JP2012142050A - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のガラス基板の板厚測定結果に基いて複数のガラス基板をグループに分け、グループに分けた複数のガラス基板をグループ毎に一度に精密研磨する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板を工程から抜き取ることなく、ガラス基板の板厚を非接触で精度よく測定する。
【解決手段】複数のガラス基板１０の板厚を測定する板厚測定工程と、板厚測定工程の測定結果に基いて複数のガラス基板１０をグループに分け、グループに分けた複数のガラス基板１０をグループ毎に一度に精密研磨する精密研磨工程とを含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、板厚測定工程では、ガラス基板１０に板厚方向に所定の波長帯域を有する光Ｌを照射し、ガラス基板１０の表面で板厚方向に反射した光ａと裏面で板厚方向に反射した光ｂとの干渉光を受光し、受光した干渉光を波長毎に分析することにより、光Ｌを照射したガラス基板１０の板厚を分光干渉によって測定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、磁気記録媒体に用いるためのガラス基板の製造方法に関する。

例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に内蔵されるハードディスク（ＨＤ）等の磁気記録媒体に用いるためのガラス基板は、ガラス素材を溶融するガラス溶融工程、溶融したガラス素材を金型でプレス成形することにより円盤状のガラス基板を作製するプレス成形工程、得られたガラス基板の中心に円孔を形成するコアリング工程、得られた環状のガラス基板の主面（記録面）を研削加工してガラス基板の厚み（板厚）や平坦度等を予備調整する第１ラッピング工程、ガラス基板の内周端面及び外周端面を研削加工してガラス基板の外径寸法や真円度等を微調整する端面研削工程、ガラス基板の内周端面及び外周端面を研磨して平滑化する端面研磨工程、ガラス基板の主面を再び研削加工してガラス基板の板厚や平坦度等を微調整する第２ラッピング工程、ガラス基板の主面を粗研磨して平滑化する第１ポリッシング工程（粗研磨工程）、ガラス基板の表面を強化する化学強化工程、ガラス基板の板厚を測定する板厚測定工程、ガラス基板の主面を精密研磨してさらに平滑化する第２ポリッシング工程（精密研磨工程）、ガラス基板を洗浄する最終洗浄工程、及び、ガラス基板の板厚や平坦度等を検査する検査工程等を経て製造される。

なお、ガラス基板の主面と端面との間の角部の欠け（チッピング）等を抑制するために、例えば端面研削工程等において、ガラス基板の内周端面及び外周端面が面取り加工される場合がある（面取り加工で形成された面をチャンファ面という）。また、化学強化工程と板厚測定工程とは順序が逆でもよい。

近年、ＨＤ等の磁気記録媒体は、高密度化に伴い、非常に高い平滑性（平坦性が良くかつ表面粗さが小さいこと）が求められている。そのため、磁気記録媒体用ガラス基板においても、非常に高い平滑性が求められている。最終的に得られるガラス基板の平滑性は第２ポリッシング工程で決定する。第２ポリッシング工程は、一般に、両面研磨装置を用いて行われる。両面研磨装置は、対向面が相互に平行で回転方向が相互に逆向きの円柱状の上定盤及び下定盤を備えている。各定盤の対向面にガラス基板の主面を研磨するための研磨パッドが貼り付けられている。ガラス基板が上下の定盤の研磨パッドで挟み付けられ、この状態で研磨パッドとガラス基板とが回転して面方向に相対移動することにより、ガラス基板の研磨が実行される。

第２ポリッシング工程では、複数（例えば１００枚等）のガラス基板を一度に研磨するのが通例である。その際、例えば研磨量（研磨代）が０．５〜２μｍ等に設定される。したがって、複数のガラス基板の板厚のバラツキがこの研磨量（０．５〜２μｍ）未満に納まっている必要がある。さもないと、複数のガラス基板のうち、板厚が相対的に厚いガラス基板のみが上下の研磨パッドで挟み付けられて研磨され、板厚が相対的に薄いガラス基板は上下の研磨パッドで挟み付けられずに研磨されないからである。第２ポリッシング工程で研磨がされなかった、あるいは十分でなかったガラス基板は、平滑性が不良となるので、ガラス基板の製造収率が低下してしまう。そのため、前述のように、第２ポリッシング工程の前に、複数のガラス基板の板厚を測定する板厚測定工程が行われる。そして、この板厚測定工程の測定結果に基いて、複数のガラス基板をランク分けし、複数のガラス基板の板厚のバラツキが第２ポリッシング工程の研磨量未満に納まっているガラス基板同士を同じグループ（例えば１００枚等）に分けて、グループに分けた複数のガラス基板をグループ毎に一度に精密研磨する。

したがって、板厚測定工程の測定精度が収率に大きく影響する。例えば第２ポリッシング工程の研磨量が１μｍであれば、０．１μｍのレベルでガラス基板の板厚を管理する必要がある。この板厚測定精度が低いと、グループの中に板厚が他よりも厚過ぎる又は薄過ぎるガラス基板が混じることになり、第２ポリッシング工程で十分に研磨されない平滑性不良のガラス基板ができてしまう。

従来、ガラス基板の板厚は、例えばマイクロメータ等の接触式の測定器を用いて測定していた。しかし、測定レベルが１０μｍ程度であり、近年の精密な板厚管理には対応できなくなった。また、測定のためにガラス基板を１枚１枚製造工程から抜き取らなければならず、ガラス基板が乾燥して不良品となる可能性もあった。さらに、メータのヘッドがガラス基板に接触するため、ガラス基板を傷付ける可能性もあった。

特許文献１には、ガラス基板を水中に保持した状態で、ガラス基板の板厚を光を用いて非接触で測定する技術が開示されている。これによれば、板厚測定時のガラス基板の乾燥及び傷付けを回避することができる。しかし、この測定原理は、水槽に浸漬したガラス基板に発光部から斜めにレーザー光を照射し、ガラス基板の表面から斜めに反射した光と裏面から斜めに反射した光とを受光部で受光し、その受光位置の差に基き板厚を求めるものであるから、ガラス基板に対する光の照射角度及びガラス基板からの光の反射角度が測定結果に大きく影響する。そのため、機械的な要因で測定誤差が生じ易く、例えば受光部に配置された受光素子の配列が僅かでも乱れていると、それが増幅されて大きな誤差となって測定結果に表れてくる。したがって、近年の精密な板厚管理に対応するためには、なお測定精度が十分ではない。また、ガラス基板に対する光の照射角度を一定とするために、ガラス基板を製造工程から抜き取って水槽に固定しなければならず、すべてのガラス基板の板厚を測定していると生産性が大幅に低下するという不具合もある。さらに、特許文献１に開示されている板厚測定は、精密研磨の終了後に行われるものであり、板厚測定結果に基いて精密研磨を行うものではない。

特開２００９−５９４２７号公報（段落００１３、００３４〜００３７、００４１、００４２）

本発明の目的は、複数のガラス基板の板厚測定結果に基いて複数のガラス基板を一度に精密研磨する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板を製造工程から抜き取ることなく、ガラス基板の板厚を非接触で精度よく測定することである。

本発明は、複数のガラス基板の板厚を測定する板厚測定工程と、板厚測定工程の測定結果に基いて複数のガラス基板をグループに分け、グループに分けた複数のガラス基板をグループ毎に一度に精密研磨する精密研磨工程とを含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、板厚測定工程では、ガラス基板に板厚方向に所定の波長帯域を有する光を照射し、ガラス基板の表面で板厚方向に反射した光と裏面で板厚方向に反射した光との干渉光を受光し、受光した干渉光を波長毎に分析することにより、光を照射したガラス基板の板厚を分光干渉によって測定することを特徴とする。

この構成によれば、ガラス基板に板厚方向に光を照射し、ガラス基板の表面での板厚方向の反射光と裏面での板厚方向の反射光との干渉光を受光し、受光した干渉光に基いてガラス基板の板厚を分光干渉によって測定するので、ガラス基板に対する光の照射角度やガラス基板からの光の反射角度が測定結果に何等影響しない。そのため、機械的な要因で測定誤差が生じることがなく、近年の精密な板厚管理に十分対応し得るだけの精度でガラス基板の板厚を測定することができる。その結果、精密研磨工程ですべてのガラス基板が十分に精密研磨され、平滑性が良好となるので、ガラス基板の製造収率が低下することがない。また、板厚を測定するためにガラス基板を特定の場所へ移動させる必要がないから、ガラス基板を製造工程に置いたままで板厚を測定でき、ガラス基板が乾燥したり、生産性が低下することもない。また、ガラス基板の板厚を光を用いて非接触で測定するので、板厚測定時にガラス基板を傷付けることもない。

本発明においては、板厚測定工程では、複数のガラス基板を積載したキャリアをガラス基板の板厚方向に移動させ、分光干渉の光学系の構成によって決定される板厚測定が可能な測定範囲に複数のガラス基板を順次移動させることにより、複数のガラス基板の板厚を連続的に順次測定することが好ましい。通常の生産作業を行いつつ板厚測定を行うので、板厚測定のために生産性が低下する問題がより一層確実に抑制されるからである。また、例えば、ガラス基板に光を照射する機器や、ガラス基板からの干渉光を受光する機器等をガラス基板の移動方向の下流側に配置しておけば、これらの機器を移動させなくても、板厚方向の移動によって近付いて来るガラス基板に対して板厚方向に光を照射し、板厚方向に反射してきた干渉光を受光して、ガラス基板を１枚１枚板厚測定できるという利点もある。

本発明においては、精密研磨工程の前に、ガラス基板の表面を強化する化学強化工程が行われ、精密研磨工程では、ガラス基板の主面に化学強化層が残るように研磨することが好ましい。化学強化層によって、最終的に得られるガラス基板の耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等が向上するからである。また、精密研磨工程で研磨が十分でなかったガラス基板は、平滑性が不良となるのみならず、化学強化層の厚みが斑に残ることになる。そして、化学強化層には圧縮応力がかかっているから、そのような化学強化層が斑に残るとガラス基板に歪が生じるという問題が併発する。よって、精密研磨工程ですべてのガラス基板が十分に精密研磨されることにより、そのような歪の問題も併せて解消されるという利点もある。

本発明においては、精密研磨工程の研磨量は、０．５〜１μｍであることが好ましい。ガラス基板の板厚を精密に管理することができるので、精密研磨工程の研磨量をこの程度まで小さな値に設定することができるからである。

本発明においては、板厚測定工程では、ガラス基板を液中に配置してガラス基板の板厚を測定することが好ましい。ガラス基板が乾燥して汚れが固着するのを防ぐことができるからである。

本発明によれば、複数のガラス基板の板厚測定結果に基いて複数のガラス基板を一度に精密研磨する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板を製造工程から抜き取ることなく、ガラス基板の板厚を非接触で精度よく測定することが可能となる。そのため、精密研磨工程ですべてのガラス基板が十分に精密研磨されるので、ガラス基板の製造収率が低下することがない。そして、平滑性の高いガラス基板が得られるので、磁気記録媒体の高密度化に寄与することができる。

本発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る板厚測定工程で行われるガラス基板の板厚測定の原理の説明図である。 本発明の実施形態に係る板厚測定工程が行われる具体的状況の説明図である。 本発明の実施形態に係る板厚測定工程が行われる別の具体的状況の説明図である。 本発明の実施形態に係る第２ポリッシング工程で用いられ得る両面研磨装置の主要部の構成を示す部分側面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿う矢視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程図、図２は、本実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の断面斜視図である。

本実施形態では、磁気記録媒体用ガラス基板１０は、ガラス溶融工程（ステップＳ１）、プレス成形工程（ステップＳ２）、コアリング工程（ステップＳ３）、第１ラッピング工程（ステップＳ４）、端面研削工程（ステップＳ５）、端面研磨工程（ステップＳ６）、第２ラッピング工程（ステップＳ７）、第１ポリッシング工程（ステップＳ８）、化学強化工程（ステップＳ９）、板厚測定工程（ステップＳ１０）、第２ポリッシング工程（ステップＳ１１）、最終洗浄工程（ステップＳ１２）、及び、検査工程（ステップＳ１３）を経て製造される。

ガラス溶融工程（Ｓ１）では、ガラス素材を溶融する。ガラス素材は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を主成分とするガラス組成物で構成される。ガラス組成物は、マグネシウム、カルシウム及び／又はセリウムを含んでも含まなくてもよい。代表的なガラス組成物は、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ等を含む。

プレス成形工程（Ｓ２）では、溶融したガラス素材を金型に流し込んでプレス成形することにより円盤状のガラス基板を作製する。このときのガラス基板の大きさとしては、例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１．０インチ、０．８インチ等、板厚が、２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ等である。

コアリング工程（Ｓ３）では、得られたガラス基板の中心に例えばダイヤモンドコアドリルを用いて円孔を形成する。第１ラッピング工程（Ｓ４）では、得られた環状のガラス基板１０の主面（記録面）１１，１２を研削加工してガラス基板１０の板厚や平行度及び平坦度等を予備調整する。第１ラッピング工程の研削加工には、例えばダイヤモンドペレットが貼り付けられた研削板を備える両面研削装置が用いられる。

端面研削工程（Ｓ５）では、ガラス基板１０の内周端面１３及び外周端面１４を研削加工してガラス基板１０の外径寸法や真円度等を微調整する。端面研削工程では、また、ガラス基板１０の内周端面１３及び外周端面１４を例えばダイヤモンド砥石を用いて面取り加工し、チャンファ面１６を形成する。内周端面１３及び外周端面１４において、チャンファ面１６，１６に挟まれた部分を側壁面１５と呼ぶ。

端面研磨工程（Ｓ６）では、ガラス基板１０の内周端面１３及び外周端面１４を研磨して平滑化する。第２ラッピング工程（Ｓ７）では、ガラス基板１０の主面１１，１２を再び研削加工してガラス基板１０の板厚や平行度及び平坦度等を微調整する。第２ラッピング工程の研削加工には、例えばダイヤモンドペレットが貼り付けられた研削板を備える両面研削装置が用いられる。

第１ポリッシング工程（粗研磨工程：Ｓ８）では、ガラス基板１０の主面１１，１２を粗研磨して平滑化する。第１ポリッシング工程の研磨には、例えば研磨パッドとして発泡ウレタンパッドが貼り付けられた上下一対の定盤を備える両面研磨装置が用いられ、研磨液として酸化セリウムを砥粒として含む研磨液が用いられる。

化学強化工程（Ｓ９）では、ガラス基板１０の表面に化学強化層を形成する。例えば、ガラス基板１０をナトリウムイオンやカリウムイオンの存在する溶液に浸漬することにより、ガラス基板１０の表層に存在するリチウムイオンやナトリウムイオンが溶液中のナトリウムイオンやカリウムイオンと置換され、ガラス基板１０の表層が化学強化層となる。化学強化層には圧縮応力がかかっている。このような化学強化層を形成することにより、最終的に得られるガラス基板１０の耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等が向上する。

板厚測定工程（Ｓ１０）では、複数のガラス基板１０の板厚を測定する。この測定結果に基いて、ガラス基板１０をランク分けし、ガラス基板１０の板厚のバラツキが次の第２ポリッシング工程の研磨量未満に納まっているガラス基板１０同士を同じグループ（例えば１バッチ１００枚等）に分ける。

第２ポリッシング工程（精密研磨工程：Ｓ１１）では、ガラス基板１０の主面１１，１２を精密研磨してさらに平滑化する。第２ポリッシング工程の研磨には、例えば研磨パッドとしてポリウレタン製のスウェードパッドが貼り付けられた上下一対の定盤を備える両面研磨装置が用いられ、研磨液としてシリカ（コロイダルシリカ）を砥粒として含む研磨液が用いられる。この精密研磨は、板厚測定工程の測定結果に基いて分けられたグループ毎に一度に行う。第２ポリッシング工程の研磨量は、例えば、０．５〜１μｍである。第２ポリッシング工程では、化学強化工程で形成された化学強化層がガラス基板１０の主面１１，１２に残るように精密研磨を行う。

最終洗浄工程（Ｓ１２）では、ガラス基板１０に付着している異物を、例えば、フィルタリングした純水、イオン交換水、超純水、酸性洗剤、中性洗剤、アルカリ性洗剤、有機溶剤、界面活性剤を含んだ各種洗浄剤等を用いて、洗浄し、除去する。

検査工程（Ｓ１３）では、最終的に得られたガラス基板１０の板厚や平坦度等を検査する。そして、検査に合格したガラス基板１０のみが、ハードディスク（ＨＤ）等の磁気記録媒体の製造に用いられ、主面１１，１２に磁気層が形成される。

次に、本実施形態の特徴部分である板厚測定工程（Ｓ１０）を詳しく説明する。図３は、本実施形態に係る板厚測定工程で行われるガラス基板１０の板厚測定の原理の説明図である。ガラス基板１０の製造ラインに分光ユニット２０が備えられている。分光ユニット２０は、光源と、分光器と、ＦＦＴ処理部とを有する。

光源は、ＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：高輝度ダイオード）光源であり、広波長帯域の赤外光Ｌ、例えば、波長帯域が０．７０〜１．０μｍ程度、中心波長が０．８３μｍ程度の近赤外光を生成する。生成された赤外光Ｌは偏波保持ファイバ２１を通り、センサヘッド２２からガラス基板１０に照射される。このとき、赤外光Ｌはガラス基板１０に対して板厚方向に照射される。

照射された赤外光Ｌは、一部がガラス基板１０の表面で板厚方向に反射し、反射光ａとなってセンサヘッド２２に戻る。残りの一部がガラス基板１０の裏面で板厚方向に反射し、反射光ｂとなってセンサヘッド２２に戻る。２つの反射光ａ，ｂは波長毎に互いに干渉し合う。この干渉光が偏波保持ファイバ２１を通り、分光ユニット２０に戻る。つまり、干渉光が受光される。

分光ユニット２０に戻った干渉光は、分光器で波長毎に分析される。すなわち、回折格子で分光され、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）の受光波形から波長毎に光強度が検出され、光強度スペクトル分布が得られる。

得られた光強度スペクトル分布は、ＦＦＴ処理部でＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）処理等の波形解析が行われ、赤外光Ｌを照射したガラス基板１０の板厚が分光干渉によって測定される。

以上により、板厚測定工程において、複数のガラス基板１０の板厚が測定される。

以上のような、分光ユニット２０、偏波保持ファイバ２１及びセンサヘッド２２を含む板厚測定装置としては、例えば、特開２００９−２７０９３９号公報や特開２０１０−１２１９７７号公報に開示されるような、キーエンス社製の板厚測定装置（センサヘッド「ＳＩ−Ｆ８０」、分光ユニット「ＳＩ−Ｆ８０Ｕ」）を採用することができる。

本実施形態では、前記板厚測定装置は、ガラス基板１０の製造ラインにおいて、例えば、化学強化工程が行われる場所と、第２ポリッシング工程が行われる場所との間に備えられている。板厚の測定は、枚葉で１枚ずつ行ってもよいが、本実施形態では、図４に示すように、化学強化工程が完了した複数のガラス基板１０…１０を板厚測定用キャリアＣ１上に積載して順次板厚を測定することで、ハンドリング回数を減らし、効率のよい板厚測定を行う。

ＳＬＤ光源を用いた板厚測定装置は、分光干渉の光学系の構成によって、センサヘッド２２から被測定物までの、板厚測定が可能な測定範囲（図４参照）が決定されるため、被測定物をその測定範囲内に設置する必要がある。一方、測定範囲外において、例えばセンサヘッド２２と被測定物との間に他のガラス基板１０が存在する場合でも、他のガラス基板１０が光透過性に優れること、他のガラス基板１０の表面が平滑性に優れ、光の散乱が少ないこと等を条件に、問題なく被測定物の板厚を測定することが可能である。

これを利用して本実施形態では複数のガラス基板１０を積載した板厚測定用キャリアＣ１を移動させることでセンサヘッド２２からの距離で決定される板厚測定が可能な測定範囲に存在するガラス基板１０を順次入れ替えることができるように構成している。このように構成することで、キャリアＣ１の移動と板厚測定を繰り返すことで多数のガラス基板１０の板厚を効率よく測定することができる。ここではさらにガラス基板１０が乾燥して汚れが固着するのを防ぐためにガラス基板１０を液Ｘ中に配置し、液Ｘ中（液槽５０）に浸漬して板厚を測定している。液Ｘ中での不純物の付着を抑制するために、浸漬する液Ｘは不純物が少ない純水が望ましく、またフィルターを通して循環させたり洗剤を含有させることも効果的である。図４に示す例は、ガラス基板１０の工程間の保管中に板厚測定を行う例である。

なお、板厚測定工程で測定される板厚の値としては、ガラス基板１０の所定の１箇所のみを測定して得られた値でもよく、ガラス基板１０の複数個所を測定して得られた値の平均値でもよい。複数個所を測定する場合には、測定されるガラス基板１０を、板厚方向に平行な方向を軸として回転させたり、板厚方向に垂直な方向に移動させる機構を備えることで、効率よく複数個所を測定することができる。

以上のようにして板厚測定工程（Ｓ１０）で行われた複数のガラス基板１０の板厚測定の結果に基いて、ガラス基板１０をランク分けし、複数のガラス基板１０の板厚のバラツキが次の第２ポリッシング工程の研磨量（本実施形態では０．５〜１μｍ）未満に納まっているガラス基板１０同士を同じグループ（例えば１バッチ１００枚等）に分ける。

また、ガラス基板１０の工程間の保管中に板厚測定を行う代わりに、図５に示すように、化学強化工程から第２ポリッシング工程へ向かうガラス基板１０の搬送を自動化して工程間の自動搬送中に板厚測定を行ってもよい。化学強化工程を完了したガラス基板１０を搬送用キャリアＣ２に複数積載して搬送し（移動させ）、センサヘッド２２を例えば搬送方向の下流側に配置して、板厚方向の搬送によって近づいて来るガラス基板１０の板厚を測定範囲内において順次測定することができる。

次に、板厚測定工程の後に行われる第２ポリッシング工程（Ｓ１１）を詳しく説明する。なお、本実施形態では、ポリッシング工程は、第１ポリッシング工程であれ、第２ポリッシング工程であれ、研磨パッドの種類や研磨液の種類を除いて、ほぼ同様である。

図６は、本実施形態に係る第２ポリッシング工程で用いられ得る両面研磨装置の主要部の構成を示す部分側面図、図７は、図６のＡ−Ａ線に沿う矢視図であって下定盤の平面図である。

図６に示すように、両面研磨装置３０は、上下一対の上定盤３１及び下定盤３２を備えている。各定盤３１，３２は円柱状（外径：約１０００ｍｍ）であり、対向面が相互に平行で回転方向が相互に逆向きである。各定盤３１，３２の対向面にガラス基板の主面を研磨するための研磨パッド（本実施形態ではポリウレタン製のスウェードパッド）３３，３４が貼り付けられている。

図７に示すように、下定盤３２の研磨パッド３４の上に、円盤状のキャリア３７が複数（図例では４つ）設置されている。下定盤３２の中央部にサンギヤ３５が備えられ、下定盤３２の周縁部にインターナルギヤ３６が備えられている。キャリア３７の周縁部にギヤ歯が形成されており、サンギヤ３５及びインターナルギヤ３６と噛み合っている。このような遊星歯車機構により、サンギヤ３５が回転すると、キャリア３７は自転しながらサンギヤ３５の周囲を公転する。

キャリア３７には複数の円孔３８…３８が形成されており、各円孔３８にガラス基板１０が１つづつ遊嵌合される。上定盤３１及び下定盤３２が対接し合うことで、キャリア３７…３７及びガラス基板１０…１０が上下の研磨パッド３３，３４で挟み付けられ、この状態で各定盤３１，３２及び各キャリア３７が回転することにより、研磨パッド３３，３４とガラス基板１０とが面方向に相対移動する。このとき、研磨液（本実施形態ではコロイダルシリカ）が研磨パッド３３，３４とガラス基板１０との間に供給され、ガラス基板１０の研磨が実行される。

本実施形態では、研磨パッド２３，２４は、第１ポリッシング工程（Ｓ８）では発泡ウレタンパッドが用いられ、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）ではポリウレタン製のスウェードパッドが用いられる。ただし、これに限定されるものではない。

本実施形態では、研磨液は、砥粒（遊離砥粒）を含むスラリーである。砥粒としては、特に限定されず、従来一般にガラス研磨の分野で採用されているものを用いることができる。例えば、酸化セリウム、炭化ケイ素、シリカ（コロイダルシリカ）、ジルコニア、アルミナ等が好ましく用いられ得る。これらの中では、コストや得られる平滑度等の観点から、酸化セリウムがより好ましい。砥粒の粒径は、得られる平滑度等の観点から、平均粒子径が１〜１００ｎｍのものが好ましく、１〜８０ｎｍのものがより好ましく、１〜５０ｎｍのものがさらに好ましく、１〜２０ｎｍのものが特に好ましい。

本実施形態では、研磨液は、第１ポリッシング工程（Ｓ８）では酸化セリウムを砥粒として含む研磨液が用いられ、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）ではシリカ（コロイダルシリカ）を砥粒として含む研磨液が用いられる。ただし、これに限定されるものではない。

この第２ポリッシング工程（Ｓ１１）では、板厚測定工程の測定結果に基いて分けられたグループ（例えば１バッチ１００枚等）毎に精密研磨を行う。そのときの研磨量は、例えば、０．５〜１μｍである。また、化学強化工程で形成された化学強化層がガラス基板１０の主面１１，１２に残るように精密研磨が行われる。

なお、本実施形態では、第１ポリッシング工程（Ｓ８）の後、化学強化工程、板厚測定工程、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）の順であったが、化学強化工程と板厚測定工程との順序を逆にして、第１ポリッシング工程（Ｓ８）の後、板厚測定工程、化学強化工程、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）の順でも構わない。化学強化してもガラス基板１０の板厚は変化しないからである。

以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本実施形態では、複数のガラス基板１０の板厚を測定する板厚測定工程（Ｓ１０）と、板厚測定工程の測定結果に基いて複数のガラス基板１０をグループに分け、グループに分けた複数のガラス基板１０をグループ毎に一度に精密研磨する第２ポリッシング工程（Ｓ１１）とを含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法が提供される。そして、板厚測定工程（Ｓ１０）では、ガラス基板１０に板厚方向に所定の波長帯域を有する光Ｌを照射し、ガラス基板１０の表面で板厚方向に反射した光ａと裏面で板厚方向に反射した光ｂとの干渉光を受光し、受光した干渉光を波長毎に分析することにより、光Ｌを照射したガラス基板１０の板厚を求める。

したがって、ガラス基板１０に対する光Ｌの照射角度やガラス基板１０からの光ａ，ｂの反射角度が測定結果に何等影響しない。そのため、機械的な要因で測定誤差が生じることがなく、近年の精密な板厚管理に十分対応し得るだけの精度でガラス基板１０の板厚を測定することができる。その結果、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）ですべてのガラス基板１０…１０（例えば１バッチ１００枚等）が十分に精密研磨され、平滑性が良好となるので、ガラス基板１０の製造収率が低下することがない。また、板厚を測定するためにガラス基板１０を特定の場所へ移動させる必要がないから、ガラス基板１０を製造工程に置いたままで板厚を測定でき、ガラス基板１０が乾燥したり、生産性が低下することもない。また、ガラス基板１０の板厚を光Ｌを用いて非接触で測定するので、板厚測定時にガラス基板１０を傷付けることもない。

本実施形態では、板厚測定工程を、複数のガラス基板１０…１０を板厚方向に並べて板厚方向に移動しながら連続して行う（図４参照）。これにより、通常の生産作業における搬送キャリアからガラス基板を取り出すことなく板厚測定を行うので、板厚測定のために生産性が低下する問題がより一層確実に抑制される。板厚方向の搬送によって近付いて来るガラス基板１０に対して板厚方向に赤外光Ｌを照射したり、板厚方向に反射してきた干渉光を受光することが可能にしているので、センサヘッド２２を移動させなくても、ガラス基板１０を１枚１枚板厚測定することができる。もっとも、これに限らず、状況に応じて、センサヘッド２２のみを移動させて、あるいは、センサヘッド２２とガラス基板１０とを移動させて、板厚を測定してもよい。また、ガラス基板１０のプロセス間の保管中に板厚測定を行う代わりに、化学強化工程から第２ポリッシング工程へ向かうガラス基板１０の搬送を自動化して自動搬送中に板厚測定を行ってもよい（図５参照）。化学強化工程を完了したガラス基板１０を搬送用キャリアＣ２に複数積載して移動させ、センサヘッド２２を搬送方向の下流側に配置して、板厚方向の搬送によって近づいて来るガラス基板１０の板厚を測定範囲内において順次測定することができる。

本実施形態では、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）の前に、ガラス基板１０の表面を強化する化学強化工程（Ｓ９）が行われ、第２ポリッシング工程では、ガラス基板１０の主面１１，１２に化学強化層が残るように研磨する。これにより、最終的に得られるガラス基板１０の耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等が化学強化層によって向上する。また、次のような利点もある。すなわち、第２ポリッシング工程で研磨が十分でなかったガラス基板１０は、平滑性が不良となるのみならず、化学強化層の厚みが斑に残ることになる。そして、化学強化層には圧縮応力がかかっているから、そのような化学強化層が斑に残るとガラス基板１０に歪が生じるという問題が併発する。ところが、本実施形態では、第２ポリッシング工程ですべてのガラス基板１０…１０が十分に精密研磨されるから、そのような歪の問題も併せて解消される。

本実施形態では、第２ポリッシング工程の研磨量は、０．５〜１μｍである。本実施形態では、ガラス基板１０の板厚を精密に管理することができるので、第２ポリッシング工程の研磨量をこの程度まで小さな値に設定することが可能である。

本実施形態では、板厚測定工程では、ガラス基板１０を液Ｘ中に配置してガラス基板１０の板厚を測定する（図４参照）。これにより、ガラス基板１０が乾燥して汚れが固着するのを防ぐことができる。

以下、実施例を通して、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。

（ガラス基板の作製）
図１に示した製造工程に従い、下記の組成（質量％）のガラス素材を用いて、ガラス溶融工程（Ｓ１）〜検査工程（Ｓ１３）を行い、外径が約６５ｍｍ（２．５インチ）、内径（円孔の径）が約２０ｍｍ、板厚が１ｍｍの環状のアルミノシリケート製ガラス基板を作製した。チャンファ面は形成しなかった。

（ガラス素材の組成）
・ＳｉＯ_２：５０〜７０％
・Ａｌ_２Ｏ_３：０．１〜２０％
・Ｂ_２Ｏ_３：０〜５％
ただし、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝５０〜８５％、また、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝０．１〜２０％、また、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ＝２〜２０％である。

（実施例）
実施例は、板厚測定工程（Ｓ１０）を、図３に示した板厚測定装置（キーエンス社製のセンサヘッド「ＳＩ−Ｆ８０」、分光ユニット「ＳＩ−Ｆ８０Ｕ」）を用いて行った。また、第２ポリッシング工程（Ｓ１１）を、図６及び図７に示した両面研磨装置３０を用いて行った。１バッチ１００枚でガラス基板を作製し、得られたガラス基板の平坦度の評価を行った。

ガラス基板の平坦度の評価は、Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製の「ＯｐｔｉＦｌａｔ」（光干渉式表面形状測定装置）を用いてＴＩＲを求め、ＴＩＲが２μｍ以上のものを良品と判定し、良品率（収率）を求めた。ここで、ＴＩＲとは、ガラス基板の平坦度を表す指標であり、評価面の最小二乗平面から最高点までの距離と、最小二乗平面から最低点までの距離との合計の値である。なお、最高点及び最低点は、評価面上の半径２５ｍｍの位置における周方向１周分の測定値から得る。

その結果、実施例では、平坦度の良品率は９５％であった（２０枚の抜き取り評価）。このことから、実施例は、平滑性の高いガラス基板が高収率で得られることが分かった。これは、第２ポリッシング工程の前のガラス基板の板厚測定精度が良好で、ガラス基板の板厚管理が精密に行われたためと考察される。

（比較例１）
比較例１は、板厚測定工程（Ｓ１０）を、特許文献１に開示されている板厚測定装置（キーエンス社製の「ＬＫ−Ｇ１５」）を用いて行った他は、実施例と同様にして、ガラス基板を作製し、得られたガラス基板の平坦度の評価を行った。その結果、比較例１では、平坦度の良品率は６５％であった（２０枚の抜き取り評価）。このことから、比較例１は、平滑性の高いガラス基板の収率が実施例に比べて低いことが分かった。これは、第２ポリッシング工程の前のガラス基板の板厚測定精度が十分でなく、ガラス基板の板厚管理が精密に行われなかったためと考察される。

（比較例２）
比較例２は、板厚測定工程（Ｓ１０）を、マイクロメータを用いて行った他は、実施例と同様にして、ガラス基板を作製し、得られたガラス基板の平坦度の評価を行った。その結果、比較例２では、平坦度の良品率は２５％であった（２０枚の抜き取り評価）。このことから、比較例２は、平滑性の高いガラス基板の収率が極めて低いことが分かった。これは、第２ポリッシング工程の前のガラス基板の板厚測定精度が低く、精密なガラス基板の板厚管理に対応できなかったためと考察される。

１０ 磁気記録媒体用ガラス基板
１１，１２ 主面（記録面）
１３ 内周端面
１４ 外周端面
１５ 側壁面
１６ チャンファ面
２０ 分光ユニット
２１ 偏波保持ファイバ
２２ センサヘッド
３０ 両面研磨装置
３１，３２ 定盤
３３，３４ 研磨パッド
３７ キャリア
５０ 液槽
Ｃ１ 板厚測定用キャリア
Ｃ２ 搬送用キャリア
Ｌ 赤外光
Ｘ 液
ａ，ｂ 反射光

Claims (5)

1. 複数のガラス基板の板厚を測定する板厚測定工程と、板厚測定工程の測定結果に基いて複数のガラス基板をグループに分け、グループに分けた複数のガラス基板をグループ毎に一度に精密研磨する精密研磨工程とを含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
   板厚測定工程では、
   ガラス基板に板厚方向に所定の波長帯域を有する光を照射し、
   ガラス基板の表面で板厚方向に反射した光と裏面で板厚方向に反射した光との干渉光を受光し、
   受光した干渉光を波長毎に分析することにより、
   光を照射したガラス基板の板厚を分光干渉によって測定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. 板厚測定工程では、
   複数のガラス基板を積載したキャリアをガラス基板の板厚方向に移動させ、
   分光干渉の光学系の構成によって決定される板厚測定が可能な測定範囲に複数のガラス基板を順次移動させることにより、
   複数のガラス基板の板厚を連続的に順次測定す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. 精密研磨工程の前に、ガラス基板の表面を強化する化学強化工程が行われ、
   精密研磨工程では、ガラス基板の主面に化学強化層が残るように研磨することを特徴とする請求項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. 精密研磨工程の研磨量は、０．５〜１μｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 板厚測定工程では、ガラス基板を液中に配置してガラス基板の板厚を測定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

Images