JP2015009315A - 研削／研磨用キャリア及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板の研削用あるいは研磨用キャリアにおいて、摩耗速度を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができるキャリア、及びこのキャリア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。【解決手段】キャリア３０の両側の主表面のそれぞれは、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層、あるいは樹脂骨格中にフッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層で覆われている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板の研削あるいは研磨に用いる研削／研磨用キャリア及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。

情報記録媒体の１つとして用いられる磁気ディスクには、従来より、ガラス基板が好適に用いられている。今日、ハードディスクドライブ装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。これに伴って、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が行われている。このような磁気ディスクに用いるガラス基板の寸法及び形状は目標通り精度高く作製されていることが好ましい。

ガラス基板の寸法及び形状を精度高く作製するために、ガラス基板の表面を研削及び研磨を行う。ガラス基板の研削及び研磨の処理では、２つの定盤間に挟まれて研削あるいは研磨されるガラス基板を、研削あるいは研磨中保持するための板状の研削用あるいは研磨用キャリアが用いられる。このキャリアには、ガラス基板を保持するための保持孔が設けられている。
従来、このキャリアとして、機械的強度及びコストの点からガラス繊維等に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂が広く用いられている。特に、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた層を複数層積層させた構成のキャリアが好適に用いられる。しかし、このキャリアでは、ガラス基板が研削あるいは研磨される他、キャリア自体も研削あるいは研磨とともに摩耗して行く。この摩耗は、定盤に固定砥粒を設け、ガラス板と固定砥粒との間にクーラントを供給しながら行う研削あるいは研磨の場合、大きい。このため、キャリアは、定期的に交換しなければならず、コストが増加する。また、摩耗によってキャリアから離脱した樹脂等の微粒子が、ガラス基板の主表面と擦れてガラス基板に微小欠陥を作る虞が高くなる。さらに、また、上記樹脂等の微粒子が、ガラス基板に強固に付着してガラス基板の汚染源になる虞が高くなる。

これに対して、研磨装置上盤と密着しにくく、ライントラブルによる被研磨物の不良を低減する被研磨物保持材が知られている（特許文献１）。具体的には、被研磨物保持材は、熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材１枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状体である。そして板状体の少なくともその表面層を、フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成する。熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂あるいはポリイミド等が用いられ、特にエポキシ樹脂が好適に用いられる。

また、シリコンウエハ研磨用のキャリアとして、キャリア本体の保持孔の内周に沿ってリング状の樹脂インサートを配置したものが知られている（特許文献２）。樹脂インサートとして、例えばアラミド樹脂が用いられる。

特開２００２−１０３２１０号公報 特開２０１０−３００１６号公報

しかしながら、表面層を、フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成した非研磨物保持材をキャリアとして用いて、固定砥粒を定盤に設けて研削あるいは研磨を行った場合、従来より用いるガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた層を複数層積層させた構成のキャリアに対して、キャリアの摩耗速度を低下させることはできず、キャリアの寿命を延ばすことはできなかった。また、キャリア本体の保持孔の内周の部分のみならず、それ以外の部分、すなわちキャリアの面全体に亘ってアラミド樹脂の層を形成したキャリアを用いても、従来から用いるガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた層を複数層積層させた構成のキャリアに対して、キャリアの寿命を伸ばすことはできなかった。

そこで、本発明は、研削用あるいは研磨用キャリアにおいて、摩耗速度を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができる、研削用あるいは研磨用キャリア及びこのキャリア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。

本願発明者は、上述した従来の問題を解決するために、鋭意検討したところ、クーラントあるいは研磨液がキャリアと定盤との間に介在するが、この介在するクーラントあるいは研磨液によってキャリアが定盤に張り付き易いか否かによって、摩耗速度に差が生じることを見出した。すなわち、キャリアが定盤に張り付き難いほど、キャリアと定盤との間の摩擦が発生し難く、その結果キャリアの摩耗が抑制されることを見出した。キャリアが定盤に張り付き難くするには、クーラントあるいは研磨液に対するキャリアの表層の親和性を小さくするほど有効であることも知見した。一般的に、クーラント及び研磨液の溶媒は水であるので、キャリアは撥水性を有することが好ましい。
さらに、キャリア表面に樹脂層を形成した場合、樹脂層の材料によって、研磨あるいは研削装置における定盤とキャリアとの間の摩擦力が異なることを知見した。そして、キャリア表面に熱可塑性樹脂を用いる場合、熱硬化性樹脂を用いる場合と比べて摩擦力が低くなることを知見した。
以上の知見より、本願発明者は、以下の発明を見出した。

すなわち、本発明の一態様は、円板状のガラス基板を２つの定盤で挟んで当該ガラス基板の主表面を研削または研磨する際に、当該磁気ディスク用ガラス基板を保持するための保持穴を有する研削／研磨用キャリアであって、前記研磨用キャリアの主表面は、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で形成されていることを特徴とする研磨用キャリアである。

また、本発明の別の態様も、円板状のガラス基板を２つの定盤で挟んで当該ガラス基板の主表面を研削または研磨する際に、当該磁気ディスク用ガラス基板を保持するための保持穴を有する研削／研磨用キャリアであって、前記研磨用キャリアの主表面は、樹脂骨格中にフッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層で形成されていることを特徴とする研削／研磨用キャリアである。

前記２つの態様のキャリアにおいて、前記樹脂層の厚さは、前記研削／研磨用キャリアの全体の厚さの０．１％以上であることが好ましい。また、前記樹脂層の厚さは、前記研削／研磨用キャリアの全体の厚さの５０％以下であることが好ましい。

前記樹脂層の、研削中あるいは研磨中に用いるクーラントあるいは研磨液に対する接触角は、３０度以上であることが好ましい。

前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、芳香族ポリエーテルケトン、非晶ポリアリレート、ポリスチレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンナフタレート、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも１種の樹脂である、ことが好ましい。

前記研削／研磨用キャリアは、基材に前記樹脂層が形成されており、前記基材は、樹脂を含浸したシート状の繊維基材を１層あるいは複数層積層して構成され、前記繊維基材の繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、液晶ポリマー繊維、ヘンプ繊維、バガス繊維、タルク繊維からなる群から選択された少なくとも１種の繊維である、ことが好ましい。

さらに、本発明の別の態様は、磁気ディスク用ガラス基板を製造する方法である。当該方法では、前記研削／研磨用キャリアと、前記２つの定盤を備えた研削用あるいは研磨用装置を用いてガラス主表面の研削または研磨を行う処理を含む、ことを特徴とする。

前記処理では、前記定盤の表面に設けられた固定砥粒により研削あるいは研磨が行われる、ことが好ましい。

前記処理時における前記定盤が前記ガラス基板を押圧する圧力は１０〜２００ｇ/ｃｍ²である、ことが好ましい。

上述の研削用あるいは研磨用キャリア及びこのキャリアを用いた磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、摩耗速度を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができる。

本実施形態のキャリアを用いる研削装置（両面研磨装置）の一例の分解斜視図である。 図１に示す研削装置の一例の断面図である。 本実施形態のキャリアの一例の断面図である。

以下、本発明の研削／研磨用キャリア及び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。

［研削装置／研磨装置］
本実施形態のキャリアを用いるガラス基板の研削装置及び研磨装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は、研削装置（両面研磨装置）の分解斜視図である。図２は、研削装置の断面図である。研磨装置についても研磨装置と同様の構成を有するので、研磨装置の説明は省略する。

図１に示すように、研削装置は、上下一対の定盤、すなわち上定盤４０および下定盤６０を有している。上定盤４０および下定盤６０の間に円環状のガラス基板Ｇが狭持され、上定盤４０または下定盤６０のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラス基板Ｇと各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス基板Ｇの両主表面を研削することができる。なお、ガラス基板と定盤との間には、研削液（クーラント）が供給される。以降、上定盤４０及び下定盤６０を総称して説明するとき、単に定盤という。

図１及び図２を参照して研削装置の構成をさらに具体的に説明する。
研削装置において、下定盤６０の上面および上定盤４０の底面には、多数の固定砥粒１０が貼り付けられている。図１では、多数の固定砥粒１０は便宜上シート状に記されている。固定砥粒１０には、例えば、樹脂で固めたダイヤモンド粒子を用いることができる。
キャリア３０は、円板状のガラス基板Ｇを２つの定盤で挟んでガラス基板Ｇの主表面を研削処理する際に、ガラス基板Ｇを保持するための保持穴を有する。具体的には、キャリア３０は、外周部に設けられて太陽歯車６１及び内歯車６２に噛合する歯部３１と、ガラス基板Ｇを収容し保持するための１または複数の保持穴３２とを有する。太陽歯車６１、外縁に設けられた内歯車６２および円板状のキャリア３０は全体として、中心軸ＣＴＲを中心とする遊星歯車機構を構成する。円板状のキャリア３０は、内周側で太陽歯車６１に噛合し、かつ外周側で内歯車６２に噛合するともに、ガラス基板Ｇ（ワーク）を１または複数を収容し保持する。下定盤６０上では、キャリア３０が遊星歯車として自転しながら公転し、ガラス基板Ｇと下定盤６０とが相対的に移動させられる。例えば、太陽歯車６１がＣＣＷ（反時計回り）の方向に回転すれば、キャリア３０はＣＷ（時計回り）の方向に回転し、内歯車６２はＣＣＷの方向に回転する。その結果、下定盤６０とガラス基板Ｇの間に相対運動が生じる。同様にして、ガラス基板Ｇと上定盤４０とを相対的に移動させてもよい。

上記相対運動の動作中には、上定盤４０がキャリア３０に保持されたガラス基板Ｇに対して（つまり、鉛直方向に）所定の圧力で押圧し、これによりガラス基板Ｇに対して固定砥粒１０が押圧される。また、図２に示すように、ポンプ（不図示）によってクーラントが、供給タンク７１から１または複数の配管７２を経由してガラス基板Ｇと固定砥粒１０との間に供給される。

キャリア３０の厚さは、ガラス板Ｇの厚さよりも薄いにもかかわらず、キャリア３０は、上定盤４０あるいは下定盤６０に擦れて磨耗していることを本願発明者は見出している。
この理由は、以下のように考えられる。すなわち、キャリアと定盤との間にはクーラントが存在するため、一般的にキャリアは定盤に張り付きやすくなっている。また、キャリアはワークであるガラス基板より薄いため、しなりやすい。このような状態で、太陽歯車６１及び内歯車６２から加えられる外力によりキャリアを回転運動させようとすると、キャリアは部分的に僅かに波打ち、上定盤４０あるいは下定盤６０に接触し易くなるので、キャリアと定盤が擦れて磨耗する、と考えられる。なお、キャリアが定盤に貼付き易いほど摩擦力は強くなり、磨耗が激しくなると考えられる。

このため、本実施形態のキャリア３０については、上定盤４０あるいは下定盤６０に張り付き難くすること、万一、キャリア３０が上定盤４０あるいは下定盤６０に張り付いても、張り付いた部分が解放される易くすること、さらに、上定盤４０あるいは下定盤６０に接触して擦れても、磨耗し難いこと、が望まれる。
このため、キャリア３０の両側の主表面のそれぞれは、熱可塑性樹脂の骨格中に、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層で覆われている。あるいは、キャリア３０の両側の主表面のそれぞれは、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で覆われている。なお、上述の熱可塑性樹脂の骨格中にフッ素が導入されるとは、樹脂の主鎖の部分に、あるいは、主鎖から派生した側鎖の部分に、フッ素が導入されることを含む。

図３は、キャリア３０の断面図である。キャリア３０は、５層からなり、両側の層は樹脂層３０ａである。すなわち、キャリア３０は、基材の両側の面に樹脂層３０ａが形成されている。樹脂層３０ａは、熱可塑性樹脂の骨格中に、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる層、あるいはフッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の層である。樹脂層３０ａで挟まれた内側の３層は、基材層３０ｂである。基材は、樹脂を含浸したシート状の繊維基材を３層積層して構成されている。本実施形態の基材は、基材層３０ｂを３層積層して構成されたものであるが、基材層３０ｂは１層あるいは２層、４層、５層、６層、７層等であってもよい。

ここで、研削に用いるクートラントは水を溶媒とした水溶液であるので、キャリア３０の表面の樹脂層３０ａは撥水性を有する。このため、キャリア３０と固定砥粒１０との間には、凝集して丸くなった微小液滴が一様に分布するので、キャリア３０が上定盤４０あるいは下定盤６０に張り付きにくい。万一、キャリア３０が上定盤４０あるいは下定盤６０に張り付いても、張り付いた部分の面積は小さく、また、その周囲には微小液滴が介在しているので、解放され易い。このため、キャリア４０の磨耗は低減される。樹脂層３０ａの、研削中のクーラント（あるいは研磨液）に対する接触角は、３０度以上であることが、撥水性を発揮させる点で好ましい。
本実施形態のキャリア３０の樹脂層３０ａには、フッ素を樹脂骨格中に導入した熱可塑性樹脂組成物あるいは熱可塑性樹脂が用いられる。これにより、後述する実施例及び比較例からわかるように、キャリア３０はフッ素を樹脂骨格中に導入した熱硬化性樹脂組成物あるいは熱硬化性樹脂を用いた場合に比べて優れた対磨耗性を発揮する。この理由は、以下のように考えられる。定盤とキャリアは、ガラス基板の研削中、上述したように局所的に接触して摩擦熱が発生するが、熱可塑性樹脂を樹脂層３０ａに用いた本実施形態の場合、樹脂層３０ａの形成後であっても局所的に発生した摩擦熱により樹脂層３０ａの表面は可塑状態になり、この可塑状態となった部分は、発生した摩擦力に対して微小変形することで摩擦力が分散する。これに対して、熱硬化性樹脂は、硬化しているので、キャリア３０の運動を妨げるような摩擦力を発生する。このため、キャリア３０における磨耗量は、熱可塑性樹脂を用いる場合の方が、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べて低減する。

キャリア３０の樹脂層３０ａに用いる熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、芳香族ポリエーテルケトン、非晶ポリアリレート、ポリスチレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンナフタレート、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも１種の樹脂であることが、上述した摩擦力を小さくする点で好ましい。この中でもポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミドあるいは超高分子ポリエチレンの樹脂が好適に用いられ、特に、ポリアミドあるいはポリアミドイミドの樹脂が好適に用いられる。この中でも、耐摩耗性のあるアラミド樹脂が上記熱可塑性樹脂として最適に用いられる。
また、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物として、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン（Ｃ₂Ｆ₄）とパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン（Ｃ₂Ｆ₄）とエチレン（Ｃ₂Ｈ₄）の共重合体）等が挙げられ、その中でもポリテトラフルオロエチレンを用いることが、クーラントあるいは研磨液と親和させない点で好ましい。
熱可塑性樹脂に含有するフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等が挙げられる。特に、撥水性付与の点で、ポリテトラフルオロエチレンが好適に用いられる。なお、フッ素樹脂の含有量は、１〜２０ｗｔ％とすることが好ましい。
また、基材層３０ｂにおける繊維基材の繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、液晶ポリマー繊維、ヘンプ繊維、バガス繊維、タルク繊維からなる群から選択された少なくとも１種の繊維であることが、キャリア３０が破損することなく機械的強度を確保する点で好ましい。その中でもガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、あるいはポリエチレン繊維、を好適に用いることができる。特に好適には、ガラス繊維あるいはアラミド繊維を用いることができる。基材層３０ｂに用いる樹脂は、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。その中でも、アラミド樹脂を用いることが、剛性を確保する点で好ましい。

また、樹脂層３０ａの厚さは、キャリア３０の全体の厚さの０．１％以上であることが好ましい。また、樹脂層３０ａの厚さは、キャリア３０の全体の厚さの５０％以下であることが好ましい。樹脂層３０ａの厚さがキャリア３０の全体の厚さの０．１％未満である場合、キャリア３０の機械的強度は向上するが、樹脂層３０ａの厚さが薄いため、磨耗によりキャリア３０として用いることのできる寿命は短くなる虞れがある。樹脂層３０ａの厚さがキャリア３０の全体の厚さの５０％より大きい場合、基材層３０ｂの厚さが薄くなるため、キャリア３０の機械的強度が低下する虞れがある。

図１，２に示す研削装置では、固定砥粒を上定盤４０あるいは下定盤６０に設けたものであるが、上定盤４０あるいは下定盤６０に研磨パッドを貼り付けて、ガラス基板Ｇと上定盤４０あるいは下定盤６０との間に研磨砥粒等を含み、水を溶媒とした水溶液からなるスラリーを供給してもよい。また、キャリア３０は研削装置の他に、ガラス基板Ｇを研磨する研磨装置に用いることもできる。
このようなキャリア３０を用いた研削装置さらには、この研削装置と略同様の構成をした研磨装置に用いて、以下に示すような磁気ディスク用ガラス基板の製造に好適に用いることができる。なお、研磨装置に用いる場合、上定盤４０あるいは下定盤６０に固定砥粒でなく研磨パッドが貼り付けられる。また、クーラントの代わりに、研磨砥粒を含んだ研磨液（スラリー）が用いられる。

（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の説明）
本実施形態の製造方法では、まず、一対の主表面を有する板状の磁気ディスク用ガラス基板の素材となるガラスブランクの成形処理が行われる。次に、このガラスブランクの粗研削処理が行われる。この後、ガラスブランクに形状加工処理及び端面研磨処理が施される。この後、ガラスブランクから得られたガラス基板に固定砥粒を用いた精研削処理が行われる。この後、第１研磨処理、化学強化処理、及び、第２研磨処理がガラス基板に施される。なお、本実施形態では、上記流れで行うが、上記処理がある必要はなく、これらの処理は適宜行われなくてもよい。以下、各処理について、説明する。

（ａ）ガラスブランクの成形処理
ガラスブランクの成形では、例えばプレス成形法を用いることができる。プレス成形法により、円形状のガラスブランクを得ることができる。さらに、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。これらの公知の製造方法で作られた板状ガラスブランクに対し、適宜形状加工を行うことによって磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラス基板が得られる。

（ｂ）粗研削処理
粗研削処理では、具体的には、ガラスブランクを、周知の両面研削装置に装着される保持部材（キャリア）に設けられた保持孔内に保持しながらガラスブランクの両側の主表面の研削が行われる。この時、上記記載のキャリアを用いてもよい。研磨材として、例えば遊離砥粒が用いられる。粗研削処理では、ガラスブランクが目標とする板厚寸法及び主表面の平坦度に略近づくように研削される。なお、粗研削処理は、成形されたガラスブランクの寸法精度あるいは表面粗さに応じて行われるものであり、場合によっては行われなくてもよい。

（ｃ）形状加工処理
次に、形状加工処理が行われる。形状加工処理では、ガラスブランクの成形処理後、公知の加工方法を用いて円孔を形成することにより、円孔があいた円盤形状のガラス基板を得る。その後、ガラス基板の端面の面取りを実施する。これにより、ガラス基板の端面には、主表面と直交している側壁面と、側壁面と主表面を繋ぐ面取り面（介在面）が形成される。

（ｄ）端面研磨処理
次にガラス基板の端面研磨処理が行われる。端面研磨処理は、研磨ブラシとガラス基板の端面との間に遊離砥粒を含む研磨液を供給して研磨ブラシとガラス基板とを相対的に移動させることにより研磨を行う処理である。端面研磨では、ガラス基板の内周側端面及び外周側端面を研磨対象とし、内周側端面及び外周側端面を鏡面状態にする。

（ｅ）精研削処理
次に、ガラス基板の主表面に精研削処理が施される。具体的には、固定砥粒を貼り付けた定盤を用い、図１，２に示し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を行う。具体的には、ガラス基板を、両面研削装置の保持部材であるキャリア３０に設けられた保持穴３２内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研削を行う。研削による取代量は、例えば１０μｍ〜２００μｍ程度である。このとき、上定盤４０あるいは下定盤６０がガラス基板Ｇを押圧する圧力は１０〜２００ｇ/ｃｍ²であることが、研削を効果的に行う点で好ましい。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、上定盤及び下定盤の表面に例えばダイヤモンドの砥粒を含む固定砥粒が貼り付けられている。砥粒として例えば平均粒径が５μｍ〜５０μｍの砥粒が用いられる。なお、砥粒としては、ダイヤモンド等の粒子や、複数の粒子をガラス、セラミック、金属、または樹脂などのバインダーで固めた凝集体を用いることができる。そして、例えば、それらの砥粒を樹脂などの支持材を用いて固定したペレットをシートに貼り付けたものを固定砥粒とすることができる。このような上定盤及び下定盤の間にガラス基板が狭持される。そして、クーラントを供給しつつ、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。
本実施形態の研削処理では、固定砥粒を含んだ研削面とガラス基板の主表面とを接触させてガラス基板の主表面を研削するが、遊離砥粒を用いた研削を行ってもよい。

（ｆ）第１研磨処理
次に、ガラス基板の主表面に第１研磨処理が施される。具体的には、ガラス基板の外周側端面を、上述したキャリアを備える両面研削装置と同様の構成の両面研磨装置のキャリアに設けられた保持穴内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研磨が行われる。第１研磨処理は、遊離砥粒を用いて、定盤に貼り付けられた研磨パッドを用いる。第１研磨は、例えば固定砥粒による研削を行った場合に主表面に残留したクラックや歪みの除去、あるいは、結晶化処理により主表面に生じた微小な表面凹凸の除去をする。取代量を上記範囲内とすることで、主表面端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の表面粗さ、例えば算術平均粗さＲａを低減することができる。
第１研磨に用いる遊離砥粒は特に制限されないが、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒などが用いられる。
研磨パッドの種類は特に制限されないが、例えば、硬質発泡ウレタン樹脂ポリッシャが用いられる。

（ｇ）化学強化処理
ガラス基板は適宜化学強化することができる。化学強化液として、例えば硝酸カリウム，硝酸ナトリウム、またはそれらの混合物を加熱して得られる溶融液を用いることができる。そして、ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層にあるガラス組成中のリチウムイオンやナトリウムイオンが、それぞれ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や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。
化学強化処理を行うタイミングは、適宜決定することができるが、化学強化処理の後に研磨処理を行うようにすると、表面の平滑化とともに化学強化処理によってガラス基板の表面に固着した異物を取り除くことができるので特に好ましい。また、化学強化処理は、必要に応じて行われればよく、行われなくてもよい。

（ｈ）第２研磨（鏡面研磨）処理
次に、化学強化処理後のガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨においても、第１研磨に用いる両面研磨装置と同様の構成を有する両面研磨装置が用いられる。こうすることで主表面の端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の粗さを低減することができる。第２研磨処理が第１研磨処理と異なる点は、遊離砥粒の種類が異なり及び粒子サイズが小さくなることと、研磨パッドの樹脂ポリッシャの硬度が軟らかくなることである。

第２研磨処理に用いる遊離砥粒として、例えばコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。研磨されたガラス基板を洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
第２研磨処理は、必ずしも必須な処理ではないが、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。このようにして、第２研磨の施されたガラス基板は磁気ディスク用ガラス基板となる。

このように、本実施形態におけるキャリアの両側の主表面のそれぞれは、熱可塑性樹脂の骨格中に、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層、あるいはフッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で覆われている。また、研削あるいは研磨に用いるクーラントあるいは研磨液は水を溶媒とした水溶液であるので、キャリアの表面の樹脂層は撥水性を有する。このため、上定盤及び下定盤と、キャリアとの間には、凝集して丸くなった微小液滴が一様に分布するので、キャリアが上定盤あるいは下定盤に張り付きにくい。キャリアが上定盤あるいは下定盤に張り付いても、張り付いた部分の面積は小さく、また、その周囲には微小液滴が介在しているので、解放され易い。このため、キャリアの磨耗は低減される。なお、樹脂層には、熱可塑性樹脂が用いられるので、樹脂層の形成後であっても局部的な摩擦熱により樹脂層の表面は可塑状態になるため、この可塑状態となった部分が、発生した摩擦力に対して微小変形することで摩擦力を分散させ、キャリアの運動を妨げるような摩擦力とはならない。これに対して、熱硬化性樹脂は、硬化しているので、キャリアの運動を妨げるような摩擦力を発生する。このため、キャリアにおける磨耗は、熱可塑性樹脂を用いる場合の方が、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べて低減する。

［実施例、従来例、比較例］
本実施形態の効果を確認するために、種々のキャリアを作製してキャリアの磨耗量を調べた。加工対象の磁気ディスク用ガラス基板は、２．５インチサイズで板厚が０．８ｍｍのガラス基板とした。
下記表１に示すキャリアを用いて、上述した（ｅ）精研削処理を行った。キャリアの基材層は全体で５層とし、上下の表面層として樹脂層を２層形成する場合は基材層を３層とし、表面層がない場合は基材層を５層とした。いずれのキャリアも１層あたりの厚みは０．１ｍｍとし、合計の板厚は０．５ｍｍとした。なお、実施例１と比較例において、フッ素樹脂の含有量は、１０ｗｔ％とした。
磨耗量は、ガラス基板の研削を所定回数行った後、キャリアの磨耗量を測定した。キャリアの磨耗量については、キャリアの厚さをキャリアの中心部および外周の２箇所で測定し、その平均値を、新品（未使用）時のキャリアの厚さから差し引いて求めた。
精研削処理では、上定盤４０及び下定盤６０に、ダイヤモンド粒子を樹脂で固めた固定砥粒を設けて、ガラス基板を押圧する圧力を１５０ｇ/ｃｍ²となるように荷重を設定して研削を行った。

従来例２のキャリアの磨耗量を基準として、各例の磨耗量を指数化（相対比較）した。下記表２は磨耗量の結果を示す。

表２より、実施例１，２における磨耗量は従来例２、比較例に対して優れていることがわかる。なお、比較例と従来例１では、精研削処理中にキャリアに異音が発生し、長期間使用できない問題が生じた。
このように、本実施形態のキャリアは、摩耗量を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができる。このため、磁気ディスク用ガラス基板における製造コストを抑えることができる。また、本実施形態のキャリアは撥水性を有するので、液滴によりキャリアが定盤に貼り付き難くなるので、例えば上定盤へのキャリアの貼りつきに伴ってガラス基板が上定盤に貼りつくことを防止できる。このため、研削あるいは研磨終了後、上定盤に貼りついたキャリアが下方に落下してガラス基板の主表面に傷等の不良欠陥をつくることを抑制できる。

以上、本発明の研削／研磨用キャリア及び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。

１０ 固定砥粒
３０ キャリア
３１ 歯部
３２ 保持穴
４０ 上定盤
６０ 下定盤
６１ 太陽歯車
６２ 内歯車
７１ 供給タンク
７２ 配管

Claims (9)

1. 円板状のガラス基板を２つの定盤で挟んで当該ガラス基板の主表面を研削または研磨する際に、当該磁気ディスク用ガラス基板を保持するための保持穴を有する研削／研磨用キャリアであって、
   前記研磨用キャリアの主表面は、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で形成されていることを特徴とする研削／研磨用キャリア。
2. 円板状のガラス基板を２つの定盤で挟んで当該ガラス基板の主表面を研削または研磨する際に、当該磁気ディスク用ガラス基板を保持するための保持穴を有する研削／研磨用キャリアであって、
   前記研磨用キャリアの主表面は、樹脂骨格中にフッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層で形成されている、ことを特徴とする研削／研磨用キャリア。
3. 前記樹脂層の厚さは、前記研削／研磨用キャリアの全体の厚さの０．１％以上である、請求項１又は２に記載の研削／研磨用キャリア。
4. 前記樹脂層の、研削中あるいは研磨中に用いるクーラントあるいは研磨液に対する接触角は、３０度以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の研削／研磨用キャリア。
5. 前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、芳香族ポリエーテルケトン、非晶ポリアリレート、ポリスチレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンナフタレート、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも１種の樹脂である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の研削／研磨用キャリア。
6. 前記研削／研磨用キャリアは、基材に前記樹脂層が形成されており、
   前記基材は、樹脂を含浸したシート状の繊維基材を１層あるいは複数層積層して構成され、
   前記繊維基材の繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、液晶ポリマー繊維、ヘンプ繊維、バガス繊維、タルク繊維からなる群から選択された少なくとも１種の繊維である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の研削／研磨用キャリア。
7. 磁気ディスク用ガラス基板を製造する方法であって、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の研削／研磨用キャリアと、前記２つの定盤を備えた研削用あるいは研磨用装置を用いてガラス主表面の研削または研磨を行う処理を含む、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。
8. 前記処理では、前記定盤の表面に設けられた固定砥粒により研削あるいは研磨が行われる、請求項７に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
9. 前記処理時における前記定盤が前記ガラス基板を押圧する圧力は１０〜２００ｇ/ｃｍ²である、請求項７または８に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
   

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