JP2013122795A - 磁気ディスクガラス研磨用スラリー、該研磨用スラリーを用いた磁気ディスクガラス基板の製造方法及び磁気ディスクガラス基板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、研磨工程時にガラス板の外周側面が研磨用キャリアに含まれる繊維により損傷することを防止できる、磁気ディスクガラス研磨用スラリー、該研磨用スラリーを用いるガラス基板の製造方法及び磁気ディスクガラス基板を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、酸化セリウムを主成分とする粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリーであって、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子であり、且つチタニア、炭酸カルシウム、ベーマイト、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンから選ばれる少なくとも１の酸化物粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリー、該研磨用スラリーを用いる磁気ディスクガラス基板の製造方法及び磁気ディスクガラス基板に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は研磨工程で使用する磁気ディスクガラス研磨用スラリー、磁気ディスクガラス基板の製造方法及び磁気ディスクガラス基板に関する。

一般に、磁気ディスクガラス基板の製造ラインは、少なくとも以下の工程１〜工程７を含む。
（工程１）フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法などにより成形されたガラス板を、中央部に円形孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面および外周側面を面取り加工する。
（工程２）ガラス板の内周または外周の少なくとも一方の側面部および面取り部を端面研磨する。
（工程３）ガラス板の上下主平面を研磨加工する。
（工程４）ガラス板を精密洗浄する。
（工程５）洗浄されたガラス板を乾燥させる。
（工程６）乾燥したガラス板の欠陥を目視又は光学方式表面観察機により検査する。
（工程７）検査したガラス基板をガラス基板収納容器に収納して包装する。

少なくとも上記工程１〜工程７を含むガラス基板の製造ラインにより製造されたガラス基板は製品として出荷される。

上記工程３の研磨工程においては、研磨用キャリアが研磨装置の遊星歯車機構により回転（自転しながら公転）することで、研磨用キャリアの保持穴に挿入されたガラス板と研磨面との相対変位によりガラス板の主平面を研磨する（例えば、特許文献１参照）。

研磨用キャリアは、樹脂材により円盤状に成形されており、外周側面に研磨装置のサンギヤと、研磨装置の外周縁部に形成されたインターナルギヤとに噛合する複数の歯が形成されたギヤ部が設けられ、ギヤ部の内側平面に複数のガラス板保持穴が設けられている。

研磨工程においては、研磨液を研磨パッドの研磨面に供給しながらガラス板の主平面（上下面）を研磨しており、研磨用キャリアの各ガラス板保持穴に収納保持されたガラス板は、研磨用キャリアのギヤ部が研磨装置のサンギヤ及びインターナルギヤに噛合して回転する際に主平面が研磨される。このように研磨用キャリアは、ギヤ部による回転駆動力及びガラス板と研磨パッドとの間の相対運動によって生じる研磨抵抗を受けるため、樹脂材のみでは強度不足になる。研磨用キャリアの強度は、ガラス等の繊維を樹脂材に含浸して積層することで高められている。

また、研磨用キャリアに含まれる繊維は硬いので、特に繊維が研磨用キャリアのガラス板保持穴内にはみ出していると、ガラス板に繊維が接触してガラス板の外周側面を傷つけるという問題が発生する。

そのため、研磨用キャリアの製造工程では、繊維と樹脂材料とを含む複合材料を用いて研磨用キャリアを成型し、研磨用キャリア平面部に複数のガラス板保持穴を加工した後に、ガラス板保持穴の内周壁面をバリ取り加工している。これにより、ガラス板保持穴の内周壁面は、大きな凹凸の無い平滑面に形成されるため、ガラス板の外周側面における損傷がある程度抑制される。

特開２００８−６５２６号公報

上記従来の研磨用キャリアは、ガラス板保持穴の内周壁面にバリ取り加工を施しているが、ガラス板保持穴の内周壁面を平滑に加工しても、内周壁面と繊維とが同一面である。そのため、ガラス板の外周側面がガラス板保持穴の内周壁面に接触した際に研磨用キャリアに含まれる硬い繊維にも接触し、ガラス板の外周側面にキズが発生することを充分に防止できない。

また、研磨用キャリアの使用回数が増加するに伴いガラス板の外周側面がガラス板保持穴の内周壁面に接触する回数が増加すると、徐々に研磨用キャリアに含まれる繊維がガラス板保持穴の内周壁面からはみ出してガラス板の外周側面により強く接触し、ガラス板の外周側面にキズが発生しやすくなる。

また、研磨工程において、研磨用キャリアに含まれる繊維が擦られて微細な破片（例えば、ガラス粉）が発生すると、当該破片が研磨面に付着または研磨液に混入してガラス板の主平面を傷つけることがあった。

特に、研磨で用いる砥粒が平均粒子径０．１μｍφ以上の酸化セリウムの場合、研磨パッドとガラス板との間での摩擦係数が大きく、研磨用キャリアにガラス板が強く接触される。この為、酸化セリウムの濃度を小さくした場合、この現象が顕著に現れることが問題となっている。

したがって、本発明は上記事情に鑑み、研磨工程時にガラス板の外周側面が研磨用キャリアに含まれる繊維により損傷することを防止できる、磁気ディスクガラス研磨用スラリー、該研磨用スラリーを用いるガラス基板の製造方法及び磁気ディスクガラス基板の提供を目的とする。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
１．酸化セリウムを主成分とする粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリーであって、
酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子であり、且つチタニア、炭酸カルシウム、ベーマイト、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンから選ばれる少なくとも１の酸化物粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
２．磁気ディスクガラス研磨用スラリーのｐＨが８以上であり、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のｐＨ８以上におけるζ電位がマイナスである前項１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
３．酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子がチタニア、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンから選ばれる少なくとも１である前項１または２に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
４．酸化セリウムを主成分とする粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリーであって、
酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を含み、
酸化セリウムを主成分とする粒子および酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のｐＨ８以上におけるζ電位をマイナスとする分散剤を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
５．前記酸化セリウムを主成分とする粒子と、前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子との総固形分濃度が８質量％以上２０質量％以下である前項１〜４のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
６．前記酸化セリウムを主成分とする粒子濃度が３質量％以上１０質量％以下である前項１〜５のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
７．前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子が８未満のモース硬度をもつ酸化物の粒子である前項１〜６のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
８．前記酸化セリウムを主成分とする粒子の平均粒子径が前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径より大きく、且つ体積分布の累積分布において、酸化セリウムを主成分とする粒子のＤ５０から最大値の範囲と、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のＤ５０から最大値の範囲が交差せず、かつ酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のＤ５０から最大値が小さい値をとる前項１〜７のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
９．酸化セリウムを主成分とする粒子の平均粒子径が０．３μｍ以上２μｍ以下であり、前記研磨用スラリーに含有される酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径が０．１μｍ以上である前項１〜８のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
１０．ｐＨが８以上１２以下である前項１〜９のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
１１．前項１〜１０のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリーを用いる研磨工程を含むことを特徴とする磁気ディスクガラス基板の製造方法。
１２．前項１〜１０のいずれか１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリーとガラス繊維と樹脂材とを含む複合材料からなる研磨用キャリアとを用いてガラス板を研磨する工程を含む磁気ディスクガラス基板の製造方法。
１３．前記樹脂材が、エポキシ樹脂、アラミド樹脂およびフェノール樹脂から選ばれる少なくとも１を含む前項１２に記載の磁気ディスクガラス基板の製造方法。
１４．前項１２または１３に記載の磁気ディスクガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスクガラス基板であって、
外周側面は、最大径または縦横寸法が１０μｍ以上となる凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２以下である磁気ディスクガラス基板。
１５．主平面と、内周側面と、外周側面と、中央部の円形孔とを有する円盤形状である前項１４に記載の磁気ディスクガラス基板。

本発明の磁気ディスクガラス研磨用スラリーによれば、研磨用キャリアに形成されたガラス板保持穴の内周壁面から繊維がはみ出してきた場合でも、研磨工程時にガラス板保持穴に挿入されたガラス板の外周側面が損傷することを防止できる。

また、本発明の磁気ディスクガラス研磨用スラリーによれば、研磨用スラリーに含まれる酸化セリウムの濃度を下げた場合でもガラス板における傷の発生頻度が上がらないようにすることが可能である。

図１は、ガラス板の一実施例を示す斜視図である。 図２は、ガラス板の断面形状を示す断面斜視図である。 図３は、研磨用キャリアを示す図である。 図４は、本発明による研磨用キャリアが用いられる両面研磨装置の構成を示す正面図である。 図５は、研磨用キャリアを両面研磨装置に取付けた研磨工程を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、本明細書において、「磁気ディスクガラス」とは、磁気ディスクガラス基板になる前のガラス板をいう。

〔磁気ディスクガラス基板の構成、製造〕
図１はガラス板の一実施例を示す斜視図である。図１に示されるように、磁気ディスクガラス基板を製造する工程では、先ず、フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法で成形されたＳｉＯ_２を主成分とするガラス板を製作し、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの寸法のガラス板１０が得られるようにガラス板を加工する。ガラス板１０は、両主平面１１の中央部に円形孔１２を有する円盤状に形成され、内周側面１３と、外周側面１４とを有する。

図２はガラス板の断面形状を示す断面斜視図である。図２に示されるように、ガラス板１０の内周側面１３及び外周側面１４を面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５度の面取り部１５、１６のガラス板が得られるように加工を施す。その後、ガラス板１０の内周側面１３、外周側面１４及び内周面取り部１５、外周面取り部１６を、研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨して微細なキズを除去する。次いでガラス板１０の表面に付着した砥粒を洗浄し、除去する。

ガラス板１０の上下主平面１１を研磨する研磨方法としては以下の研磨方法がある。

本実施例の磁気ディスクガラスの研磨方法では、研磨装置の定盤の研磨面を、研磨用キャリアのガラス板保持穴に保持されたガラス板１０の主平面１１に押圧し、研磨液を研磨面とガラス板１０との間に供給すると共に、研磨用キャリアと研磨面とを相対的に動かしてガラス板１０の主平面１１を研磨する。

ここで、磁気ディスクガラスの研磨方法の具体例について説明する。

（Ｉ）研磨方法Ａとしては、研磨装置の定盤に装着した固定砥粒工具の研磨面と研磨液を用いてガラス板１０の主平面１１を研磨する固定砥粒研磨方法（固定砥粒研磨工程）がある。

（ＩＩ）研磨方法Ｂとしては、研磨装置の定盤の研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いてガラス板１０の主平面１１を研磨する遊離砥粒研磨方法（遊離砥粒研磨工程）がある。

（ＩＩＩ）研磨方法Ｃとしては、研磨装置の定盤に装着した研磨パッドの研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いてガラス板１０の主平面１１を研磨する鏡面研磨方法（鏡面研磨工程）がある。

尚、上記研磨方法Ａ〜Ｃは、目的に応じて適宜選択される。例えば、ガラス板の板厚を揃える、ガラス板の平坦度を所望の値とするように研磨する場合は、アルミナ砥粒などの遊離砥粒を含む研磨液を用いてガラス板１０の上下主平面１１をラップ加工する上記研磨方法Ｂ、または固定砥粒工具と研磨液を用いてガラス板１０の上下主平面１１を研削加工する上記研磨方法Ａが適用される。

また、磁気ディスク用のガラス板１０の両主平面１１を、例えば、波長４０５ｎｍのレーザー光を用いて測定した６０ｎｍ〜１６０ｎｍの表面うねりｎＷａが０．３ｎｍ以下となるように研磨する場合は、上記研磨方法Ｃが適用される。

〔磁気ディスクガラス基板の製造工程〕
（形状加工工程）
フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法により成形されたガラス板を、中央部に円形孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する。

（端面研磨工程）
上記面取り加工したガラス板１０の外周側面１４と外周面取り部１６を研磨して、外周側面１４と外周面取り部１６のキズを除去し、鏡面にする（外周端面研磨）。外周端面研磨は、例えは研磨ブラシと砥粒を含有する研磨液を用いて行う。ガラス板１０の内周側面１３と内周面取り部１５も、鏡面となるように研磨することが好ましい（内周端面研磨）。

（固定砥粒研磨工程又は遊離砥粒研磨工程）
上記端面加工が終了したガラス板１０の上下主平面１１を、ダイヤモンド砥粒を含有する固定砥粒工具と研磨液、又はアルミナ砥粒を含有する研磨液とラップ定盤を用いて研磨加工する［前述した研磨方法Ａ（固定砥粒研磨工程）又は研磨方法Ｂ（遊離砥粒研磨工程）に相当する］。

（１次鏡面研磨工程〔以下、「１次研磨」という。〕）
ガラス板１０は、後述する両面研磨装置（図５を参照）により上下主平面１１が１次研磨される。１次研磨工程では、例えば、研磨具として硬質ウレタン製の研磨パッドと、酸化セリウムを主成分とする砥粒を含有する研磨液とを用いる（前述した研磨方法Ｃ（鏡面研磨工程）に相当する）。

１次研磨終了後のガラス板１０は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、平均粒子直径が酸化セリウムを主成分とした研磨液とを用いて上記両面研磨装置により上下主平面１１を２次研磨する。

（３次鏡面研磨工程〔以下、「３次研磨」という。〕）
２次研磨終了後のガラス板１０は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、コロイダルシリカを含有する研磨液を用いて上記両面研磨装置により上下主平面１１が３次研磨される。３次研磨では、一次粒子の平均粒子直径が２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカを主成分とする研磨液を用いてガラス板１０の上下主平面１１を研磨して仕上げる。

（洗浄、乾燥工程）
３次研磨が終了したガラス板１０は、洗剤によるスクラブ洗浄、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、および純水に浸漬した状態での超音波洗浄を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥される。

（検査工程）
上記洗浄および乾燥を施したガラス板１０は、ガラス板１０の上下主平面１１のキズなどの欠陥の有無またはガラス板１０の形状特性を検査し、検査に合格したものが製品として出荷される。

〔磁気ディスクガラス研磨用スラリーの構成〕
本発明の磁気ディスクガラス研磨用スラリーは、１次研磨および２次研磨について、ガラス繊維と樹脂材とを含む複合材料からなる研磨用キャリアを用いる場合に好適に用いられる。前記樹脂材は、エポキシ樹脂、アラミド樹脂およびフェノール樹脂から選ばれる少なくとも１を含むことが好ましい。

本発明の磁気ディスクガラス研磨用スラリー（以下、「本発明の研磨用スラリー」ともいう）は、酸化セリウムを主成分とする粒子、酸化セリウムを含まない酸化物粒子（「酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子」ともいう）、及び水を含む。

本発明の研磨用スラリーは、さらに、粒子の分散性を付与する分散剤、ガラス板または研磨パッドとの濡れ性を改善させる目的で界面活性剤、ｐＨを調整する為の酸またはアルカリなどのｐＨ調整剤を含んでもよい。

（酸化セリウムを主成分とする粒子）
本発明の研磨用スラリーには酸化セリウムを主成分とする粒子が含まれる。「酸化セリウムを主成分とする粒子」とは、粒子における酸化セリウムの含有量が５０質量％以上である粒子をいう。酸化セリウムを主成分とする粒子としては、例えば、一般的にガラス研磨用として市販されているランタニウムとフッ素を含む粒子、ランタニウムのみを含む粒子、または純セリアが挙げられる。

研磨レートの観点から考えると、研磨用スラリーにおける酸化セリウムを主成分とする粒子（固形分）の濃度は３質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。３質量％以上とすることにより、十分なレートを得ることができる。

酸化セリウムを主成分とする粒子の平均粒子径は、０．３μｍ以上２μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましい。０．３μｍ以上とすることにより、研磨レートを向上することができる。また、２μｍ以下とすることにより、研磨用スラリーにおける酸化セリウムを主成分とする粒子の分散性を維持し易いため好ましい。なお、平均粒子径は実施例で後述する方法により測定する。

（酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子）
本発明の研磨用スラリーには酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子が含まれる。酸化セリウムを主成分とする粒子を含む研磨用スラリーに、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を添加することで、研磨用スラリーの粘度を高めて、ガラスの端面と研磨用キャリアのホールの内周部分との接触確率を下げることが可能になり、ガラス外周部の傷を低減することが出来るようになる。

酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子としては、研磨に寄与する酸化セリウムを主成分とする粒子の分散性を悪化させない、また、研磨の邪魔になるような作用（遮蔽効果、またはガラスに吸着する効果）がない酸化物粒子であることが好ましい。また、粒子の硬度が一般的なガラスの硬度と同等か、それ以下であることが好ましい。

酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子は、好ましくはｐＨ８以上、より好ましくはｐＨ８〜１２の溶液中でζ電位がマイナスである酸化物粒子であることが好ましい。このような酸化物粒子としては、チタニア、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンが挙げられる。

酸化セリウムはｐＨ８以上でζ電位がマイナスであることから、同じマイナス電位を持つ酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を研磨用スラリーに含有させることで、酸化セリウムを主成分とする粒子と酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子とがお互いに反発し、凝集沈殿するのを抑制し、研磨用スラリーの分散性が悪化するのを防ぎ、研磨工程時にガラス板保持穴に挿入されたガラス板の外周側面が損傷することを防止できる。

また、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子としては、酸化セリウムを含む粒子と共通の分散剤を使用できる粒子であれば、なおよい。

遮蔽効果を小さくする為には、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径が酸化セリウムを主成分とする粒子の平均粒子径より小さいことが好ましい。

また、レーザー散乱法を用いた測定装置（例えば、日機装製ＭＴ３３００−ＥＸ２または堀場製作所製ＬＡ９５０）を用いて測定した場合の粒度分布曲線が、酸化セリウムを主成分とする粒子を測定した場合の粒度分布曲線を大粒径側に超えないことがより好ましい。

すなわち、体積分布の累積分布において、横軸を粒子径、縦軸を頻度とした場合、酸化セリウムを主成分とする粒子のＤ５０から最大値の範囲と、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のＤ５０から最大値の範囲が交差せず、かつ酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のＤ５０から最大値が小さい値をとることが好ましい。

ガラス面を研磨する際に、研磨能力が酸化セリウムを主成分とする粒子より低い、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径を小さくすることにより、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子が酸化セリウムを主成分とする粒子とガラス板との接触を妨げることなく、ガラス板を研磨することができる。

酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましい。０．１μｍ以上とすることにより、研磨用スラリーにおける分散状態を維持し易いため好ましい。

酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の硬度については、研磨されるガラスまたは酸化セリウムを含む粒子より柔らかいものが好ましい。一般的なガラスはモース硬度が７〜８であることから、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子は、硬度は８未満である酸化物の粒子であることが好ましい。酸化アルミニウムおよびジルコニアに関しては、モース硬度が９であり不適である。

研磨されるガラスよりも粒子の硬度を低くすることにより、ガラスに傷が入りにくくなり、好ましい。また、酸化セリウムを主成分とする粒子より酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の硬度を低くすることにより、酸化セリウムを主成分とする粒子により形成される良質な研磨面を荒らすのを抑制できるため好ましい。

このような硬度に係る条件を満たす粒子としては、チタニア、炭酸カルシウム、ベーマイト、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンから選ばれる少なくとも１の粒子を含む粒子が挙げられる。

研磨用スラリー中にガラス成分が混入し、溶解度を超えるとゲルとなり、該ゲルが研磨パッドの目詰まりを促進するか、または研磨砥粒の周りに付着して研磨レートを低下させるなど、研磨に悪影響を及ぼす。酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子としてシリカ系の粒子を用いるとシリカ系の粒子は、該ゲルが成長する核となるおそれがあることから、シリカ系以外の粒子を用いることが好ましい。

研磨用スラリーにおける前記酸化セリウムを主成分とする粒子と、前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子との総固形分濃度は８質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、８質量％以上１２質量％以下であることがより好ましい。前記酸化セリウムを主成分とする粒子と、前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子との総固形分濃度を８質量％以上とすることにより粘度が上がり端面のダメージを抑制できる。また、２０質量％以下とすることにより、スラリーの分散を維持しやすい。

（分散剤）
本発明の研磨用スラリーは、酸化セリウムを主成分とする粒子と酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子とのｐＨ８以上におけるζ電位をマイナスとする分散剤を含むことが好ましい。特にベーマイトの粒子を含む場合はそのような分散剤を含有することが好ましい。

このような分散剤を研磨用スラリーに含有させることで、酸化セリウムを主成分とする粒子と酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子とのｐＨ８以上におけるζ電位のマイナスの電荷を大きくし、研磨用スラリーにおける分散性を向上することができる。

なお、研磨用スラリーに含まれる研磨砥粒のζ電位をマイナスとする理由としては、ガラスの研磨のメカニズムとして、ガラス表面のＳｉ−ＯＨと酸化セリウム表面のＣｅ−ＯＨとがこすれてＳｉ−Ｏ−Ｃｅの結合を作り、ガラスのＳｉが抜かれて、ガラス表面が研磨される。そのため、研磨砥粒表面およびガラス表面のζ電位をマイナスとしておくことが好ましい。

分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸塩、ポリスルフォン酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体の塩、クエン酸塩または２リン酸塩が挙げられる。酸化セリウムを主成分とする粒子と酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の種類により、適宜好ましい種類の分散剤を研磨用スラリーに添加することが好ましい。

研磨用スラリーに酸化セリウムが含まれる場合の分散剤としては、ポリアクリル酸塩、ポリスルフォン酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体の塩、クエン酸塩、または２リン酸塩が好ましい。

研磨用スラリーにチタニアが含まれる場合の分散剤としては、ポリアクリル酸塩、またはアクリル酸−マレイン酸共重合体の塩が好ましい。

研磨用スラリーに炭酸カルシウムが含まれる場合の分散剤としては、ポリアクリル酸塩、ポリスルフォン酸塩、またはアクリル酸−マレイン酸共重合体の塩が好ましい。

研磨用スラリーにベーマイトが含まれる場合の分散剤としては、ポリアクリル酸塩、ポリスルフォン酸塩、またはアクリル酸−マレイン酸共重合体の塩が好ましい。

研磨用スラリーに酸化亜鉛が含まれる場合の分散剤としては、ポリアクリル酸塩、またはアクリル酸−マレイン酸共重合体の塩が好ましい。

研磨用スラリーに２酸化マンガンまたは３酸化２マンガンが含まれる場合の分散剤としては、ポリアクリル酸塩、ポリスルフォン酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体の塩、クエン酸塩、または２リン酸塩が好ましい。

研磨用スラリーに添加する分散剤の量は、酸化物粒子全部を１００質量部として、０．１質量部以上２質量部以下であることが好ましい。０．１質量部以上とすることにより、ｐＨ８以上において酸化セリウムを主成分とする粒子と酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子とのζ電位をマイナスとすることができる。また、２質量部以下とすることにより、分散剤が凝集剤として機能するのを抑制することができる。

〔両面研磨装置の構成〕
図３は、研磨用キャリアを示す図であり、図４は研磨用キャリアが用いられる両面研磨装置の概略構成を示す正面図であり、図５は、研磨用キャリアを両面研磨装置に取付けた研磨工程を示す斜視図である。

図４に示されるように、両面研磨装置２００は、複数のガラス板の上主平面及び下主平面を同時に研磨するように構成されており、基台２２０と、上定盤２０１と、下定盤２０２と、昇降機構２０８とを有する。基台２２０の上部には、下定盤２０２が回転可能に支持されており、基台２２０の内部には、上定盤２０１を駆動する定盤駆動モータが取り付けられている。

上定盤２０１は、下定盤２０２の上方に対向配置され、研磨用キャリア２０Ａ（又は研磨用キャリア２０Ｂ）に保持された複数のガラス板１０の上主平面１１を研磨する上側研磨面１３０を有する。また、下定盤２０２は、研磨用キャリア２０Ａ（又は研磨用キャリア２０Ｂ）に保持された複数のガラス板１０の下主平面１１を研磨する下側研磨面１４０を有する。

昇降機構２０８は、基台２２０の上方に起立する門型のフレーム２０６により支持されており、ガラス板交換時に上定盤２０１を上昇させる昇降用シリンダ装置２０９を有する。昇降用シリンダ装置２０９は、フレーム２０６の中央に取り付けられている。昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２５４は、下方に延在しており、その下端部には上定盤２０１を支持する支持機構２０７が連結されている。

支持機構２０７は、下方に延在する支柱２０７ａと、上定盤２０１の上面に固定された固定ベース２０７ｂとを有する。固定ベース２０７ｂには、定盤駆動モータの回転軸１５０に設けられた溝２６２ａに結合されるロック機構２６０が設けられている。

ロック機構２６０は、溝２６２ａに結合されるロックピン２８１と、ロックピン２８１を固定ベース２０７ｂに連結する軸２８２とを有する。

上定盤２０１は、昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２５４の昇動作によりガラス板交換時に上昇し、研磨時には降下する。また、昇降機構２０８の昇降用シリンダ装置２０９、及び定盤駆動モータは、制御部２１０により制御される。

〔磁気ディスクガラスの研磨の作業手順〕
ここで、ガラス板の研磨の作業手順について説明する。
（手順Ａ１） 研磨用キャリア２０Ａを下側研磨面１４０上に装着する。そして、未研磨のガラス板１０をガラス板用の研磨用キャリア２０Ａの各ガラス板保持穴２１に挿入する。
（手順Ａ２） 次に、図４に示されるように、両面研磨装置２００の昇降用シリンダ装置２０９を作動させてピストンロッド２５４を降下させ、上定盤２０１の上側研磨面１３０を被研磨体であるガラス板１０の上主平面１１に当接させる。
（手順Ａ３） ロック機構２６０のロックピン２８１を、回転軸１５０の溝２６２ａに結合させる。この後は、駆動モータにより上定盤２０１及び下定盤２０２、サンギヤ２０３及びインターナルギヤ２０５を回転させて上記研磨用キャリア２０Ａの各ガラス板保持穴２１に挿入された各ガラス板１０の上、下主平面１１を同時に研磨する。
（手順Ａ４） ガラス板１０の研磨終了後、両面研磨装置２００の昇降用シリンダ装置２０９を作動させてピストンロッド２５４を上昇させ、上定盤２０１の上側研磨面１３０を研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）から離間させる。そして、各ガラス板１０を取出す。

前述した、固定砥粒研磨工程、遊離砥粒研磨工程、１次研磨工程〜３次研磨工程では、研磨条件（研磨パッドの種類、砥粒の種類、回転数、研磨時間など）を変えてそれぞれ上記手順１〜手順４を行う。
（手順Ａ５） ガラス板１０の研磨を終了したときは、両面研磨装置２００による研磨を停止し、各ガラス板を取出して洗浄して検査工程へ搬送する。

〔磁気ディスクガラス基板〕
上記の磁気ディスクガラス基板の製造方法により得られる本発明の磁気ディスクガラス基板の外周側面は、最大径または縦横寸法が１０μｍ以上となる凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２以下であることが好ましい。

前記凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２であることにより、端面部分にゴミがたまり発塵する恐れが小さくなくなる為好ましい。凹形状欠陥の数は実施例において後述する方法により評価する。

また、本発明の磁気ディスクガラス基板は、主平面と、内周側面と、外周側面と、中央部の円形孔とを有する円盤形状であることが好ましい。

以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

〔予察試験〕
（１）酸化セリウムを含む粒子のみで構成された研磨用スラリーの粘度測定
酸化セリウムを含む粒子のみで構成された研磨用スラリーにおいて、粒子（固形分）濃度を下げていくことで、研磨用キャリア内周部とガラス端面の接触が増えることから、ガラス端面の傷が増えるものと想定される。液物性としては、粘度が低下することでより接触しやすくなるものと考えられるため、粘度測定を実施した。

酸化セリウムを含む粒子としては、三井金属製のＥ３０を用いた。この粒子を２．５質量％〜１０質量％に各スラリーを調整し、粒子１００質量部に対して１質量部の割合になるようにクエン酸ナトリウムを添加し、２時間攪拌した。この時の分散粒径（Ｄ５０）は１．３７１μｍであった。この後、Ｌ型粘度計（ＴＯＫＩ製ＲＥ−８０Ｌ）を用いて２５℃で粘度を測定した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、研磨用スラリーの固形分濃度を下げることで、粘度が下がり、ガラス端面と研磨用キャリア内周部が接触しやすくなることがわかった。粘度と液膜とは相関があることから、粘度が高い研磨用スラリーの方が、研磨用キャリアの内周部分とガラス端面の接触が防ぐことが可能となる。

（２）酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を添加した場合の研磨用スラリーの粘度測定
酸化セリウムを含む粒子を５質量％に固定し、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を研磨用スラリーに添加することで、研磨用スラリーの粘度が上昇し、該研磨用スラリーを研磨工程に用いた際のガラス板への傷が付きにくくなる。

この現象を確認する為に各種酸化物粒子を添加し、あるいは添加なしとして研磨用スラリーの粘度を測定し、その効果を確認した。その結果を表２に示す。

表２において、分散粒子径（平均粒子径、Ｄ５０）は、日機装製ＭＴ３３００ＥＸＩＩにより測定した。また、添加した各種酸化物粒子のモース硬度は、チタニアは７、酸化亜鉛は４、ベーマイトは３．５、炭酸カルシウムは３、マンガン酸化物（３酸化２マンガン）は、４である。

表２に示すように、各種酸化物粒子を加えることにより、粘度が上昇し、ガラス端面と研磨用キャリア内周部との接触を抑える効果が発生すると考えられる。

〔研磨試験〕
モル％表示組成が概略、ＳｉＯ_２：６２％、Ａｌ_２Ｏ_３：１３％、ＭｇＯ：３％、ＴｉＯ_２：１％、ＺｒＯ_２：１％、Ｌｉ_２Ｏ：１１％、Ｎａ_２Ｏ：７％、Ｋ_２Ｏ：３％、であるガラス板から外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍのドーナツ状ガラス円板を切り出し、内周面および外周面をダイヤモンド砥石により研削加工し、上下主表面を酸化アルミニウム砥粒を用いてラッピングした。

次に、内外周の端面について幅０．１５ｍｍ、角度４５°の面取り部を設ける面取り加工を行った。面取り加工後、内外周の端面について、研磨材として酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用い、研磨具としてブラシを用いて、ブラシ研磨により鏡面加工を行った。

次に主表面の研磨を行った。研磨機は浜井産業製１６Ｂ研磨機（研磨用キャリアはガラスエポキシ）を用いた。硬質ウレタン樹脂製の研磨パッドを用い、表３に示す研磨用スラリーを循環させて研磨試験を行った。その後、ガラスを取り上げ、流水洗浄後、アルカリ洗剤を含む洗浄液で超音波洗浄を行い、再び流水洗浄を行った。その後、ガラス板を乾燥させた。

その後、光学顕微鏡によりガラス端面の単位面積当たり（例えば、１ｍｍ^２当たり）に発生した最大径または縦横寸法が１０μｍ以上のキズなどの凹形状欠陥をカウントした。ガラス板１０の外周側面１４において、大きさが１０μｍ以上となる凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２以下であれば、可（○）とした。結果を表３に示す。

表３に示すように、酸化セリウムを主成分とする粒子に加え、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子であり、且つｐＨ８以上でζ電位がマイナスである酸化物粒子（酸化チタンまたは酸化亜鉛）を含有する研磨用スラリーを用いてガラス板を研磨加工した実施例１および２は得られるガラスの端面における凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２以下であったのに対し、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を含有しない研磨用スラリーを用いてガラス板を研磨加工した比較例１は得られるガラスの端面における凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２超であった。

この結果から、酸化セリウムを主成分とする粒子に加え、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子であり、且つｐＨ８以上でζ電位がマイナスである酸化物粒子を含有する本発明の研磨用スラリーによれば、ガラス板の研磨工程時にガラス板保持穴に挿入されたガラス板の外周側面が損傷するのを抑制できることがわかった。

１０ ガラス板
１１ 主平面
１２ 円形孔
１３ 内周側面
１４ 外周側面
１５ 内周面取り部
１６ 外周面取り部
２０Ａ、２０Ｂ 研磨用キャリア
２１ ガラス板保持穴
２２ 保持部
２４ ギヤ部
１３０ 上側研磨面
１４０ 下側研磨面
１５０ 回転軸
２００ 両面研磨装置
２０１ 上定盤
２０２ 下定盤
２０３ サンギヤ
２０５ インターナルギヤ
２０６ フレーム
２０７ 支持機構
２０８ 昇降機構
２０９ 昇降用シリンダ装置
２１０ 制御部
２２０ 基台
２５４ ピストンロッド
２６０ ロック機構

Claims (15)

1. 酸化セリウムを主成分とする粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリーであって、
   酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子であり、且つチタニア、炭酸カルシウム、ベーマイト、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンから選ばれる少なくとも１の酸化物粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
2. 磁気ディスクガラス研磨用スラリーのｐＨが８以上であり、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のｐＨ８以上におけるζ電位がマイナスである請求項１に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
3. 酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子がチタニア、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、２酸化マンガンおよび３酸化２マンガンから選ばれる少なくとも１である請求項１または２に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
4. 酸化セリウムを主成分とする粒子を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリーであって、
   酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子を含み、
   酸化セリウムを主成分とする粒子および酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のｐＨ８以上におけるζ電位をマイナスとする分散剤を含む磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
5. 前記酸化セリウムを主成分とする粒子と、前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子との総固形分濃度が８質量％以上２０質量％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
6. 前記酸化セリウムを主成分とする粒子濃度が３質量％以上１０質量％以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
7. 前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子が８未満のモース硬度をもつ酸化物の粒子である請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
8. 前記酸化セリウムを主成分とする粒子の平均粒子径が前記酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径より大きく、且つ体積分布の累積分布において、酸化セリウムを主成分とする粒子のＤ５０から最大値の範囲と、酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のＤ５０から最大値の範囲が交差せず、かつ酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子のＤ５０から最大値が小さい値をとる請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
9. 酸化セリウムを主成分とする粒子の平均粒子径が０．３μｍ以上２μｍ以下であり、前記研磨用スラリーに含有される酸化セリウムを主成分とする粒子以外の酸化物粒子の平均粒子径が０．１μｍ以上である請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
10. ｐＨが８以上１２以下である請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリー。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリーを用いる研磨工程を含むことを特徴とする磁気ディスクガラス基板の製造方法。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気ディスクガラス研磨用スラリーとガラス繊維と樹脂材とを含む複合材料からなる研磨用キャリアとを用いてガラス板を研磨する工程を含む磁気ディスクガラス基板の製造方法。
13. 前記樹脂材が、エポキシ樹脂、アラミド樹脂およびフェノール樹脂から選ばれる少なくとも１を含む請求項１２に記載の磁気ディスクガラス基板の製造方法。
14. 請求項１２または１３に記載の磁気ディスクガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスクガラス基板であって、
    外周側面は、最大径または縦横寸法が１０μｍ以上となる凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ^２以下である磁気ディスクガラス基板。
15. 主平面と、内周側面と、外周側面と、中央部の円形孔とを有する円盤形状である請求項１４に記載の磁気ディスクガラス基板。

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