JP2013140649A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板、及び化学強化用かご - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板の境界エッジにおいて、磁気ヘッドの浮上距離を乱す原因となるＯＤチップ等の部分的な表面凹凸の発生を抑制することができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板、及び化学強化用かごを提供する。
【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、ガラス素板の外側端部に形成されている少なくとも面取り面の研磨を行う工程と、この研磨の後、前記ガラス素板の主表面の研削を、固定砥粒を用いて行う工程と、研削した前記ガラス素板を、化学強化用かごに収容して化学強化処理を行う工程と、を有する。前記化学強化用かごは、前記ガラス素板の外側端部を支持する溝であって、前記溝の両側の側壁が前記主表面及び前記面取り面に対して凸となるように湾曲した溝により、前記ガラス素板を支持する。磁気ディスク用ガラス基板には、このガラス素板の主表面に、少なくとも磁性層が形成される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板、及び化学強化用かごに関する。

今日、パーソナルコンピュータ、ノート型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が内蔵されている。この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には、ガラス基板が他の金属基板等に比べて塑性変形をしにくい性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられる。

また、ハードディスク装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気ディスクには磁気記録の高密度化が図られている。例えば、磁性層における磁化方向を基板の面に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式を用いて、磁気記録情報エリアの微細化が行われている。これにより、１枚のディスク基板における記憶容量を増大させることができる。しかも、記憶容量の一層の増大化のために、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くして磁気記録情報エリアを微細化することも行われている。このような磁気ディスクの基板においては、磁性層の磁化方向が基板面に対して略垂直方向に向くように、磁性層が平らに形成される。このために、ガラス基板の表面粗さは可能な限り小さく形成されている。
また、磁気ヘッドの浮上距離が短いことによりヘッドクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害を引き起こし易い。これらの障害は磁気ディスクの主表面上の局部的な微小な凹凸の他に微細なパーティクル等の欠陥によっても発生するため、磁気ディスクの主表面の他に磁気ディスクの端面にある欠陥も可能な限り小さく、かつ少なくなるようにガラス基板は作製されている。なお、以降で説明する磁気ディスクの端面とは、磁気ディスク端部の半径方向に向く、すなわち主表面に対して垂直方向を向く側壁面と、磁気ディスク端部が面取りされている場合、面取り面を含む面をいう。例えば、後述する図１（ｃ）において、符号２Ａが側壁面、符号２Ｂが面取り面に対応する。

このような磁気ディスク用ガラス基板は、例えば、円板形状のガラスブランクを作製した後、ガラスブランクを磁気ディスク用ガラス基板のガラス素板として用いて、ラッピング、コアリング、チャンファリング、端面研磨、研削、第１研磨、化学強化、第２研磨、洗浄の各工程を行って所定の表面凹凸を有するガラス基板を作製する。
なお、上記化学強化の工程では、ガラス基板となる前の複数枚のガラス素板をガラス保持具に配置して、高温の化学強化液中に浸漬する。この化学強化の際に用いられるガラス素板を保持する保持具であって、ガラス基板にひびや割れの生じない保持具が知られている（特許文献１）。また、情報記録媒体用ガラス基板の化学強化用保持具として、
ガラス基板の歪みの発生を低減することができる化学強化用ホルダーが知られている（特許文献２）。当該化学強化用ホルダーでは、ガラス基板を支持する支持部材に側面視Ｕ字状の溝部が形成されている。

特開２０１０−１１３７８３号公報 特開２００３−１３７６０５号公報

ところで、磁気ヘッドの浮上距離に悪影響を与えないために、ガラス基板の主表面の表面凹凸は勿論、主表面とガラス基板の外周端面（面取り面）が接する外周の境界エッジまで表面凹凸が小さいことが望まれている。上記境界エッジに表面凹凸として点欠陥のように部分的に凹部や凸部が存在すると、磁性層の表面にもこの表面凹凸が反映されて、磁気ヘッドの浮上距離に悪影響を与えるからである。
しかし、ガラス基板を作製したとき、境界エッジ近傍では、部分的に点欠陥のような表面凹凸が存在し必ずしも目標どおりの面が形成されない場合がある。このようなガラス基板は、磁気ヘッドの浮上距離を乱す原因となる虞がある。

そこで、本発明は、ガラス基板の境界エッジにおいて、磁気ヘッドの浮上距離を乱す原因となる部分的な表面凹凸の形成を抑制することができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスク用ガラス基板を提供することを目的とする。

本発明者らは、磁気ディスク用ガラス基板の境界エッジを詳細に検討したところ、境界エッジに部分的に点状に欠ける微細な凹部の欠陥（以降、ＯＤチップという）が発生することを見出した。しかも、発明者らは、このＯＤチップは、化学強化工程で用いる保持具（化学強化用かご）の支持部がガラス基板の境界エッジが点接触して破損することによって生じる欠けであることを知見した。これにより、本発明者らは、下記発明を想到した。

本発明の一態様は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス素板の外側端部に形成されている少なくとも面取り面の研磨を行う工程と、
前記面取り面の研磨の後、前記ガラス素板の主表面の研削を、固定砥粒を用いて行う工程と、
研削した前記ガラス素板を、化学強化用かごに収容して化学強化処理を行う工程と、を有する。
前記化学強化用かごは、前記ガラス素板の外側端部を前記外側端部の両側から支持する溝であって、前記溝の両側の側壁が前記主表面及び前記面取り面に対して凸となるように湾曲した溝により、前記ガラス素板を支持する。

本発明の他の一態様は、前記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板の前記主表面に、少なくとも磁性層を成膜することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板である。
さらに、本発明の他の一態様は、ガラス素板を化学強化するために前記ガラス素板を収容する化学強化用かごである。
その際、前記ガラス素板は、外側端部に形成されている少なくとも面取り面の研磨を行った後、前記ガラス素板の主表面の研削を、固定砥粒を用いて行ったガラス板であり、
前記化学強化用かごは、前記ガラス素板の外側端部を前記外側端部の両側から支持する溝であって、前記溝の両側の側壁が前記主表面及び前記面取り面に対して凸となるように湾曲した溝により、前記ガラス素板を支持する。

上述の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板、及び化学強化用かごによれば、ガラス基板の境界エッジにおいて、磁気ヘッドの浮上距離を乱す原因となる部分的な表面凹凸の形成を抑制することができる。

（ａ）〜(ｃ)は、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板を用いて作製される磁気ディスクを説明する図である。 本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法のフローの一例を説明する図である。 本実施形態におけるガラス素板の端面研磨を説明する図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施形態のガラス素板の固定砥粒による研削を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の化学強化においてガラス素板を収納する化学強化用かごを説明する図である。 （ａ），（ｂ）は、ガラス基板の端部形状のダブオフ値の算出方法を概念的に説明する図である。

以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板、及び化学強化用かごについて詳細に説明する。
図１（ａ）〜(ｃ)は、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板を用いて作製される磁気ディスクを説明する図である。

（磁気ディスク及び磁気ディスク用ガラス基板）
図１（ａ）に示す、ハードディスク装置に用いる磁気ディスク１は、円環状のガラス基板２の主表面に、図１（ｂ）に示すように少なくとも磁性層（垂直磁気記録層）等を含む層３Ａ，３Ｂを成膜している。より具体的には、層３Ａ，３Ｂには、例えばガラス基板２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。
例えばガラス基板２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、ガラス基板の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。さらに、例えばＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、ＣｏＣｒＳｉＯ₂の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂・ＴｉＯ₂のグラニュラー磁性層等が形成される。上記成膜後、例えばＣＶＤ法によりＣ_２Ｈ_４を用いて保護層を成膜し、同一チャンバ内で、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（ポリ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が形成される。

磁気ディスク１は、図１（ｃ）に示すように、ハードディスク装置の磁気ヘッド４Ａ，４Ｂのそれぞれが、磁気ディスク１の高速回転、例えば７２００ｒｐｍの回転に伴って磁気ディスク１の表面から１０ｎｍ以下、例えば５ｎｍ浮上する。すなわち、図１（ｃ）中の距離Ｈが１０ｎｍ以下、例えば５ｎｍである。この状態で、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂは、磁性層に情報を記録し、あるいは読み出しを行う。この磁気ヘッド４Ａ，４Ｂの浮上によって、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂは、磁気ディスク１に対して摺動することなく、しかも近距離で磁性層に対して記録あるいは読み出しを行うので、磁気記録情報エリアの微細化と磁気記録の高密度化を実現する。
このとき、磁気ディスク１のガラス基板２の中央部から境界エッジ５まで、目標とする表面精度で正確に加工され、距離Ｈを１０ｎｍ以下に保った状態で磁気ヘッド４Ａ，４Ｂを正確に動作させることができる。
このような磁気ディスク１に用いるガラス基板２は、後述する工程を経て得られるが、ガラス基板２の主表面の表面粗さ、すなわち算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１）は０．１５ｎｍ以下、例えば０．０３〜０．１５ｎｍであることが、距離Ｈを１０ｎｍ以下に保って磁気ヘッド４Ａ，４Ｂを正確に動作させる上で好ましい。なお、算術平均粗さＲａは、ガラス基板２の表面の１μｍ×１μｍの計測エリアについて、原子間力顕微鏡を用いて２５６点×２５６点の計測を行うことにより得られる値である。

本実施形態における磁気ディスクに用いるガラス基板２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、アルカリアルミノシリケートガラス、アルカリ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ガラス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、アルカリ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。

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の組成は限定するものではないが、本実施形態のガラス基板２は好ましくは、酸化物基準に換算し、モル％表示で、
・ＳｉＯ_２：５０〜７５％、
・Ａｌ_２Ｏ_３：１〜２０％、
・ＬｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏから選択される少なくとも１種の成分：合計で１２〜３５％、
・ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分：合計で０〜２０％、
・ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＨｆＯ_２から選択される少なくとも１種の成分：合計で０〜１０％、
を有する組成からなるアルミノシリケートガラスである。なお、アモルファスのアルミノシリケートガラスであることが好ましい。
また、ガラス基板２は、円環状の薄板のガラス基板である。ガラス基板２のサイズは限定されないが、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に好適である。
以下、ガラス基板２の製造工程について説明する。図２は、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法のフローの一例を説明する図である。

（１）ガラスブランクの作製
板状のガラスブランクの作製（ステップＳ１０）では、例えばフロート法が用いられる。板状ガラスの作製では先ず、錫などの溶融金属の満たされた浴槽内に、溶融ガラスを連続的に流し入れることで例えば上述した組成の板状ガラスを得る。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のガラスブランクが切り出されて作製される。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板状のガラスブランクは、その表面の平坦度が十分に高いものとなる。
また、板状ガラスブランクの作製は、フロート法の他に、例えばプレス成形法を用いることもできる。プレス成形による板状のガラスブランクの作製では、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（ガラス塊）が供給され、下型と対向する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。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラスブランクが作製される。
なお、板状のガラスブランクは、上述した方法に限らず、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン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。フロート法やダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法などの公知の製造方法で作られた板状ガラスから、磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラスブランクが切り出されて作製される。
以下の工程については、プレス法で作製された円板状のガラスブランクの場合について記載する。

（２）コアリング工程
次に、円板状のガラスブランクを、磁気ディスク用ガラス基板のガラス素板として用いて、このガラス素板に対してコアリング工程が行われる（ステップＳ２０）。すなわち、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、円板状のガラス素板の中心部に内孔を形成することにより、円環状で板状のガラス素板がつくられる。

（３）ラッピング工程
次に、ガラス素板１２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（ステップＳ３０）。具体的には、ガラス素板１２の両面に上下からラップ定盤を押圧させ、上記遊離砥粒を含む研削液をガラス素板１２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素板を作製した場合には、作製後の主表面が精度高く形成されるので、このラッピング加工を省略してもよい。

（４）チャンファリング工程
コアリング工程の後、円板状のガラス素板の外側端部及び内側端部の面（外周端面及び内周端面）に面取り面を形成するチャンファリング工程が行われる（ステップＳ４０）。チャンファリング工程では、コアリング工程によって円環状に加工されたガラス素板の外周端面および内周端面に対して、例えば、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が施される。このチャンファリング工程により、ガラス素板の端部には、磁気ディスク端部の半径方向に向く、すなわち主表面に対して垂直方向を向く側壁面と、面取り面を含む面が外周端面、内周端面として形成される。

（５）端面研磨工程
次に、円環状のガラス素板の端面研磨（エッジポリッシング）が行われる（ステップＳ５０）。
端面研磨では、円環状のガラス素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、図３に示すように、スペーサ１０をガラス素板１２間に挟んで積層した複数のガラス素板１２を、研磨ブラシ１４を用いて研磨を行う。さらに、研磨に用いる研磨液は、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含む。端面研磨を行うことにより、ガラス素板１２の端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいは傷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、ＮａやＫ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。

（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、研削装置を用いて円環状で板状のガラス素板１２の両側の主表面に対して研削加工を行う（ステップＳ６０）。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円環状のガラス素板１２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、双方を移動操作することにより、円環状のガラス素板１２と各定盤とを相対的に移動させることで、固定砥粒によってガラス素板の両主表面を研削することができる。例えばダイヤモンド砥粒（粒子サイズ：直径１〜２０μｍ）を固定砥粒として用いたダイヤモンドシートが、ガラス素板１２と接触する上定盤及び下定盤の面に設けられて研削が行われる。研削量は（両面合わせて）１０〜２００μｍである。

図４（ａ）に示すようなガラス素板１２の主表面が固定砥粒により研削されて主表面の表層部分が除去されることにより、図４（ｂ）に示すように、ガラス素板１２の主表面と外周端面の面取り面とが接する境界エッジ１２ａ，１２ｂが角張って形成される。境界エッジ１２ａ，１２ｂを角張って形成するのは、主表面の中央部分の領域から外周の境界エッジ１２ａ，１２ｂまで、磁気ヘッドが目標とする距離浮上することができ、境界エッジ１２ａ，１２ｂまで、磁性層の書き込み、読み出しの動作を安定して行わせるためである。

（７）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、円環状のガラス素板１２の主表面に第１研磨が施される（ステップＳ７０）。第１研磨を行う研磨装置は、固定砥粒による研削と同様に、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円環状のガラス素板１２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、双方を移動操作することにより、円環状のガラス素板１２と各定盤とを相対的に移動させることで、各定盤に設けられた研磨パッドを用いて、ガラス素板の両主表面を研磨することができる。第１研磨は、この研磨装置を用いて遊離砥粒で行われる。研磨剤である遊離砥粒には、粒子サイズ（直径）が略０．５〜２．０μｍの酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の微粒子が用いられる。この粒子サイズは、（６）の研削に用いるダイヤモンド砥粒の粒子サイズに比べて小さい。第１研磨は、（６）の研削により主表面に残留した傷、歪みの除去、うねり、微小うねりの調整を目的とする。

（８）化学強化工程
次に、第１研磨後の円環状のガラス素板１２は化学強化される（ステップＳ８０）。化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０重量％）と硝酸ナトリウム（４０重量％）の混合液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜５００℃に加熱され、洗浄した複数のガラス素板１２が化学強化用かごに収容されて、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、複数のガラス素板１２が化学強化用かごに収容された状態で化学強化液中に、例えば１時間〜４時間浸漬される。このように、ガラス素板１２を化学強化液に浸漬することによって、ガラス素板１２の表層にあるＬｉイオン及びＮａイオンが、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいＮａイオン及びＫイオンにそれぞれ置換され、ガラス素板１２の表面に圧縮層が形成されることにより強化される。なお、化学強化処理された円環状のガラス素板１２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。
なお、ガラス素板１２を収納する化学強化用かごについては後述する。

（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素板１２に第２研磨が施される（ステップＳ９０）。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研磨と同様の構成の研磨装置を用いる。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、パッドの硬度が異なることである。パッドは、発泡ウレタン等のウレタン製研磨パッド、スエードパッド等が用いられる。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、研磨液に混濁させたシリカからなる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。この微粒子は、第１研磨で用いる遊離砥粒に比べて細かい。シリカからなるコロイダルシリカ等の微粒子が混濁した研磨液（スラリー）には、スラリーに対してシリカが例えば０．１〜４０質量％、好ましくは、３質量％〜３０質量％含むことが、研磨の加工効率を確保し、表面粗さを高める点で好ましい。

（１０）洗浄工程
研磨されたガラス素板１２は洗浄される（ステップＳ１００）。洗浄では、中性洗浄液あるいはアルカリ性洗浄液を用いた洗浄であることが、洗浄によってガラス表面に傷等の欠陥を形成せず、さらに表面粗さを粗くさせない点で好ましい。これにより、主表面の算術平均粗さＲａを０．１５ｎｍ以下、例えば０．０３〜０．１５ｎｍとすることができる。中性洗浄液の他に、純水、酸（酸性洗浄液）、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等を用いた複数の洗浄処理を施すこともできる。こうして、ガラス素板１２を洗浄することにより、磁気ディスク用ガラス基板２が作製される。

（化学強化用かご）
図５（ａ）〜（ｃ）は、ガラス素板１２を収納する化学強化用かご２０を説明する図である。化学強化用かご２０は、複数のガラス素板１２を並べて収容して化学強化液中に浸漬するために用いられる。化学強化用かご２０は、ステンレス製の側板２２，２４の間に３つのステンレス製の支持部材２６，２８，３０が設けられている。支持部材２６，２８，３０は、ガラス素板１２それぞれを所定位置に収容するように支持する。支持部材２６，２８，３０には、ガラス素板１２の外側端部を外側端部の両側から支持する溝３２が設けられている。溝３２の両側の側壁は、ガラス素板１２の主表面及び面取り面に対して凸となるように湾曲している。図５（ｂ）に示すように、溝３２内にガラス素板１２が位置決めされて、ガラス素板１２は化学強化用かご２０にて支持される。すなわち、ガラス素板１２は、支持部材２６，２８，３０それぞれの溝３２によって支持される。

溝３２の溝幅は最も狭いところでもガラス素板１２の板厚に対してわずかに大きくなるように溝３２が形成されている。また、ガラス素板１２の両側から支持する支持部材２６，２８の溝３２の溝底間の距離は、ガラス素板１２の直径より大きくなっている。これは、３００℃〜５００℃の化学強化液にガラス素板１２が浸漬されて、ガラス素板１２が熱膨張しても、化学強化処理後、化学強化用かご２０からガラス素板１２を容易に取り出せるようにするためである。したがって、図５（ｃ）に示すようにガラス素板１２が化学強化用かご２０に収容されたとき、３つの溝３２のいずれかにおいて奥行き方向及び幅方向に隙間ができるため、ガラス素板１２は、溝３２の底部に対して僅かに傾く。このとき、溝３２の側壁は、ガラス素板１２の主表面と接触し易くなる。溝３２の側壁は、湾曲しているので、ガラス素板１２の主表面が溝３２の側壁と接触し、さらにぶつかっても、ＯＤチップが発生する可能性は少なくなる。また、溝３２の側壁は湾曲しているので、ガラス素板１２が溝３２の側壁と接触する部分は変動するので、境界エッジ１２ａ，１２ｂの近傍でＯＤチップが発生し難い。すなわち、ガラス素板１２の最終製品形態であるガラス基板２の境界エッジ１２ａ，１２ｂにおいて、磁気ヘッドの浮上距離を乱す原因となる部分的な表面凹凸、すなわち上記ＯＤチップの発生を抑制することができる。また、本実施形態では、境界エッジ１２ａ，１２ｂが溝３２の側壁と接触してもよい。境界エッジ１２ａ，１２ｂが溝３２の側壁と接触し、あるいはぶつかっても、側壁は湾曲しているので、上記ＯＤチップは発生し難い。
このように、本実施形態は、上記ＯＤチップのような微細な欠けを抑制することができる。なお、ＯＤチップのような微細な欠けが発生し易い場合、製造するガラス基板の歩留まりに影響を与える大きな欠けも発生し易くなる。本実施形態は、ＯＤチップのような微細な欠けに比べて大きな欠けの発生も抑制するので製造するガラス基板の歩留まりの低下を抑制することができる。

なお、上述したように、ガラス素板１２の端面研磨を行った後、固定砥粒による研削を行うので、端面研磨の際にガラス素板１２の主表面を支持するとき主表面に傷が付いても、この傷を固定砥粒による研削で除去することができる。しかし、このような工程の順番では、ガラス素板１２の境界エッジ１２ａ，１２ｂが角張って形成されるので、従来の化学強化用かごに収容して化学強化を行う場合、境界エッジ１２ａ，１２ｂの欠け（ＯＤチップ）が発生しやすい。一方、ガラス素板１２の固定砥粒による研削の後、端面研磨を行った場合、境界エッジ１２ａ，１２ｂは角張らないので、化学強化用かごに収容して化学強化を行っても境界エッジ１２ａ，１２ｂの欠け（ＯＤチップ）が発生しにくい。しかし、境界エッジ１２ａ，１２ｂは丸まっている他、端面研磨時に主表面の端部形状がダレてしまう（ロールオフ傾向となる）ため、主表面の中央領域から境界エッジ１２ａ，１２ｂの端まで、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂによる読み取り、書き込みの機能を安定して行い難い。
本実施形態のように、化学強化用かご２０の溝３２がガラス素板１２の外側端部を外側端部の両側から支持し、この溝３２の両側の側壁がガラス素板１２の主表面及び面取り面に対して凸となるように溝３２の側壁を湾曲形状に形成することにより、ガラス素板１２の角張った境界エッジ１２ａ，１２ｂの欠け（ＯＤチップ）が発生し難くなる。しかも、境界エッジ１２ａ，１２ｂは角張っているので、境界エッジ１２ａ，１２ｂの端まで、磁気ヘッドによる読み取り、書き込みの機能が安定して行われる。

なお、今日、ガラス基板３の主表面の算術平均粗さＲａが０．１５ｎｍ以下になるように、主表面の表面加工精度が高く要求されている。このため、従来問題とはならなかったＯＤチップの発生が、ＤＦＨヘッド等の磁気ヘッド４Ａ，４Ｂにおいて問題となっている。本実施形態の方法は、このような問題に対して有効な解決手段となっている。

（実施例、比較例１，２）
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の効果を確認するために、上述した実施形態の製造方法を一部変更して外径６５ｍｍの磁気ディスク用のガラス基板２を種々作製した。作製したガラス基板２のガラス組成は、上述した本実施形態のガラス組成を満たす。

下記表１には、ガラス基板の製造方法の工程の順番と、化学強化用かごの溝の側壁の形状と、ＯＤチップの発生の有無と、ガラス基板の端部形状の評価結果を示している。ＯＤチップの発生の有無は、ビデオスコープにより検査し、ＯＤチップの有無を目視で評価した。

端部形状とは、ガラス基板の主表面のうち境界エッジを含む縁部において、境界エッジまで平坦に形成されているか否かを表す表面形状をいう。ここで、端部形状はダブオフ値を用いて評価した。図６（ａ），（ｂ）は、ダブオフ値の算出方法を概念的に説明するために、ガラス基板の端部の断面を拡大して表した図である。ダブオフ値を算出するためには、ガラス基板の中心点と、その中心点から外縁に向けて３０ｍｍ離れた主表面上の位置（Ｘ１とする。）と、その中心点から外縁に向けて３１．５ｍｍ離れた主表面上の位置（Ｘ２とする。）とが、図６（ａ），（ｂ）に示すように定義される（外径６５ｍｍのガラス基板の場合）。なお、ガラス基板の中心点とＸ１とＸ２は、ガラス基板を上から見たときには同一線上にある。このとき、Ｘ１とＸ２を結ぶ基準線Ｌに対して主表面が突出している場合には、ガラス基板の端部はロールオフ形状（図６（ａ）の場合）であり、その最大突出量をダブオフ値Ｄ（プラス値）とする。逆に、Ｘ１とＸ２を結ぶ基準線に対して主表面が凹んでいる場合には、ガラス基板の端部はスキージャンプ形状（図６（ｂ）の場合）であり、その最大凹み量をダブオフ値Ｄ（マイナス値）とする。ダブオフ値の測定には表面形状測定装置（Phase Shift社製、ＭｉｃｒｏＸＡＭ）を用いた。
１枚の円環状のガラス基板に対するダブオフ値の算出は以下のようにして行う。一方の面について９０度間隔で４点（Ｘ１とＸ２について４個の組合せ）のダブオフ値を算出し、得られた４個のダブオフ値のうち絶対値が最も大きい値をその面のダブオフ値（プラス値またはマイナス値である）とする。同様にして、他方の面についてもダブオフ値を算出する。そして、両面のダブオフ値の平均値を、そのガラス基板のダブオフ値（プラス値またはマイナス値である）とする。得られたガラス基板のダブオフ値が２１ｎｍ以下である場合、端部における主表面の表面形状は略平坦であるので、ガラス基板を合格と評価し、２１ｎｍより大きい場合、図６（ａ）のようなロールオフ形状が顕著となるので、ガラス基板を不合格と評価した。下記実施例、比較例１，２では、ダブオフ値Ｄはいずれも正であった。

実施例及び比較例１では、化学強化用かごの支持部材の溝の側壁を、主表面及び面取り面に対して凸となるように湾曲した形状とし、比較例２では、化学強化用かごの支持部材の溝の側壁を、溝底の面の垂直方向に対して傾めに傾斜した直線形状とした。一方、実施例及び比較例２の工程では、端面研磨の後、固定砥粒による研削を行い、比較例１の工程では、固定砥粒による研削の後、端面研磨を行った。実施例、比較例１，２では成形直後のガラスブランクの成形直後の板厚を１．１ｍｍとし、洗浄後のガラス素板１２の板厚を０．８ｍｍとした。その際、ラッピングにおける取り代は２００μｍとし、固定砥粒における取り代は６０μｍとし、第１研磨における取り代は３７μｍとし、第２研磨における取り代は３μｍとした。
表１より明らかなように、端面研磨の後、固定砥粒による研削を行い、かつ、化学強化用かごの支持部材の溝の側壁を、主表面及び面取り面に対して凸となるように湾曲した形状とすることで、ガラス基板の端部形状のダレがなく、ＯＤチップも発生しない、磁気ヘッド４Ａ，４Ｂに最適な磁気ディスク用ガラス基板２を作製できることがわかる。

以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板、及び化学強化用かごについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、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もちろんである。

１ 磁気ディスク
２ ガラス基板
２Ａ 側壁面
２Ｂ 面取り面
３Ａ，３Ｂ 層
４Ａ，４Ｂ 磁気ヘッド
５，１２ａ，１２ｂ 境界エッジ
１０ スペーサ
１２ ガラス素板
１４ 研磨ブラシ
２０ 化学強化用かご
２２，２４ 側板
２６，２８，３０ 支持部材
３２ 溝

Claims (5)

1. 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
   ガラス素板の外側端部に形成されている少なくとも面取り面の研磨を行う工程と、
   前記面取り面の研磨の後、前記ガラス素板の主表面の研削を、固定砥粒を用いて行う工程と、
   研削した前記ガラス素板を、化学強化用かごに収容して化学強化処理を行う工程と、を有し、
   前記化学強化用かごは、前記ガラス素板の外側端部を前記外側端部の両側から支持する溝であって、前記溝の両側の側壁が前記主表面及び前記面取り面に対して凸となるように湾曲した溝により、前記ガラス素板を支持する、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。
2. 前記溝の側壁は、前記ガラス素板の前記主表面と前記面取り面との間の境界エッジと接触するように湾曲している、請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
3. 前記磁気ディスク用ガラス基板の前記主表面の算術平均粗さＲａが０．１５ｎｍ以下である、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。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板の前記主表面に、少なくとも磁性層を成膜することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
5. ガラス素板を化学強化するために前記ガラス素板を収容する化学強化用かごであって、
   前記ガラス素板は、外側端部に形成されている少なくとも面取り面の研磨を行った後、前記ガラス素板の主表面の研削を、固定砥粒を用いて行ったガラス板であり、
   前記化学強化用かごは、前記ガラス素板の外側端部を前記外側端部の両側から支持する溝であって、前記溝の両側の側壁が前記主表面及び前記面取り面に対して凸となるように湾曲した溝により、前記ガラス素板を支持する、ことを特徴とする化学強化用かご。
   

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