JP2015064915A - 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、研磨工程前のガラス基板の結晶粒径は、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、研磨工程での表面の研磨量は、５μｍ以上４０μｍ以下であり、ガラス基板の比弾性率が、３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３以下である。
【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２００９−２２０７１９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２００９−２２０７１９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、ガラス基板に結晶化ガラスが用いられる、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、上記ガラス基板を成形する成形工程と、上記成形工程に引き続き上記ガラス基板に対して形状加工を施す形状加工工程と、上記形状加工工程に引き続き、上記ガラス基板の表面を研磨する研磨工程とを備える。

上記研磨工程前の上記ガラス基板の結晶粒径は、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、上記研磨工程での上記表面の研磨量は、５μｍ以上４０μｍ以下であり、上記ガラス基板の比弾性率が、３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３以下である。

他の形態においては、上記研磨工程を行なった後の、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、−１００（ｎｍ）以上３０（ｎｍ）以下である。

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。 図４中のＶ−Ｖ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。 各実施例および各比較例において用いたガラス基板のロールオフを示す図である。 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。

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１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１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１の厚みとは、ガラス基板１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１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。

また、ガラス基板１の比弾性率が、３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３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は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。

図４および図５に示すように、情報記録媒体１０は、ガラス基板１と、磁気記録層１４とを含む。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の所定の領域を覆うように形成される。磁気記録層１４は、第１主表面２上（片面）にのみ設けられていてもよく、第２主表面３上（片面）にのみ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６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６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。

本実施の形態では、ガラス基板の表面に対して表面強化層を形成する「化学強化工程」を採用していない。具体的には、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を、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し、圧縮応力層を形成することでガラス基板の表面を強化する工程は、採用していない。

（成形工程）
ステップ１１（以下、「Ｓ１１」と略す。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１ｎｍ以上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、または、ＭｇＯ−ＴｇＯ^２系の結晶を含んでいることが好ましい。

（形状加工工程）
以下のＳ１２からＳ１５の工程は、熱処理工程に引き続きガラス基板に対して形状加工を施す形状加工工程である。Ｓ１２からＳ１５の工程は、以下に説明する順序に限定されず、順不同である。また、必要に応じて、複数回行なってもよい。

Ｓ１２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、ガラス基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。

Ｓ１３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。

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、ガラス基板の内外周の端面について、砥石による研削加工、そして、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。

（研磨工程）
以下のＳ１６およびＳ１７は、研磨工程をする。本実施の形態では、２回のポリッシュ工程を採用しているが、２以上のポリッシュ工程を採用してもよい。

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「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、５μｍ以上４０μｍ以下の厚さの研磨処理を施した。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。

なお、研磨量は、Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」およびＳ１７の「第２ポリッシュ工程」の合計の研磨量が、５μｍ以上４０μｍ以下であれば良い。

Ｓ１８の「洗浄工程」において、ガラス基板の主表面、端面の洗浄を実施する。これによりガラス基板上に残存する付着物を除去する。これにより、図２および図３に示すガラス基板１が完成する。

Ｓ１９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。

（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７に、各実施例および各比較例における、結晶化ガラスの結晶の直径、比弾性率、Ｓ１７の「第２ポリッシュ工程」における研磨量（取り代：μｍ）、ロールオフの値（ｎｍ）、結晶化ガラスの結晶種、表面粗さ（Å）、ＨＤＤテスト結果、落下衝撃テスト結果、および、ガラス組成を示す。図７中のガラス組成の「１」〜「５」は、図９中の「組成１」〜「組成５」を示す。

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＝２０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。サンプルは、研磨前のガラス基板より、透過電子顕微鏡用のサンプルを切り出した。

ガラス基板の熱処理では、表面から結晶化し易いため、結晶粒径の測定は、研磨前（形状加工後）のガラス基板で行なった。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。

比弾性率は、曲げ共振法で弾性率測定装置ＪＥ−ＲＴ（日本テクノプラス社製）を用いて、ヤング率測定を行ない、アルキメデス法で比重測定を行ない、ヤング率と比重の値より比弾性率を算出した。

研磨量（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８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。

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。

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カウントした。

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。

落下衝撃試験は、板厚ｔ＝０．８ｍｍのガラス基板２枚をＨＤＤ装置に搭載し、所定の衝撃値になる高さよりＨＤＤ装置を落下させた。ガラス基板に発生した割れの有無で、ガラス基板の評価を行なった。

衝撃値が１３００Ｇで、割れなしを「Ａ」と評価した。衝撃値が１３００Ｇで、割れ１〜２台を「Ｂ」と評価した。衝撃値が１２００Ｇで、割れ１台以上を「Ｆ」と評価した。衝撃値が１１００Ｇで、割れ１台以上を「ＦＦ」と評価した。

実施例１は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例２は、ガラス基板の結晶粒径が「１」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例３は、ガラス基板の結晶粒径が「２０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−８０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ａ」であった。

実施例４は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３３．５」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−１０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例５は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３６．５」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−７０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ａ」であった。

実施例６は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「５」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「２．５」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例７は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「４０」μｍ、ロールオフの値が「−８０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．５」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例８は、ガラス基板の結晶粒径が「２０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３６．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「４０」μｍ、ロールオフの値が「−１００」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．５」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ａ」であった。

実施例９は、ガラス基板の結晶粒径が「１」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３３．５」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「５」μｍ、ロールオフの値が「３０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「２．５」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例１０は、ガラス基板の結晶粒径が「１」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「０」ｎｍ、結晶種はＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む「ＭｇＴｉ_２Ｏ_５」、表面粗さが「１．７」μｍ、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「Ｂ」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例１１は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、結晶種はＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む「ＭｇＴｉ_２Ｏ_５」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例１２は、ガラス基板の結晶粒径が「２０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−８０」ｎｍ、結晶種はＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む「ＭｇＴｉ_２Ｏ_５」、表面粗さが「１．７」μｍ、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「Ｂ」、落下衝撃試験結果は、評価「Ａ」であった。

実施例１３は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＺｎＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

実施例１４は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、結晶種はＭｇＯ−ＴｇＯ_２系の結晶を含む「ＭｇＴｉ_２Ｏ_５」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

比較例１は、結晶化ガラスを用いていない。ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「ＦＦ」であった。

比較例２は、ガラス基板の結晶粒径が「２５」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−１１０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．９」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ａ」であった。

比較例３は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３３．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例４は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３７．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−１０５」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．７」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

比較例５は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「３」μｍ、ロールオフの値が「−４５」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「３．２」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｆ」であった。

比較例６は、ガラス基板の結晶粒径が「１０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「３５．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「４５」μｍ、ロールオフの値が「−１１０」ｎｍ、結晶種はスピネル系の結晶を含む「ＭｇＡｌ_２Ｏ_４」、表面粗さが「１．５」μｍ、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」、落下衝撃試験結果は、評価「Ｂ」であった。

比較例７は、ガラス基板の結晶粒径が「５０」ｎｍ、ガラス基板の比弾性率が「５１．０」ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ、研磨量が「２０」μｍ、ロールオフの値が「−２４０」ｎｍ、結晶種は「ＭｇＳｉＯ_３」、表面粗さが「３．４」μｍ、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「ＦＦ」、落下衝撃試験結果は、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、ガラス基板の結晶粒径を１ｎｍ以上２０ｎｍ以下にすることで、研磨レートを低下させずに研磨を行ない、研磨時のロールオフ悪化が抑制される。

また、ガラス基板の比弾性率を３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３以下の範囲にすることで、ロールオフ悪化を抑制し、強度特性を確保することができる。比弾性率が３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ未満では、比弾性率が低すぎて、所望の強度が得られない。比弾性率が３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３を超えると、比弾性率が高すぎて研磨レートが悪化し、ロールオフが更に悪化する。

研磨工程での取り代が片面５μｍ未満では、形状加工工程での粗さが残存し、所望の強度特性が得られない。研磨工程での取り代が片面４０μｍを超えると、ロールオフが悪化してしまう。

ロールオフの値が−１００ｎｍ未満、または、３０ｎｍ以上では、端部形状の傾きが大きすぎ、ヘッドがガラス基板形状に追従できない。その結果、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し易くなる。

スピネル系（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４，ＺｎＡｌ_２Ｏ_４等）、または、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、表面粗さの低減にも有効的である。

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 面取部、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 (4)

1. ガラス基板に結晶化ガラスが用いられる、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
   前記ガラス基板を成形する成形工程と、
   前記成形工程に引き続き前記ガラス基板に対して形状加工を施す形状加工工程と、
   前記形状加工工程に引き続き、前記ガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、
   を備え、
   前記研磨工程前の前記ガラス基板の結晶粒径は、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、
   前記研磨工程での前記表面の研磨量は、５μｍ以上４０μｍ以下であり、
   前記ガラス基板の比弾性率が、３３．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上３６．５ＧＰａ・ｃｍ^３以下である、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. 前記研磨工程を行なった後の、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、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。

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