JP2015060614A - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】主表面の平滑な領域を従来に比して広く確保することが可能な情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】この情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板１に、第１主表面２、第２主表面３、内周端面４、および外周端面６に、０．５μｍ以上１２μｍ以下の深さを有する圧縮応力層１２を形成する工程と、ガラス基板１の第１主表面２および第２主表面３に対して、５μm以上４０μm以下の厚さの研磨処理を施して、第１主表面２および第２主表面３に形成された圧縮応力層１２を全て除去し、内周端面４および外周端面６にのみ圧縮応力層１２を残存させる工程とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

情報記録装置は、コンピューター等のさまざまな機器に内蔵されている。このような情報記録装置には、円盤状の情報記録媒体（磁気ディスクともいう）が搭載される。情報記録媒体は、ガラス基板と、ガラス基板の主表面上に形成された磁気記録層とを含んでいる。近年、スマートフォンおよびタブレット機器が普及している。情報記録装置には、より大きな記憶容量を有するものが求められ、情報記録媒体としては、より高い記録密度（たとえば６００Ｇｂｉｔ／平方インチ以上の記録密度）を有するものが求められている。

このような要求に応えるためには、たとえば、１枚の磁気ディスクが持つ記録可能な領域（磁気記録層）の面積を可能な限り大きくすることが必要となる。これを実現するためには、ガラス基板の外周端部のより近くにまで記録可能な領域を形成することが必要となる。しかしながら、ガラス基板の外周端部の付近は、主表面に対して面が盛り上がる隆起（スキージャンプ）や、主表面に対して面が下がるロールオフ（面だれ）が形成されやすいという実情がある。

特開２００９−１９９７２１号公報（特許文献１）には、基板表面における表面粗さ、微小うねりを所定の範囲・関係にする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が開示されている。特開２００９−１０４７０３号公報（特許文献１）には、化学強化処理による応力圧縮層を残しながら、基板端部の形状をコントロールすることのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が開示されている。

特開２００９−１９９７２１号公報 特開２００９−１０４７０３号公報

本出願の発明者らは、結晶化ガラスを用いた従来の製造方法を使用して３２．５ｍｍの半径を有する磁気ディスク（情報記録媒体）を作製した。この従来の製造方法は、ガラス基板に粗研磨処理を施した後に、そのガラス基板に化学強化処理を施すというものである。

磁気ディスクをハードディスクに組み込み、このハードディスクを用いてハードディスクリード／ライト試験を実施したところ、磁気記録層のうちの半径が３１．５ｍｍ以下の領域においては電磁変換特性に大きな問題はなかったが、３１．５ｍｍよりも外側の領域においてはリード／ライトエラーが多発し、記録領域として使用することは困難であることが分かった。

すなわち、結晶化処理が施されたガラス基板においては、結晶化処理を施すことで研磨レートが悪化するために研磨時間が増加し、その結果、ガラス基板の端面（内周端面および外周端面）のロールオフ（面だれ）が悪化し易くなることを、本出願の発明者らは知見した。

本発明は、主表面の平滑な領域を従来に比して広く確保することが可能な情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、情報記録媒体の作製に用いられる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、結晶化ガラスを用いて作製され、第１主表面、第２主表面、孔を規定する内周端面、および外周端面を有し、全体として円盤状のガラス基板を準備する工程と、上記ガラス基板に、上記第１主表面、上記第２主表面、上記内周端面、および上記外周端面に、０．５μｍ以上１２μｍ以下の深さを有する圧縮応力層を形成する工程と、上記ガラス基板の上記第１主表面および上記第２主表面に対して、５μm以上４０μm以下の厚さの研磨処理を施して、上記第１主表面および上記第２主表面に形成された圧縮応力層を全て除去し、上記内周端面および上記外周端面にのみ上記圧縮応力層を残存させる工程とを備える。

他の形態においては、上記研磨処理を行なった後の、上記ガラス基板の半径をｒ（ｍｍ）とし、ｒ（ｍｍ）−０．５（ｍｍ）の位置でのロールオフの値が、−１００ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。

他の形態においては、上記ガラス基板を準備する工程においては、直径が２０ｎｍ以下の結晶を含む結晶化ガラスを用いて作製された上記ガラス基板が準備される。

他の形態においては、上記ガラス基板は、スピネル系の結晶を含む結晶化ガラス、または、ＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む結晶化ガラスである。

他の形態においては、上記ガラス基板は、ガラス組成の範囲が、ＳｉＯ_２が、５４ｗｔ％以上６４ｗｔ％以下、Ａｌ_２Ｏ_３が、１２ｗｔ％以上２２ｗｔ％以下、Ｂ_２Ｏ_３が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、Ｎａ_２Ｏが、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、ＭｇＯが、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下、ＴｉＯ_２が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下である。

本発明によれば、主表面の平滑な領域を従来に比して広く確保することが可能な情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を得ることができる。

実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を使用することによって製造されたガラス基板を備える情報記録装置を示す斜視図である。 実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を使用することによって製造されたガラス基板を示す平面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 磁気記録層が形成された情報記録媒体用ガラス基板の平面図である。 応力圧縮層が形成されたガラス基板の断面図である。 第１および第２主表面に形成された応力圧縮層が取り除かれたガラス基板の断面図である。 図４中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を示すフローチャートである。 各実施例および各比較例のＨＤＤテスト結果を示す図である。 図６中のＸで囲まれた領域の部分拡大断面図である。 各実施例および各比較例において用いたガラス基板の組成を示す図である。

本発明に基づいた実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態］
（情報記録装置３０）
図１を参照して、情報記録装置３０について説明する。図１は、情報記録装置３０を示す斜視図である。情報記録装置３０は、実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板（以下、単にガラス基板ともいう）の製造方法によって製造されたガラス基板１を、情報記録媒体１０として備える。

具体的には、情報記録装置３０は、情報記録媒体１０、筐体２０、ヘッドスライダー２１、サスペンション２２、アーム２３、垂直軸２４、ボイスコイル２５、ボイスコイルモーター２６、クランプ部材２７、および固定ネジ２８を備える。筐体２０の上面上には、スピンドルモーター（図示せず）が設置される。

磁気ディスクなどの情報記録媒体１０は、クランプ部材２７および固定ネジ２８によって、上記のスピンドルモーターに回転可能に固定される。情報記録媒体１０は、このスピンドルモーターによって、たとえば数千ｒｐｍの回転数で回転駆動される。詳細は図４から図７を参照して後述されるが、情報記録媒体１０は、ガラス基板１に圧縮応力層１２（図５、図６参照）および磁気記録層１４（図７参照）が形成されることによって製造される。

アーム２３は、垂直軸２４回りに揺動可能に取り付けられる。アーム２３の先端には、板バネ（片持ち梁）状に形成されたサスペンション２２が取り付けられる。サスペンション２２の先端には、ヘッドスライダー２１が情報記録媒体１０を挟み込むように取り付けられる。

アーム２３のヘッドスライダー２１とは反対側には、ボイスコイル２５が取り付けられる。ボイスコイル２５は、筐体２０上に設けられたマグネット（図示せず）によって挟持される。ボイスコイル２５およびこのマグネットにより、ボイスコイルモーター２６が構成される。

ボイスコイル２５には所定の電流が供給される。アーム２３は、ボイスコイル２５に流れる電流と上記マグネットの磁場とにより発生する電磁力の作用によって、垂直軸２４回りに揺動する。アーム２３の揺動によって、サスペンション２２およびヘッドスライダー２１も矢印ＡＲ１方向に揺動する。ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の表面上および裏面上を、情報記録媒体１０の半径方向に往復移動する。ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッド（図示せず）はシーク動作を行なう。

当該シーク動作が行なわれる一方で、ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の回転に伴って発生する空気流により、浮揚力を受ける。当該浮揚力とサスペンション２２の弾性力（押圧力）とのバランスによって、ヘッドスライダー２１は情報記録媒体１０の表面に対して一定の浮上量で走行する。当該走行によって、ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッドは、情報記録媒体１０内の所定のトラックに対して情報（データ）の記録および再生を行なうことが可能となる。ガラス基板１が情報記録媒体１０を構成する部材の一部として搭載される情報記録装置３０は、以上のように構成される。

（ガラス基板１）
図２は、本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板１を示す平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。

図２および図３に示すように、情報記録媒体１０（図４および図５参照）にその一部として用いられるガラス基板１（情報記録媒体用ガラス基板）は、第１主表面２、第２主表面３、孔５を規定する内周端面４、および外周端面６を有し、全体として円盤状に形成される。

孔５は、第１主表面２から第２主表面３に向かって貫通するように設けられる。内周端面４は、直線部４ａと面取部４ｂとを含む。面取部４ｂは、一方の主表面２と直線部４ａとの間に形成される内周端チャンファー部と、他方の主表面３と直線部４ａとの間に形成される内周端チャンファー部とを含む。

外周端面６は、直線部６ａと面取部６ｂとを含む。面取部６ｂは、一方の主表面２と直線部６ａとの間に形成される外周端チャンファー部と、他方の主表面３と直線部６ａとの間に形成される外周端チャンファー部とを含む。

ガラス基板１Ｇは、たとえば、０．８インチ、１インチ、１．８インチ、２．５インチまたは３．５インチの大きさを有する。ガラス基板１Ｇは、たとえば、０．３ｍｍ、０．６３５ｍｍ、０．８ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、２．２ｍｍの厚みを有する。ガラス基板１Ｇの厚みとは、ガラス基板１Ｇ上の点対称となる任意の複数の点で測定した値の平均によって算出される値である。

ガラス基板１Ｇのガラス組成としては、その範囲が、ＳｉＯ_２が、５４ｗｔ％以上６４ｗｔ％以下、Ａｌ_２Ｏ_３が、１２ｗｔ％以上２２ｗｔ％以下、Ｂ_２Ｏ_３が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、Ｎａ_２Ｏが、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、ＭｇＯが、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下、ＴｉＯ_２が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下であるとよい。

（情報記録媒体１０）
図４は、情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体１０を示す平面図である。図５から図７は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。

図４に示すように、情報記録媒体１０は、ガラス基板１と、圧縮応力層１２と、磁気記録層１４とを含む。圧縮応力層１２は、後述の製造方法において示すように、０．５μｍ以上１２μｍ未満の深さを有し、ガラス基板１の主表面２，３、内周端面４、および外周端面６を覆うように形成される。

図６に示すように、本実施の形態における情報記録媒体１０は、後述の製造方法において示すように、ガラス基板１の第１主表面２および第２主表面３に対して、５μm〜４０μmの厚さの研磨処理を施して、第１主表面２および第２主表面３に形成された圧縮応力層１２を全て除去し、内周端面４および外周端面６にのみ圧縮応力層１２を残存させている。

図７に示すように、磁気記録層１４は、圧縮応力層１２の第１主表面２および第２主表面３の所定の領域を覆うように形成される。ガラス基板１の内周端面４上に圧縮応力層１２が形成されることによって、内周端面４の内側に孔１５が形成される。孔１５を利用して、情報記録媒体１０は筐体２０（図１参照）上に設けられたスピンドルモーターに対して固定される。

図５に示す情報記録媒体１０においては、第１主表面２上に形成された圧縮応力層１２と第２主表面３上に形成された圧縮応力層１２との双方（両面）の上に、磁気記録層１４が形成されている。磁気記録層１４は、第１主表面２上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）にのみ設けられていてもよく、第２主表面３上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）に設けられていてもよい。

磁気記録層１４は、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂をガラス基板１の第１主表面２および第２主表面３の圧縮応力層１２にスピンコートすることによって形成される（スピンコート法）。磁気記録層１４は、ガラス基板１の第１主表面２および第２主表面３上の圧縮応力層１２に対して実施されるスパッタリング法または無電解めっき法等により形成されてもよい。

磁気記録層１４の膜厚は、スピンコート法の場合は約０．３μｍ〜１．２μｍ、スパッタリング法の場合は約０．０４μｍ〜０．０８μｍ、無電解めっき法の場合は約０．０５μｍ〜０．１μｍである。薄膜化および高密度化の観点からは、磁気記録層１４はスパッタリング法または無電解めっき法によって形成されるとよい。

磁気記録層１４に用いる磁性材料としては、高い保持力を得る目的で結晶異方性の高いＣｏを主成分とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉまたはＣｒを加えたＣｏ系合金などを付加的に用いることが好適である。近年では、熱アシスト記録用に好適な磁性層材料として、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料が用いられるようになってきている。

磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁気記録層１４の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、たとえば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。

磁気記録層１４には、必要に応じて下地層または保護層を設けてもよい。情報記録媒体１０における下地層は、磁性膜の種類に応じて選択される。下地層の材料としては、たとえば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、またはＮｉなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。

磁気記録層１４に設ける下地層は、単層に限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造としても構わない。たとえば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、または、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。

磁気記録層１４の摩耗および腐食を防止する保護層としては、たとえば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、またはシリカ層が挙げられる。これらの保護層は、下地層および磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成されることができる。これらの保護層は、単層としてもよく、または、同一若しくは異種の層からなる多層構成としてもよい。

上記保護層上に、あるいは上記保護層に代えて、他の保護層を形成してもよい。たとえば、上記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層を形成してもよい。

（ガラス基板の製造方法）
次に、図８を参照して、本実施の形態に係るガラス基板１および情報記録媒体１０の製造方法を説明する。図８は、ガラス基板１および情報記録媒体１０の製造方法を示すフロー図である。

ステップ１１（以下、「Ｓ１１」と称する。ステップ１２以降も同様）の「成形工程」においては、たとえば、ガラス素材を溶融し、溶融したガラスを平面形状の金型に流し込む。金型で溶融ガラスを挟むことによりプレス成形し、円盤状のガラス母材（前躯体）を作製する。プレス成形の後、アモルファスガラス基板（ブランクス材）をセラミック製の板で挟んで熱処理して結晶化させることにより、結晶化されたガラス基板を得ることができる。

準備する結晶化ガラスの材料としては、直径（結晶の直径）が２０ｎｍ以下の結晶を含んでいることが好ましい。ここで言う結晶粒径とは、たとえば、日本電子株式会社製の透過電子顕微鏡ＪＥＭ−２０００ＦＸを用いて結晶化ガラスの結晶粒径を測定したときの値（測定数ｎ＝５０の平均値）である。準備する結晶化ガラスの材料としては、スピネル系の結晶を含んでいることも好ましい。

Ｓ１２の「第１ラップ工程」において、ガラス基板の両主表面をラッピング加工した。この第１ラップ工程は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置を用いて行なった。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、研削液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なった。このラッピング加工により、おおよそ平坦な主表面を有するガラス基板を得た。

Ｓ１３の「コアリング工程」において、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孔を形成し、円環状のガラス基板を作製した。ガラス基板の内周端面、および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を実施した。内周端面および外周端面の研磨においては、ガラス基板の内外周端面に対して、螺旋状のブラシ毛材を有する研磨ブラシを用いて研磨を行なった。研磨砥粒としては、一般的な酸化セリウム砥粒（平均粒径φ２μｍ）を含むスラリーを用いた。この方法に限られず、ガラス素板を研磨液の中に浸漬した状態で、研磨ブラシを各端面に当接させた状態で回転させてもよい。

Ｓ１４の「第２ラップ工程」において、ガラス基板の両主表面について、上記第１ラップ工程（Ｓ１２）と同様に、ラッピング加工を行なった。この第２ラップ工程を行なうことにより、前工程のコアリングおよび端面加工において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができる。その結果、後工程での主表面の研磨時間を短縮することができる。

Ｓ１５の「内外加工工程」において、ガラス基板の外周端面および内周端面について、ブラシ研磨による鏡面研磨を行なった。研磨砥粒としては、一般的な酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いた。

なお、上記Ｓ１２からＳ１５の工程は、順不同であり適宜入れ替えて実施することが可能である。

Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」において、主表面研磨を行なった。この第１ポリッシュ工程は、上述の第１および第２ラップ工程（Ｓ１２，Ｓ１４）において主表面に残留したキズおよび反りを矯正することを主目的とするものである。この第１ポリッシュ工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により主表面の研磨を行なった。研磨剤としては、一般的な酸化セリウム砥粒を用いた。

Ｓ１７の「化学強化工程」において、ガラス基板１の表面に対して表面強化層を形成した。具体的には、４００℃に加熱された硝酸カリウム（７０％）と硝酸ナトリウム（３０％）の混合溶液中に、ガラス基板１を約３０分間浸漬することによって化学強化を行なった。その結果、ガラス基板１に、第１主表面２、第２主表面３、内周端面４、および外周端面６に、０．５μｍ以上１２μｍ以下の深さを有する圧縮応力層１２を形成した（図５参照）。ガラス基板の表面のリチウムイオンおよびナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオンにそれぞれ置換され、圧縮応力層が形成されることでガラス基板の両主表面及び端面が強化された。

なお、Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」とＳ１７の「化学強化工程」とは順不同であり、Ｓ１７の「化学強化工程」の後にＳ１６の「第１ポリッシュ工程」を実施してもよい。

Ｓ１８の「第２ポリッシュ工程」において、両主表面研磨工程を施した。本実施の形態では、ガラス基板１の第１主表面２および第２主表面３に対して、第１ポリッシュ工程との研磨量の合計（総取り代）が５μｍ〜４０μｍとなる研磨処理を施して、第１主表面２および第２主表面３に形成された圧縮応力層１２を全て除去し、内周端面４および外周端面６にのみ圧縮応力層１２を残存させた。この第２ポリッシュ工程は、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により研磨を行なった。研磨剤としては、平滑面を得る為に平均粒径が約２０ｎｍのコロイダルシリカを用いた。

Ｓ１９の「洗浄工程」において、ガラス基板の主表面、端面の最終洗浄を実施する。これによりガラス基板上に残存する付着物を除去する。

Ｓ２０の「磁気薄膜層成膜工程」において、上述の工程を経て得られたガラス基板１の洗浄後に、ガラス基板１の両主表面に、Ｃｒ合金からなる密着層、ＣｏＦｅＺｒ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる配向制御下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、Ｃ系の保護層、Ｆ系からなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録方式の情報記録媒体を製造した。この構成は垂直磁気記録方式の構成の一例であり、面内情報記録媒体として磁性層等を構成してもよい。熱アシスト記録用に好適な磁性層材料として、ＦｅＰｔ系の材料を用いてもよい。その後、「後熱処理工程」を実施することで、情報記録媒体が完成する。

上記ガラス基板の製造方法においては、Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」の後にＳ１７の「化学強化前洗浄」を行なっているが、Ｓ１７の「化学強化前洗浄」の後にＳ１６の「第１ポリッシュ工程」を行ない、その後、Ｓ１８の「第２ポリッシュ工程」を行なってもよい。また、Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」およびＳ１８の「第２ポリッシュ工程」に加え、さらに他のポリッシュ工程を追加してもよい。

（実施例）
以下、上記実施の形態におけるガラス基板の製造方法に基づいた具体的な実施例について以下説明する。図９に、各実施例および各比較例における、Ｓ１７の「化学強化工程」においてガラス基板１の表面に形成される圧縮応力層厚さ（μｍ）、Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」およびＳ１８の「第２ポリッシュ工程」における総研磨量（総取り代：μｍ）、ロールオフの値（ｎｍ）、結晶化ガラスの結晶の直径、結晶種、表面粗さ（Å）、うねり（Å）、ＨＤＤテスト結果、およびガラス組成を示す。図９中のガラス組成「１」から「５」は、図１１中の「組成１」〜「組成５」を示す。

ここで、圧縮応力層厚（イオン交換層）さ（μｍ）は、化学強化工程（Ｓ１７）の後に、ガラス基板を切り出して、ガラス基板の断面から走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観察できるように数分割し、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ：Energy Dispersive X-ray spectroscopy）による分析から、強化液の成分が入り込んでいる深さとした。

総研磨量（総取り代：μｍ）は、研磨前後のガラス基板の板厚をマイクロメーターで測定して算出した。

ロールオフの値（ＲＯ）としては、図１０の断面に示すように、r（ｍｍ）−０．５（ｍｍ）＝３２．０ｍｍの位置の距離ＲＯをＯＳＡ６３２０で測定した。ｒ＝２２．０ｍｍ〜３１．７ｍｍの平面形状プロファイルに対し、最小２乗法で一番近い直線を求め、それを０ライン（直線Ｌ）とした。ロールオフの値がマイナス値は、０ライン（直線Ｌ）より下の大きさでダレを表す。ロールオフの値がプラス値は、０ライン（直線Ｌ）より上に隆起するいわゆるスキージャンプ形状を表わす。

ガラス基板の結晶粒径（直径）は、透過電子顕微鏡ＪＥＭ−２０００ＦＸ（日本電子株式会社(JEOL)製）を用いて観察した。粒径はｎ＝５０個の平均とした。ガラス基板の任意の位置を観察し、観察された結晶を平行な２直線で挟んだ時の最長距離とする。結晶種は、Ｒｉｇａｋｕ社製のＸＲＤ装置（Ｘ線回折装置）を用いて、回折強度のピークから結晶化処理で発生させた結晶種を確認した。

表面粗さ（Ｒａ：１μｍ^２）は、Ｖｅｅｃｏ社製のＡＦＭを用いて、１μm×１μmの範囲における基板表面の算術平均粗さＲａを測定した。ｎ＝１０個の平均とした。

うねりμＷａは、接触三次元表面形状・粗さ測定機として、New View 5100(Zygo Corporation社製、日本ではザイゴ(株)から入手可能)を用いて、ｒ＝２５ＭＭの位置の波長成分８０−５００μｍのうねり（μＷａ）を測定した。ｎ＝５個の平均とした。

ＨＤＤ動作テストは、ガラス基板にＣｏ−Ｃｒ合金で磁気記録層を成膜し、１５０００ｒｐｍでｒ＝３１．９ｍｍの位置まで動作させた際の読み取りエラー回数で評価した。評価は、各実施例・比較例でｎ＝１００枚ずつ行ない、そのＨＤＤテストのエラー回数の総数をそれぞれ図９に示した。

エラー回数が０回〜２回を、「Ａ」と評価した。エラー回数が３回〜５回を「Ｂ」と評価した。エラー回数６回〜１０回を、「Ｆ」と評価した。エラー回数が１１回以上を「ＦＦ」と評価した。

なお、各実施例および各比較例において用いた、ガラスの組成（ｗｔ％）を図１１に示す。

実施例１は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は５μｍ、Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」およびＳ１８の「第２ポリッシュ工程」における総研磨量（総取り代：μｍ）は（以下、総研磨量（総取り代）と称する）２０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−３０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ａ」であった。

実施例２は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は０．５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は４０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−１００ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．５Å、うねり（μＷａ）は１．２Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例３は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は１２μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は５μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は３０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は２．４Å、うねり（μＷａ）は１．６Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例４は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は１μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は７μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−３０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は２．２Å、うねり（μＷａ）は１．６Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ａ」であった。

実施例５は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は１０μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は３８μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．５Å、うねり（μＷａ）は１．２Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ａ」であった。

実施例６は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は２０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−３０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はＭｇＯ−ＴｇＯ２系の結晶を含むＭｇＴｉ_２Ｏ_５、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「２」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ａ」であった。

実施例７は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は２０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−３５ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１２ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＺｎＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「３」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ａ」であった。

実施例８は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は２０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−３０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「４」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ａ」であった。

比較例１は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は０μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は７μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−１１０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例２は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は１５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は３８μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は４５ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例３は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は１０μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は３μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は４０ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．５Å、うねり（μＷａ）は３．５Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例４は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は１μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は４５μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−１１５ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は１０ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は１．７Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例５は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は２０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−４５ｎｍ、結晶化ガラスの結晶の直径は２５ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含むＭｇＡｌ_２Ｏ_４、表面粗さ（Ｒａ）は３．５Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「１」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例６は、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は５μｍ、総研磨量（総取り代）（μｍ）は２０μｍ、ロールオフ（ＲＯ）の値（ｎｍ）は−４５ｎｍ、ガラス基板の結晶の直径は５０ｎｍ、結晶種はＬｉ_２ＳｉＯ_５、表面粗さ（Ｒａ）は４．０Å、うねり（μＷａ）は１．３Å、ガラス組成は、組成「５」である。その結果、ＨＤＤテスト結果は、評価「Ｆ」であった。

以上の各実施例および各比較例の結果から、Ｓ１７の「化学強化工程」において形成される圧縮応力層の厚み（μｍ）は、０．５μｍ以上１２μｍ以下が好ましく、総研磨量（総取り代：μｍ）は、５μm以上４０μm以下が好ましといえる。

さらに、Ｓ１８の「第２ポリッシュ工程」での研磨処理を行なった後の、ガラス基板１の半径をｒ（ｍｍ）とし、ｒ（ｍｍ）−０．５（ｍｍ）の位置でのロールオフの値が、−１００ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましいといえる。ロールオフの値が−１００ｎｍ未満、または、３０ｎｍを超える場合には、端部形状の傾きが大きく、ＨＤＤ装置に搭載した場合に、ヘッドがガラス基板の形状に追従することができず、ヘッド浮上量が不安定になり、リード／ライトエラーが発生する。

さらに、Ｓ１０のガラス基板１を準備する工程においては、直径が２０ｎｍ以下の結晶を含む結晶化ガラスを用いて作製されたガラス基板１を用いることが好ましいといえる。直径が２０ｎｍを超えると、ガラス基板の表面粗さの悪化を招く。これは、ガラスは「非晶質」で結晶ではなく、ガラス中に熱処理を施すことで、部分的に結晶を発生させたのが結晶化ガラスであり、その結果、ガラスと結晶部分とでは物理的性質が異なることとなり、ガラスと結晶部分との耐久性、強度の違いにより、この２つの間で研磨レートに差が生じやすくなるからである。

さらに、Ｓ１０のガラス基板１を準備する工程においては、スピネル系の結晶、または、ＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む結晶化ガラスを用いて作製されたガラス基板を用いることが好ましいといえる。スピネル系またはＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む結晶化ガラスの場合には、結晶粒径も抑えることができ、表面粗さの低減に有効である。

ガラス組成の範囲が、ＳｉＯ_２が、５４ｗｔ％以上６４ｗｔ％以下、Ａｌ_２Ｏ_３が、１２ｗｔ％以上２２ｗｔ％以下、Ｂ_２Ｏ_３が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、Ｎａ_２Ｏが、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、ＭｇＯが、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下、ＴｉＯ_２が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、の範囲外になると、結晶粒径を２０ｎｍ以下にすることが困難になり、比弾性率比弾性率が、３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３以下を達成することが困難となる。

以上、本実施の形態においては、ロールオフの発生を抑制し、主表面の平滑な領域を従来に比して広く確保することが可能な情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を得ることができる。その結果、得られたガラス基板をＨＤＤ装置に用いた場合でも、リード／ライトエラーの発生を抑制し、より高い記録密度を得ることが可能な情報記録媒体用ガラス基板を提供することを可能とする。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ガラス基板、２，３ 主表面、４ 内周端面、４ａ，６ａ 直線部、４ｂ，６ｂ取部、５,１５ 孔、６ 外周端面、１０ 情報記録媒体、１２ 圧縮応力層、１４ 磁気記録層、２０ 筐体、２１ ヘッドスライダー、２２ サスペンション、２３ アーム、２４ 垂直軸、２５ ボイスコイル、２６ ボイスコイルモーター、２７ クランプ部材、２８ 固定ネジ、３０ 情報記録装置。

Claims (5)

1. 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
   結晶化ガラスを用いて作製され、第１主表面、第２主表面、孔を規定する内周端面、および外周端面を有し、全体として円盤状のガラス基板を準備する工程と、
   前記ガラス基板に、前記第１主表面、前記第２主表面、前記内周端面、および前記外周端面に、０．５μｍ以上１２μｍ以下の深さを有する圧縮応力層を形成する工程と、
   前記ガラス基板の前記第１主表面および前記第２主表面に対して、５μm以上４０μm以下の厚さの研磨処理を施して、前記第１主表面および前記第２主表面に形成された圧縮応力層を全て除去し、前記内周端面および前記外周端面にのみ前記圧縮応力層を残存させる工程と、
   を備える、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. 前記研磨処理を行なった後の、前記ガラス基板の半径をｒ（ｍｍ）とし、ｒ（ｍｍ）−０．５（ｍｍ）の位置でのロールオフの値が、−１００（ｎｍ）以上３０（ｎｍ）以下である、請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. 前記ガラス基板を準備する工程においては、直径が２０ｎｍ以下の結晶を含む結晶化ガラスを用いて作製された前記ガラス基板が準備される、請求項１または２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記ガラス基板は、スピネル系の結晶を含む結晶化ガラス、または、ＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む結晶化ガラスである、請求項１から３のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記ガラス基板は、ガラス組成の範囲が、ＳｉＯ_２が、５４ｗｔ％以上６４ｗｔ％以下、Ａｌ_２Ｏ_３が、１２ｗｔ％以上２２ｗｔ％以下、Ｂ_２Ｏ_３が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、Ｎａ_２Ｏが、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、ＭｇＯが、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下、ＴｉＯ_２が、１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

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