斜視図である。 図5は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、外周ポリッシュ工程を示す斜視図である。 図6は、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程を説明するための図であり、ポリッシュ工程を示す斜視図である。 図7は、本発明で用いられるラッピングマシーン又はポリッシングマシーンの別の構成例を示す斜視図である。
以下、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明を適用して製造される磁気記録媒体用ガラス基板は、中心孔を有する円盤状のガラス基板であり、磁気記録媒体は、このガラス基板の面上に、磁性層、保護層及び潤滑膜等を順次積層したものからなる。また、磁気記録再生装置(HDD)では、この磁気記録媒体の中心部をスピンドルモータの回転軸に取り付けて、スピンドルモータにより回転駆動される磁気記録媒体の面上を磁気ヘッドが浮上走行しながら、磁気記録媒体に対して情報の書き込み又は読み出しを行う。
なお、磁気記録媒体用ガラス基板については、例えば、SiO―Al―RO(Rは、アルカリ金属元素の中から選ばれる少なくとも1種以上を表す。)系化学強化ガラス、SiO―Al―LiO系ガラスセラミックス、SiO―Al―MgO―TiO系ガラスセラミックスなどを用いることができる。その中でも特に、SiO―Al―MgO―CaO―LiO―NaO―ZrO―Y―TiO―As系化学強化ガラス、SiO―Al―LiO―NaO―ZrO―As系化学強化ガラス、SiO―Al―MgO―ZnO―LiO―P―ZrO―KO―Sb系ガラスセラミックス、SiO―Al―MgO―CaO―BaO―TiO―P―As系ガラスセラミックス、SiO―Al―MgO―CaO―SrO―BaO―TiO―ZrO―Bi―Sb系ガラスセラミックスなどを好適に用いることができる。さらに、例えば、二珪酸リチウム、SiO系結晶(石英、クリストバライト、トリジマイト等)、コージェライト、エンスタタイト、チタンサンアルミニウムマグネシウム、スピネル系結晶([Mg及び/又はZn]Al、[Mg及び/又はZn]TiO、並びにこれら2結晶間の固溶体)、フォルステライト、スポジューメン、並びにこれら結晶の固溶体などを結晶相として含有するガラスセラミックスが磁気記録媒体用ガラス基板として適している。
そして、この磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際は、先ず、大きな板状のガラス板からガラス基板を切り出す、又は、溶融ガラスから成形型を用いてガラス基板を直接プレス成形することにより、中心孔を有する円盤状のガラス基板を得る。
次に、得られたガラス基板の表面及び端面に対して、ラップ(研削)加工とポリッシュ(研磨)加工とを施す。また、これらの工程の間には、ガラス基板の内外周の端面に対してラップ加工とポリッシュ加工とを施す工程を含む。
本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法では、ガラス基板の端面を除く表面にラップ加工を施す際に、後述するダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用いる。これにより、本発明では、うねりが少なく平坦性が高い研削面を得ることができるため、従来のポリッシュ工程で使用されていた高価な酸化セリウムスラリーを用いずに、又はその使用量を低減したポリッシュ加工を行うことが可能となる。
すなわち、本発明のポリッシュ工程では、従来の酸化セリウムスラリーを用いたポリッシュ加工が不要となり、従来は2段階で行われていたポリッシュ加工を酸化ケイ素スラリーを用いた1段階のポリッシュ加工のみとすることができる。これにより、本発明では、磁気記録媒体用ガラス基板の研磨コストを低減し、高い生産性を得ることが可能である。
以下、本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について、第1の実施形態及び第2の実施形態の各例を参照しながら具体的に説明する。
(第1の実施形態の例)
第1の実施形態の例では、1次ラップ工程と、内外周ラップ工程と、内周ポリッシュ工程と、2次ラップ工程と、3次ラップ工程と、外周ポリッシュ工程と、1次ポリッシュ工程とをこの順で行う。
このうち、1次ラップ工程では、図1に示すようなラッピングマシーン10を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に1次ラップ加工を施す。すなわち、このラッピングマシーン10は、上下一対の定盤11,12を備え、互いに逆向きに回転する定盤11,12の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤11,12に設けられた研削パッドにより研削する。
1次ラップ加工に用いる研削パッドは、図2(a),(b)に示すように、ダイヤモンド砥粒が結合剤(ボンド)で固定されたダイヤモンドパッド20Aであり、さらに、そのラップ面20aには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられている。
ここで、1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Aには、凸部21の外形寸法Sが1.5〜5mm角、高さTが0.2〜3mm、隣接する凸部21の間の間隔Gが0.5〜3mmの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド20Aを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。
また、1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Aは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が4μm以上12μm以下であり、凸部21におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは20〜30体積%の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド20Aの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂などを用いることができる。
内外周ラップ工程では、図3に示すようなラッピングマシーン30を用いて、ガラス基板Wの中心孔の内周端面及びガラス基板Wの外周端面に対してラップ加工を施す。すなわち、このラッピングマシーン30は、内周砥石31及び外周砥石32を備え、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサ(図示せず。)を挟んで複数枚のガラス基板Wを積層した積層体Xを軸回りに回転させながら、各ガラス基板Wの中心孔に挿入された内周砥石31と、各ガラス基板Wの外周に配置された外周砥石32とで各ガラス基板Wを径方向に挟み込み、これら内周砥石31及び外周砥石32を積層体Xとは逆向きに回転させる。そして、内周砥石31により各ガラス基板Wの内周端面を研削すると同時に、外周砥石32により各ガラス基板Wの外周端面を研削する。
また、内周砥石31及び外周砥石32の表面は、軸方向に凸部と凹部とが交互に並ぶ波形形状を有しているため、各ガラス基板Wの内周端面及び外周端面を研削すると共に、各ガラス基板Wの両主面と内周端面及び外周端面との間のエッヂ部分に対して面取り加工を施すことが可能である。
内周ポリッシュ工程では、図4に示すようなポリッシングマシーン40を用いて、ガラス基板Wの中心孔の内周端面に対してポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン40は、内周研磨ブラシ41を備え、上記積層体Xを軸回りに回転させると共に、各ガラス基板Wの中心孔に挿入された内周研磨ブラシ41をガラス基板Wとは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作する。このとき、内周研磨ブラシ41に研磨液を滴下する。そして、この内周研磨ブラシ41により各ガラス基板Wの内周端面を研磨する。同時に、上記内外周ラップ工程において面取り加工が施された内周端面のエッヂ部分も研磨される。なお、研磨液については、例えば酸化ケイ素(コロイダルシリカ)砥粒や酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。
2次ラップ工程では、1次ラップ工程と同様に、上記図1に示すようなラッピングマシーン10を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に2次ラップ加工を施す。すなわち、互いに逆向きに回転する上下一対の定盤11,12の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤11,12に設けられた研削パッドにより研削する。
2次ラップ加工に用いる研削パッドは、上記図2(a),(b)に示す研削パッド20Aと同様に、ダイヤモンド砥粒が結合剤(ボンド)で固定されたダイヤモンドパッド20Bであり、さらに、そのラップ面20aには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられている。
ここで、2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Bには、上記図2(a),(b)に示すダイヤモンドパッド20Aと同様に、凸部21の外形寸法Sが1.5〜5mm角、高さTが0.2〜3mm、隣接する凸部21の間の間隔Gが0.5〜3mmの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド20Bを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。
また、2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Bは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が1μm以上5μm以下であり、凸部21におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは50〜70体積%の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド20Bの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂などを用いることができる。
3次ラップ工程では、1,2次ラップ工程と同様に、上記図1に示すようなラッピングマシーン10を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に3次ラップ加工を施す。すなわち、互いに逆向きに回転する上下一対の定盤11,12の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤11,12に設けられた研削パッドにより研削する。
3次ラップ加工に用いる研削パッドは、上記図2(a),(b)に示す研削パッド20Aと同様に、ダイヤモンド砥粒が結合剤(ボンド)で固定されたダイヤモンドパッド20Cであり、さらに、そのラップ面20aには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられている。
ここで、3次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Cには、上記図2(a),(b)に示すダイヤモンドパッド20Aと同様に、凸部21の外形寸法Sが1.5〜5mm角、高さTが0.2〜3mm、隣接する凸部21の間の間隔Gが0.5〜3mmの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド20Cを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。
また、3次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Cは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満であり、凸部21におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは50〜70体積%の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド20Bの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂などを用いることができる。
外周ポリッシュ工程では、図5に示すようなポリッシングマシーン50を用いて、ガラス基板Wの外周端面に対してポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン50は、回転シャフト51及び外周研磨ブラシ52を備え、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサ(図示せず。)を挟んで複数枚のガラス基板Wを積層した積層体Xを、各ガラス基板Wの中心孔に挿入された回転シャフト51によって軸回りに回転させると共に、各ガラス基板Wの外周端面に接触させた外周研磨ブラシ52を積層体Xとは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作する。このとき、外周研磨ブラシ52に研磨液を滴下する。そして、この外周研磨ブラシ52により各ガラス基板Wの外周端面を研磨する。同時に、上記内外周ラップ工程において面取り加工が施された外周端面のエッヂ部分も研磨される。なお、研磨液については、例えば酸化ケイ素(コロイダルシリカ)砥粒や酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。
1次ポリッシュ工程では、図6に示すようなポリッシングマシーン60を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に1次ポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン60は、上下一対の定盤61,62を備え、互いに逆向きに回転する定盤61,62の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤61,62に設けられた研磨パッドにより研磨する。
1次ポリッシュ加工に用いる研磨パッドは、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布である。また、この研磨パッドによりガラス基板Wの端面を除く表面を研磨(ポリッシング)する際は、ガラス基板Wに研磨液を滴下する。研磨液については、例えば酸化ケイ素(コロイダルシリカ)砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。
以上のようにして、ラップ加工及びポリッシュ加工が施されたガラス基板Wは、最終洗浄工程及び検査工程に送られる。そして、最終洗浄工程では、例えば超音波を併用した洗剤(薬品)による化学的洗浄などの方法を用いて、ガラス基板Wを洗浄し、上記工程において使用した研磨剤等の除去を行う。また、検査工程では、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板Wの表面の傷やひずみの有無等の検査を行う。
本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法では、上述した1次、2次及び3次ラップ加工において、上記図2(a),(b)に示すようなダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッド20A,20B,20Cを用いている。また、このダイヤモンドパッド20A,20B,20Cのラップ面20aは、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられた構造を有している。
本発明では、このようなダイヤモンドパッド20A,20B,20Cを用いることで、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑を円滑に排出しながら、ガラス基板Wの端面を除く表面を短時間で平滑に仕上げることが可能である。また、その後、従来は2段階(1次及び2次ポリッシュ加工)で行われていたポリッシュ工程を1次ポリッシュ加工のみとすることができるため、高価な酸化セリウム砥粒の使用を減らすことが可能である。また、ポリッシュ工程はラップ工程に比べて加工時間が長いため、工程時間の短縮が図られる。したがって、本発明によれば、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することが可能である。
(第2の実施形態の例)
第2の実施形態の例では、1次ラップ工程と、内外周ラップ工程と、内周ポリッシュ工程と、2次ラップ工程と、外周ポリッシュ工程と、1次ポリッシュ工程とをこの順で行う。
このうち、1次ラップ工程では、上記図1に示すようなラッピングマシーン10を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に1次ラップ加工を施す。すなわち、このラッピングマシーン10は、上下一対の定盤11,12を備え、互いに逆向きに回転する定盤11,12の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤11,12に設けられた研削パッドにより研削する。
1次ラップ加工に用いる研削パッドは、上記図2(a),(b)に示す研削パッド20Aと同様に、ダイヤモンド砥粒が結合剤(ボンド)で固定されたダイヤモンドパッド20Dであり、さらに、そのラップ面20aには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられている。
ここで、1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Dには、凸部21の外形寸法Sが1.5〜5mm角、高さTが0.2〜3mm、隣接する凸部21の間の間隔Gが0.5〜3mmの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド20Dを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。
また、1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Dは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が3μm以上10μm以下であり、凸部21におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは20〜30体積%の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド20Aの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂などを用いることができる。
内外周ラップ工程では、上記図3に示すようなラッピングマシーン30を用いて、ガラス基板Wの中心孔の内周端面及びガラス基板Wの外周端面に対してラップ加工を施す。すなわち、このラッピングマシーン30は、内周砥石31及び外周砥石32を備え、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサ(図示せず。)を挟んで複数枚のガラス基板Wを積層した積層体Xを軸回りに回転させながら、各ガラス基板Wの中心孔に挿入された内周砥石31と、各ガラス基板Wの外周に配置された外周砥石32とで各ガラス基板Wを径方向に挟み込み、これら内周砥石31及び外周砥石32を積層体Xとは逆向きに回転させる。そして、内周砥石31により各ガラス基板Wの内周端面を研削すると同時に、外周砥石32により各ガラス基板Wの外周端面を研削する。
また、内周砥石31及び外周砥石32の表面は、軸方向に凸部と凹部とが交互に並ぶ波形形状を有しているため、各ガラス基板Wの内周端面及び外周端面を研削すると共に、各ガラス基板Wの両主面と内周端面及び外周端面との間のエッヂ部分に対して面取り加工を施すことが可能である。
内周ポリッシュ工程では、上記図4に示すようなポリッシングマシーン40を用いて、ガラス基板Wの中心孔の内周端面に対してポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン40は、内周研磨ブラシ41を備え、上記積層体Xを軸回りに回転させると共に、各ガラス基板Wの中心孔に挿入された内周研磨ブラシ41をガラス基板Wとは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作する。このとき、内周研磨ブラシ41に研磨液を滴下する。そして、この内周研磨ブラシ41により各ガラス基板Wの内周端面を研磨する。同時に、上記内外周ラップ工程において面取り加工が施された内周端面のエッヂ部分も研磨される。なお、研磨液については、例えば酸化ケイ素(コロイダルシリカ)砥粒や酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。
2次ラップ工程では、1次ラップ工程と同様に、上記図1に示すようなラッピングマシーン10を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に2次ラップ加工を施す。すなわち、互いに逆向きに回転する上下一対の定盤11,12の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤11,12に設けられた研削パッドにより研削する。
2次ラップ加工に用いる研削パッドは、上記図2(a),(b)に示す研削パッド20Aと同様に、ダイヤモンド砥粒が結合剤(ボンド)で固定されたダイヤモンドパッド20Eであり、さらに、そのラップ面20aには、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられている。
また、2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Eには、上記図2(a),(b)に示すダイヤモンドパッド20Aと同様に、凸部21の外形寸法Sが1.5〜5mm角、高さTが0.2〜3mm、隣接する凸部21の間の間隔Gが0.5〜3mmの範囲にあるものを用いることが好ましい。本発明では、上記範囲を満足するダイヤモンドパッド20Bを用いることで、冷却液や研削液等が均等に行き渡り、且つ、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑等を円滑に排出することが可能である。
ここで、2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッド20Eは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満であり、凸部21におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%の範囲にあるものを用いることが好ましく、より好ましくは50〜70体積%の範囲にあるものを用いる。ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を下回ると、加工時間の増大を招くため、コスト高となり、一方、ダイヤモンド砥粒の粒径及び含有量が上記範囲を上回ると、所望の表面粗度を得ることが困難となる。なお、ダイヤモンドパッド20Eの結合剤には、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂などを用いることができる。
外周ポリッシュ工程では、上記図5に示すようなポリッシングマシーン50を用いて、ガラス基板Wの外周端面に対してポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン50は、回転シャフト51及び外周研磨ブラシ52を備え、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサ(図示せず。)を挟んで複数枚のガラス基板Wを積層した積層体Xを、各ガラス基板Wの中心孔に挿入された回転シャフト51によって軸回りに回転させると共に、各ガラス基板Wの外周端面に接触させた外周研磨ブラシ52を積層体Xとは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作する。このとき、外周研磨ブラシ52に研磨液を滴下する。そして、この外周研磨ブラシ52により各ガラス基板Wの外周端面を研磨する。同時に、上記内外周ラップ工程において面取り加工が施された外周端面のエッヂ部分も研磨される。なお、研磨液については、例えば酸化ケイ素(コロイダルシリカ)砥粒や酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。
1次ポリッシュ工程では、上記図6に示すようなポリッシングマシーン60を用いて、ガラス基板Wの端面を除く表面に1次ポリッシュ加工を施す。すなわち、このポリッシングマシーン60は、上下一対の定盤61,62を備え、互いに逆向きに回転する定盤61,62の間で複数枚のガラス基板Wを挟み込みながら、これらガラス基板Wの両面を定盤71,72に設けられた研磨パッドにより研磨する。
1次ポリッシュ加工に用いる研磨パッドは、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布である。また、この研磨パッドによりガラス基板Wの端面を除く表面を研磨(ポリッシング)する際は、ガラス基板Wに研磨液を滴下する。研磨液については、例えば酸化ケイ素(コロイダルシリカ)砥粒を水に分散してスラリー化したものなどを用いることができる。
以上のようにして、ラップ加工及びポリッシュ加工が施されたガラス基板Wは、最終洗浄工程及び検査工程に送られる。そして、最終洗浄工程では、例えば超音波を併用した洗剤(薬品)による化学的洗浄などの方法を用いて、ガラス基板Wを洗浄し、上記工程において使用した研磨剤等の除去を行う。また、検査工程では、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板Wの表面の傷やひずみの有無等の検査を行う。
本発明を適用した磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法では、上述した1次及び2次ラップ加工において、上記図2(a),(b)に示すようなダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッド20D,20Eを用いている。また、このダイヤモンドパッド20D,20Eのラップ面20aは、平坦な頂部を有するタイル状の凸部21が複数並んで設けられた構造を有している。
本発明では、このようなダイヤモンドパッド20D,20Eを用いることで、ラップ面20aの凸部21の間から研削屑を円滑に排出しながら、ガラス基板Wの端面を除く表面を短時間で平滑に仕上げることが可能である。また、その後、従来は2段階(1次及び2次ポリッシュ加工)で行われていたポリッシュ工程を1次ポリッシュ加工のみとすることができるため、高価な酸化セリウム砥粒の使用を減らすことが可能である。また、ポリッシュ工程はラップ工程に比べて加工時間が長いため、工程時間の短縮が図られる。したがって、本発明によれば、表面の平滑性が高く、表面のうねりが少ない磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造することが可能である。
本発明では、上述した第1及び第2の実施形態の各ラップ加工で使用される研削液としては、市販のものを用いることができる。研削液としては、大別して、水性の研削液と油性の研削液とがある。水性の研削液は、純水、適量のアルコール、粘度調整剤としてのポリエチレングリコール、アミン、界面活性剤等を添加したものである。一方、油性の研削液は、オイル、極圧添加剤としてステアリン酸等を適量添加したものである。市販の研削液としては、例えば水性のSabrelube 9016(Chemetall社製)を用いることができる。
なお、本発明では、上述した第1及び第2の実施形態の各ラップ加工で使用される研削液、並びにポリッシュ加工で使用される研磨液に、研磨助剤や防食剤を添加してもよい。
具体的に、研磨助剤は、少なくともスルホン酸基又はカルボン酸基を有する有機重合物を含むものであり、その中でもスルホン酸ナトリウム又はカルボン酸ナトリウムを有する平均分子量が4000〜10000の有機重合物を用いることが好ましい。これにより、上記工程においてガラス基板Wの表面をより平滑化することができる。
また、スルホン酸ナトリウム又はカルボン酸ナトリウムを含む有機重合物としては、例えば、GEROPON SC/213(商品名/Rhodia)、GEROPON T/36(商品名/Rhodia)、GEROPON TA/10(商品名/Rhodia)、GEROPON TA/72(商品名/Rhodia)、ニューカルゲンWG−5(商品名/竹本油脂(株))、アグリゾールG−200(商品名/花王(株))、デモールEPパウダー(商品名/花王(株))、デモールRNL(商品名/花王(株))、イソバン600−SF35(商品名/(株)クラレ)、ポリスターOM(商品名/日本油脂(株))、Sokalan CP9(商品名/ビーエーエスエフジャパン(株))、Sokalan PA−15(商品名/ビーエーエスエフジャパン(株))、トキサノンGR−31A(商品名/三洋化成工業(株))、ソルポール7248(商品名/東邦化学工業(株))、シャロールAN−103P(商品名/第一工業製薬(株))、アロンT−40(商品名/東亞合成化学工業(株))、パナカヤクCP(商品名/日本化薬(株))、ディスロールH12C(商品名/日本乳化剤(株))などを挙げることができる。また、研磨助剤としては、この中で特に、デモールRNL(商品名/花王(株))、ポリスターOM(商品名/日本油脂(株))を用いることが好ましい。
また、このガラス基板Wを用いて作製される磁気記録媒体は、一般的に磁性層においてCo、Ni、Feなどの腐食しやすい物質を含んでいる。したがって、上述した研削液や研磨液に防食剤を添加することによって、磁性層の腐食を防止し、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を得ることが可能となる。
防食剤としては、ベンゾトリアゾール又はその誘導体を用いることが好ましい。また、ベンゾトリアゾールの誘導体としては、ベンゾトリアゾールの有する1個又は2個以上の水素原子を、例えば、カルボキシル基、メチル基、アミノ基、ヒドロキシル基等で置換したものなどを用いることができる。さらに、ベンゾトリアゾールの誘導体としては、4−カルボキシルベンゾトリアゾール又はその塩、7−カルボキシベンゾトリアゾール又はその塩、ベンゾトリアゾールブチルエステル、1−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾールなどを用いることができる。防食剤の添加量は、ダイヤモンドスラリーの使用時における総量に対して、1質量%以下とすることが好ましく、より好ましくは0.001〜0.1質量%である。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した第1及び第2の実施形態の各ラップ工程で用いられるラッピングマシーン、並びにポリッシュ工程で用いられるポリッシングマシーンについては、例えば図7に示すように、上下一対の下定盤71及び上定盤72と、下定盤71の上定盤72と対向する面に配置された複数のキャリア73とを備え、各キャリア73に設けられた複数(本実施形態では35つ。)の開口部74にガラス基板(図示せず。)をセットし、これら複数のガラス基板の両面を下定盤71及び上定盤72に設けられた研削パッドにより研削する又は研磨パッドにより研磨する構成とすることも可能である。
具体的に、下定盤71及び上定盤72は、それぞれの中心部に設けられた回転軸71a,72aを駆動モータ(図示せず。)により回転駆動することで、互いの中心軸を一致させた状態で互いに逆向きに回転可能となっている。また、下定盤71の上定盤72と対向する面には、複数(本実施形態では5つ。)のキャリア73を配置するための凹部75が設けられている。
複数のキャリア73は、例えばアラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂などを円盤状に形成したものからなる。そして、これら複数のキャリア73は、凹部75の内側において回転軸71aの周囲に並んで配置されている。また、各キャリア73の外周部には、全周に亘って遊星ギア部76が設けられている。一方、凹部75の内周部には、各キャリア73の遊星ギヤ76と噛合された状態で、回転軸71aと共に回転する太陽ギア部77と、凹部75の外周部には、各キャリア73の遊星ギヤ部76と噛合される固定ギア部78とが、それぞれ設けられている。
これにより、複数のキャリア73は、回転軸71aと共に太陽ギア部77が回転すると、太陽ギア部77及び固定ギア部78と遊星ギア部76との噛合によって、凹部75内で回転軸71aの周囲を当該回転軸71aと同一方向に回転(公転)しながら、互いの中心軸回りに回転軸71aとは逆方向に回転(自転)する、いわゆる遊星運動を行う。
したがって、上述した第1及び第2の実施形態の各ラップ工程で用いられるラッピングマシーン、並びにポリッシュ工程で用いられるポリッシングマシーンでは、上記構成を採用することにより、各キャリア73の開口部75に保持された複数のガラス基板を遊星運動させながら、その両面を下定盤71及び上定盤72に設けられた研削パッドにより研削する又は研磨パッドにより研磨することが可能である。また、この構成の場合、ガラス基板に対する研削又は研磨をより精度良く、また迅速に行うことが可能である。
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
(実施例1)
実施例1では、先ず、外径48mm、中央孔12mm、厚さ0.560mmのガラス基板(オハラ社製、TS−10SX)を用いた。
そして、このガラス基板に対して、1次ラップ加工と、内外周ラップ加工と、内周ポリッシュ加工と、2次ラップ加工と、3次ラップ加工と、外周ポリッシュ加工と、1次ポリッシュ加工とをこの順で行った。
具体的に、1次ラップ加工では、上下一対の定盤を備えるラッピングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込みながら、これらガラス基板の両面を定盤に設けられた研削パッドにより研削した。このとき、1次ラップ加工の研削パッドには、住友3M社製トライザクト(商品名)を使用した。この研削パッドは、凸部の外形寸法が2.6mm角、高さが2mm、隣接する凸部の間の間隔が1mm、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が9μmであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約20体積%である。また、ラッピングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、定盤の回転数を25rpm、加工圧力を120g/cmとして、15分間研削を行った。研削液には、Sabrelube 9016(Chemetall社製)を水で10倍に希釈して使用し、ガラス基板の片面あたりの研削量は約100μmとした。
内外周ラップ工程では、内周砥石及び外周砥石を備えるラッピングマシーンを用いて、互いの中心孔を一致させた状態でスペーサを挟んで複数枚のガラス基板を積層した積層体を軸回りに回転させながら、各ガラス基板の中心孔に挿入された内周砥石と、各ガラス基板Wの外周に配置された外周砥石とで各ガラス基板を径方向に挟み込み、これら内周砥石及び外周砥石を積層体とは逆向きに回転させながら、内周砥石により各ガラス基板の内周端面を研削すると同時に、外周砥石により各ガラス基板の外周端面を研削した。このとき、内周砥石及び外周砥石には、平均粒径10μmのダイヤモンド砥粒を用いた。そして、内周砥石及び外周砥石の回転数をそれぞれ1200rpm、600rpmとして、30秒間研削を行った。
内周ポリッシュ工程では、内周研磨ブラシを備えるポリッシングマシーンを用いて、内周研磨ブラシに研磨液を滴下しながら、上記積層体を軸回りに回転させると共に、各ガラス基板の中心孔に挿入された内周研磨ブラシをガラス基板とは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作することにより、各ガラス基板の内周端面を研磨した。このとき、内周研磨ブラシには、ナイロンブラシを用い、研磨液には、セリアスラリーを用いた。そして、内周研磨ブラシの回転数を300rpmとして、10分間研磨を行った。
2次ラップ加工では、上下一対の定盤を備えるラッピングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込みながら、これらガラス基板の両面を定盤に設けられた研削パッドにより研削した。このとき、2次ラップ加工の研削パッドには、住友3M社製トライザクト(商品名)を使用した。この研削パッドは、凸部の外形寸法が2.6mm角、高さが2mm、隣接する凸部の間の間隔が1mm、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が3μmであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約50体積%であるダイヤモンドパッドを用いた。また、ラッピングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、定盤の回転数を25rpm、加工圧力を120g/cmとして、10分間研削を行った。研削液には、Sabrelube 9016(Chemetall社製)を水で10倍に希釈して使用し、ガラス基板の片面あたりの研削量は約30μmとした。
3次ラップ加工では、上下一対の定盤を備えるラッピングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込みながら、これらガラス基板の両面を定盤に設けられた研削パッドにより研削した。このとき、3次ラップ加工の研削パッドには、住友3M社製トライザクト(商品名)を使用した。この研削パッドは、凸部の外形寸法が2.6mm角、高さが2mm、隣接する凸部の間の間隔が1mm、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.5μmであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約60体積%であるダイヤモンドパッドを用いた。また、ラッピングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、定盤の回転数を25rpm、加工圧力を120g/cmとして、10分間研削を行った。研削液には、Sabrelube 9016(Chemetall社製)を水で10倍に希釈して使用し、ガラス基板の片面あたりの研削量は約10μmとした。
外周ポリッシュ工程では、外周研磨ブラシを備えるポリッシングマシーンを用いて、外周研磨ブラシに研磨液を滴下しながら、再び互いの中心孔を一致させた状態でスペーサを挟んで複数枚のガラス基板を積層した積層体を、各ガラス基板の中心孔に挿入された回転シャフトによって軸回りに回転させると共に、各ガラス基板の外周端面に接触させた外周研磨ブラシを積層体とは逆向きに回転させながら上下方向に移動操作することにより、各ガラス基板の外周端面を研磨した。このとき、外周研磨ブラシには、ナイロンブラシを用い、研磨液には、セリアスラリーを用いた。そして、研磨ブラシの回転数を300rpmとして、10分間研磨を行った。
1次ポリッシュ加工では、上下一対の定盤を備えるポリッシングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込み、ガラス基板に研磨液を滴下しながら、これらガラス基板の両面を定盤に設けられた研磨パッドにより研磨した。このとき、1次ポリッシュ加工の研磨パッドには、スウエードタイプ(Filwel製)を用い、研磨液には、固形分含有率40質量%のシリカ研磨材溶液(平均粒子径0.08μm、フジミ製Compol)を水に加え、シリカ含有率が0.5質量%となるように調製した研磨スラリーを用いた。また、ポリッシングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、研磨液を7リットル/分で供給しながら、定盤の回転数を25rpm、加工圧力を110g/cmとして、30分間研磨を行った。ガラス基板の片面あたりの研磨量は約2μmとした。
そして、得られたガラス基板に対して超音波を併用したアニオン性界面活性剤による化学的洗浄を行い、実施例1の磁気記録媒体用ガラス基板を得た。
(実施例2)
実施例2では、上記実施例1のガラス基板両面のラップ加工を2段とし、1次ラップ加工の研削パッドには、住友3M社製トライザクト(商品名)を使用した。この研削パッドは、凸部の外形寸法が2.6mm角、高さが2mm、隣接する凸部の間の間隔が1mm、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が4μmであり、凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が約50体積%であるダイヤモンドパッドを用いた。また、ラッピングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、定盤の回転数を25rpm、加工圧力を120g/cmとして、10分間研削を行った。研削液には、Sabrelube 9016(Chemetall社製)を水で10倍に希釈して使用し、ガラス基板の片面あたりの研削量は約30μmとした。
2次ラップ工程、1次ポリッシュ工程、その他は実施例1と同様に行った。
(比較例1)
比較例1では、上記実施例1のガラス基板両面のラップ加工を2段とし、またポリッシュ加工も2段とした。具体的には、実施例1の3次ラップ加工を行わず、2段のポリッシュ加工を下記の条件で行った。
すなわち、1次ポリッシュ加工では、上下一対の定盤を備えるポリッシングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込み、ガラス基板に研磨液を滴下しながら、これらガラス基板の両面を定盤に設けられた研磨パッドにより研磨した。このとき、1次ポリッシュ加工の研磨パッドには、スウエードタイプ(Filwel製)を用い、研磨液には、市販のセリア系研磨材(東北金属化学株式会社製 SHOROX、粒径1.0ミクロン)に水に加え、セリア含有率が0.6質量%となるように調製した研磨スラリーを用いた。また、ラッピングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、研磨液を8リットル/分で供給しながら、定盤の回転数を30rpm、加工圧力を110g/cmとして、40分間研削を行った。ガラス基板の片面あたりの研削量は約15μmとした。
2次ポリッシュ加工では、上下一対の定盤を備えるポリッシングマシーンを用いて、互いに逆向きに回転する定盤の間で複数枚のガラス基板を挟み込み、ガラス基板に研磨液を滴下しながら、これらガラス基板の両面を定盤に設けられた研磨パッドにより研磨した。このとき、2次ポリッシュ加工の研磨パッドには、スウエードタイプ(Filwel製)を用い、研磨液には、固形分含有率12質量%のセリア研磨材含有溶液(平均粒子径0.5μm、昭和電工製SHOROX)を水に加え、セリア含有率が0.6質量%となるように調製した研磨スラリーを用いた。また、ラッピングマシーンには、4ウエイタイプ両面研磨機(浜井産業株式会社製16B型)を用い、研磨液を7リットル/分で供給しながら、定盤の回転数を25rpm、加工圧力を110g/cmとして、30分間研削を行った。ガラス基板の片面あたりの研削量は約2μmとした。
そして、これら実施例1,2及び比較例1の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さRa及び微小うねりWaを測定した。なお、表面粗さRa及び微小うねりWaの測定には、原子間力顕微鏡(Digital Instruments製D3000)を用いた。
その結果、実施例1の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さRaは0.3nm、微小うねりWaは0.2nm、実施例2の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さRaは0.3nm、微小うねりWaは0.25nm、比較例1の磁気記録媒体用ガラス基板の表面粗さRaは0.5nm、微小うねりWaは0.3nmであった。したがって、実施例1,2では、比較例1に比べて、表面の平滑性が高く、うねりが小さいガラス基板(磁気記録媒体用ガラス基板)を製造することができた。
10…ラッピングマシーン 11,12…定盤 20A,20B…ダイヤモンドパッド 20a…ラップ面 21…凸部 30…ラッピングマシーン 31…内周砥石 32…外周砥石 40…ポリッシングマシーン 41…内周研磨ブラシ 50…ポリッシングマシーン 51…回転シャフト 52…外周研磨ブラシ 60…ポリッシングマシーン 61,62…定盤 71…下定盤 72…上定盤 73…キャリア 74…開口部 75…凹部 76…遊星ギア部 77…太陽ギア部 78…固定ギア部 W…ガラス基板 X…積層体

Claims (5)

  1. 少なくともガラス基板の端面を除く表面に対して、1次ラップ加工を施す工程と、2次ラップ加工を施す工程と、3次ラップ加工を施す工程と、ポリッシュ加工を施す工程とを、この順で含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
    前記1次、2次及び3次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用い、このダイヤモンドパッドのラップ面は、平坦な頂部を有するタイル状の凸部が複数並んで設けられた構造を有し、
    前記1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が4μm以上12μm以下であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%であり、
    前記2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が1μm以上5μm以下であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、
    前記3次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、
    前記ポリッシュ加工には、研磨剤として酸化ケイ素を用い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1次、2次及び3次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記凸部の外形寸法が1.5〜5mm角、高さが0.2〜3mmであり、隣接する凸部の間の間隔が0.5〜3mmであることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  3. 少なくともガラス基板の端面を除く表面に対して、1次ラップ加工を施す工程と、2次ラップ加工を施す工程と、ポリッシュ加工を施す工程とを、この順で含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
    前記1次及び2次ラップ加工には、ダイヤモンド砥粒が結合剤で固定されたダイヤモンドパッドを用い、このダイヤモンドパッドのラップ面は、平坦な頂部を有するタイル状の凸部が複数並んで設けられた構造を有し、
    前記1次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が3μm以上10μm以下であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜70体積%であり、
    前記2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が0.2μm以上2μm未満であり、前記凸部におけるダイヤモンド砥粒の含有量が5〜80体積%であり、
    前記ポリッシュ加工には、研磨剤として酸化ケイ素を用い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。
  4. 前記1次及び2次ラップ加工に用いるダイヤモンドパッドは、前記凸部の外形寸法が1.5〜5mm角、高さが0.2〜3mmであり、隣接する凸部の間の間隔が0.5〜3mmであることを特徴とする請求項3に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
  5. 前記ポリッシュ加工は、研磨剤として酸化セリウムを用いずに行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項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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