JP2012216251A - Method for manufacturing glass substrate for magnetic information recording medium - Google Patents

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大士 梶田
Hideki Kawai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium which is capable of improving a processing rate in a grinding step and/or a polishing step and effectively removing a processing damage layer remaining on a substrate surface with a low load and has excellent impact resistance and high strength reliability by suppressing the occurrence of damage caused by polishing of a surface.SOLUTION: A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium comprises a tensile stress layer forming step for forming a tensile stress layer on a glass substrate surface, in which the tensile stress layer forming step is provided before a precision polishing step. The tensile stress layer forming step includes an ion exchange treatment method for exchanging alkali metal ions contained in a glass substrate. In the ion exchange treatment method, the tensile stress layer is preferably formed on the glass substrate surface by immersing the glass substrate in a processing liquid containing ions having an ion radius smaller than that of the alkali metal ions contained in the glass substrate.

Description

本発明は、磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium.

磁気情報記録装置は、磁気、光及び光磁気等を利用することによって、情報を情報記録媒体に記録させるものである。その代表的なものとしては、例えば、ハードディスクドライブ装置等が挙げられる。ハードディスクドライブ装置は、基板上に記録層を形成した情報記録媒体としての磁気ディスクに対し、磁気ヘッドによって磁気的に情報を記録する装置である。このような情報記録媒体の基材、いわゆるサブストレートとしては、ガラス基板が好適に用いられている。   A magnetic information recording apparatus records information on an information recording medium by using magnetism, light, magneto-optical, and the like. A typical example is a hard disk drive device. A hard disk drive device is a device that magnetically records information on a magnetic disk as an information recording medium having a recording layer formed on a substrate by a magnetic head. As a base material of such an information recording medium, a so-called substrate, a glass substrate is preferably used.

近年においては、低価格のパソコンが登場してきたことにより、これに用いられる磁気情報記録媒体用ガラス基板についても低コストなものが望まれている。一方、家電製品等の急速なデジタル化に伴い、取り扱う情報量が急速に増大しており、大容量の情報記録媒体としてハードディスクに対する記録密度の向上も益々望まれて来ており、そのガラス基板を研削や研磨を施す工程の際にそのレートを向上させたり、ガラス基板表面の平滑性や微小うねりを大幅に抑制させたり、微小な欠陥を削減したりする必要があった。   In recent years, a low-priced personal computer has appeared, and thus a low-cost glass substrate for a magnetic information recording medium used for this is desired. On the other hand, with the rapid digitization of home appliances and the like, the amount of information handled is increasing rapidly, and it is increasingly desired to improve the recording density for hard disks as a large-capacity information recording medium. In the process of grinding or polishing, it was necessary to improve the rate, to significantly suppress the smoothness and microwaviness of the glass substrate surface, or to reduce microscopic defects.

特に、近年の超高密度化を達成するため基板表面の平滑性や微小なうねり品質をより一層の向上を目的として、精密かつ微細に仕上げ研磨工程を制御できる極微小な研磨粒子が用いられるようになり、ますます加工性が低下するという問題が顕著となってきた。そのような課題に対して、例えば特許文献1には、主表面が鏡面であるガラス基板をフッ酸処理で荒らし、その後に研削を施すことで研削工程の加工レートを向上させる技術が開示されている。しかしながら、上記技術のようにフッ酸処理を施すと、基板表面全体がエッチングされて厚みの制御が困難になってしまう。また、過度に平滑性やうねり等の品質が劣化し、その特性を改質・向上させるためにかえって過剰に加工する必要が出て生産性を低下させてしまうこともある。さらに、フッ酸処理工程を新たに導入することが必要となり、よりコストが高くなると同時に良品率の低下を招いてしまう。   In particular, in order to achieve ultra-high density in recent years, ultrafine abrasive particles that can precisely and finely control the final polishing process are used for the purpose of further improving the smoothness and fine waviness quality of the substrate surface. As a result, the problem that the workability is increasingly reduced has become more prominent. For such a problem, for example, Patent Document 1 discloses a technique for improving a processing rate of a grinding process by roughening a glass substrate whose main surface is a mirror surface by hydrofluoric acid treatment and then performing grinding. Yes. However, if hydrofluoric acid treatment is performed as in the above technique, the entire substrate surface is etched, making it difficult to control the thickness. Further, quality such as smoothness and waviness may be excessively deteriorated, and it may be necessary to process excessively in order to improve and improve the characteristics, thereby reducing productivity. Further, it is necessary to newly introduce a hydrofluoric acid treatment process, which increases the cost and at the same time causes a decrease in the yield rate.

特開2010−205382号公報JP 2010-205382 A

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、その解決すべき課題は、研削工程及び/又は研磨工程における加工レートを向上させると共に、基板表面に残存する加工ダメージ層を低負荷で効果的に除去することが可能となり、表面の研磨加工によるダメージ発生を抑制し、耐衝撃性に優れた、強度信頼性の高い磁気情報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。   The present invention has been made in view of the prior art, and the problem to be solved is to improve the processing rate in the grinding step and / or polishing step and to reduce the processing damage layer remaining on the substrate surface with a low load. An object of the present invention is to provide a method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium that can be effectively removed, suppresses the occurrence of damage due to polishing of the surface, has excellent impact resistance, and has high strength and reliability. To do.

前記課題を解決するために、本発明者らは、磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造工程における基板の研磨加工が施される前の表面状態に着目し、鋭意検討を行った。この結果、研磨工程の前に基板表面に引張応力層を形成させることによって、同じ研磨条件でも研磨レートを大きく向上させることのできる磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造し得ることを見出した。さらに、このような製造方法によって得られた磁気情報記録媒体用ガラス基板であれば、高密度化に好適な優れた基板表面品質を維持し、且つ高い強度信頼性を備えることができることを見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies by paying attention to the surface state before the substrate is polished in the manufacturing process of the glass substrate for magnetic information recording medium. As a result, it was found that by forming a tensile stress layer on the substrate surface before the polishing step, a glass substrate for a magnetic information recording medium capable of greatly improving the polishing rate even under the same polishing conditions can be produced. Furthermore, it was found that a glass substrate for a magnetic information recording medium obtained by such a manufacturing method can maintain excellent substrate surface quality suitable for high density and can have high strength reliability. .

本発明に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板表面に引張応力層を形成させる引張応力層形成工程を含み、前記引張応力層形成工程は精密研磨工程の前に備えることを特徴とする磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。   The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium according to the present invention includes a tensile stress layer forming step of forming a tensile stress layer on the surface of the glass substrate, and the tensile stress layer forming step is provided before the precision polishing step. It is a manufacturing method of the glass substrate for magnetic information recording media characterized.

前記引張応力層形成工程は、ガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンの交換を行うイオン交換処理法を含み、前記イオン交換処理法はガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンのイオン半径よりもイオン半径が小さいイオンを含有する処理液に前記ガラス基板を浸漬させ、ガラス基板表面に引張応力層を形成させることが好適である。このような構成によれば、短時間で基板表面に均質な引張応力層を形成することができる。   The tensile stress layer forming step includes an ion exchange treatment method for exchanging alkali metal ions contained in a glass substrate, and the ion exchange treatment method has an ion radius smaller than the ion radius of the alkali metal ions contained in the glass substrate. It is preferable to immerse the glass substrate in a treatment solution containing ions to form a tensile stress layer on the surface of the glass substrate. According to such a configuration, a uniform tensile stress layer can be formed on the substrate surface in a short time.

前記イオン交換処理法は、前記引張応力層形成処理の前に、前記ガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンのイオン半径よりもイオン半径が大きいイオンを含有する処理液に前記ガラス基板を浸漬させて、前記ガラス基板表面に圧縮応力を形成させる圧縮応力形成処理をさらに含むことが好適である。このような構成であれば、圧縮応力層を引張応力層よりも十分深く形成することで、研磨加工が施される極最表面により強い引張応力が発生させる事が可能となり、一層高加工レートで研磨処理することが可能となり、さらに基板表面に圧縮応力層が出現することで、強度信頼性の高いガラス基板を得ることができる。   In the ion exchange treatment method, before the tensile stress layer forming treatment, the glass substrate is immersed in a treatment liquid containing ions having an ion radius larger than the ion radius of alkali metal ions contained in the glass substrate, It is preferable to further include a compressive stress forming process for forming a compressive stress on the surface of the glass substrate. With such a configuration, by forming the compressive stress layer sufficiently deeper than the tensile stress layer, it becomes possible to generate a stronger tensile stress on the extreme outermost surface to be polished, and at a higher processing rate. A glass substrate with high strength and reliability can be obtained by allowing the polishing process to be performed and the compression stress layer appearing on the surface of the substrate.

前記引張応力層の厚みは、研削工程により研削される取り代及び研磨工程によって研磨される取り代よりも小さいことが好適である。このような構成であれば、加工後の基板表面に引張応力が存在しなくなることから、強度信頼性が損なわれることはない。   It is preferable that the thickness of the tensile stress layer is smaller than a machining allowance ground by the grinding process and a machining allowance polished by the polishing process. With such a configuration, tensile stress does not exist on the processed substrate surface, so that strength reliability is not impaired.

前記引張応力層形成工程において形成された引張応力層の応力は、0.1〜15kg/mmであることが好適である。このような構成であれば、研削工程及び研磨工程における加工レートを向上させることができ、ガラス基板の形状を制御しやすくすることができる。 The stress of the tensile stress layer formed in the tensile stress layer forming step is preferably 0.1 to 15 kg / mm 2 . With such a configuration, the processing rate in the grinding process and the polishing process can be improved, and the shape of the glass substrate can be easily controlled.

本発明によれば、研削工程及び/又は研磨工程における加工レートを向上させると共に、基板表面に残存する加工ダメージ層を低負荷で効果的に除去することが可能となり、表面の研磨加工によるダメージ発生を抑制し、耐衝撃性に優れた、強度信頼性の高い磁気情報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ことができる。   According to the present invention, it is possible to improve the processing rate in the grinding process and / or the polishing process, and to effectively remove the processing damage layer remaining on the substrate surface with a low load, and to generate damage due to the polishing process on the surface. It is possible to provide a method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium, which has excellent impact resistance and high strength reliability.

本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造における工程を説明する製造工程図である。It is a manufacturing process figure explaining the process in manufacture of the glass substrate for magnetic information recording media concerning this embodiment. 本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造される磁気情報記録媒体用ガラス基板を示す上面図である。It is a top view which shows the glass substrate for magnetic information recording media manufactured by the manufacturing method of the glass substrate for magnetic information recording media concerning this embodiment. 本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における粗研磨工程や精密研磨工程で用いる研磨装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the grinding | polishing apparatus used at the rough grinding | polishing process and the precision grinding | polishing process in the manufacturing method of the glass substrate for magnetic information recording media which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る磁気情報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情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。1 is a partial cross-sectional perspective view showing a magnetic disk as an example of a magnetic recording medium using a glass substrate for magnetic information recording medium manufactured by the method for manufacturing a glass substrate for magnetic information recording medium according to the present embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the embodiment concerning the present invention is described, the present invention is not limited to these.

本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板表面に引張応力層を形成させる引張応力層形成工程を含む磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記引張応力層形成工程は精密研磨工程の前に備えることを特徴とする。   The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium according to the present embodiment is the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium including a tensile stress layer forming step of forming a tensile stress layer on the surface of the glass substrate. The forming step is provided before the precision polishing step.

また、本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、引張応力層形成工程が精密研磨工程の前に備えていること以外は、特に限定されず、従来公知の製造方法であればよい。   Further, the method for producing the glass substrate for magnetic information recording medium according to the present embodiment is not particularly limited except that the tensile stress layer forming step is provided before the precision polishing step, and may be a conventionally known production method. That's fine.

磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法としては、前記引張応力層形成工程の他に、例えば、円盤加工工程、ラッピング工程、粗研磨工程(1次研磨工程)、精密研磨工程(2次研磨工程)、洗浄工程等を備える方法等が挙げられる。そして、前記各工程を、この順番で行うものであってもよいし、精密研磨工程(2次研磨工程)と洗浄工程の順番が入れ替わったものであってもよい。さらに、これら以外の工程を備える方法であってもよい。例えば、ラッピング工程と粗研磨工程(1次研磨工程)との間に、端面研磨工程を行うものを備えてもよい。   As a method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium, in addition to the tensile stress layer forming step, for example, a disk processing step, a lapping step, a rough polishing step (primary polishing step), a precision polishing step (secondary polishing step) ), A method including a washing step and the like. The steps may be performed in this order, or the order of the precision polishing step (secondary polishing step) and the cleaning step may be switched. Furthermore, a method including steps other than these may be used. For example, you may provide what performs an end surface grinding | polishing process between a lapping process and a rough grinding | polishing process (primary grinding | polishing process).

特に、洗浄工程については、粗研磨工程の後に行っても、精密研磨工程の後に行ってもよく、さらに粗研磨工程及び精密研磨工程の後にそれぞれ一度ずつ行ってもよい。   In particular, the cleaning process may be performed after the rough polishing process or after the precision polishing process, and may be performed once after each of the rough polishing process and the precision polishing process.

ここで、本発明の製造方法における引張応力層形成工程について詳述する。   Here, the tensile stress layer formation process in the manufacturing method of this invention is explained in full detail.

<引張応力層形成工程>
引張応力層形成工程は、ガラス基板表面に引張応力層を形成させる工程である。そして、例えば図1(a)に示されているように、本発明の実施形態にかかる引張応力層形成工程は、後述する精密研磨工程の前に備えていればよく、研削工程の前であってもよい。研磨工程前に引張応力層形成工程を施すことによって、コストのかかる研磨工程の処理時間を短縮することが可能となり、酸化セリウム等の研磨剤の使用量を削減することが出来る。また、引張応力層形成工程後に出現する微小うねりについても、その後に研磨処理を施すことで容易に除去することができる。
<Tensile stress layer formation process>
The tensile stress layer forming step is a step of forming a tensile stress layer on the glass substrate surface. For example, as shown in FIG. 1 (a), the tensile stress layer forming step according to the embodiment of the present invention may be provided before the precision polishing step described later, and before the grinding step. May be. By performing the tensile stress layer forming step before the polishing step, it is possible to reduce the processing time of the expensive polishing step, and to reduce the amount of abrasive such as cerium oxide. Further, the micro-waviness appearing after the tensile stress layer forming step can be easily removed by performing a polishing process thereafter.

引張応力層を形成させる方法としては、具体的にはガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンと、処理液内に含まれるアルカリ金属イオンとを交換させるイオン交換処理法、ガラス表面を均等に加熱し、表面と内部に強制的に温度差を発生させた際に生じる熱収縮の差により、表層に引張応力を、内部に圧縮応力を形成させる熱処理法、スパッタリング現象を活用し、ガラス表面の成分をより小さなイオンなどに置換するスパッタリング活用法等が挙げられる。また、前記イオン交換処理法には、温水や酸性水溶液に浸漬することで基板表面のアルカリイオンを抜き出してより小さいHイオンに交換する脱アルカリ処理法等も含まれる。 As a method for forming the tensile stress layer, specifically, an ion exchange treatment method for exchanging alkali metal ions contained in the glass substrate and alkali metal ions contained in the treatment liquid, heating the glass surface uniformly, Due to the difference in thermal shrinkage that occurs when a temperature difference is forcibly generated between the surface and the interior, heat treatment methods that form tensile stress in the surface layer and compressive stress in the interior, and the sputtering phenomenon, make glass surface components more A sputtering utilization method for substituting with small ions and the like can be mentioned. Further, the ion exchange treatment method includes a dealkalization treatment method in which alkali ions on the surface of the substrate are extracted by being immersed in warm water or an acidic aqueous solution and exchanged with smaller H + ions.

以下、引張応力層形成工程において用いられる各処理法について詳述する。   Hereinafter, each processing method used in the tensile stress layer forming step will be described in detail.

(イオン交換処理法)
イオン交換処理法は、主として、ガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンのイオン半径よりもイオン半径が小さいイオンを含有する処理液に前記ガラス基板を浸漬させる工程である。前記イオンは、ガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンの中で最も小さいアルカリ金属イオンのイオン半径と同じイオン半径であるイオンでもよい。このイオン半径は、化学便覧等の刊行物に記載されているように、イオンによって一義的に確定される各元素固有の物理定数である。
(Ion exchange treatment method)
The ion exchange treatment method is mainly a step of immersing the glass substrate in a treatment liquid containing ions having an ion radius smaller than that of alkali metal ions contained in the glass substrate. The ions may be ions having the same ion radius as that of the smallest alkali metal ion contained in the glass substrate. This ionic radius is a physical constant specific to each element uniquely determined by ions, as described in publications such as chemical handbooks.

このイオン交換処理法に含まれる引張応力層形成工程は、公知のイオン交換処理法を用いることができる。また、処理液としては、加熱した溶融塩を用いることができる。また、溶融塩は、アルカリ金属元素を含有する硝酸塩、例えば、硝酸リチウムなどを含有する硝酸塩を用いることが好適である。硝酸塩に含有されるリチウム元素は、硝酸塩中に含まれるアルカリ元素総量に対し、50atomic%以上とすることが好適であり、より好ましくは70atomic%以上、さらに好ましくは95atomic%以上である。   For the tensile stress layer forming step included in this ion exchange treatment method, a known ion exchange treatment method can be used. A heated molten salt can be used as the treatment liquid. The molten salt is preferably a nitrate containing an alkali metal element, such as a nitrate containing lithium nitrate. The lithium element contained in the nitrate is preferably 50 atomic% or more, more preferably 70 atomic% or more, and still more preferably 95 atomic% or more with respect to the total amount of alkali elements contained in the nitrate.

イオン交換処理法としては、低温型イオン交換処理法、高温型イオン交換処理法、表面結晶化法、ガラス表面の脱アルカリ法等を用いることができるが、ガラスの徐冷点を超えない温度領域でイオン交換を行える点から、低温型イオン交換処理法を用いることが好ましい。   As the ion exchange treatment method, a low temperature type ion exchange treatment method, a high temperature type ion exchange treatment method, a surface crystallization method, a dealkalization method on the glass surface, etc. can be used, but a temperature range not exceeding the annealing point of the glass. It is preferable to use a low-temperature type ion exchange treatment method from the viewpoint that ion exchange can be carried out by using this method.

なお、ここでいう低温型イオン交換処理法は、ガラスの徐冷点以下の温度領域において、ガラス中のアルカリ金属イオンをこのアルカリ金属イオンよりもイオン半径の小さいアルカリ金属イオンと置換し、ガラス表層に引張応力を発生させる方法である。   The low-temperature ion exchange treatment referred to here is a method in which the alkali metal ions in the glass are replaced with alkali metal ions having an ion radius smaller than that of the alkali metal ions in the temperature region below the annealing point of the glass. This is a method of generating tensile stress in

また、イオン交換処理法において、処理液にガラス基板を浸漬させる時間は、特に限定されないが、1時間乃至数10時間とすることが好ましい。   In the ion exchange treatment method, the time for immersing the glass substrate in the treatment liquid is not particularly limited, but is preferably 1 hour to several tens of hours.

なお、ガラス基板を溶融塩に接触させる前に、予備加熱として、ガラス基板を100℃乃至450℃に加熱しておくことが好ましい。   In addition, before making a glass substrate contact molten salt, it is preferable to heat a glass substrate to 100 to 450 degreeC as preheating.

そして、化学強化処理を行なうときの溶融塩の加熱温度は、イオン交換が良好に行われるという観点等から、280℃乃至660℃、特に、300℃乃至450℃であることが好ましい。   The heating temperature of the molten salt when the chemical strengthening treatment is performed is preferably 280 ° C. to 660 ° C., particularly 300 ° C. to 450 ° C. from the viewpoint of good ion exchange.

イオン交換処理法を行うためのイオン交換槽の材料としては、耐食性に優れるとともに、低発塵性の材料であれば、特に限定されない。また、溶融塩は酸化性があり、かつ、処理温度が高温であることから、耐食性に優れた材料を選定することにより、損傷や発塵を抑制し、もって、サーマルアスペリティ障害や、ヘッドクラッシュを抑制する必要がある。従って、イオン交換槽の材料としては、石英材が特に好ましいが、ステンレス材や、特に耐食性に優れるマルテンサイト系、オーステナイト系ステンレス材を用いることができる。   The material of the ion exchange tank for performing the ion exchange treatment method is not particularly limited as long as it is excellent in corrosion resistance and has a low dust generation property. In addition, since the molten salt is oxidizing and the processing temperature is high, by selecting a material with excellent corrosion resistance, damage and dust generation can be suppressed, thereby preventing thermal asperity failure and head crash. It is necessary to suppress it. Accordingly, a quartz material is particularly preferable as a material for the ion exchange tank, but a stainless material or a martensitic or austenitic stainless material particularly excellent in corrosion resistance can be used.

以下に上述したイオン交換処理法の一種である脱アルカリ処理法について詳述する。   The dealkalization treatment method, which is a kind of the ion exchange treatment method described above, will be described in detail below.

〈脱アルカリ処理法〉
脱アルカリ処理法によるガラス基板の引張応力層形成は、温水や酸性水溶液(例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、又は塩酸と硝酸の混酸等)にガラス基板を浸漬することで行われる。具体的には、50〜99℃の温水中に5分〜10時間程度浸漬する、又は、25℃〜99℃であって、pHが7より小さい酸性水溶液中に5秒〜3時間程度浸漬することで行われる。この脱アルカリ処理によって、ガラス基板表面のアルカリイオンを抜き出すことができ、アルカリイオンが抜き出たガラス基板に対して、前記アルカリイオンよりイオン半径の小さいHイオンが入ることでガラス基板表面に引張応力層が形成されることになる。
<Dealkali treatment method>
Formation of the tensile stress layer of the glass substrate by dealkalization treatment is performed by immersing the glass substrate in warm water or an acidic aqueous solution (for example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, or a mixed acid of hydrochloric acid and nitric acid). Specifically, it is immersed in warm water of 50 to 99 ° C. for about 5 minutes to 10 hours, or is immersed in an acidic aqueous solution at 25 ° C. to 99 ° C. and having a pH smaller than 7 for about 5 seconds to 3 hours. Is done. By this dealkalization treatment, alkali ions on the surface of the glass substrate can be extracted, and H + ions having an ion radius smaller than that of the alkali ions enter the glass substrate surface from which the alkali ions have been extracted. A stress layer will be formed.

(熱処理)
熱処理による引張応力層形成は、ガラス表層が内部よりも高温になるように電気炉やレーザーパルス等でガラス表層を均質に加熱することで行われる。ガラス基板の表層及び内部に強制的に温度差を発生させた際に生じた熱収縮の差により、ガラス基板表層に引張応力を、内部に圧縮応力を形成させることができる。なお、ガラス基板表面における引張応力層は、ガラス基板表層を歪み点以上の温度域まで加熱することによって得ることができる。
(Heat treatment)
Formation of the tensile stress layer by heat treatment is performed by heating the glass surface layer uniformly with an electric furnace, laser pulse, or the like so that the glass surface layer has a higher temperature than the inside. Due to the difference in thermal shrinkage generated when a temperature difference is forcibly generated in the surface layer and inside of the glass substrate, tensile stress can be formed in the glass substrate surface layer and compressive stress can be formed in the inside. The tensile stress layer on the surface of the glass substrate can be obtained by heating the surface layer of the glass substrate to a temperature range above the strain point.

以上のような引張応力形成工程を経ることによって、ガラス基板表面に引張応力を有する引張応力層を備えることができる。この引張応力層の厚みについては、特に限定されないが、後述する研削工程により研削される取り代及び研磨工程によって研磨される取り代よりも小さいことが好ましい。引張応力層の厚みが前記取り代より小さいと、引張応力層除去後にガラス基板内部が表面に出現することで、基板の表面硬度を向上させることができる。これは、引張応力層を形成する際にガラス基板全体に均衡な応力状態を保つべく内部に圧縮応力が形成されていて、その圧縮応力層部分が基板表面に出現するためであると推測される。   By passing through the tensile stress formation process as described above, a tensile stress layer having a tensile stress can be provided on the glass substrate surface. The thickness of the tensile stress layer is not particularly limited, but is preferably smaller than a machining allowance ground by a grinding process described later and a machining allowance polished by a polishing process. When the thickness of the tensile stress layer is smaller than the allowance, the surface hardness of the substrate can be improved by allowing the inside of the glass substrate to appear on the surface after removing the tensile stress layer. This is presumably because compressive stress is formed inside the glass substrate to maintain a balanced stress state when the tensile stress layer is formed, and the compressive stress layer portion appears on the substrate surface. .

また、引張応力層形成工程において形成された引張応力層の応力は、0.1〜15kg/mmであることが好ましく、0.5〜10kg/mmであることがより好ましい。前記応力が0.1kg/mより小さいと、その後の研削工程又は研磨工程における加工レートを向上させる効果が十分に得られない場合がある。また、15kg/mmより大きいと、加工中にガラス基板の割れが多発し、ガラス基板の歩留まりが低下するおそれがある。 Further, the stress of the tensile stress layer forming step tensile stress layer formed in is preferably 0.1~15kg / mm 2, more preferably 0.5 to 10 / mm 2. If the stress is less than 0.1 kg / m 2 , the effect of improving the processing rate in the subsequent grinding process or polishing process may not be sufficiently obtained. On the other hand, if it is greater than 15 kg / mm 2 , the glass substrate is frequently cracked during processing, and the yield of the glass substrate may be reduced.

<圧縮応力層形成工程>
イオン交換処理法に含まれる圧縮応力層形成工程についても、前述したように、ガラス基板と化学強化処理液とを始めに接触させる圧縮応力層形成工程においては、ガラス基板に含まれるイオンのイオン半径よりもイオン半径が大きいイオンを含有する処理液とガラス基板とを接触させて、イオン交換させる。この圧縮応力層形成工程については、ガラス基板に含まれるイオンのイオン半径よりも大きいイオンを含有する処理液を用いる点以外は、前述した引張応力層形成工程と同様のイオン交換処理法を用いることができる。
<Compressive stress layer formation process>
Regarding the compressive stress layer forming step included in the ion exchange processing method, as described above, in the compressive stress layer forming step in which the glass substrate and the chemical strengthening treatment liquid are first brought into contact, the ion radius of ions included in the glass substrate is determined. The treatment liquid containing ions having an ion radius larger than that of the glass substrate is brought into contact with the glass substrate for ion exchange. For this compressive stress layer forming step, the same ion exchange treatment method as the tensile stress layer forming step described above is used except that a treatment liquid containing ions larger than the ion radius of ions contained in the glass substrate is used. Can do.

処理液としては、アルカリ金属元素を含有する硝酸塩、例えば、硝酸カリウム、硝酸ナトリウムなどを含有する硝酸塩を用いることが好適である。   As the treatment liquid, it is preferable to use a nitrate containing an alkali metal element, for example, a nitrate containing potassium nitrate, sodium nitrate or the like.

以上のように、引張応力層形成工程の前に圧縮応力層形成工程を備えることによって、
圧縮応力層を引張応力層よりも深く形成するため、その後引張応力層を高加工レートで除去することが可能となり、さらに基板表面に圧縮応力層が出現することで表面硬度の高いガラス基板を得ることができる。
As described above, by providing the compressive stress layer forming step before the tensile stress layer forming step,
Since the compressive stress layer is formed deeper than the tensile stress layer, the tensile stress layer can be subsequently removed at a high processing rate, and a glass substrate with high surface hardness is obtained by the appearance of the compressive stress layer on the substrate surface. be able to.

また、例えば、図1(b)に示されているように、前記引張応力層形成処理及び圧縮応力層形成工程は、研磨工程の前に備えられればよく、研磨工程の前であれば、研削工程の前であってもよい。また、引張応力層形成処理を施した後に、粗研磨工程行い、その後に圧縮応力層形成処理を行ってもよい。   Further, for example, as shown in FIG. 1B, the tensile stress layer forming process and the compressive stress layer forming process may be provided before the polishing process, and if the process is before the polishing process, grinding is performed. It may be before the process. Moreover, after performing a tensile stress layer formation process, a rough polishing process may be performed, and then a compression stress layer formation process may be performed.

<円盤加工工程>
円盤加工工程は、所定の組成のガラス素材から板状に成形したガラス素板から、図2に示すように、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔10aが形成された円盤状のガラス素板10に加工する工程である。具体的には、例えば、以下のようにして加工する。まず、板状に成形したガラス素板であって、そのガラス組成が、後述する組成であって、その厚み0.95mmであるガラス素板を所定の大きさの四角形に切断する。
<Disk processing process>
In the disk processing step, a through-hole 10a is formed at the center from a glass base plate formed from a glass material of a predetermined composition so that the inner periphery and the outer periphery are concentric circles as shown in FIG. This is a step of processing into a disk-shaped glass base plate 10. Specifically, for example, processing is performed as follows. First, a glass base plate that is formed into a plate shape and has a glass composition that will be described later and has a thickness of 0.95 mm is cut into a square having a predetermined size.

そして、その切断されたガラス素板の一方の表面に、ガラスカッターにて上述した内周及び外周を形成するように円形の切り筋を形成する。そして、この切り筋を形成したガラス素板を、その切り筋を形成させた側の表面から加熱する。そうすることによって、前記切り筋が、ガラス素板の他方の表面に向かって深くなる。そして、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔10aが形成された円盤状のガラス素板10に加工される。   Then, a circular cut line is formed on one surface of the cut glass base plate so as to form the inner circumference and the outer circumference described above with a glass cutter. And the glass base plate in which this cut line was formed is heated from the surface of the side in which the cut line was formed. By doing so, the said cut line becomes deep toward the other surface of a glass base plate. And it processes into the disk shaped glass base plate 10 in which the through-hole 10a was formed in the center part so that an inner periphery and an outer periphery may become a concentric circle.

この円盤加工工程で、例えば、外径r1が2.5インチ(約64mm)、1.8インチ(約46mm)、1インチ(約25mm)、0.8インチ(約20mm)等で、厚みが2mm、1mm、0.63mm等の円盤状のガラス素板に加工される。また、外径r1が2.5インチ(約64mm)のときは、内径r2が0.8インチ(約20mm)等に加工される。なお、図2は、本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造される磁気情報記録媒体用ガラス基板を示す上面図である。   In this disk processing step, for example, the outer diameter r1 is 2.5 inches (about 64 mm), 1.8 inches (about 46 mm), 1 inch (about 25 mm), 0.8 inches (about 20 mm), etc., and the thickness is It is processed into a disk-shaped glass base plate of 2 mm, 1 mm, 0.63 mm or the like. Further, when the outer diameter r1 is 2.5 inches (about 64 mm), the inner diameter r2 is processed to 0.8 inches (about 20 mm) or the like. FIG. 2 is a top view showing the glass substrate for magnetic information recording medium manufactured by the method for manufacturing the glass substrate for magnetic information recording medium according to the present embodiment.

また、板状に成形したガラス素板は、その製造方法は特に限定されないが、例えば、フロート法により製造されたもの等が挙げられる。フロート法とは、例えば、ガラス素材を溶融させた溶融液を、溶融したスズの上に流し、そのまま固化させる方法である。得られたガラス素板は、一方の面がガラスの自由表面であり、他方の面が、ガラスとスズとの界面であるため、平滑性の高い、例えば、算術平均粗さRaが0.001μm以下の鏡面を備えたものとなる。そして、その厚みとしては、例えば、0.95mmのものが挙げられる。なお、ガラス素板やガラス基板の表面粗さ、例えばRaは、一般的な表面粗さ測定機を用いて測定することができる。   Moreover, the manufacturing method of the glass base plate shape | molded in plate shape is not specifically limited, For example, what was manufactured by the float glass process etc. is mentioned. The float method is, for example, a method in which a molten liquid obtained by melting a glass material is poured onto molten tin and solidified as it is. Since the obtained glass base plate is a free surface of glass and the other surface is an interface between glass and tin, the smoothness is high, for example, the arithmetic average roughness Ra is 0.001 μm. The following mirror surface is provided. And as the thickness, a 0.95 mm thing is mentioned, for example. In addition, the surface roughness, for example Ra, of a glass base plate or a glass substrate can be measured using a general surface roughness measuring machine.

<ラッピング工程>
ラッピング工程は、前記ガラス素板を所定の板厚に加工する工程である。具体的には、ガラス素板の両面を研削(ラッピング)加工する工程等が挙げられる。このように加工することによって、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを調整することができる。また、このラッピング工程は、1回であってもよいし、2回以上であってもよい。例えば、2回行う場合、1回目のラッピング工程(第1ラッピング工程)で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを予備調整し、2回目のラッピング工程(第2ラッピング工程)で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを微調整することが可能となる。
<Lapping process>
The lapping step is a step of processing the glass base plate to a predetermined plate thickness. Specifically, the process etc. which grind | polish (lapping) the both surfaces of a glass base plate are mentioned. By processing in this way, the parallelism, flatness and thickness of the glass base plate can be adjusted. Further, this lapping step may be performed once or twice or more. For example, when it is performed twice, the parallelism, flatness and thickness of the glass base plate are preliminarily adjusted in the first lapping process (first lapping process), and glass is used in the second lapping process (second lapping process). It becomes possible to finely adjust the parallelism, flatness and thickness of the base plate.

より具体的には、前記第1ラッピング工程としては、ガラス素板の表面全体が略均一の表面粗さとなるようにする工程等が挙げられる。その際、例えば、ガラス素板の算術平均粗さRaを複数個所測定した際に、得られたRaの最小値と最大値との差が0.01〜0.4μm程度にすることが好ましい。   More specifically, examples of the first lapping step include a step of making the entire surface of the glass base plate have a substantially uniform surface roughness. At that time, for example, when the arithmetic average roughness Ra of the glass base plate is measured at a plurality of locations, the difference between the minimum value and the maximum value of Ra obtained is preferably about 0.01 to 0.4 μm.

また、前記第2ラッピング工程としては、粗面化されたガラス基板の主表面を、さらに固定砥粒研磨パッドを用いて研削する行程等が挙げられる。この第2ラッピング工程においては、例えば、粗面化されたガラス基板をラッピング装置にセットし、ダイヤモンドタイル(Diamond Tile)のような表面模様付きの三次元固定研磨物を用いることで、ガラス基板の表面をラッピングすることができる。   The second lapping step may include a process of grinding the main surface of the roughened glass substrate using a fixed abrasive polishing pad. In this second wrapping step, for example, a roughened glass substrate is set in a wrapping apparatus, and a three-dimensional fixed abrasive with a surface pattern such as diamond tile is used. The surface can be wrapped.

前記第2ラッピング行程を施すと、後述する粗研磨行程にて行われる研磨を効率良く行うことができる。また、第2ラッピング行程によって施された研磨工程に用いるガラス素板ガラス素板の表面粗さRaは0.10μm以下であることが好ましく、0.05μm以下であることがより好ましい。   When the second lapping step is performed, polishing performed in a rough polishing step described later can be performed efficiently. Further, the surface roughness Ra of the glass base plate used in the polishing step performed by the second lapping step is preferably 0.10 μm or less, and more preferably 0.05 μm or less.

<粗研磨工程>
前記粗研磨工程(1次研磨工程)は、前記ラッピング工程が施されたガラス素板の表面に粗研磨を施す工程である。この粗研磨は、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去を目的とするもので、下記の研磨方法を用いて実施する。
<Rough polishing process>
The rough polishing step (primary polishing step) is a step of rough polishing the surface of the glass base plate that has been subjected to the lapping step. This rough polishing is intended to remove scratches and distortions remaining in the lapping step described above, and is performed using the following polishing method.

なお、前記粗研磨工程で研磨する表面は、主表面である。主面とは、ガラス素板の面方向に平行な面である。   The surface to be polished in the rough polishing step is a main surface. The main surface is a surface parallel to the surface direction of the glass base plate.

粗研磨工程で用いる研磨装置は、ガラス基板の製造に用いる研磨装置であれば、特に限定されない。具体的には、図3に示すような研磨装置1が挙げられる。なお、図3は、本実施形態に係る磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における粗研磨工程や精密研磨工程で用いる研磨装置1の一例を示す概略断面図である。   The polishing apparatus used in the rough polishing step is not particularly limited as long as it is a polishing apparatus used for manufacturing a glass substrate. Specifically, there is a polishing apparatus 1 as shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the polishing apparatus 1 used in the rough polishing process and the precision polishing process in the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium according to the present embodiment.

図3に示すような研磨装置11は、両面同時研磨可能な装置である。また、この研磨装置11は、装置本体部11aと、装置本体部11aに研磨液を供給する研磨液供給部11bとを備えている。   A polishing apparatus 11 as shown in FIG. 3 is an apparatus capable of simultaneous polishing on both sides. The polishing apparatus 11 includes an apparatus main body 11a and a polishing liquid supply unit 11b that supplies a polishing liquid to the apparatus main body 11a.

装置本体部11aは、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13とを備えており、それらが互いに平行になるように上下に間隔を隔てて配置されている。そして、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13とが、互いに逆方向に回転する。   The apparatus main body 11a includes a disk-shaped upper surface plate 12 and a disk-shaped lower surface plate 13, and they are arranged vertically spaced apart so that they are parallel to each other. Then, the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13 rotate in directions opposite to each other.

この円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13との対向するそれぞれの面にガラス素板10の表裏の両面を研磨するための研磨パッド15が貼り付けられている。この粗研磨工程で使用する研磨パッド15は、粗研磨工程で用いられる研磨パッドであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ポリウレタン製の硬質研磨パッド等が挙げられる。   A polishing pad 15 for polishing both the front and back surfaces of the glass base plate 10 is attached to the opposing surfaces of the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13. The polishing pad 15 used in the rough polishing step is not particularly limited as long as it is a polishing pad used in the rough polishing step. Specifically, for example, a hard polishing pad made of polyurethane or the like can be used.

また、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13との間には、回転可能な複数のキャリア14が設けられている。このキャリア14は、複数の素板保持用孔51が設けられており、この素板保持用孔51にガラス素板10をはめ込んで配置することができる。キャリア14としては、例えば、素板保持用孔51を100個有していて、100枚のガラス素板10をはめ込んで配置できるように構成されていてもよい。そうすると、一回の処理(1バッチ)で100枚のガラス素板10を処理できる。   A plurality of rotatable carriers 14 are provided between the disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13. The carrier 14 is provided with a plurality of base plate holding holes 51, and the glass base plate 10 can be fitted into the base plate holding holes 51. For example, the carrier 14 may include 100 base plate holding holes 51 so that 100 glass base plates 10 can be fitted and arranged. Then, 100 glass base plates 10 can be processed by one processing (1 batch).

研磨パッドを介して定盤12、13に挟まれているキャリア14は、複数のガラス素板10を保持した状態で、自転しながら定盤12,13の回転中心に対して下定盤13と同じ方向に公転する。なお、円盤状の上定盤12と円盤状の下定盤13とは、別駆動で動作することができる。このように動作している研磨装置11において、研磨スラリー16を上定盤12とガラス素板10との間、及び下定盤13とガラス素板10との間、夫々に供給することでガラス素板10の粗研磨を行うことができる。   The carrier 14 sandwiched between the surface plates 12 and 13 through the polishing pad is the same as the lower surface plate 13 with respect to the rotation center of the surface plates 12 and 13 while rotating while holding the plurality of glass base plates 10. Revolve in the direction. The disk-shaped upper surface plate 12 and the disk-shaped lower surface plate 13 can be operated by separate driving. In the polishing apparatus 11 operating as described above, the polishing slurry 16 is supplied between the upper surface plate 12 and the glass base plate 10 and between the lower surface plate 13 and the glass base plate 10, so that the glass base material is supplied. Rough polishing of the plate 10 can be performed.

研磨スラリー供給部11bは、液貯留部110と液回収部120とを備えている。液貯留部110は、液貯留部本体110aと、液貯留部本体110aから装置本体部11aに延ばされた吐出口110eを有する液供給管110bとを備えている。液回収部120は、液回収部本体120aと、液回収部本体120aから装置本体部11aに延ばされた液回収管120bと、液回収部本体120aから研磨スラリー供給部11bに延ばされた液戻し管120cとを備えている。   The polishing slurry supply unit 11b includes a liquid storage unit 110 and a liquid recovery unit 120. The liquid reservoir 110 includes a liquid reservoir main body 110a and a liquid supply pipe 110b having a discharge port 110e extending from the liquid reservoir main body 110a to the apparatus main body 11a. The liquid recovery part 120 was extended to the liquid recovery part main body 120a, the liquid recovery pipe 120b extended from the liquid recovery part main body 120a to the apparatus main body part 11a, and the polishing slurry supply part 11b from the liquid recovery part main body 120a. And a liquid return pipe 120c.

そして、液貯留部本体110aに入れられた研磨スラリー7は、液供給管110bの吐出口110eから装置本体部11aに供給され、装置本体部11aから液回収管120bを介して液回収部本体120aに回収される。また、回収された研磨スラリー16は、液戻し管120cを介して液貯留部110に戻され、再度、装置本体部11aに供給可能とされている。   Then, the polishing slurry 7 put in the liquid storage unit main body 110a is supplied from the discharge port 110e of the liquid supply pipe 110b to the apparatus main body part 11a, and from the apparatus main body part 11a through the liquid recovery pipe 120b, the liquid recovery part main body 120a. To be recovered. The recovered polishing slurry 16 is returned to the liquid storage part 110 via the liquid return pipe 120c and can be supplied again to the apparatus main body part 11a.

ここで用いる研磨液16は、研磨剤を水に分散させた状態の液体、すなわち、スラリー液である。   The polishing liquid 16 used here is a liquid in which an abrasive is dispersed in water, that is, a slurry liquid.

また、ここで用いる研磨パッド15は、ウレタンやポリエステル等の合成樹脂の発泡体に、酸化セリウム研磨剤を含有させたものである。   Further, the polishing pad 15 used here is a foam of synthetic resin such as urethane or polyester containing a cerium oxide abrasive.

次に、化学強化工程の前に行われる研磨工程において用いられる研磨剤が、CeOの含有量が多く、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。また、研磨パッドについても、前記研磨剤の場合と同様に、CeOの含有量が多く、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。 Next, the polishing agent used in the polishing step performed before the chemical strengthening step uses a material containing a large amount of CeO 2 and a small amount of alkaline earth metal, thereby increasing the polishing rate and increasing the glass element after polishing. It is considered that the smoothness of the plate can be sufficiently enhanced. As for the polishing pad, as in the case of the above-described polishing agent, the polishing rate is increased by using a material containing a large amount of CeO 2 and a small amount of alkaline earth metal, and the smoothness of the glass base plate after polishing. Is considered to be sufficiently increased.

CeOの含有量が多い研磨剤を用いると、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができる理由としては、以下のような理由によると考えられる。まず、研磨の際にガラス素板の表面に圧力が加わった状態で、ガラス素板とCeOとが接触すると、ガラス素板の表面で主な組成であるSi−Oの結合が、Ce−Oの結合に置き換わると考えられる。そして、この結合は、容易に分解するが、Siとの結合が再度形成されにくいと考えられる。よって、CeOの含有量が多い研磨剤を用いると、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。 It is considered that the reason why the polishing agent having a high CeO 2 content can increase the polishing rate and sufficiently increase the smoothness of the polished glass base plate is as follows. First, when the glass base plate and CeO 2 come into contact with each other in the state where pressure is applied to the surface of the glass base plate during polishing, Si—O bonds, which are the main composition on the surface of the glass base plate, are Ce— It is thought to replace the bond of O. This bond is easily decomposed, but it is considered that the bond with Si is difficult to form again. Therefore, it is considered that when an abrasive having a high CeO 2 content is used, the polishing rate can be increased and the smoothness of the glass base plate after polishing can be sufficiently increased.

そして、このようなCeOの含有量が多い研磨剤及び研磨パッドであって、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、平滑性を充分に高めることができるだけではなく、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着が抑制されると考えられる。このようなアルカリ土類金属の付着が抑制されたガラス素板に対して、化学強化工程を施すことによって、均一な化学強化がなされると考えられる。 Further, by using an abrasive and a polishing pad having a high CeO 2 content and a low alkaline earth metal content, not only the smoothness can be sufficiently improved, but also the glass substrate after polishing is used. It is thought that adhesion of alkaline earth metal to the plate is suppressed. It is considered that uniform chemical strengthening is achieved by applying a chemical strengthening step to such a glass base plate in which adhesion of alkaline earth metal is suppressed.

なお、前記研磨剤を水に分散させた状態の研磨液を用いて研磨する際、前記水にアルカリ土類金属が含有されていても、アルカリ土類金属が溶解しているため、ガラス素板の表面に付着しにくく、研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が、ガラス素板の表面に付着しやすいと考えられる。よって、アルカリ土類金属の少ない研磨剤を用いることによって、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着を充分に抑制できると考えられる。   Note that when polishing with a polishing liquid in which the abrasive is dispersed in water, the alkaline earth metal is dissolved even if the alkaline earth metal is contained in the water. It is considered that the alkaline earth metal contained in the abrasive is likely to adhere to the surface of the glass base plate. Therefore, it is considered that adhesion of alkaline earth metal to the glass base plate after polishing can be sufficiently suppressed by using a polishing agent with little alkaline earth metal.

また、CeOの含有量は、高ければ高いほど好ましい。すなわち、研磨剤に含有する希土類酸化物が、全てCeOであることが好ましい。このことは、CeOがガラス素板の研磨性に最も影響することによると考えられる。また、アルカリ土類金属の含有量は、低ければ低いほど好ましい。前記研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が少なければ、アルカリ土類金属による化学強化工程の阻害が抑制されることによると考えられる。 The CeO 2 content is preferably as high as possible. Namely, rare earth oxide contained in the abrasive, it is preferred that all are CeO 2. This is considered to be because CeO 2 has the most influence on the polishing properties of the glass base plate. Further, the lower the alkaline earth metal content, the better. If the alkaline earth metal contained in the abrasive is small, it is considered that the inhibition of the chemical strengthening process by the alkaline earth metal is suppressed.

また、CeOの含有量が、前記研磨剤全量に対して、90質量%以上であることが好ましい。そうすることによって、耐衝撃性に優れた磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。このことは、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の含有量が少なく、さらに、研磨性を高めるCeOの含有量が、研磨剤に含有される希土類酸化物に対して単に多いだけではなく、研磨剤全量に対しても多いことによると考えられる。 Further, the content of CeO 2 is, to the abrasive total amount is preferably 90 mass% or more. By doing so, it is possible to produce a glass substrate for a magnetic information recording medium excellent in impact resistance, further increase the polishing rate, and produce a glass substrate for a magnetic information recording medium with higher smoothness. it can. This means that the content of the alkaline earth metal that can hinder the chemical strengthening process is small, and the content of CeO 2 that enhances the polishing property is merely large relative to the rare earth oxide contained in the abrasive. It is thought that this is also due to the large amount of the abrasive.

また、前記研磨液は、前記研磨剤を水に分散させた状態のものであり、CeOの含有量が、前記研磨液全量に対して、3〜15質量%であることが好ましい。そうすることによって、耐衝撃性に優れた磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。また、前記研磨剤を水に分散させた状態の研磨液の場合、上述したように、前記水にアルカリ土類金属が含有されていても、アルカリ土類金属が溶解しているため、ガラス素板の表面に付着しにくく、研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が、ガラス素板の表面に付着しやすいと考えられる。よって、前記研磨剤として、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着を充分に抑制できると考えられる。 The polishing liquid is in a state where the abrasive is dispersed in water, and the content of CeO 2 is preferably 3 to 15% by mass with respect to the total amount of the polishing liquid. By doing so, it is possible to produce a glass substrate for a magnetic information recording medium excellent in impact resistance, further increase the polishing rate, and produce a glass substrate for a magnetic information recording medium with higher smoothness. it can. Further, in the case of a polishing liquid in which the abrasive is dispersed in water, as described above, since the alkaline earth metal is dissolved even if the alkaline earth metal is contained in the water, It is difficult to adhere to the surface of the plate, and it is considered that the alkaline earth metal contained in the abrasive is likely to adhere to the surface of the glass base plate. Therefore, it is considered that the use of an abrasive having a small amount of alkaline earth metal can sufficiently suppress the adhesion of alkaline earth metal to the polished glass base plate.

また、前記研磨剤が、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値が3.5μm以下であり、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における累積50体積%径D50が0.4〜1.6μmであることが好ましい。   The abrasive has a maximum particle size distribution of 3.5 μm or less measured by the laser diffraction scattering method, and a cumulative 50 volume% diameter D50 in the particle size distribution measured by the laser diffraction scattering method is 0.4 to 0.4. It is preferable that it is 1.6 μm.

前記研磨剤の粒径が小さすぎると、研磨速度が低下する傾向がある。前記研磨剤の粒径が大きすぎると、研磨によってガラス素板上に形成されうる傷が発生しやすくなる。   When the particle size of the abrasive is too small, the polishing rate tends to decrease. When the particle size of the abrasive is too large, scratches that can be formed on the glass base plate due to polishing tend to occur.

なお、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値とは、レーザ回折式粒度分布測定装置にて測定して得られる粉体の集団の全体積を100%として累積カーブを求め、その累積カーブの最大値となる点の粒子径を意味する。また、D50とは、レーザ回折式粒度分布測定装置にて測定して得られる粉体の集団の全体積を100%として累積カーブを求め、その累積カーブが50%となる点の粒子径を意味する。   The maximum value in the particle size distribution measured by the laser diffraction scattering method is a cumulative curve obtained by setting the total volume of the powder population obtained by measurement with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus as 100%. It means the particle diameter of the point that is the maximum value of the curve. D50 means the particle diameter at which the cumulative curve is 50% when the total volume of the powder population obtained by measurement with a laser diffraction particle size distribution measuring device is 100%, and the cumulative curve is 50%. To do.

また、前記研磨液16としては、粗研磨工程では、フッ素含有量が5質量%以下であることが好ましい。   The polishing liquid 16 preferably has a fluorine content of 5% by mass or less in the rough polishing step.

また、前記研磨パッド15は、酸化セリウムの他に、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化アルミニウム、炭化ケイ素又は二酸化ケイ素を含有させることができ、これらのなかでもケイ酸ジルコニウムを含有させることがより好ましい。   The polishing pad 15 can contain zirconium silicate, zirconium oxide, manganese oxide, iron oxide, aluminum oxide, silicon carbide, or silicon dioxide in addition to cerium oxide. Among these, zirconium silicate is used. It is more preferable to make it contain.

前記研磨パッドにおける酸化セリウムの配合量は、研磨パッド全量に対して10〜30質量%であることが好ましく、15〜25質量%であることがより好ましい。   The blending amount of cerium oxide in the polishing pad is preferably 10 to 30% by mass and more preferably 15 to 25% by mass with respect to the total amount of the polishing pad.

本実施形態に係る研磨パッドは、例えば以下のような方法において製造される。   The polishing pad according to the present embodiment is manufactured, for example, by the following method.

まず、樹脂溶液と砥粒とを混合して、砥粒分散液を製造する。次に、成形型を使用して該砥粒分散液を硬化させ、内部及び表面に砥粒を固定した板状のブロックを成形させる。続いて、該ブロックを成形型から取り出した後、ブロックの両面を研削し所定の厚さに加工する。   First, a resin solution and abrasive grains are mixed to produce an abrasive dispersion. Next, the abrasive dispersion is cured using a molding die to form a plate-like block in which the abrasive grains are fixed inside and on the surface. Subsequently, after the block is taken out of the mold, both sides of the block are ground and processed to a predetermined thickness.

そして、より好適には、まず、樹脂溶液と砥粒とを混合し、この混合液を減圧して脱泡して、無泡砥粒分散液を製造する。次に、成形型を使用して該無泡砥粒分散液を硬化させ、無発泡体の内部及び表面に砥粒を固定した板状のブロックを成形させる。続いて、該ブロックを成形型から取り出した後、ブロックの両面を研削し、所定の厚さに加工する。   More preferably, first, the resin solution and the abrasive grains are mixed, and the mixed liquid is depressurized and defoamed to produce a foam-free abrasive dispersion. Next, the foam-free abrasive dispersion is cured using a mold to form a plate-like block in which the abrasive grains are fixed inside and on the surface of the non-foamed body. Subsequently, after the block is taken out from the mold, both sides of the block are ground and processed to a predetermined thickness.

<端面研磨工程>
本実施の形態では、主表面の研磨について詳細に説明されているが、端面についても従来用いられている方法を用いて研磨されることが好ましい。端面の研磨方法としては、例えば研磨ブラシ及び研磨剤(粒子)を用いた研磨方法等が一般的に用いられている。
<End face polishing process>
In the present embodiment, the polishing of the main surface is described in detail. However, it is preferable that the end surface is also polished using a conventionally used method. As a polishing method of the end face, for example, a polishing method using a polishing brush and an abrasive (particle) is generally used.

端面とは内周端面と外周端面とからなる面のことである。また、内周端面とは、内周側の、ガラス素板の面方向に垂直な面及びガラス素板の面方向に対して傾斜を有する面である。また、外周端面とは、外周側の、ガラス素板の面方向に垂直な面及びガラス素板の面方向に対して傾斜を有する面である。   The end surface is a surface composed of an inner peripheral end surface and an outer peripheral end surface. Moreover, an inner peripheral end surface is a surface which has an inclination with respect to the surface of an inner peripheral side perpendicular | vertical to the surface direction of a glass base plate, and the surface direction of a glass base plate. Moreover, an outer peripheral end surface is a surface which has an inclination with respect to the surface direction of the outer peripheral side perpendicular | vertical to the surface direction of a glass base plate, and the surface direction of a glass base plate.

<精密研磨工程(2次研磨工程)>
精密研磨工程は、前記粗研磨工程で得られた平坦平滑な主表面を維持しつつ、例えば、主表面の表面粗さ(Rmax)が6nm程度以下である平滑な鏡面に仕上げる鏡面研磨処理である、この精密研磨工程は、例えば、上記粗研磨工程で使用したものと同様の研磨装置を用い、研磨パッドを硬質研磨パッドから軟質研磨パッドに取り替えて行われる。なお、前記精密研磨工程で研磨する表面は、前記粗研磨工程で研磨する表面と同様、主表面である。
<Precision polishing process (secondary polishing process)>
The precision polishing process is a mirror polishing process that finishes a smooth mirror surface having a surface roughness (Rmax) of about 6 nm or less, for example, while maintaining the flat and smooth main surface obtained in the rough polishing process. The precision polishing step is performed, for example, by using a polishing apparatus similar to that used in the rough polishing step and replacing the polishing pad from a hard polishing pad to a soft polishing pad. The surface to be polished in the precision polishing step is the main surface, similar to the surface to be polished in the rough polishing step.

また、精密研磨工程で用いる研磨剤としては、粗研磨工程で用いた研磨剤より、研磨性が低くても、傷の発生がより少なくなる研磨剤が用いられる。具体的には、例えば、粗研磨工程で用いた研磨剤より、粒子径が低いシリカ系の砥粒(コロイダルシリカ)を含む研磨剤等が挙げられる。このシリカ系の砥粒の平均粒子径としては、20nm程度であることが好ましい。そして、前記研磨剤を含む研磨スラリー液をガラス素板に供給し、研磨パッドとガラス素板とを相対的に摺動させて、ガラス素板の表面を鏡面研磨する。   Further, as the abrasive used in the precision polishing step, an abrasive that causes fewer scratches even if the abrasiveness is lower than the abrasive used in the rough polishing step is used. Specifically, for example, a polishing agent containing silica-based abrasive grains (colloidal silica) having a particle diameter lower than that of the polishing agent used in the rough polishing step. The average particle diameter of the silica-based abrasive is preferably about 20 nm. And the polishing slurry liquid containing the said abrasive | polishing agent is supplied to a glass base plate, a polishing pad and a glass base plate are slid relatively, and the surface of a glass base plate is mirror-polished.

<洗浄工程>
前記洗浄工程は、前記粗研磨工程が施されたガラス素板を洗浄する工程である。
<Washing process>
The cleaning step is a step of cleaning the glass base plate that has been subjected to the rough polishing step.

前記粗研磨工程による粗研磨後のガラス素板は、洗浄工程によって洗浄することが好ましい。洗浄工程としては、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のような洗浄工程が挙げられる。   The glass base plate after the rough polishing by the rough polishing step is preferably cleaned by a cleaning step. The washing process is not particularly limited. Specifically, for example, the following washing steps are mentioned.

まず、pH13以上のアルカリ洗剤を用いて、ガラス素板の洗浄を行い、ガラス素板にリンスを行う。次に、pH1以下の酸系洗剤を用いて、ガラス素板の洗浄を行い、ガラス素板にリンスを行う。最後に、フッ化水素酸(HF)溶液を用いて、ガラス素板の洗浄を行う。酸化セリウムに関しては、アルカリ洗浄、酸洗浄、HF洗浄の順で洗浄を行うことが最も効率的である。これは、まずアルカリ洗剤で研磨材を分散除去し、次に酸洗剤で研磨材を溶解除去し、最後に、HFによってガラス素板をエッチングし、ガラス素板に深く刺さっている研磨材を除去するのである。   First, the glass base plate is washed with an alkaline detergent having a pH of 13 or more, and the glass base plate is rinsed. Next, the glass base plate is washed with an acid detergent having a pH of 1 or less, and the glass base plate is rinsed. Finally, the glass base plate is cleaned using a hydrofluoric acid (HF) solution. Regarding cerium oxide, it is most efficient to perform cleaning in the order of alkali cleaning, acid cleaning, and HF cleaning. This is done by first dispersing and removing the abrasive with an alkaline detergent, then dissolving and removing the abrasive with an acid detergent, and finally etching the glass substrate with HF to remove the abrasive that is deeply stuck in the glass substrate. To do.

前記洗浄工程は、アルカリ洗浄、酸洗浄、HF洗浄において、それぞれ別の槽で行うことが好ましい。これらの洗浄を単一の槽で行った場合には、効率的な洗浄ができない場合があるからである。特に、酸洗剤とHFを同一槽に入れた場合、HFのエッチング速度は、研磨材の多い場所で低下するため、基板内を均一にエッチングできなくなる傾向があるからである。また、各洗浄の後にリンス槽を用いることが好ましい。これらの洗剤には、場合によって界面活性剤、分散材、キレート剤、還元材などを添加しても良い。また、各洗浄槽には、超音波を印加し、それぞれの洗剤には脱気水を使用することが好ましい。   The cleaning step is preferably performed in separate tanks for alkali cleaning, acid cleaning, and HF cleaning. This is because when these washings are performed in a single tank, efficient washing may not be possible. In particular, when the acid detergent and HF are put in the same tank, the etching rate of HF decreases at a place where there is a large amount of abrasive, and therefore there is a tendency that the inside of the substrate cannot be uniformly etched. Moreover, it is preferable to use a rinse tank after each washing. In some cases, a surfactant, a dispersing agent, a chelating agent, a reducing material, and the like may be added to these detergents. Moreover, it is preferable to apply an ultrasonic wave to each washing tank and to use deaerated water for each detergent.

また、他の方法としては、まず、HFが1質量%、硫酸が3質量%の洗浄液にガラス素板を浸漬させる。その際、その洗浄液に、80kHzの超音波振動を印加させる。その後、ガラス素板を取り出す。そして、取り出したガラス素板を中性洗剤液に浸漬させる。その際、その中性洗剤液に、120kHzの超音波振動を印加させる。最後に、ガラス素板を取り出し、純水でリンスを行い、IPA乾燥させる。   As another method, first, the glass base plate is immersed in a cleaning solution containing 1% by mass of HF and 3% by mass of sulfuric acid. At that time, an ultrasonic vibration of 80 kHz is applied to the cleaning liquid. Thereafter, the glass base plate is taken out. And the taken-out glass base plate is immersed in a neutral detergent liquid. At that time, 120 kHz ultrasonic vibration is applied to the neutral detergent solution. Finally, the glass base plate is taken out, rinsed with pure water, and IPA dried.

また、前記洗浄工程後のガラス素板は、その表面に残存したアルカリ土類金属が、10ng/cm以下であることが好ましく、5ng/cm以下であることがより好ましい。そうすることによって、耐衝撃性により優れたハードディスク用ガラス基板を得ることができる。このことは、化学強化工程を施すガラス素板の表面に、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の付着量が少ないことによると考えられる。よって、化学強化がガラス素板全面に均一に起こり、耐衝撃性により優れたハードディスク用ガラス基板を得ることができると考えられる。すなわち、記洗浄工程後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が多すぎると、化学強化工程が好適に行われずに、得られたガラス基板の耐衝撃性を充分に高めることができない場合がある。 Further, the glass workpiece after the washing step, the alkaline earth metal remaining on the surface thereof, is preferably 10 ng / cm 2 or less, more preferably 5 ng / cm 2 or less. By doing so, the glass substrate for hard disks excellent in impact resistance can be obtained. This is considered to be due to the small amount of alkaline earth metal adhering to the surface of the glass base plate subjected to the chemical strengthening step, which can inhibit the chemical strengthening step. Therefore, it is considered that chemical strengthening occurs uniformly on the entire surface of the glass base plate, and a glass substrate for hard disk that is superior in impact resistance can be obtained. That is, if there is too much alkaline earth metal remaining on the surface of the glass base plate after the cleaning step, the chemical strengthening step is not suitably performed, and the impact resistance of the obtained glass substrate cannot be sufficiently increased. There is a case.

また、前記洗浄工程後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属は、少なければ少ないほど好ましいものである。このことは、前記化学強化工程の前に、前記研磨工程で研磨されたガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が、化学強化工程を阻害し、均一な化学強化を阻害すると考えられるからである。そして、本実施形態においては、前記洗浄工程後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が、少なければ少ないほど好ましく、その量10ng/cm以下であれば、耐衝撃性により優れたハードディスク用ガラス基板を製造することができることを見出したものである。 Further, the smaller the amount of alkaline earth metal remaining on the surface of the glass base plate after the washing step, the more preferable. This is because the alkaline earth metal remaining on the surface of the glass base plate polished in the polishing step before the chemical strengthening step inhibits the chemical strengthening step and inhibits uniform chemical strengthening. It is. In the present embodiment, the smaller the amount of alkaline earth metal remaining on the surface of the glass base plate after the cleaning step, the better. The amount is 10 ng / cm 2 or less, and the impact resistance is excellent. It has been found that a glass substrate for a hard disk can be produced.

また、この粗研磨後のガラス素板の洗浄は、ガラス素板表面の酸化セリウム量が0.125ng/cm以下となるように行なわれる。ガラス素板表面の酸化セリウム量が多すぎると、ガラス素板の平坦度を良好にできない傾向がある。 The glass substrate after the rough polishing is cleaned so that the amount of cerium oxide on the surface of the glass substrate is 0.125 ng / cm 2 or less. When the amount of cerium oxide on the surface of the glass base plate is too large, the flatness of the glass base plate tends not to be good.

<成膜工程>
図4は、本実施形態に係る製造方法により製造された磁気情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。この磁気ディスクDは、円形の磁気情報記録媒体用ガラス基板101の主表面に形成された磁性膜102を備えている。磁性膜102の形成には、公知の常套手段による形成方法が用いられる。例えば、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を磁気情報記録媒体用ガラス基板101上にスピンコートすることによって磁性膜102を形成する形成方法(スピンコート法)や、磁気情報記録媒体用ガラス基板101上にスパッタリングによって磁性膜102を形成する形成方法(スパッタリング法)や、磁気情報記録媒体用ガラス基板101上に無電解めっきによって磁性膜102を形成する形成方法(無電解めっき法)等が挙げられる。
<Film formation process>
FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view showing a magnetic disk as an example of a magnetic recording medium using the glass substrate for magnetic information recording medium manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. The magnetic disk D includes a magnetic film 102 formed on the main surface of a circular glass substrate 101 for a magnetic information recording medium. For the formation of the magnetic film 102, a known method is used. For example, a formation method (spin coating method) for forming a magnetic film 102 by spin-coating a thermosetting resin in which magnetic particles are dispersed on a glass substrate 101 for a magnetic information recording medium, or a glass substrate for a magnetic information recording medium Examples include a formation method (sputtering method) for forming the magnetic film 102 on the substrate 101 by sputtering, a formation method (electroless plating method) for forming the magnetic film 102 on the glass substrate 101 for magnetic information recording medium by electroless plating, and the like. It is done.

磁性膜102の膜厚は、スピンコート法による場合では、約0.3〜1.2μm程度であり、スパッタリング法による場合では、約0.04〜0.08μm程度であり、無電解めっき法による場合では、約0.05〜0.1μm程度である。薄膜化および高密度化の観点から、スパッタリング法による膜形成が好ましく、また、無電解めっき法による膜形成が好ましい。   The thickness of the magnetic film 102 is about 0.3 to 1.2 μm when the spin coating method is used, and is about 0.04 to 0.08 μm when the sputtering method is used. In some cases, the thickness is about 0.05 to 0.1 μm. From the viewpoint of thinning and densification, film formation by sputtering is preferable, and film formation by electroless plating is preferable.

磁性膜102に用いる磁性材料は、公知の任意の材料を用いることができ、特に限定されない。磁性材料は、例えば、高い保持力を得るために結晶異方性の高いCoを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でNiやCrを加えたCo系合金等が好ましい。より具体的には、Coを主成分とするCoPt、CoCr、CoNi、CoNiCr、CoCrTa、CoPtCr、CoNiPt、CoNiCrPt、CoNiCrTa、CoCrPtTa、CoCrPtB、CoCrPtSiO等が挙げられる。   The magnetic material used for the magnetic film 102 can be any known material and is not particularly limited. The magnetic material is preferably, for example, a Co-based alloy based on Co having high crystal anisotropy in order to obtain a high coercive force, and Ni or Cr added for the purpose of adjusting the residual magnetic flux density. More specifically, CoPt, CoCr, CoNi, CoNiCr, CoCrTa, CoPtCr, CoNiPt, CoNiCrPt, CoNiCrTa, CoCrPtTa, CoCrPtB, CoCrPtSiO, and the like whose main component is Co can be given.

磁性膜102は、ノイズの低減を図るために、非磁性膜(例えば、Cr、CrMo、CrV等)で分割された多層構成(例えば、CoPtCr/CrMo/CoPtCr、CoCrPtTa/CrMo/CoCrPtTa等)であってもよい。磁性膜102に用いる磁性材料は、上記磁性材料の他、フェライト系や鉄−希土類系であってもよく、また、SiO、BN等からなる非磁性膜中にFe、Co、FeCo、CoNiPt等の磁性粒子を分散した構造のグラニュラー等であってもよい。また、磁性膜102への記録には、内面型および垂直型のいずれかの記録形式が用いられてよい。 The magnetic film 102 has a multilayer structure (for example, CoPtCr / CrMo / CoPtCr, CoCrPtTa / CrMo / CoCrPtTa, etc.) divided by a nonmagnetic film (for example, Cr, CrMo, CrV, etc.) in order to reduce noise. May be. Magnetic material used for the magnetic layer 102, in addition to the magnetic material, ferrite or iron - may be a rare earth, also, Fe in a non-magnetic film made of SiO 2, BN, etc., Co, FeCo, CoNiPt and the like A granular material having a structure in which the magnetic particles are dispersed may be used. In addition, for recording on the magnetic film 102, either an inner surface type or a vertical type recording format may be used.

また、磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁性膜102の表面には、潤滑剤が薄くコーティングされてもよい。潤滑剤として、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル(PFPE)をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。   In order to improve the sliding of the magnetic head, the surface of the magnetic film 102 may be thinly coated with a lubricant. Examples of the lubricant include those obtained by diluting perfluoropolyether (PFPE), which is a liquid lubricant, with a freon-based solvent.

さらに必要により磁性膜102に対し下地層や保護層が設けられてもよい。磁気ディスクDにおける下地層は、磁性膜102に応じて適宜に選択される。下地層の材料として、例えば、Cr、Mo、Ta、Ti、W、V、B、Al、Ni等の非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。例えば、Coを主成分とする磁性膜102の場合には、下地層の材料は、磁気特性向上等の観点からCr単体やCr合金であることが好ましい。   Furthermore, an underlayer or a protective layer may be provided on the magnetic film 102 as necessary. The underlayer in the magnetic disk D is appropriately selected according to the magnetic film 102. Examples of the material for the underlayer include at least one material selected from nonmagnetic metals such as Cr, Mo, Ta, Ti, W, V, B, Al, and Ni. For example, in the case of the magnetic film 102 containing Co as a main component, the material of the underlayer is preferably Cr alone or a Cr alloy from the viewpoint of improving magnetic characteristics.

また、下地層は、単層とは限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造であってもよい。このような複数層構造の下地層は、例えば、Cr/Cr、Cr/CrMo、Cr/CrV、NiAl/Cr、NiAl/CrMo、NiAl/CrV等の多層下地層が挙げられる。磁性膜102の摩耗や腐食を防止する保護層として、例えば、Cr層、Cr合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層等が挙げられる。これら保護層は、下地層および磁性膜102と共にインライン型スパッタ装置で連続して形成することができる。また、これら保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一または異種の層からなる複数層構成であってもよい。   Further, the underlayer is not limited to a single layer, and may have a multilayer structure in which the same or different layers are stacked. Examples of such an underlayer having a multilayer structure include multilayer underlayers such as Cr / Cr, Cr / CrMo, Cr / CrV, NiAl / Cr, NiAl / CrMo, and NiAl / CrV. Examples of the protective layer that prevents wear and corrosion of the magnetic film 102 include a Cr layer, a Cr alloy layer, a carbon layer, a hydrogenated carbon layer, a zirconia layer, and a silica layer. These protective layers can be continuously formed with the underlayer and the magnetic film 102 by an in-line sputtering apparatus. These protective layers may be a single layer, or may be a multi-layer structure composed of the same or different layers.

なお、上記保護層上に、あるいは、上記保護層に代えて、他の保護層が形成されてもよい。例えば、上記保護層に代えて、Cr層の上にSiO層が形成されてもよい。このようなSiO層は、Cr層の上にテトラアルコキシシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成することによって形成される。 Note that another protective layer may be formed on the protective layer or instead of the protective layer. For example, instead of the protective layer, a SiO 2 layer may be formed on the Cr layer. Such a SiO 2 layer is formed by dispersing and applying colloidal silica fine particles in a tetraalkoxysilane diluted with an alcohol-based solvent on the Cr layer and further baking.

このような本実施形態における磁気情報記録媒体用ガラス基板101を基体とした磁気記録媒体は、磁気情報記録媒体用ガラス基板101が上述した組成により形成されるので、情報の記録再生を長期に亘り高い信頼性で行うことができる。   In such a magnetic recording medium based on the glass substrate 101 for magnetic information recording medium according to this embodiment, the glass substrate 101 for magnetic information recording medium is formed with the above-described composition. It can be done with high reliability.

なお、上述では、本実施形態における磁気情報記録媒体用ガラス基板101を磁気記録媒体に用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本実施形態における磁気情報記録媒体用ガラス基板101は、光磁気ディスクや光ディスク等にも用いることが可能である。   In addition, although the case where the glass substrate 101 for magnetic information recording media in this embodiment was used for a magnetic recording medium was demonstrated above, it is not limited to this, The glass substrate for magnetic information recording media in this embodiment 101 can also be used for magneto-optical disks, optical disks, and the like.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

まず、磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造に用いられる一般的なガラス基板を用意した。そして、公知の方法により、円盤加工工程、ラッピング工程、粗研磨工程(1次研磨工程)、圧縮応力層形成工程(任意)、引張応力層形成工程、精密研磨工程(2次研磨工程)、洗浄工程を施した。   First, a general glass substrate used for manufacturing a glass substrate for a magnetic information recording medium was prepared. And by a known method, a disk processing step, a lapping step, a rough polishing step (primary polishing step), a compressive stress layer forming step (optional), a tensile stress layer forming step, a precision polishing step (secondary polishing step), and a cleaning The process was applied.

表1〜3に、以下に説明する工程順序I〜工程順序VIIから工程を選択し、圧縮応力層及び/又は引張応力層の厚み(μm)を変えて形成させ、さらに研削工程及び/又は研磨工程において加工した際の取り代、及び加工時間を調整して磁気情報記録媒体用ガラス基板を製造した。なお、下記表中の(−)とは、圧縮応力層形成工程、又は引張応力層形成工程を施さなかったことを示すものである。   In Tables 1 to 3, a process is selected from the process order I to process order VII described below, and the thickness (μm) of the compressive stress layer and / or the tensile stress layer is changed to be formed, and the grinding process and / or polishing is performed. A glass substrate for a magnetic information recording medium was manufactured by adjusting the machining allowance and the processing time when processed in the process. In addition, (-) in the following table | surface shows that the compressive-stress layer formation process or the tensile-stress layer formation process was not performed.

表1〜4の実施例1〜11、比較例1〜10は、引張応力層形成工程としてイオン交換処理法を用いた。また、表3の実施例12は引張応力層形成工程として脱アルカリ処理法を、実施例13は熱処理法を用いた。   In Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 10 in Tables 1 to 4, an ion exchange treatment method was used as the tensile stress layer forming step. Also, Example 12 in Table 3 used dealkalization treatment as the tensile stress layer forming step, and Example 13 used heat treatment.

また、表1,4,5は、その表内に記載されているように、取り代は粗研磨工程によるもの、加工時間はその粗研磨工程にかかった時間を記載している。同様に、表2の取り代及び加工時間は精密研磨工程によって得られたもの、表3の取り代及び加工時間は研削工程によって得られたものを記載している。   In Tables 1, 4 and 5, as described in the table, the machining allowance is based on the rough polishing step, and the processing time is the time taken for the rough polishing step. Similarly, the machining allowance and processing time in Table 2 are those obtained by the precision polishing process, and the machining allowance and machining time in Table 3 are those obtained by the grinding process.

〈工程順序〉
(工程順序I):円盤加工工程→ラッピング工程→圧縮応力層形成工程(任意)→引張応力層形成工程→粗研磨工程→精密研磨工程→洗浄工程
(工程順序II):円盤加工工程→ラッピング工程→粗研磨工程→圧縮応力層形成工程(任意)→引張応力層形成工程→精密研磨工程→洗浄工程
(工程順序III):円盤加工工程→圧縮応力層形成工程(任意)→引張応力層形成工程→ラッピング工程→粗研磨工程→精密研磨工程→洗浄工程
(工程順序IV):円盤加工工程→ラッピング工程→引張応力層形成工程→粗研磨工程→圧縮応力層形成工程→精密研磨工程→洗浄工程
(工程順序V):円盤加工工程→引張応力層形成工程→ラッピング工程→粗研磨工程→圧縮応力層形成工程→精密研磨工程→洗浄工程
(工程順序VI):円盤加工工程→引張応力層形成工程→ラッピング工程→圧縮応力層形成工程→粗研磨工程→精密研磨工程→洗浄工程
(工程順序VII):円盤加工工程→ラッピング工程→粗研磨工程→精密研磨工程→引張応力層形成工程→圧縮応力層形成工程(任意)→洗浄工程
<Process order>
(Process order I): disk processing process → lapping process → compressive stress layer forming process (optional) → tensile stress layer forming process → rough polishing process → precision polishing process → cleaning process (process order II): disk processing process → lapping process → Rough polishing process → Compression stress layer formation process (optional) → Tensile stress layer formation process → Precision polishing process → Cleaning process (process order III): Disk processing process → Compression stress layer formation process (optional) → Tensile stress layer formation process → Lapping process → Rough polishing process → Precision polishing process → Cleaning process (Sequence IV): Disk processing process → Lapping process → Tensile stress layer forming process → Rough polishing process → Compressive stress layer forming process → Precision polishing process → Cleaning process ( Process sequence V): disk machining process → tensile stress layer forming process → lapping process → rough polishing process → compressive stress layer forming process → precision polishing process → cleaning process (process sequence VI): disk machining process → drawing Stress layer formation process-> lapping process-> compression stress layer formation process-> rough polishing process-> precision polishing process-> cleaning process (process order VII): disk processing process-> lapping process-> rough polishing process-> precise polishing process-> tensile stress layer formation process → Compressive stress layer formation process (optional) → Cleaning process

(引張応力層および圧縮応力層の厚み測定)
ガラス基板の断面をSEM−EDXにて基板表面から深さ方向のアルカリ量の変化を観察することで確認した。SEMはFE(電界放出)型のS−4800、EDXはHORIBA EX−250を用いた。
(Measurement of thickness of tensile stress layer and compressive stress layer)
The cross section of the glass substrate was confirmed by observing the change in the alkali amount in the depth direction from the substrate surface with SEM-EDX. SEM was FE (field emission) type S-4800, and EDX was HORIBA EX-250.

(硬度)
表面硬度(kg/mm)はビッカース硬度計(ミツトヨ社製)を用いて確認した。
(hardness)
The surface hardness (kg / mm 2 ) was confirmed using a Vickers hardness meter (manufactured by Mitutoyo Corporation).

(微小うねり)
微小うねりμWaは、「Zygo Corporation」の非接触表面形状測定機(New View 5000)を用いて測定した。微小うねりμWaとは、光学的な干渉(ニュートンリング)によって測定され、基準平面と実際の平面とのずれ量を干渉縞として計測する。測定原理は、基板の表面に白色光を照射し、位相の異なる参照光と測定光の干渉の強度変化を測定することで、表面の微妙な形状変化を測定する方法である。得られた測定データから、30〜200μmの周期の凹凸を抽出した表面うねり高さの平均値を微小うねりμWaと定義する。
(Slight swell)
The microwaviness μWa was measured using a non-contact surface shape measuring instrument (New View 5000) of “Zygo Corporation”. The microwaviness μWa is measured by optical interference (Newton ring), and the amount of deviation between the reference plane and the actual plane is measured as interference fringes. The measurement principle is a method of measuring a subtle shape change of the surface by irradiating the surface of the substrate with white light and measuring an intensity change of interference between the reference light and the measurement light having different phases. The average value of the surface waviness height obtained by extracting irregularities with a period of 30 to 200 μm from the obtained measurement data is defined as micro waviness μWa.

Figure 2012216251
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表1から明らかなように、引張応力層を形成させた実施例1〜6は、引張応力層を形成させなかった比較例1,2に比べて粗研磨の加工時間が短かった。すなわち引張応力層を形成させると研磨レートが向上することが分かった。さらに、実施例1〜4については、引張応力層の厚みよりも研磨された取り代を大きくすると、取り代が引張応力層より小さい実施例5,6より硬度が高くなることが明らかとなり、特に、引張応力層を形成させる前に圧縮応力層を形成させるとさらに硬度が高くなることが明らかとなった。   As is clear from Table 1, Examples 1 to 6 in which the tensile stress layer was formed had a shorter rough polishing processing time than Comparative Examples 1 and 2 in which the tensile stress layer was not formed. That is, it was found that the polishing rate was improved when the tensile stress layer was formed. Further, for Examples 1 to 4, when the polishing allowance is made larger than the thickness of the tensile stress layer, it becomes clear that the allowance is higher than those of Examples 5 and 6 smaller than those of the tensile stress layer. It has been clarified that when the compressive stress layer is formed before the tensile stress layer is formed, the hardness is further increased.

また、引張応力層形成工程を引張応力層形成工程よりも後に施すと、加工レートが下がり、微小うねりが大きく残ってしまうことが分かった。   In addition, it was found that when the tensile stress layer forming step was performed after the tensile stress layer forming step, the processing rate was lowered and a large amount of microwaviness remained.

Figure 2012216251
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表2の実施例7及び比較例6から明らかなように、引張応力層形成工程を粗研磨工程と精密研磨工程の間に施すと、加工レートが向上し、硬度も高くなった。   As is clear from Example 7 and Comparative Example 6 in Table 2, when the tensile stress layer forming step was performed between the rough polishing step and the precision polishing step, the processing rate was improved and the hardness was increased.

Figure 2012216251
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表3からは、引張応力層形成工程をラッピング工程の前に施したとしても、その研削工程時間を短縮させることができることが分かった。表3の実施例9,10についても、前記同様、引張応力層を形成させる前に圧縮応力層を形成させると更に硬度が高くなることが明らかとなった。   From Table 3, it was found that even if the tensile stress layer forming process was performed before the lapping process, the grinding process time could be shortened. Also in Examples 9 and 10 in Table 3, as described above, it was revealed that the hardness was further increased when the compressive stress layer was formed before the tensile stress layer was formed.

Figure 2012216251
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表4から明らかなように、ラッピング工程の後、すなわち粗研磨工程の前に引張応力層を形成さえると粗研磨の加工時間を短縮させることができた。   As is apparent from Table 4, the rough polishing processing time could be shortened by forming a tensile stress layer after the lapping step, that is, before the rough polishing step.

Figure 2012216251
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表5の実施例12は引張応力層形成工程として脱アルカリ処理法を、実施例13は引張応力層形成工程とし熱処理法を用いたものであるが、イオン交換処理法を用いた実施例2と変わらない加工レート及び硬度を得られることが明らかとなった。   Example 12 in Table 5 uses the dealkalization treatment method as the tensile stress layer formation step, and Example 13 uses the heat treatment method as the tensile stress layer formation step. It became clear that the processing rate and hardness which are not changed can be obtained.

10 ガラス基板
11 研磨装置
12 上定盤
13 下定盤
16 ポンプ
101 磁気情報記録媒体用ガラス基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glass substrate 11 Polishing apparatus 12 Upper surface plate 13 Lower surface plate 16 Pump 101 Glass substrate for magnetic information recording media

Claims (5)

磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板表面に引張応力層を形成させる引張応力層形成工程を含み、
前記引張応力層形成工程は精密研磨工程の前に備えることを特徴とする磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
In the method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium, the method includes a tensile stress layer forming step of forming a tensile stress layer on the glass substrate surface
The method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium, wherein the tensile stress layer forming step is provided before a precision polishing step.
前記引張応力層形成工程は、ガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンの交換を行うイオン交換処理法を含み、
前記イオン交換処理法はガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンのイオン半径よりもイオン半径が小さいイオンを含有する処理液に前記ガラス基板を浸漬させ、ガラス基板表面に引張応力層を形成させることを特徴とする請求項1に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
The tensile stress layer forming step includes an ion exchange treatment method for exchanging alkali metal ions contained in the glass substrate,
The ion exchange treatment method is characterized in that the glass substrate is immersed in a treatment solution containing ions having an ion radius smaller than the ion radius of alkali metal ions contained in the glass substrate to form a tensile stress layer on the glass substrate surface. The manufacturing method of the glass substrate for magnetic information recording media of Claim 1.
前記磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、前記引張応力層形成工程の前に、前記ガラス基板に含まれるアルカリ金属イオンのイオン半径よりもイオン半径が大きいイオンを含有する処理液に前記ガラス基板を浸漬させて、前記ガラス基板表面に圧縮応力層を形成させる圧縮応力層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium includes the step of forming the glass in a treatment solution containing ions having an ion radius larger than the ion radius of alkali metal ions contained in the glass substrate before the tensile stress layer forming step. The method for producing a glass substrate for a magnetic information recording medium according to claim 2, further comprising a compressive stress layer forming step of immersing the substrate to form a compressive stress layer on the surface of the glass substrate. 前記引張応力層の厚みが、研削工程により研削される取り代及び研磨工程によって研磨される取り代よりも小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。   The magnetic information recording medium according to claim 1, wherein a thickness of the tensile stress layer is smaller than a machining allowance ground by the grinding process and a machining allowance polished by the polishing process. Method for manufacturing glass substrate. 前記引張応力層形成工程において形成された引張応力層の応力は、0.1〜15kg/mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。 5. The magnetic information recording medium according to claim 1, wherein the tensile stress layer formed in the tensile stress layer forming step has a stress of 0.1 to 15 kg / mm 2 . A method for producing a glass substrate.
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