JP2012216255A - Method for manufacturing glass substrate for magnetic disk - Google Patents

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Shuhei Azuma
修平 東
Takeyoshi Takahashi
武良 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk using a new processing method without using a grinding stone for the processing of the end part of the glass substrate.SOLUTION: The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk includes a processing step for processing an outer peripheral end of an annular glass substrate in which the glass substrate is processed while rotating around the center axis so as to remove a part of the outer peripheral end of the glass substrate by injecting a blast material against the outer peripheral end from the outside of the glass substrate.

Description

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk.

今日、パーソナルコンピュータ、あるいはDVD(Digital Versatile Disc)記録装置等には、データ記録のためにハードディスク装置(HDD:Hard Disk Drive)が内蔵されている。特に、ノート型パーソナルコンピュータ等の可搬性を前提とした機器に用いられるハードディスク装置では、ガラス基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられ、磁気ディスクの面上を僅かに浮上させた磁気ヘッド(DFH(Dynamic Flying Height)ヘッド)で磁性層に磁気記録情報が記録され、あるいは読み取られる。この磁気ディスクの基板として、金属基板(アルミニウム基板)等に比べて塑性変形し難い性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられる。   2. Description of the Related Art Today, a personal computer, a DVD (Digital Versatile Disc) recording device, or the like has a built-in hard disk device (HDD: Hard Disk Drive) for data recording. In particular, in a hard disk device used in a portable computer such as a notebook personal computer, a magnetic disk in which a magnetic layer is provided on a glass substrate is used, and the magnetic head slightly floats above the surface of the magnetic disk. Magnetic recording information is recorded on or read from the magnetic layer by a (DFH (Dynamic Flying Height) head). As a substrate for this magnetic disk, a glass substrate is preferably used because it has a property that it is less likely to be plastically deformed than a metal substrate (aluminum substrate) or the like.

磁気ヘッドは例えば磁気抵抗効果型素子を備えているが、このような磁気ヘッドに固有の障害としてサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスクの微小な凹凸形状の主表面上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱され、読み出しエラーを生じる障害である。そのため、サーマルアスペリティ障害を回避するため、磁気ディスクの基板表面の粗さ、マイクロウェービネス(以下、総称して適宜「表面凹凸」という。)は良好なレベルとなるように作製されている。   The magnetic head includes a magnetoresistive element, for example, and may cause a thermal asperity failure as a failure inherent in such a magnetic head. Thermal asperity failure means that when a magnetic head passes over the main surface of a minute uneven surface of a magnetic disk while flying, the magnetoresistive element is heated by adiabatic compression or contact of air, causing a read error. It is an obstacle. For this reason, in order to avoid thermal asperity failure, the substrate surface roughness of the magnetic disk and the micro-waveness (hereinafter collectively referred to as “surface irregularities” as appropriate) are prepared at a favorable level.

磁気ディスクの主表面の表面凹凸のレベルと共に、磁気ディスク中央に設けられた円孔における内径寸法誤差も厳しい精度管理が求められている。これは磁気ディスクの内周端面の寸法誤差が、磁気ディスクをHDDのスピンドルモータに嵌設する際の設置精度に直接影響するためである。磁気ディスクの内径寸法誤差が大きいと、磁気ディスクをHDDに搭載して動作させたときに、磁気ディスクの回転ぶれが生じるため、HDDのヘッドを磁気ディスク上の適切な位置に配置することが困難となり、データの記録・再生ができなくなる場合がある。   In addition to the level of surface irregularities on the main surface of the magnetic disk, strict accuracy control is required for the inner diameter dimensional error in the circular hole provided in the center of the magnetic disk. This is because the dimensional error of the inner peripheral end surface of the magnetic disk directly affects the installation accuracy when the magnetic disk is fitted to the HDD spindle motor. If the inner diameter error of the magnetic disk is large, when the magnetic disk is mounted on the HDD and operated, the magnetic disk will run out of rotation, making it difficult to position the HDD head at an appropriate position on the magnetic disk. As a result, data recording / reproduction may not be possible.

また、磁気ディスク用ガラス基板を作製するときには、外周側の端部(外周端部)に面取り加工(チャンファリング)を施すことで、主表面と、主表面に垂直な側壁部との間に介在する面取り(チャンファ)部を形成する。チャンファリングを施すのは、外周端部がエッジの状態(つまり、角が鋭利な状態)のままであると危険であるだけでなく、カケ等が生じやすく機械的強度が低下するためである。チャンファリングを施した後には、外周端部において側壁部と面取り部の両方を鏡面研磨する。十分な研磨がなされずに側壁部又は面取り部に傷(ヒビ、カケ等)が残っていると、傷にパーティクルが捕捉され、その捕捉されたパーティクルが後の工程中等にガラス基板の主表面に付着して、サーマルアスペリティ障害の発生の原因になる虞があるためである。   Also, when manufacturing a glass substrate for magnetic disk, chamfering (chambering) is performed on the outer peripheral end (outer peripheral end), so that it is interposed between the main surface and the side wall perpendicular to the main surface. A chamfered portion is formed. The chamfering is performed because not only is it dangerous when the outer peripheral end portion is in an edged state (that is, a state where the corners are sharp), but also a crack or the like is likely to occur, and the mechanical strength is lowered. After chamfering, both the side wall portion and the chamfered portion are mirror-polished at the outer peripheral end portion. If scratches (cracks, chips, etc.) remain on the side wall or chamfered part without sufficient polishing, particles are trapped in the scratches, and the trapped particles are deposited on the main surface of the glass substrate during a later process. This is because they may adhere and cause thermal asperity failure.

磁気ディスク用ガラス基板の外周端部についてのチャンファリング方法については、例えば以下の特許文献1、2に開示されている。これらの特許文献によれば、チャンファリングでは従来、所定パターンの加工溝を設けたダイヤモンド砥石等の外径加工用砥石を用い、その外径加工用砥石とガラス基板を相対回転させつつガラス基板の外周端部を加工する。このとき、水に防錆剤等を添加した研削液をガラス基板の加工部分に供給しながら加工が行われる。特許文献1には、外径加工用砥石を用いて枚葉方式で行うチャンファリング、つまり1枚ごとのガラス基板のチャンファリングについて開示されている。特許文献2には、複数のガラス基板を接着剤で固着させて積層し、その積層状態の複数のガラス基板に対して外径加工用砥石を用いてチャンファリングを行い、チャンファリング後に積層状態の複数のガラス基板を個々のガラス基板に剥離することが開示されている。   The chamfering method for the outer peripheral edge of the glass substrate for magnetic disk is disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2 below. According to these patent documents, conventionally, the chamfering uses an outer diameter processing grindstone such as a diamond grindstone provided with a predetermined pattern of processing grooves, and relatively rotates the outer diameter processing grindstone and the glass substrate. Process the outer edge. At this time, the processing is performed while supplying a grinding liquid obtained by adding a rust inhibitor or the like to water to the processing portion of the glass substrate. Patent Document 1 discloses chamfering performed by a single wafer method using an outer diameter processing grindstone, that is, chamfering of each glass substrate. In Patent Document 2, a plurality of glass substrates are adhered and laminated with an adhesive, and chamfering is performed on the plurality of glass substrates in the laminated state using an outer diameter processing grindstone. It is disclosed to peel a plurality of glass substrates into individual glass substrates.

特開平11−198012号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-198012 特開2000−52212号公報JP 2000-52212 A

しかしながら、従来のガラス基板に対する外周端部のチャンファリングでは、外径加工用砥石を高速回転(上記特許文献1では、4000〜20000rpm)させるための駆動モータを含む比較的高価な設備が必要になるとともに、ツルーイングおよびドレッシングによる砥石の定期的な管理が必要になる。
また、砥石を使用した従来の加工方法では、目標とするチャンファ角度を得るために砥石の溝形状、溝のピッチ、ガラス基板と砥石の位置決めの調整が困難である。また、外周端部(側壁部および面取り部)の表面粗さ(Rmax)が20μm程度と比較的大きく、加工によって外周端部の表面に生ずるクラックも表面粗さと同程度の深いものとなる。よって、砥石を使用した従来の加工方法では、表面粗さが良好なものとならないばかりか、後工程の研磨工程における取り代が大きくなって生産性も悪い。
However, in the conventional chamfering of the outer peripheral end portion with respect to the glass substrate, relatively expensive equipment including a drive motor for rotating the outer diameter processing grindstone at a high speed (4000 to 20000 rpm in Patent Document 1) is required. At the same time, regular management of the grindstone by truing and dressing is necessary.
Moreover, in the conventional processing method using a grindstone, in order to obtain the target chamfer angle, it is difficult to adjust the grindstone groove shape, the groove pitch, and the positioning of the glass substrate and the grindstone. Further, the surface roughness (Rmax) of the outer peripheral end (side wall portion and chamfered portion) is relatively large, about 20 μm, and cracks generated on the surface of the outer peripheral end by processing become as deep as the surface roughness. Therefore, in the conventional processing method using a grindstone, not only the surface roughness is not good, but the machining allowance in the subsequent polishing step is large, and the productivity is poor.

また、DFHヘッドによって浮上量が極めて低くなった結果、ガラス基板主表面に存在する極めて微細な異物によってヘッド浮上障害が発生するようになってきた。この異物を調査したところ、最終研磨工程で使用される二酸化珪素を含む砥粒(コロイダルシリカ等)であることがわかった。調査の結果これらの砥粒は、最終研磨工程において用いられた砥粒が外周端部の傷(ヒビ、カケ等)に捕捉されたもので、その後の工程で主表面に付着したものであることがわかった。
この原因としては、コロイダルシリカ等の二酸化珪素を含む物質は、ガラス基板と組成が類似するため付着しやすい性質がある点と、最終研磨工程において用いられる砥粒の粒径が30nm以下と極めて小さくなったために僅かな傷でも捕捉されてしまうという点がある。なお、30nm以下の砥粒が用いられるようになったのは、ガラス基板主表面に求められる表面粗さが従来以上に小さくなったためである。
In addition, as a result of the extremely low flying height due to the DFH head, the head flying failure has been caused by extremely fine foreign matter present on the main surface of the glass substrate. As a result of investigating this foreign matter, it was found that it was abrasive grains (such as colloidal silica) containing silicon dioxide used in the final polishing step. As a result of the investigation, these abrasive grains are those in which the abrasive grains used in the final polishing process are captured by scratches (cracks, chips, etc.) on the outer peripheral edge and adhere to the main surface in the subsequent process. I understood.
This is because a substance containing silicon dioxide, such as colloidal silica, has the property of being easily attached because the composition is similar to that of a glass substrate, and the grain size of the abrasive grains used in the final polishing step is as extremely small as 30 nm or less. As a result, even a slight scratch is captured. The reason why 30 nm or less abrasive grains have been used is that the surface roughness required for the main surface of the glass substrate has become smaller than before.

よって、本発明は、ガラス基板の端部の加工について砥石を使用しない新たな加工方法を用いた磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs using the new processing method which does not use a grindstone about the process of the edge part of a glass substrate.

発明者らは、上述した課題に鑑み、外径加工用砥石を使用しない新たな加工方法を模索した結果、磁気ディスク用ガラス基板の外周端部には、外周に沿って平面となる面取り部が必ずしも必要ではないことに着目し、外周端部にブラスト材を投射させるブラスト加工によって外周端部を加工することを考案した。このブラスト加工によれば、ガラス基板のエッジが全体的に丸くなり外周端部に面取り部は形成されないが、そのような外周端部の形状であっても、カケ等が生じることはなく機械的強度が低下することもないため、磁気ディスク用ガラス基板として問題となることはない。   As a result of searching for a new processing method that does not use an outer diameter processing grindstone in view of the above-described problems, the inventors have a chamfered portion that is flat along the outer periphery at the outer peripheral end of the glass substrate for magnetic disk. Focusing on the fact that it is not always necessary, the inventors have devised processing the outer peripheral end by blasting by projecting a blast material onto the outer peripheral end. According to this blasting process, the edge of the glass substrate is rounded as a whole, and no chamfered portion is formed at the outer peripheral end portion. Since the strength does not decrease, there is no problem as a glass substrate for a magnetic disk.

以上から、本発明は、対向する2つの主表面と、この主表面の間に介在する端部を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記2つの主表面の少なくともいずれかの主表面の周縁部分に隣接する前記端部の一部をブラスト処理することにより、所望の端部形状に加工することを特徴とする。   As described above, the present invention is a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having two opposing main surfaces and an end interposed between the main surfaces, and is a method for manufacturing at least one of the two main surfaces. A part of the edge part adjacent to the peripheral part of the surface is blasted to be processed into a desired edge shape.

また、本発明は、円環状のガラス基板の外周端部を加工する外周加工工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記外周加工工程では、ガラス基板の外側からガラス基板の外周端部に向けてブラスト材を投射させることでガラス基板の外周端部を所望の形状に加工することを特徴とする。   Further, the present invention is a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having an outer periphery processing step for processing an outer peripheral end portion of an annular glass substrate, and in the outer periphery processing step, the outer periphery of the glass substrate is formed from the outside of the glass substrate. The outer peripheral end of the glass substrate is processed into a desired shape by projecting a blast material toward the end.

上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ブラスト処理により、ガラス基板の端部部分の少なくとも一部を丸み形状に加工することを特徴とする。   In the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, at least a part of an end portion of the glass substrate is processed into a round shape by blasting.

上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ブラスト処理により、前記端部部分の一部に面取部を形成することを特徴とする。   In the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, a chamfered portion is formed in a part of the end portion by blasting.

上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記外周加工工程では、ガラス基板を複数枚積層させた積層体に対してブラスト材を投射させることにより加工することを特徴とする。   In the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, in the outer periphery processing step, the processing is performed by projecting a blast material onto a laminated body in which a plurality of glass substrates are stacked.

本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、ガラス基板の外周端部の加工時に砥石を使用しないため、加工に伴う設備が簡易なもので済む。また、砥石を使用した場合よりも外周端部の表面粗さが低下し、外周端部の表面に生ずるクラックも浅くなる。よって、後工程の研磨工程における取り代が少なくなって生産性が向上する。   According to the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk of the present invention, since a grindstone is not used during processing of the outer peripheral end portion of the glass substrate, facilities for processing can be simplified. Further, the surface roughness of the outer peripheral end portion is lower than that in the case of using a grindstone, and cracks generated on the surface of the outer peripheral end portion are also shallower. Therefore, the machining allowance in the subsequent polishing step is reduced, and the productivity is improved.

実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の形状を示す図。The figure which shows the shape of the glass substrate for magnetic discs of embodiment. 実施形態の外周加工装置に装填するガラス基板の積層体の構成を示す図。The figure which shows the structure of the laminated body of the glass substrate loaded into the outer periphery processing apparatus of embodiment. 実施形態の外周加工装置の構成例を示す側面図。The side view which shows the structural example of the outer periphery processing apparatus of embodiment.

以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks of this embodiment is demonstrated in detail.

[磁気ディスク用ガラス基板]
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
[Magnetic disk glass substrate]
Aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, or the like can be used as the material for the magnetic disk glass substrate in the present embodiment. In particular, aluminosilicate glass can be suitably used in that it can be chemically strengthened and a glass substrate for a magnetic disk excellent in the flatness of the main surface and the strength of the substrate can be produced.

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の組成を限定するものではないが、本実施形態のガラス基板は好ましくは、酸化物基準に換算し、モル%表示で、SiOを50〜75%、Alを1〜15%、LiO、NaO及びKOから選択される少なくとも1種の成分を合計で5〜35%、MgO、CaO、SrO、BaO及びZnOから選択される少なくとも1種の成分を合計で0〜20%、ならびにZrO、TiO、La、Y、Ta、Nb及びHfOから選択される少なくとも1種の成分を合計で0〜10%、有する組成からなるアルミノシリケートガラスである。 Although the composition of the glass substrate for a magnetic disk of this embodiment is not limited, the glass substrate of this embodiment is preferably converted to an oxide standard and expressed in mol%, SiO 2 is 50 to 75%, Al 2 O 3 1 to 15%, at least one component selected from LiO 2 , Na 2 O and K 2 O in total 5 to 35%, at least selected from MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO 1 to 20% in total of one component, and at least one component selected from ZrO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 and HfO 2 Is an aluminosilicate glass having a composition having 0 to 10% in total.

本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板は、円環状の薄板のガラス基板である。磁気ディスク用ガラス基板のサイズは問わないが、例えば、公称直径2.5インチの磁気ディスク用ガラス基板として好適である。   The glass substrate for a magnetic disk in the present embodiment is an annular thin glass substrate. Although the size of the glass substrate for magnetic disks is not ask | required, for example, it is suitable as a glass substrate for magnetic disks with a nominal diameter of 2.5 inches.

図1は、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の形状を示す図であり、(a)は磁気ディスク用ガラス基板の斜視図、(b)は外周端部の近傍の磁気ディスク用ガラス基板の断面図、をそれぞれ示す。図1(a)に示すように、磁気ディスク用ガラス基板には内孔15が設けられている。直径2.5インチの磁気ディスク用ガラス基板の場合、内孔15の径は例えば18〜21mmである。本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板において、主表面10と、内周端部および外周端部は鏡面研磨されている。図1(b)に示すように、外周端部20は、表側の主表面10と裏側の主表面10にかけて丸みを帯びた形状となっている。なお、磁気ディスク用ガラス基板の板厚Tは、1mm以下、例えば0.2〜0.8mm程度である。   FIG. 1 is a diagram showing the shape of a magnetic disk glass substrate according to the present embodiment, wherein (a) is a perspective view of the magnetic disk glass substrate, and (b) is a magnetic disk glass substrate near the outer peripheral edge. Cross sections are shown respectively. As shown in FIG. 1A, an inner hole 15 is provided in the magnetic disk glass substrate. In the case of a glass substrate for a magnetic disk having a diameter of 2.5 inches, the diameter of the inner hole 15 is, for example, 18 to 21 mm. In the glass substrate for a magnetic disk of the present embodiment, the main surface 10, the inner peripheral end portion, and the outer peripheral end portion are mirror-polished. As shown in FIG. 1B, the outer peripheral end 20 has a rounded shape extending from the front-side main surface 10 to the back-side main surface 10. The plate thickness T of the magnetic disk glass substrate is 1 mm or less, for example, about 0.2 to 0.8 mm.

[磁気ディスク用ガラス基板の製造方法]
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程毎に説明する。ただし、各工程の順番は適宜入れ替えてもよい。
[Method of manufacturing glass substrate for magnetic disk]
Hereinafter, the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks of this embodiment is demonstrated for every process. However, the order of each step may be changed as appropriate.

(1)板状ガラスの成形およびラッピング工程
例えばフロート法による板状ガラスの成形工程では先ず、錫などの溶融金属の満たされた浴槽内に、例えば上述した組成の溶融ガラスを連続的に流し入れることで板状ガラスを得る。溶融ガラスは厳密な温度操作が施された浴槽内で進行方向に沿って流れ、最終的に所望の厚さ、幅に調整された板状ガラスが形成される。この板状ガラスから、磁気ディスク用ガラス基板の元となる所定形状の板状ガラス(ガラス基板)が切り出される。浴槽内の溶融錫の表面は水平であるために、フロート法により得られるガラス基板は、その表面の平坦度が十分に高いものとなる。
また、例えばプレス成形法よる板状ガラスの成形工程では、受けゴブ形成型である下型上に、溶融ガラスからなるガラスゴブが供給され、下型と対向ゴブ形成型である上型を使用してガラスゴブがプレス成形される。より具体的には、下型上に溶融ガラスからなるガラスゴブを供給した後に上型用胴型の下面と下型用胴型の上面を当接させ、上型と上型用胴型との摺動面および下型と下型用胴型との摺動面を超えて外側に肉薄板状ガラス成形空間を形成し、さらに上型を下降してプレス成形を行い、プレス成形直後に上型を上昇する。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の元となるガラス基板が成形される。
なお、ガラス基板は、上述した方法に限らず、ダウンドロー法などの公知の製造方法を用いて製造することができる。
(1) Forming and lapping process of sheet glass For example, in the process of forming sheet glass by the float method, first, for example, molten glass having the above-described composition is continuously poured into a bath filled with molten metal such as tin. To obtain plate glass. The molten glass flows along the traveling direction in a bathtub that has been subjected to a strict temperature operation, and finally a plate-like glass adjusted to a desired thickness and width is formed. From this plate glass, plate glass (glass substrate) having a predetermined shape, which is a base of the magnetic disk glass substrate, is cut out. Since the surface of the molten tin in the bath is horizontal, the glass substrate obtained by the float process has a sufficiently high surface flatness.
For example, in the step of forming a sheet glass by a press molding method, a glass gob made of molten glass is supplied onto a lower mold that is a receiving gob forming mold, and an upper mold that is a lower mold and an opposing gob forming mold is used. Glass gob is press molded. More specifically, after a glass gob made of molten glass is supplied onto the lower mold, the lower surface of the upper mold cylinder and the upper surface of the lower mold cylinder are brought into contact with each other, and the upper mold and the upper mold mold are slid. A thin plate-like glass molding space is formed outside the moving surface and the sliding surface between the lower die and the lower die, and the upper die is lowered and press-molded. To rise. Thereby, the glass substrate used as the origin of the glass substrate for magnetic discs is shape | molded.
In addition, a glass substrate can be manufactured not only using the method mentioned above but well-known manufacturing methods, such as a downdraw method.

次に、所定形状に切り出されたガラス基板の両主表面に対して、必要に応じて、アルミナ系遊離砥粒を用いたラッピング加工を行う。具体的には、ガラス基板の両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液(スラリー)をガラス基板の主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行う。なお、フロート法でガラス基板を成形した場合には、成形後の主表面の粗さの精度が高いため、このラッピング加工を省略してもよい。   Next, lapping using an alumina-based loose abrasive is performed on both main surfaces of the glass substrate cut into a predetermined shape, if necessary. Specifically, the lapping platen is pressed on both sides of the glass substrate from above and below, a grinding liquid (slurry) containing loose abrasive grains is supplied onto the main surface of the glass substrate, and these are moved relative to each other for lapping. I do. In addition, when the glass substrate is formed by the float process, the lapping process may be omitted because the accuracy of the roughness of the main surface after forming is high.

(2)コアリング工程
円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、ガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とする。
(2) Coring step Using a cylindrical diamond drill, an inner hole is formed in the center of the glass substrate to obtain an annular glass substrate.

(3)内周端部のチャンファリング工程
コアリング工程の後、内周端部に面取り部を形成するチャンファリング工程が行われる。チャンファリング工程では、ガラス基板の内周端部に対して、例えば、所定パターンの加工溝を設けたダイヤモンド砥粒を用いたメタルボンド砥石等によって面取りを施す。このチャンファリングでは、ガラス基板の内周端部に砥石を当てつつ、ガラス基板の加工部分にクーラント水溶液を供給しながら加工を行う。なお、内周端部についても後述する外周加工工程と同様にブラスト加工によって加工を行ってもよい。
(3) Chamfering process of inner peripheral end part After the coring process, a chamfering process of forming a chamfered part at the inner peripheral end part is performed. In the chamfering step, the inner peripheral end of the glass substrate is chamfered by, for example, a metal bond grindstone using diamond abrasive grains provided with a predetermined pattern of processing grooves. In this chamfering, a grinding stone is applied to the inner peripheral edge of the glass substrate, and processing is performed while supplying a coolant aqueous solution to a processing portion of the glass substrate. Note that the inner peripheral end portion may be processed by blasting in the same manner as the outer peripheral processing step described later.

(4)外周加工工程
外周加工工程は、ガラス基板の外周端部をブラスト加工することで、図1(b)に示したようにガラス基板の外周端部のエッジが丸くなるように加工する工程である。この外周加工工程は、ガラス基板を1枚ずつ加工する枚葉方式で行ってもよいが、以下では、ガラス基板を複数枚積層させ、その積層状態の複数のガラス基板を同時に加工する積層方式について説明する。この積層方式は、加工のタクトタイムを短縮できる点で有効である。
(4) Peripheral processing step The outer peripheral processing step is a step of processing the outer peripheral end of the glass substrate to be rounded as shown in FIG. 1B by blasting the outer peripheral end of the glass substrate. It is. This outer peripheral processing step may be performed by a single-wafer method in which glass substrates are processed one by one, but in the following, a lamination method in which a plurality of glass substrates are laminated and a plurality of glass substrates in the laminated state are simultaneously processed. explain. This lamination method is effective in that the processing tact time can be shortened.

先ず図2に示すように、ガラス基板を複数枚積層させた積層体を形成する。図2は、ガラス基板の積層体の断面を示す。図2には、ガラス基板G間に接着剤100を塗布または貼付して作製された積層体Lが図示されている。ここで、接着剤100は、ガラス基板同士を接着または剥離可能であれば如何なるものでも構わない。例えば、紫外線硬化樹脂は、所定の波長の紫外線の照射で容易に固化するため接着作業が容易である。また、紫外線硬化樹脂として、温水あるいは有機溶媒により接着したガラス基板を容易に剥離させることができるものが好ましい。接着剤としては紫外線硬化樹脂のほか、ワックス、光硬化樹脂、可視光線硬化樹脂等も使用しうる。ワックスは、所定の温度で軟化して液状になり常温で固形状となるので、接着・剥離作業が容易である。接着剤の代わりにスペーサを貼付してもよい。接着剤の代わりにスペーサをガラス基板G間に貼付する場合には、樹脂材料、繊維材料、ゴム材料、金属材料、セラミック材料の薄厚のスペーサを使用しうる。接着剤またはスペーサの厚さは、例えば50〜70μm程度である。   First, as shown in FIG. 2, a laminated body in which a plurality of glass substrates are laminated is formed. FIG. 2 shows a cross section of a laminate of glass substrates. FIG. 2 shows a laminate L produced by applying or sticking the adhesive 100 between the glass substrates G. Here, the adhesive 100 may be anything as long as the glass substrates can be bonded or peeled off. For example, since the ultraviolet curable resin is easily solidified by irradiation with ultraviolet rays having a predetermined wavelength, the bonding operation is easy. Moreover, what can peel easily the glass substrate adhere | attached with warm water or the organic solvent as an ultraviolet curable resin is preferable. As the adhesive, in addition to the UV curable resin, wax, photo curable resin, visible light curable resin, or the like can be used. Since the wax is softened at a predetermined temperature to become a liquid and becomes a solid at normal temperature, the bonding / peeling operation is easy. A spacer may be attached instead of the adhesive. When a spacer is attached between the glass substrates G instead of the adhesive, a thin spacer made of a resin material, a fiber material, a rubber material, a metal material, or a ceramic material can be used. The thickness of the adhesive or the spacer is, for example, about 50 to 70 μm.

外周加工工程を行う前のガラス基板は、図2に示すように、その外周端部は、主表面10と垂直な側壁部210と、表側および裏側の主表面10と側壁部210に介在するエッジ部220とで構成されている。この外周加工工程では、側壁部210とエッジ部220に対してブラスト加工を行うが、エッジ部220に対するブラスト材の投射を遮蔽することがないように、接着剤(またはスペーサ)100は、エッジ部220よりも内周側に配置させる。   As shown in FIG. 2, the glass substrate before the outer periphery processing step has an outer peripheral end portion of a side wall portion 210 perpendicular to the main surface 10 and an edge interposed between the main surface 10 and the side wall portion 210 on the front and back sides. Part 220. In this outer periphery processing step, the side wall part 210 and the edge part 220 are blasted, but the adhesive (or spacer) 100 is used as an edge part so as not to block the projection of the blast material onto the edge part 220. It is arranged on the inner peripheral side with respect to 220.

次に、図2に示した積層体Lに対してブラスト加工を行う外周加工装置について、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態の外周加工装置の概要を示す図である。
図3に示す外周加工装置は、噴射ノズル70と回転駆動装置80を含む。
Next, a peripheral processing apparatus that performs blasting on the laminate L shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an outline of the outer periphery processing apparatus of the present embodiment.
The outer peripheral machining apparatus shown in FIG. 3 includes an injection nozzle 70 and a rotation drive device 80.

回転駆動装置80は、ガラス基板の積層体Lを所定の回転数で回転させる装置であり、載置台81、回転シャフト82および保持具83を備える。回転シャフト82は、ガラス基板の内孔の大きさに応じて径が設定されている円柱状の部材である。積層体Lが回転駆動装置80に装填されるときには、積層体Lの内孔を回転シャフト82に挿入しつつ載置台81に配置された状態となる。回転駆動装置80は、積層体Lが装填された状態で、回転シャフト82を図示しない駆動機構によって回転させ、それによって積層体Lは、回転シャフト82の中心軸回りに保持具83に保持されつつ所定の回転数で回転させられる。積層体Lの回転数は、例えば20〜300rpmである。   The rotation drive device 80 is a device that rotates the laminated body L of glass substrates at a predetermined number of rotations, and includes a mounting table 81, a rotation shaft 82, and a holder 83. The rotating shaft 82 is a cylindrical member having a diameter set according to the size of the inner hole of the glass substrate. When the stacked body L is loaded into the rotation driving device 80, the stacked body L is placed on the mounting table 81 while the inner hole of the stacked body L is inserted into the rotating shaft 82. The rotation drive device 80 rotates the rotary shaft 82 with a drive mechanism (not shown) in a state where the stacked body L is loaded, so that the stacked body L is held by the holder 83 around the central axis of the rotary shaft 82. It is rotated at a predetermined rotational speed. The rotation speed of the laminated body L is, for example, 20 to 300 rpm.

噴射ノズル70は、積層体Lの回転中に、積層体Lに向けて噴射口70aから所定の噴射圧のブラスト材(投射材)を投射させる。このとき噴射ノズル70は、積層体Lの外側から積層体Lを構成する各ガラス基板の外周端部に噴射口70aが向くように配置されている。噴射ノズル70の噴射口70aと積層体Lの外周端部までの距離は、例えば50〜200mmであり、噴射ノズル70によるブラスト材の噴射圧は、例えば0.3〜0.8MPaである。ブラスト材の粒径は40〜10μmであることが好ましく、ブラスト材の材質は例えばシリコンカーバイド、アルミナ、ジルコニア、ガーネットであってよい。ブラスト材の噴射時間は好ましくは60〜300秒である。
なお、積層体Lを構成する各ガラス基板では、上下方向の位置が噴射口70aと離れるにつれてブラスト材による加工力が低下していく(つまり、ブラスト材による取り代が低下していく)ため、ガラス基板の積層体中の位置にかかわらず各ガラス基板で取り代が均一となるようにすべく、噴射ノズル70を積層体Lの積層方向に上下させるための駆動機構を設けてもよい。
The jet nozzle 70 projects a blast material (projection material) having a predetermined jet pressure from the jet port 70 a toward the stack L while the stack L is rotating. At this time, the injection nozzle 70 is arranged so that the injection port 70a faces the outer peripheral end of each glass substrate constituting the laminate L from the outside of the laminate L. The distance from the injection port 70a of the injection nozzle 70 to the outer peripheral end of the laminate L is, for example, 50 to 200 mm, and the injection pressure of the blast material by the injection nozzle 70 is, for example, 0.3 to 0.8 MPa. The particle size of the blast material is preferably 40 to 10 μm, and the material of the blast material may be, for example, silicon carbide, alumina, zirconia, or garnet. The jetting time of the blast material is preferably 60 to 300 seconds.
In addition, in each glass substrate constituting the laminated body L, the processing force by the blast material decreases as the vertical position moves away from the injection port 70a (that is, the machining allowance by the blast material decreases), A drive mechanism for moving the injection nozzle 70 up and down in the stacking direction of the stacked body L may be provided so that the allowance is uniform for each glass substrate regardless of the position in the stacked body of the glass substrate.

図2に示した外周加工装置によって積層体Lを加工すると、積層体Lを構成する各々のガラス基板の外周端部を構成する側壁部210とエッジ部220が全体的にほぼ均等な圧力でブラスト材によって加工される。その結果、図1(b)に示したように、加工後のガラス基板の外周端部のエッジが丸くなり、外周端部は全体として丸みを帯びた形状となる。   When the laminated body L is processed by the outer periphery processing apparatus shown in FIG. 2, the side wall portion 210 and the edge portion 220 constituting the outer peripheral end portion of each glass substrate constituting the laminated body L are blasted with substantially uniform pressure as a whole. Processed by the material. As a result, as shown in FIG.1 (b), the edge of the outer peripheral end part of the glass substrate after a process becomes round, and an outer peripheral end part becomes a rounded shape as a whole.

この外周加工工程では、ガラス基板の外周端部の加工時に砥石を使用せず、それゆえ砥石を回転させるための装置は不要であるため加工に伴う設備が簡易なもので済む。また、この外周加工工程では研削液を使用しないため、次工程である端面研磨工程の前にガラス基板を洗浄、乾燥させる必要とないというメリットがある。また、加工後のガラス基板の外周端部は、従来のチャンファのような尖った部分がなく丸みを帯びた形状(ラウンドエッジ形状)であり、後の端面研磨工程と相俟って傷(ヒビ、カケ等)が残留し難い形状であるため、その後のガラス基板加工工程及び成膜工程においてエッジ部がカケたりガラス基板が割れたりするリスクを従来よりも低減することができる。仮に砥石を使用した従来の加工方法を使用したならば、砥石の溝形状、溝のピッチ、ガラス基板と砥石の位置決めの調整が困難であり、外周端部を丸くする(ラウンドエッジとする)のは極めて難しい。
また、砥石を使用した従来の加工方法では、外周端部(側壁部および面取り部)の表面粗さ(Rmax)が20μm程度であるのに対し、この外周加工工程で利用するブラスト加工で得られる外周端部の表面粗さ(Rmax)は10μm以下となり、表面粗さを半分以下とすることができる。加工によって外周端部の表面に生ずるクラックの深さも、表面粗さと同様に、この外周加工工程で利用するブラスト加工では、従来の加工方法と比較して半分以下となる。よって、この外周加工工程で利用するブラスト加工によれば、外周端部がカケたりガラス基板が割れたりするリスクを従来よりも低減することができるばかりか、後の端面研磨工程における取り代が従来よりも低下して生産性を高めることもできる。
In this outer periphery processing step, a grindstone is not used when processing the outer peripheral end portion of the glass substrate, and therefore an apparatus for rotating the grindstone is unnecessary, and therefore, equipment for processing is simple. Further, since no grinding fluid is used in this outer periphery processing step, there is an advantage that it is not necessary to clean and dry the glass substrate before the next end face polishing step. In addition, the outer peripheral edge of the glass substrate after processing has a rounded shape (round edge shape) without a sharp portion like a conventional chamfer, and is damaged (cracked) in combination with the subsequent end surface polishing process. , Chips, etc.) are less likely to remain, so that the risk of the edge portion being chipped or the glass substrate being broken in the subsequent glass substrate processing step and film forming step can be reduced as compared with the conventional case. If the conventional processing method using a grindstone is used, it is difficult to adjust the groove shape of the grindstone, the pitch of the grindstone, the positioning of the glass substrate and the grindstone, and the outer peripheral end is rounded (set as a round edge). Is extremely difficult.
Further, in the conventional processing method using a grindstone, the surface roughness (Rmax) of the outer peripheral end portion (side wall portion and chamfered portion) is about 20 μm, whereas it is obtained by blast processing used in this outer peripheral processing step. The surface roughness (Rmax) of the outer peripheral edge is 10 μm or less, and the surface roughness can be reduced to half or less. Similarly to the surface roughness, the depth of cracks generated on the surface of the outer peripheral edge by processing is less than half of the conventional processing method in the blast processing used in the outer peripheral processing step. Therefore, according to the blasting process used in the outer peripheral processing step, the risk of the outer peripheral end portion being chipped or the glass substrate being broken can be reduced as compared with the conventional method, and the machining allowance in the subsequent end surface polishing step is conventional. It is also possible to increase productivity by lowering than that.

なお、上記外周加工工程のブラスト加工によって外周端部を丸くする(ラウンドエッジとする)方法について述べたが、ブラスト加工によってガラス基板の内周端部あるいは外周端部を所望の端部形状に加工するようにしてもよい。所望の端部形状に加工するために、ガラス基板の端部から見たブラスト材の噴射方向を適宜調整してよい。
また、所望の端部形状に加工するために、加工前のガラス基板の端部のうち主表面と垂直な側壁部の一部を、ブラスト材の投射に耐えうる機械的強度を備えた部材によってマスキングすることによって、ガラス基板の端部のうちブラスト材によって投射される領域を限定するようにしてよい。この場合、ガラス基板の表側および裏側の2つの主表面の少なくともいずれか主表面の周縁部分に隣接する端部の一部がブラスト処理の対象となるため、加工後のガラス基板の端部は、両主表面に亘って全体的に丸くなるのではなく、その端部の一部のみが丸みを帯びたR形状の面取り部が形成される。
In addition, although the method of rounding the outer peripheral end by round blasting in the outer peripheral processing step (making it a round edge) has been described, the inner peripheral end or outer peripheral end of the glass substrate is processed into a desired end shape by blasting. You may make it do. In order to process into a desired end shape, the injection direction of the blast material viewed from the end of the glass substrate may be appropriately adjusted.
Moreover, in order to process into a desired end shape, a part of the side wall portion perpendicular to the main surface of the end portion of the glass substrate before processing is made of a member having mechanical strength that can withstand the projection of the blast material. By masking, the region projected by the blast material in the end portion of the glass substrate may be limited. In this case, since a part of the edge part adjacent to the peripheral part of at least one of the two main surfaces on the front side and the back side of the glass substrate is subjected to blasting, the edge part of the glass substrate after processing is Rather than being rounded as a whole over both main surfaces, an R-shaped chamfered portion is formed in which only a part of its end is rounded.

(5)端面研磨工程
次に、積層状態のままガラス基板の端面研磨が行われる。
端面研磨では、ガラス基板の内周端面及び外周端面をブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。このとき、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含むスラリーが用いられる。端面研磨を行うことにより、ガラス基板の端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいはキズ等の損傷の除去を行うことにより、サーマルアスペリティの発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができる。
前工程の外周加工工程によってガラス基板の外周端部は全体的に丸みを帯びた形状に加工されているが、本工程では、研磨ブラシの毛先が外周端部の丸みを帯びた面に追従して研磨することによって、丸みを帯びた面が鏡面研磨される。端面研磨工程が完了すると、ガラス基板の積層体を個々のガラス基板に分離する。
(5) End surface polishing step Next, the end surface of the glass substrate is polished in the laminated state.
In the end surface polishing, the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface of the glass substrate are mirror-finished by brush polishing. At this time, a slurry containing fine particles such as cerium oxide as free abrasive grains is used. By polishing the end face, removal of contamination such as dust, damage or scratches attached to the end face of the glass substrate can prevent the occurrence of thermal asperity and cause corrosion such as sodium and potassium. The occurrence of ion precipitation can be prevented.
The outer peripheral edge of the glass substrate is processed into a rounded shape as a whole by the outer peripheral processing step in the previous process, but in this process the tip of the polishing brush follows the rounded surface of the outer peripheral edge. Then, the rounded surface is mirror-polished by polishing. When the end surface polishing step is completed, the glass substrate laminate is separated into individual glass substrates.

(6)固定砥粒による研削工程
固定砥粒による研削工程では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いてガラス基板の主表面に対して研削加工を行う。研削による取り代は、例えば数μm〜100μm程度である。両面研削装置は、上下一対の定盤(上定盤および下定盤)を有しており、上定盤および下定盤の間にガラス基板が狭持される。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることにより、このガラス基板の両主表面を研削することができる。
(6) Grinding process with fixed abrasive grains In the grinding process with fixed abrasive grains, the main surface of the glass substrate is ground using a double-sided grinding device equipped with a planetary gear mechanism. The machining allowance by grinding is, for example, about several μm to 100 μm. The double-sided grinding apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and a glass substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate. And, by moving either the upper surface plate or the lower surface plate, or both, the glass substrate and each surface plate are moved relatively to grind both main surfaces of the glass substrate. Can do.

(7)第1研磨(主表面研磨)工程
次に、研削されたガラス基板の主表面に第1研磨が施される。第1研磨による取り代は、例えば数μm〜50μm程度である。第1研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去、表面凹凸(マイクロウェービネス、粗さ)の調整を目的とする。第1研磨工程では、研削工程と同様の構造の両面研磨装置を用いて、研磨液を与えながら研磨する。研磨液に含有させる研磨剤は、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒である。
(7) 1st grinding | polishing (main surface grinding | polishing) process Next, 1st grinding | polishing is given to the main surface of the ground glass substrate. The machining allowance by the first polishing is, for example, about several μm to 50 μm. The purpose of the first polishing is to remove scratches and distortions remaining on the main surface by grinding with fixed abrasive grains, and to adjust surface irregularities (microwaveness, roughness). In the first polishing step, polishing is performed using a double-side polishing apparatus having a structure similar to that in the grinding step while supplying a polishing liquid. The polishing agent contained in the polishing liquid is, for example, cerium oxide abrasive grains or zirconia abrasive grains.

なお、第1研磨工程では、ガラス基板の主表面の表面凹凸について、粗さ(Ra)を0.5nm以下とし、かつマイクロウェービネス(MW-Rq)を0.5nm以下とするように研磨を行う。ここで、マイクロウェービネスは、主表面全面の半径14.0〜31.5mmの領域における波長帯域100〜500μmの粗さとして算出されるRMS(Rq)値で表すことができ、例えば、ポリテック社製のModel−4224を用いて計測できる。
主表面の粗さは、JIS B0601:2001により規定される算術平均粗さRaで表され、0.006μm以上200μm以下の場合は、例えば、ミツトヨ社製粗さ測定機SV−3100で測定し、JIS B0633:2001で規定される方法で算出できる。その結果、粗さが0.03μm以下であった場合は、例えば、日本Veeco社製走査型プローブ顕微鏡(原子間力顕微鏡;AFM)ナノスコープで計測しJIS R1683:2007で規定される方法で算出できる。本願においては、1μm×1μm角の測定エリアにおいて、512×512ピクセルの解像度で測定したときの算術平均粗さRaを用いることができる。
In the first polishing step, the surface roughness of the main surface of the glass substrate is polished so that the roughness (Ra) is 0.5 nm or less and the micro waveness (MW-Rq) is 0.5 nm or less. Do. Here, the micro waveness can be expressed by an RMS (Rq) value calculated as a roughness of a wavelength band of 100 to 500 μm in an area of a radius of 14.0 to 31.5 mm on the entire main surface. It can measure using Model 4224 made from.
The roughness of the main surface is represented by the arithmetic average roughness Ra defined by JIS B0601: 2001. When the roughness is 0.006 μm or more and 200 μm or less, for example, the roughness is measured with a Mitutoyo Corporation roughness measuring machine SV-3100, It can be calculated by a method defined in JIS B0633: 2001. As a result, when the roughness is 0.03 μm or less, for example, it is measured with a scanning probe microscope (atomic force microscope; AFM) nanoscope manufactured by Japan Veeco, and calculated by the method defined in JIS R1683: 2007. it can. In the present application, the arithmetic average roughness Ra when measured at a resolution of 512 × 512 pixels in a 1 μm × 1 μm square measurement area can be used.

(8)化学強化工程
次に、第1研磨後の円環状のガラス基板は化学強化される。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム(60重量%)と硫酸ナトリウム(40重量%)の混合液等を用いることができる。化学強化工程では、化学強化液を例えば300℃〜400℃に加熱し、洗浄したガラス基板を例えば200℃〜300℃に予熱した後、ガラス基板を化学強化液中に例えば3時間〜4時間浸漬する。
ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換されることで表層部分に圧縮応力層が形成され、ガラス基板が強化される。なお、化学強化処理されたガラス基板は洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水等で洗浄される。
(8) Chemical Strengthening Step Next, the annular glass substrate after the first polishing is chemically strengthened.
As the chemical strengthening solution, for example, a mixed solution of potassium nitrate (60% by weight) and sodium sulfate (40% by weight) can be used. In the chemical strengthening step, the chemical strengthening solution is heated to, for example, 300 ° C. to 400 ° C., and the cleaned glass substrate is preheated to, for example, 200 ° C. to 300 ° C., and then immersed in the chemical strengthening solution for, for example, 3 hours to 4 hours. To do.
By immersing the glass substrate in the chemical strengthening solution, the lithium ions and sodium ions on the surface layer of the glass substrate are respectively replaced with sodium ions and potassium ions having a relatively large ionic radius in the chemical strengthening solution. A compressive stress layer is formed on the glass substrate and the glass substrate is strengthened. Note that the chemically strengthened glass substrate is cleaned. For example, after washing with sulfuric acid, it is washed with pure water or the like.

(9)第2研磨(最終研磨)工程
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラス基板に第2研磨が施される。第2研磨による取り代は、例えば1μm程度である。第2研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第2研磨では例えば、第1研磨で用いた研磨装置を用いる。このとき、第1研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。
第2研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子(粒子サイズ:直径10〜50nm程度)が用いられる。
研磨されたガラス基板を中性洗剤、純水、IPA等を用いて洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
第2研磨工程を実施することは必ずしも必須ではないが、ガラス基板の主表面の表面凹凸のレベルをさらに良好なものとすることができる点で実施することが好ましい。第2研磨工程を実施することで、主表面の粗さ(Ra)を0.1nm以下かつ前記主表面のマイクロウェービネス(MW-Rq)を0.1nm以下とすることができる。
(9) Second Polishing (Final Polishing) Step Next, second polishing is performed on the glass substrate that has been chemically strengthened and sufficiently cleaned. The machining allowance by the second polishing is, for example, about 1 μm. The second polishing is intended for mirror polishing of the main surface. In the second polishing, for example, the polishing apparatus used in the first polishing is used. At this time, the difference from the first polishing is that the type and particle size of the free abrasive grains are different and the hardness of the resin polisher is different.
As the free abrasive grains used in the second polishing, for example, fine particles (particle size: diameter of about 10 to 50 nm) such as colloidal silica made turbid in the slurry are used.
The polished glass substrate is washed with a neutral detergent, pure water, IPA or the like to obtain a glass substrate for a magnetic disk.
Although it is not always essential to carry out the second polishing step, it is preferred that the second polishing step is carried out in that the level of surface irregularities on the main surface of the glass substrate can be further improved. By performing the second polishing step, the roughness (Ra) of the main surface can be set to 0.1 nm or less and the micro waveness (MW-Rq) of the main surface can be set to 0.1 nm or less.

[磁気ディスク]
以上の各工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板が作製される。この磁気ディスク用ガラス基板を用いて、磁気ディスクは以下のようにして得られる。
磁気ディスクは、例えばガラス基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層(磁気記録層)、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば基板を真空引きを行った成膜装置内に導入し、DCマグネトロンスパッタリング法にてAr雰囲気中で、基板主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばCrTi、下地層としては例えばCrRuを用いることができる。磁性層としては、例えばCoPt系合金を用いることができる。また、L10規則構造のCoPt系合金やFePt系合金を形成して熱アシスト磁気記録用の磁性層とすることもできる。上記成膜後、例えばCVD法によりCを用いて保護層を成膜し、続いて表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばPFPE(パーフルオロポリエーテル)をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
[Magnetic disk]
Through the above steps, a magnetic disk glass substrate is produced. Using this glass substrate for magnetic disk, a magnetic disk is obtained as follows.
A magnetic disk has a configuration in which, for example, at least an adhesion layer, an underlayer, a magnetic layer (magnetic recording layer), a protective layer, and a lubricating layer are laminated on the main surface of a glass substrate in order from the side closer to the main surface. .
For example, the substrate is introduced into a film forming apparatus that has been evacuated, and a film is sequentially formed from an adhesion layer to a magnetic layer on the main surface of the substrate in an Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method. For example, CrTi can be used as the adhesion layer, and CrRu can be used as the underlayer. As the magnetic layer, for example, a CoPt alloy can be used. It is also possible to form a CoPt-based alloy and FePt based alloy L 10 regular structure and magnetic layer for heat-assisted magnetic recording. After the above film formation, a magnetic recording medium can be formed by forming a protective layer using, for example, C 2 H 4 by a CVD method and subsequently performing nitriding treatment for introducing nitrogen into the surface. Thereafter, for example, PFPE (perfluoropolyether) is applied on the protective layer by a dip coating method, whereby a lubricating layer can be formed.

以下に、本発明を実施例によりさらに説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。   In the following, the present invention is further illustrated by examples. However, this invention is not limited to the aspect shown in the Example.

(1)溶融ガラスの作製
以下の組成のガラスが得られるように原料を秤量し、混合して調合原料とした。この原料を熔融容器に投入して加熱、熔融し、清澄、攪拌して泡、未熔解物を含まない均質な熔融ガラスを作製した。得られたガラス中には泡や未熔解物、結晶の析出、熔融容器を構成する耐火物や白金の混入物は認められなかった。
[ガラスの組成]
酸化物基準に換算し、モル%表示で、SiOを50〜75%、Alを1〜15%、LiO、NaO及びKOから選択される少なくとも1種の成分を合計で5〜35%、MgO、CaO、SrO、BaO及びZnOから選択される少なくとも1種の成分を合計で0〜20%、ならびにZrO、TiO、La、Y、Ta、Nb及びHfOから選択される少なくとも1種の成分を合計で0〜10%、有する組成からなるアルミノシリケートガラス
(1) Production of molten glass The raw materials were weighed and mixed to obtain a compounded raw material so that a glass having the following composition was obtained. This raw material was put into a melting vessel, heated and melted, clarified and stirred to produce a homogeneous molten glass free from bubbles and unmelted materials. In the obtained glass, bubbles, undissolved material, crystal precipitation, refractory constituting the melting vessel and platinum contamination were not recognized.
[Glass composition]
In terms of mol%, converted into oxide standards, SiO 2 is 50 to 75%, Al 2 O 3 is 1 to 15%, at least one component selected from LiO 2 , Na 2 O and K 2 O. 5 to 35% in total, 0 to 20% in total of at least one component selected from MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO, and ZrO 2 , TiO 2 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Aluminosilicate glass comprising a composition having a total of 0 to 10% of at least one component selected from Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 and HfO 2

(2)ガラス基板の作製
清澄、均質化した上記熔融ガラスをパイプから一定流量で流出するとともにプレス成形用の下型で受け、下型上に所定量の熔融ガラス塊が得られるよう流出した熔融ガラスを切断刃で切断した。そして熔融ガラス塊を載せた下型をパイプ下方から直ちに搬出し、下型と対向する上型および胴型を用いて、薄肉円盤状にプレス成形した。プレス成形品を変形しない温度にまで冷却した後、型から取り出してアニールする。その後、プレス成形により得られたガラス基板に対して、ラッピング加工を行った。ラッピング加工では、遊離砥粒としてアルミナ砥粒(#1000の粒度)を用いた。このようにして外径65.5mmのガラスディスクを得た。
(2) Production of glass substrate Melted glass that flows out from the pipe at a constant flow rate and is received by a lower mold for press molding so that a predetermined amount of molten glass lump is obtained on the lower mold. The glass was cut with a cutting blade. Then, the lower mold on which the molten glass block was placed was immediately carried out from below the pipe, and was press-formed into a thin disk shape using the upper mold and the barrel mold opposed to the lower mold. After the press-formed product is cooled to a temperature at which it does not deform, it is removed from the mold and annealed. Then, the lapping process was performed with respect to the glass substrate obtained by press molding. In the lapping process, alumina abrasive grains (# 1000 grain size) were used as free abrasive grains. In this way, a glass disk having an outer diameter of 65.5 mm was obtained.

(3)コアリング加工、およびチャンファリング加工(内周側のみ)
円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、円盤状ガラス素材の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とした(コアリング)。そして内周端面を#500のダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した(チャンファリング)。
(3) Coring and chamfering (only on the inner circumference side)
Using a cylindrical diamond drill, an inner hole was formed in the center of the disk-shaped glass material to form an annular glass substrate (coring). The inner peripheral end face was ground with a # 500 diamond grindstone and subjected to predetermined chamfering (chambering).

(4)外周加工工程
次に、ガラス基板の外周端部に対してブラスト材を投射して外周加工を施した。この工程では、スペーサとして厚さ50μmのアクリル系光硬化性樹脂をガラス基板間に塗布することでガラス基板間に介在させ、25枚のガラス基板の積層体を作製した。なお、スペーサ部の外径は、ガラス基板の外径と同じである。
その後、積層体に光を当てて樹脂を硬化させた。この積層体を図3に示した外周加工装置に装填して外周加工を行った。このとき、加工条件は以下とした。
・積層体の回転数:120rpm
・ブラスト材:WA#1000の溶融アルミナ
・噴射圧:0.5MPa
・噴射時間:120秒
・噴射口と積層体の外周端部までの距離:100mm
なお、ブラスト材を投射するノズルを積層体の積層方向に移動させて、ガラス基板の積層体中の位置にかかわらず各ガラス基板で取り代が均一となるようにした。
(4) Peripheral processing process Next, the blast material was projected with respect to the outer peripheral edge part of the glass substrate, and the peripheral process was given. In this step, an acrylic photo-curable resin having a thickness of 50 μm was applied as a spacer between the glass substrates to interpose between the glass substrates, thereby producing a laminate of 25 glass substrates. Note that the outer diameter of the spacer portion is the same as the outer diameter of the glass substrate.
Thereafter, the resin was cured by applying light to the laminate. This laminate was loaded into the peripheral processing apparatus shown in FIG. 3 to perform peripheral processing. At this time, the processing conditions were as follows.
・ Rotational speed of laminate: 120 rpm
・ Blast material: Molten alumina of WA # 1000 ・ Injection pressure: 0.5 MPa
・ Injection time: 120 seconds ・ Distance between the injection port and the outer peripheral edge of the laminate: 100 mm
In addition, the nozzle which projects a blast material was moved to the lamination direction of a laminated body, and the allowance was uniform in each glass substrate irrespective of the position in the laminated body of a glass substrate.

(5)端面研磨工程
次に、ガラス基板の積層体を端面研磨装置に装填し、研磨ブラシ(ナイロン繊維の毛を用いたロールブラシ)による端面研磨を行った。先ず、端面研磨装置内で積層体を固定して保持し、積層体の内周にセットした研磨ブラシを1000rpmで60分間回転させた。このときに使用するスラリーは、平均粒子径1μmの酸化セリウム(CeO)砥粒を10重量%、純水ろ過水(RO水)もしくは純水に混入し十分に攪拌して生成した。次に、積層体の外周にセットした研磨ブラシを3500rpmで30分間回転させた。外周の研磨についても、内周を研磨したときと同一のスラリーを使用した。
(5) End surface polishing process Next, the laminated body of the glass substrate was loaded into the end surface polishing apparatus, and the end surface was polished with a polishing brush (roll brush using nylon fiber bristles). First, the laminate was fixed and held in the end surface polishing apparatus, and the polishing brush set on the inner periphery of the laminate was rotated at 1000 rpm for 60 minutes. The slurry used at this time was produced by mixing 10% by weight of cerium oxide (CeO 2 ) abrasive grains having an average particle diameter of 1 μm with pure water filtered water (RO water) or pure water and stirring sufficiently. Next, the polishing brush set on the outer periphery of the laminate was rotated at 3500 rpm for 30 minutes. For the outer periphery, the same slurry as that used when the inner periphery was polished was used.

以上の各工程によって実施例のガラス基板を得た。
一方、上記外周加工工程の代わりに外周側のチャンファリングを行うことで従来例のガラス基板を得た。この外周側のチャンファリングでは、#500のダイヤモンド砥石によって外周端部を研削し、所定の面取り加工を施した。端面研磨工程は、実施例と従来例で同一である。
The glass substrate of the Example was obtained by the above steps.
On the other hand, the glass substrate of the prior art example was obtained by performing chamfering of the outer peripheral side instead of the said outer periphery processing process. In this outer chamfering, the outer peripheral end was ground with a # 500 diamond grindstone and subjected to a predetermined chamfering process. The end surface polishing step is the same between the example and the conventional example.

従来例と実施例のガラス基板の外周端部を200倍に拡大してビデオスコープで拡大して端部形状のプロファイルを観察した。従来例は、主表面と側壁部の間に40〜50度の角度で面取り部(チャンファ)が形成されていることが確認された。また、実施例は、表側と裏側の主表面にかけて全体として丸みを帯びたプロファイルが確認された。さらに、外周端部の面に傷(ヒビ、カケ等)が無いか観察したところ、従来例および実施例ともに特に傷(ヒビ、カケ等)は確認されなかった。
また、端面研磨工程前の実施例および従来例について、キーエンス社製レーザー顕微鏡(VK9700)を用いて従来例の外周端部の面取り部と実施例の外周端部を20倍に拡大して150μm角の領域について表面粗さを計測したところ、測定領域における最も高い点と最も低い点の距離は、従来例で20μm、実施例で9μmであった。クラック深さはこの距離と同等か、もしくはこの距離に比例すると考えられる。よって実施例ではクラック深さ及び研磨取り代を従来例の半分以下とすることができる。
なお、仮に砥石を使用してガラス基板の外周端部にラウンドエッジを形成できたとしても、その表面粗さは従来例と同等であると予想される。
The peripheral edge portions of the glass substrates of the conventional example and the example were magnified 200 times and magnified with a video scope, and the edge-shaped profile was observed. In the conventional example, it was confirmed that a chamfered portion (chamfer) was formed at an angle of 40 to 50 degrees between the main surface and the side wall portion. Further, in the example, a rounded profile was confirmed as a whole over the main surfaces on the front side and the back side. Furthermore, when the surface of the outer peripheral end portion was observed for scratches (cracks, cracks, etc.), no scratches (cracks, cracks, etc.) were found in both the conventional examples and the examples.
Moreover, about the Example before an end surface grinding | polishing process and a prior art example, the chamfered part of the outer peripheral edge part of a prior art example and the outer peripheral edge part of an Example are expanded 20 times using the Keyence Corporation laser microscope (VK9700), and a 150 micrometer square. When the surface roughness was measured for this area, the distance between the highest point and the lowest point in the measurement area was 20 μm in the conventional example and 9 μm in the example. The crack depth is considered to be equal to or proportional to this distance. Therefore, in the embodiment, the crack depth and the polishing allowance can be reduced to half or less of the conventional example.
Even if a round edge can be formed at the outer peripheral edge of the glass substrate using a grindstone, the surface roughness is expected to be equivalent to that of the conventional example.

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのは勿論である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs of this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, various improvement and change are carried out. Of course, you may do.

(磁気ディスク用ガラス基板)
10…主表面
15…内孔
20…外周端部
(外周加工装置)
70…噴射ノズル
70a…噴射口
80…回転駆動装置
81…載置台
82…回転シャフト
83…保持具
(Magnetic disk glass substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Main surface 15 ... Inner hole 20 ... Outer peripheral edge part (peripheral processing apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Injection nozzle 70a ... Injection port 80 ... Rotation drive device 81 ... Mounting stand 82 ... Rotating shaft 83 ... Holder

Claims (5)

対向する2つの主表面と、この主表面の間に介在する端部を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記2つの主表面の少なくともいずれかの主表面の周縁部分に隣接する前記端部の一部をブラスト処理することにより、所望の端部形状に加工することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having two opposing main surfaces and an end interposed between the main surfaces,
A glass substrate for a magnetic disk, which is processed into a desired end shape by blasting a part of the end portion adjacent to a peripheral portion of at least one of the two main surfaces. Manufacturing method.
円環状のガラス基板の外周端部を加工する外周加工工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記外周加工工程では、ガラス基板の外側からガラス基板の外周端部に向けてブラスト材を投射させることでガラス基板の外周端部を所望の形状に加工することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having an outer peripheral processing step of processing an outer peripheral end portion of an annular glass substrate,
In the outer periphery processing step, the outer peripheral end of the glass substrate is processed into a desired shape by projecting a blast material from the outer side of the glass substrate toward the outer peripheral end of the glass substrate. A method for manufacturing a substrate.
請求項1または2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
ブラスト処理により、前記端部部分の少なくとも一部を丸み形状に加工することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs of Claim 1 or 2, Comprising:
A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, wherein at least a part of the end portion is processed into a round shape by blasting.
請求項1または2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
ブラスト処理により、前記端部の一部に面取部を形成することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs of Claim 1 or 2, Comprising:
A method for producing a glass substrate for a magnetic disk, wherein a chamfered portion is formed on a part of the end portion by blasting.
請求項1〜4のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記外周加工工程では、ガラス基板を複数枚積層させた積層体に対してブラスト材を投射させることにより加工することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs described in any one of Claims 1-4,
The method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, characterized in that, in the outer peripheral processing step, the blast material is projected onto a laminated body in which a plurality of glass substrates are laminated.
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