JP2017037701A - Method for manufacturing substrate for magnetic disk and polishing pad - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower micro waviness having a wavelength of 50-200 μm in a substrate for a magnetic disk.SOLUTION: A method for manufacturing a substrate for a magnetic disk, includes a polishing treatment of sandwiching a substrate with a pair of polishing pads, supplying a slurry containing abrasive grains between the polishing pad and the substrate, sliding the polishing pad and the substrate relative to each other, and thereby polishing both of main surfaces of the substrate. The polishing pad has a foam resin layer of foamed polyurethane having a plurality of openings thereon. When information of a three-dimensional shape of the surface of the polishing pad is obtained from a picked-up image of the surface of the polishing pad, and an arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad is determined from the information of the three-dimensional shape, the Ra is 0.5 μm or less.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、磁気ディスク用基板の製造方法及び研磨パッドに関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk substrate and a polishing pad.

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用ガラス基板においては、基板の表面凹凸、特に微小うねりに対する低減要求は、高記録密度ハードディスクドライブ装置に必須の磁気ヘッド低浮上量化を達成するために、ますます強まっている。   Conventionally, a glass substrate has been suitably used for a magnetic disk used as one of information recording media. Today, in response to a request for an increase in storage capacity in a hard disk drive device, the density of magnetic recording has been increased. Along with this, the magnetic recording information area is miniaturized by extremely shortening the flying distance from the magnetic recording surface of the magnetic head. In such a glass substrate for a magnetic disk, the demand for reducing the surface irregularities of the substrate, particularly the micro waviness, has been increasing in order to achieve the low flying height of the magnetic head that is essential for a high recording density hard disk drive.

これに対して、表面の微小うねりを正確に制御することができ、高密度記録に対応した情報記録媒体の基板として用いることができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が知られている(特許文献1)。
当該製造方法は、軟質ポリシャの研磨パッドを貼りつけた上下定盤の間に情報記録媒体用ガラス基板をセットして両主表面を研磨する研磨工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。この製造方法では、前記研磨工程後の情報記録媒体用ガラス基板主表面の微小うねりの値が、前記研磨工程で用いる研磨パッド表面の表面粗さの値に依存するという現象を利用し、前記研磨工程で用いる研磨パッド表面の表面粗さを選定することによって、前記研磨工程後の情報記録媒体用ガラス基板主表面の微小うねりが所定の値になるようにする。例えば、選定する研磨パッドの表面粗さRz(最大高さ)は、20μm以下とする。このとき、研磨パッドの表面粗さRzは、触針式の表面粗さ計を用いて測定する。なお、ここで微小うねりの波長(周期)帯域は2μm〜4mmとされている。
On the other hand, a method of manufacturing a glass substrate for an information recording medium that can accurately control surface micro-waviness and can be used as an information recording medium substrate that supports high-density recording (patent) Reference 1).
The manufacturing method is a method for manufacturing a glass substrate for an information recording medium, which has a polishing step in which a glass substrate for an information recording medium is set between upper and lower surface plates to which a polishing pad of a soft polisher is attached and both main surfaces are polished. is there. This manufacturing method utilizes the phenomenon that the value of the microwaviness of the main surface of the glass substrate for information recording medium after the polishing step depends on the value of the surface roughness of the surface of the polishing pad used in the polishing step. By selecting the surface roughness of the polishing pad surface used in the process, the microwaviness of the main surface of the glass substrate for information recording medium after the polishing process is set to a predetermined value. For example, the surface roughness Rz (maximum height) of the selected polishing pad is 20 μm or less. At this time, the surface roughness Rz of the polishing pad is measured using a stylus type surface roughness meter. Here, the wavelength (period) band of the micro waviness is 2 μm to 4 mm.

特開2002−92867号公報JP 2002-92867 A

最近、磁気ヘッドの小型化、低浮上量化、磁気ディスクの高速回転化などに伴い、磁気ディスク用ガラス基板において低減すべき微小うねりの波長帯域が小さくなってきた。しかし、上記製造方法における研磨パッドの表面粗さRz(最大高さ)を、上述の数値範囲にした場合、従来の広い波長帯域を持つ、波長2μm〜4mmの微小うねりを低減することができるが、ガラス基板の波長50〜200μmの微小うねりを低減することはできなかった。このようなガラス基板における、波長2μm〜4mmの微小うねりの低減については、アルミニウム合金製基板においても同様の問題があった。   Recently, with the miniaturization of magnetic heads, the low flying height, and the high-speed rotation of magnetic disks, the wavelength band of minute undulations to be reduced in the glass substrate for magnetic disks has become smaller. However, when the surface roughness Rz (maximum height) of the polishing pad in the above manufacturing method is in the above numerical range, it is possible to reduce the conventional micro waviness of 2 μm to 4 mm having a wide wavelength band. It was not possible to reduce the fine waviness of the glass substrate having a wavelength of 50 to 200 μm. Regarding the reduction of microwaviness with a wavelength of 2 μm to 4 mm in such a glass substrate, there is a similar problem in the aluminum alloy substrate.

そこで、本発明は、波長50〜200μmの微小うねりを低下することができる磁気ディスク用基板の製造方法と研磨パッドを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic disk substrate and a polishing pad that can reduce microwaviness of a wavelength of 50 to 200 μm.

本願発明者は、上記従来の問題を解決すべく、研磨パッドの表面について詳細な検討を行った。
まず、本願発明者は、様々な研磨パッドの表面粗さRzを触針式の表面粗さ計で測り、測定したRzの中でRzの値が非常に小さい研磨パッドを選択して研磨を行った。しかし、ガラス基板の波長50μm〜200μmの微小うねりを小さくすることはできなかった。すなわち、触針式の表面粗さ計で測定した表面粗さRzの値は、波長50μm〜200μmの微小うねりを小さくするための指標とはならなかった。このため、ガラス基板の波長50μm〜200μmの微小うねりを低減するために、どのような研磨パッドを用いればよいか、不明であった。
そこで、本願発明者は、様々な研磨パッドの表面について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて詳細に調査した。その結果、目的とする微小うねりの波長帯域である波長50μm〜200μmにおける研磨パッドの表面を観察可能な分解能で観察したところ、研磨パッドの表面状態に違いがあることに気がついた。具体的には、波長50〜200μmの微小うねりを低減できない研磨パッドの表面には、発泡ポアの開口の周囲にポアの壁の先端が縦方向に細かく裂けて表面が荒れた状態、すなわち、開口周りの壁の先端が荒れた状態、いわゆる“ささくれ”の形状が存在することを見出し、研磨パッドの最表層の表面形状が波長50〜200μmの微小うねりに影響を与えているのではないかと考えた。なお、上記の“ささくれ”状態は、開口周りの壁の先端が細かく裂けてあたかも表面が毛羽立った“毛羽立ち”の状態ともいえる。また、“局所的な毛羽立ちの乱れ”ともいえる。以降の説明では、上記開口周りの壁の先端の凹凸状態を“ささくれ”状態という。
そこで、この“ささくれ”について調査したところ、このような“ささくれ”による表面凹凸が多数存在する(“ささくれ”により開口周りの壁の先端が細かく裂けて多数できた片の凹凸が多い)かまたは“ささくれ”による大きな表面凹凸が存在して(“ささくれ”により開口周りの壁の先端が細かく裂けて多数できた片の凹凸が大きくなって)表面が凹凸を成している“ささくれ”状態の研磨パッドの表面と、“ささくれ”がないかまたはその程度が小さい研磨パッドの表面とを含めて、従来の触針式の表面粗さ計で研磨パッドの表面を測定した場合、測定結果から得られた表面粗さRzは、波長50〜200μmの微小うねりとの相関関係を見出せないことがわかった。触針式の表面粗さ計では、針(スタイラス)の先端のサイズは、測定対象の研磨パッドの表面の開口に針の先端が落ち込まないように開口径の2倍以上(例えば数十μmから数百μm)となっている。また、針を研磨パッドに押圧することによって測定が行われることから、針の先端は“ささくれ”の表面凹凸をつぶして測定したと考えられる。このことから、研磨に用いる研磨パッドの最表層の表面状態について、触針式の表面粗さ計では正確に測定できないことがわかった。
そこで、本願発明者は、研磨パッド最表層の表面状態を測定するためには、触針式の表面粗さ計のような接触式の方法ではなく、非接触式の方法を用いて表面粗さを測定することを思いつき、本願発明に至った。
The inventor of the present application has studied the surface of the polishing pad in detail in order to solve the above conventional problems.
First, the inventor of this application measures the surface roughness Rz of various polishing pads with a stylus type surface roughness meter, and performs polishing by selecting a polishing pad having a very small Rz value from the measured Rz. It was. However, it was not possible to reduce the microwaviness of the glass substrate having a wavelength of 50 μm to 200 μm. That is, the value of the surface roughness Rz measured with a stylus type surface roughness meter did not serve as an index for reducing the microwaviness with a wavelength of 50 μm to 200 μm. For this reason, it was unclear what kind of polishing pad should be used in order to reduce the fine waviness of the glass substrate with a wavelength of 50 μm to 200 μm.
Therefore, the inventor of the present application investigated in detail the surface of various polishing pads using a scanning electron microscope (SEM). As a result, when the surface of the polishing pad was observed with an observable resolution at a wavelength range of 50 μm to 200 μm, which is the target wavelength band of minute waviness, it was found that there was a difference in the surface state of the polishing pad. Specifically, the surface of the polishing pad that cannot reduce micro-waviness with a wavelength of 50 to 200 μm is in a state where the surface of the surface of the polishing pad is roughly broken in the vertical direction around the opening of the foamed pore, that is, the surface is rough. We found that the tip of the surrounding wall was rough, that is, the so-called “crust” shape, and thought that the surface shape of the outermost layer of the polishing pad might affect the micro-waviness with a wavelength of 50 to 200 μm. It was. In addition, the above-mentioned “crushing” state can be said to be a “fluffing” state in which the tip of the wall around the opening is finely torn and the surface is fluffy. It can also be said to be "local fuzziness disorder". In the following description, the concavo-convex state at the tip of the wall around the opening is referred to as a “sagging” state.
Therefore, when we investigated this “sagure”, there were many surface irregularities due to such “sales” (there were many irregularities on the top of the wall around the opening due to “sausage”) or There is a large surface unevenness due to “sagging” (the “sagging” causes the tip of the wall around the opening to be finely split, resulting in a large number of irregularities on the piece), and the surface is uneven. When the surface of the polishing pad is measured with a conventional stylus-type surface roughness meter, including the surface of the polishing pad and the surface of the polishing pad that has no or little “brush”, the measurement results It was found that the obtained surface roughness Rz could not be correlated with the microwaviness having a wavelength of 50 to 200 μm. In a stylus type surface roughness tester, the size of the tip of the needle (stylus) is at least twice the opening diameter (for example, from several tens of μm) so that the tip of the needle does not fall into the opening on the surface of the polishing pad to be measured. Several hundred μm). In addition, since the measurement is performed by pressing the needle against the polishing pad, it is considered that the tip of the needle was measured by crushing the surface roughness of the “crushing”. From this, it was found that the surface state of the outermost layer of the polishing pad used for polishing could not be measured accurately with a stylus type surface roughness meter.
Therefore, in order to measure the surface state of the outermost layer of the polishing pad, the inventor of the present application uses a non-contact type method instead of a contact type method such as a stylus type surface roughness meter. I came up with the present invention.

本発明の磁気ディスク用基板の製造方法及び研磨パッドは、以下の態様を有する。   The method for manufacturing a magnetic disk substrate and the polishing pad of the present invention have the following aspects.

[態様1]
磁気ディスク用基板の製造方法であって、
一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含み、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡ポリウレタンの発泡樹脂層を有し、
前記研磨パッドの表面の撮像画像であって、撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に5μmずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、1画素を0.37μm×0.37μmの矩形面として1600×1200画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを求めたとき、前記Raが0.5μm以下である、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
[Aspect 1]
A method for manufacturing a magnetic disk substrate, comprising:
The substrate is sandwiched between a pair of polishing pads, a slurry containing abrasive grains is supplied between the polishing pad and the substrate, and the polishing pad and the substrate are slid relative to each other. Including a polishing process for polishing the surface,
The polishing pad has a foamed polyurethane foam resin layer having a plurality of openings on the surface,
A picked-up image of the surface of the polishing pad, as long as it is focused while lowering the focus by 5 μm in the height direction from the point of focus on the highest position of the surface of the polishing pad using the image pickup means. By the method of repeating imaging, from the captured image obtained using the rectangular area as the field of view for imaging, information on the three-dimensional shape of the rectangular surface of 1600 × 1200 pixels, with one pixel being a rectangular surface of 0.37 μm × 0.37 μm, Obtained as three-dimensional shape information on the surface of the polishing pad, and when the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad is determined from the three-dimensional shape information, the Ra is 0.5 μm or less. A method of manufacturing a magnetic disk substrate.

[態様2]
前記複数の開口の開口径の平均値は5〜20μmである、態様1に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
[Aspect 2]
The method for producing a magnetic disk substrate according to aspect 1, wherein an average value of the opening diameters of the plurality of openings is 5 to 20 μm.

[態様3]
前記発泡樹脂層は10μm以上600μm以下の深さの空孔を有する、態様1又は2に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
[Aspect 3]
The method for producing a magnetic disk substrate according to aspect 1 or 2, wherein the foamed resin layer has pores having a depth of 10 μm or more and 600 μm or less.

[態様4]
前記研磨砥粒は、平均粒径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカである、態様1〜3のいずれか1つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
[Aspect 4]
4. The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of aspects 1 to 3, wherein the abrasive grains are colloidal silica having an average particle diameter of 5 nm to 50 nm.

[態様5]
態様1〜4のいずれか1つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用基板の主表面に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする、磁気ディスクの製造方法。
[Aspect 5]
A magnetic disk manufacturing method comprising forming at least a magnetic layer on a main surface of a magnetic disk substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of aspects 1 to 4.

[態様6]
基板の表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡ポリウレタンの発泡樹脂層を有し、
撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に5μmずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、前記研磨パッドの表面の矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、1画素を0.37μm×0.37μmの矩形面として1600×1200画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを求めたとき、前記Raが0.5μm以下である、ことを特徴とする研磨パッド。
[Aspect 6]
A polishing pad used in a polishing process for polishing the surface of a substrate,
The polishing pad has a foamed polyurethane foam resin layer having a plurality of openings on the surface,
By focusing on the highest position on the surface of the polishing pad using an imaging unit, the method is repeated until the focus is achieved while lowering the focus by 5 μm in the height direction. From the picked-up image obtained by using the rectangular area as the field of view for picking up, the information of the solid shape of the rectangular surface of 1600 × 1200 pixels is obtained by assuming that one pixel is a rectangular surface of 0.37 μm × 0.37 μm. A polishing pad obtained by obtaining the shape information and calculating the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad from the solid shape information, wherein the Ra is 0.5 μm or less.

[態様7]
前記発泡樹脂層における樹脂材料の100%引っ張りモジュラスは、200kgf/cm以下である、態様6に記載の研磨パッド。
[Aspect 7]
The polishing pad according to aspect 6, wherein the 100% tensile modulus of the resin material in the foamed resin layer is 200 kgf / cm 2 or less.

[態様8]
前記複数の開口の開口径の平均値は5〜20μmである、態様6又は7に記載の研磨パッド。
[Aspect 8]
The polishing pad according to aspect 6 or 7, wherein an average value of the opening diameters of the plurality of openings is 5 to 20 μm.

[態様9]
前記発泡樹脂層は10μm以上600μm以下の深さの空孔を有する、態様6〜8のいずれか1つに記載の研磨パッド。
[Aspect 9]
The polishing pad according to any one of aspects 6 to 8, wherein the foamed resin layer has pores having a depth of 10 μm or more and 600 μm or less.

[態様10]
前記基板の表面を、コロイダルシリカを研磨砥粒として含むスラリーとともに研磨する研磨処理に用いられる、態様6〜9のいずれか1つに記載の研磨パッド。
[Aspect 10]
The polishing pad according to any one of aspects 6 to 9, which is used in a polishing process in which the surface of the substrate is polished together with a slurry containing colloidal silica as polishing abrasive grains.

上述の磁気ディスク用基板の製造方法及び研磨パッドでは、基板の波長50μm〜200μmの微小うねりを低下することができる。   In the method for manufacturing a magnetic disk substrate and the polishing pad described above, the fine waviness of the substrate having a wavelength of 50 μm to 200 μm can be reduced.

(a)、(b)は、本実施形態における第2研磨に用いる研磨装置の概略構成図である。(A), (b) is a schematic block diagram of the grinding | polishing apparatus used for the 2nd grinding | polishing in this embodiment. 図1(a),(b)に示す研磨装置の研磨を説明する図である。It is a figure explaining grinding | polishing of the grinding | polishing apparatus shown to Fig.1 (a), (b). 本実施形態で用いる研磨パッドの構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the polishing pad used by this embodiment. 本実施形態で行う研磨パッドの表面の立体形状を測定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to measure the three-dimensional shape of the surface of the polishing pad performed in this embodiment.

以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び研磨パッドについて詳細に説明する。なお、本発明の磁気ディスク用基板は、ガラス基板の他にアルミニウム合金基板にも適用できるが、以降の説明では磁気ディスク用ガラス基板を本実施形態として用いて説明する。
本実施形態では、磁気ディスクに用いる磁気ディスク用ガラス基板は、円板形状であって、中心部分が同心円形状にくり抜かれたリング状を成し、リングの中心を回転軸として回転する。磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板に磁性層等を積層して得られる。したがって、磁気ディスク用ガラス基板の表面凹凸を精度良く管理することは重要である。本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、ガラス基板の主表面の研磨により、ガラス基板の主表面における波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを低減することができ、好ましくは研磨前の0.6nm以下の二乗平均平方根粗さRqを0.06nm以下に低減することができる。このとき、研磨に用いる研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡樹脂層を有する。この研磨パッドの表面の、以下に説明する算術平均粗さRaが0.5μm以下である。算術平均粗さRaは、研磨パッドの表面の撮像画像から、この研磨パッドの表面の立体形状の情報を得て、この情報から求められる。この立体形状の情報は、発泡樹脂層の空孔を囲む壁の先端に形成される凹凸形状の情報を含む。
なお、本明細書でいう波長50〜200μmの微小うねりや波長2μm〜4mmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqや算術平均粗さRaを含めた表面粗さの定義は、いずれもJIS B 0601:2001に準拠する。
Hereinafter, the manufacturing method and polishing pad of the glass substrate for magnetic disks of this invention are demonstrated in detail. The magnetic disk substrate of the present invention can be applied to an aluminum alloy substrate in addition to a glass substrate, but in the following description, the magnetic disk glass substrate will be described as this embodiment.
In this embodiment, the glass substrate for a magnetic disk used for the magnetic disk has a disk shape, forms a ring shape with a central portion cut out concentrically, and rotates around the center of the ring as a rotation axis. A magnetic disk is obtained by laminating a magnetic layer or the like on a magnetic disk glass substrate. Therefore, it is important to accurately manage the surface irregularities of the magnetic disk glass substrate. In the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present embodiment, the root mean square roughness Rq of minute undulations having a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface of the glass substrate can be reduced by polishing the main surface of the glass substrate. Preferably, the root mean square roughness Rq of 0.6 nm or less before polishing can be reduced to 0.06 nm or less. At this time, the polishing pad used for polishing has a foamed resin layer having a plurality of openings on the surface. The arithmetic average roughness Ra described below of the surface of the polishing pad is 0.5 μm or less. The arithmetic average roughness Ra is obtained from information obtained by obtaining three-dimensional shape information on the surface of the polishing pad from a captured image of the surface of the polishing pad. This three-dimensional shape information includes uneven shape information formed at the tip of the wall surrounding the pores of the foamed resin layer.
In addition, the definition of the surface roughness including the root mean square roughness Rq and the arithmetic average roughness Ra of the fine waviness of the wavelength 50 to 200 μm and the fine waviness of the wavelength 2 μm to 4 mm as used in this specification is JIS B 0601. : Conforms to 2001.

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一例を以下説明する。
先ず、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を成形する。次に、このガラスブランクを適宜加工して、中心部分に孔のあいた、エッジ部が面取り加工されたリング形状(円環状)のガラス基板を作製する。これにより、ガラス基板が生成される。この後、主表面について研磨処理を行うことによって、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを低減することができる。例えば、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを0.06nm以下に低減することができる。研磨処理は、必要に応じて、複数の処理に分けて行ってもよい。また、必要に応じて、主表面の研削や、端面(面取り部含む)の研磨や、化学強化を行ってもよい。このとき各処理の順序は適宜決定してよい。
以下、各処理について、説明する。
An example of a method for producing the magnetic disk glass substrate of the present embodiment will be described below.
First, a glass blank as a material for a plate-like glass substrate for a magnetic disk having a pair of main surfaces is formed. Next, this glass blank is appropriately processed to produce a ring-shaped (annular) glass substrate having a chamfered edge portion with a hole in the central portion. Thereby, a glass substrate is produced | generated. Then, the root mean square roughness Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 μm to 200 μm can be reduced by polishing the main surface. For example, the root mean square roughness Rq of minute waviness with a wavelength of 50 μm to 200 μm can be reduced to 0.06 nm or less. The polishing process may be performed in a plurality of processes as necessary. Moreover, you may perform grinding | polishing of a main surface, polishing of an end surface (a chamfer part is included), and chemical strengthening as needed. At this time, the order of each process may be determined as appropriate.
Hereinafter, each process will be described.

(a)ガラスブランク成形処理
ガラスブランクの成形では、例えばフロート法が用いられる。ガラスブランクの成形処理では先ず、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(例えば平面視四角形状)の板状のガラスブランクが切り出される。
また、板状のガラスブランクの成形は、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。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ブランクが切り出される。
(A) Glass blank forming process For forming a glass blank, for example, a float method is used. In the glass blank forming process, first, molten glass is continuously poured into a bath filled with molten metal such as tin to obtain, for example, plate-like glass having the above-described composition. The molten glass flows along the traveling direction in a bathtub that has been subjected to a strict temperature operation, and finally a plate-like glass adjusted to a desired thickness and width is formed. From this plate glass, a plate-shaped glass blank having a predetermined shape (for example, a quadrangular shape in plan view) that is a base of the magnetic disk glass substrate is cut out.
In addition to the float method, for example, a press molding method can be used for forming the plate-shaped glass blank. Furthermore, it can manufacture using well-known manufacturing methods, such as a downdraw method, a redraw method, and a fusion method. A disk-shaped glass blank serving as a base of the magnetic disk glass substrate is cut out by appropriately performing shape processing on the plate-shaped glass produced by these known manufacturing methods.

(b)形状加工処理
次に、形状加工処理では、ガラスブランク成形処理後、公知の加工方法を用いて円孔を形成することにより円形状の貫通孔があいたディスク状のガラス基板を作る。その後、さらに面取りを実施してもよい。また、板厚調整や平坦度低減などの目的で、主表面の研削を実施してもよい。
(B) Shape processing treatment Next, in the shape processing treatment, a disk-shaped glass substrate having circular through holes is formed by forming a circular hole using a known processing method after the glass blank forming treatment. Thereafter, further chamfering may be performed. Further, the main surface may be ground for the purpose of adjusting the plate thickness or reducing the flatness.

(c)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。第1研磨処理は、主表面の鏡面研磨を目的とする。具体的には、ガラス基板を、両面研磨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基板の両側の主表面の研磨が行われる。第1研磨による取り代は、例えば数μm〜100μm程度である。第1研磨処理は、例えば主表面に残留したキズや歪みの除去、あるいは微小な表面凹凸の調整を目的とする。なお、表面凹凸についてさらに低減したり、より精密な調整を行うために、第1研磨処理を複数の研磨処理に分けて実施してもよい。
(C) First polishing treatment Next, a first polishing treatment is performed on the main surface of the glass substrate. The first polishing treatment aims at mirror polishing of the main surface. Specifically, the main surfaces on both sides of the glass substrate are polished while holding the glass substrate in a holding hole provided in a holding member (carrier) attached to the double-side polishing apparatus. The machining allowance by the first polishing is, for example, about several μm to 100 μm. The first polishing treatment is intended to remove, for example, scratches and distortions remaining on the main surface, or to adjust minute surface irregularities. Note that the first polishing process may be divided into a plurality of polishing processes in order to further reduce the surface unevenness or to perform more precise adjustment.

第1研磨処理では、上定盤、下定盤、インターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤを備え、遊星歯車機構を有する公知の両面研磨装置を用いて、研磨スラリーを与えながらガラス基板が研磨される。第1研磨処理では、研磨砥粒(遊離砥粒)を含んだ研磨スラリーが用いられる。第1研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、酸化セリウムやジルコニア、コロイダルシリカの砥粒等(粒子サイズ:直径0.3〜3μm程度)が用いられる。両面研磨装置では、上下一対の定盤の間にガラス基板が狭持される。下定盤の上面及び上定盤の底面には、全体として円環形状の平板の研磨パッド(例えば、樹脂製のポリッシャ)が取り付けられている。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、ガラス基板の両主表面を研磨する。   In the first polishing process, the glass substrate is polished while applying polishing slurry using a known double-side polishing apparatus having an upper surface plate, a lower surface plate, an internal gear, a carrier, and a sun gear and having a planetary gear mechanism. In the first polishing treatment, a polishing slurry containing polishing abrasive grains (free abrasive grains) is used. As the free abrasive grains used in the first polishing, for example, abrasive grains of cerium oxide, zirconia, colloidal silica, etc. (particle size: diameter of about 0.3 to 3 μm) are used. In the double-side polishing apparatus, the glass substrate is held between a pair of upper and lower surface plates. An annular flat polishing pad (for example, a resin polisher) is attached to the upper surface of the lower surface plate and the bottom surface of the upper surface plate. Then, by moving either the upper surface plate or the lower surface plate, or both, the glass substrate and each surface plate are relatively moved, thereby polishing both main surfaces of the glass substrate.

(d)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や硝酸ナトリウム、またはそれらの混合物を300℃〜500℃に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中に例えば1時間〜10時間浸漬する。
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。化学強化処理は、必ずしも行う必要はない。
(D) Chemical strengthening treatment The glass substrate can be appropriately chemically strengthened. As the chemical strengthening liquid, for example, a molten liquid obtained by heating potassium nitrate or sodium nitrate or a mixture thereof to 300 ° C. to 500 ° C. can be used. And a glass substrate is immersed in a chemical strengthening liquid for 1 hour-10 hours, for example.
By immersing the glass substrate in the chemical strengthening solution, lithium ions and sodium ions in the glass composition on the surface layer of the glass substrate are replaced with sodium ions and potassium ions having relatively large ionic radii in the chemical strengthening solution, respectively. As a result, a compressive stress layer is formed on the surface layer portion, and the glass substrate is strengthened.
The timing of performing the chemical strengthening treatment can be determined as appropriate. However, if the polishing treatment is performed after the chemical strengthening treatment, the foreign matter fixed to the surface of the glass substrate by the chemical strengthening treatment can be removed together with the smoothing of the surface. This is particularly preferable because it can be performed. The chemical strengthening treatment is not necessarily performed.

(e)第2研磨(最終研磨)処理
次に、化学強化処理後のガラス基板に第2研磨処理が施される。第2研磨処理は、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。第2研磨による取り代は、例えば0.5μmから10μm程度である。
第2研磨処理では、遊離砥粒を含むスラリーを用いて研磨が行われる。遊離砥粒としてコロイダルシリカが好適に用いられる。コロイダルシリカの平均粒径は、5nm以上50nm以下であることが、ガラス基板Gの主表面における波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを低減する点で、好ましい。平均粒径が50nmより大きいと、波長50〜200μmの微小うねりを十分に低減できない虞がある。また、表面粗さを十分に低減できない虞がある。一方、平均粒径が5nm未満だと、研磨レートが極端に下がり生産性が低下する虞がある。
なお、本実施形態において、上記平均粒径とは、光散乱法により測定された粒度分布における粉体の集団の全体積を100%として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが50%となる点の粒径(累積平均粒子径(50%径)や、D50とも呼ぶ)を言う。
図1(a)、(b)は、第2研磨に用いる研磨装置10の概略構成図である。第1研磨にも同様の装置を用いることができる。
(E) Second Polishing (Final Polishing) Process Next, a second polishing process is performed on the glass substrate after the chemical strengthening process. The second polishing treatment aims at mirror polishing of the main surface. Also in the second polishing, a double-side polishing apparatus having the same configuration as the double-side polishing apparatus used for the first polishing is used. The machining allowance by the second polishing is, for example, about 0.5 μm to 10 μm.
In the second polishing process, polishing is performed using a slurry containing loose abrasive grains. Colloidal silica is preferably used as the free abrasive. The average particle diameter of the colloidal silica is preferably 5 nm or more and 50 nm or less, from the viewpoint of reducing the root mean square roughness Rq of minute undulations having a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface of the glass substrate G. If the average particle size is larger than 50 nm, there is a possibility that the fine waviness with a wavelength of 50 to 200 μm cannot be sufficiently reduced. Moreover, there exists a possibility that surface roughness cannot fully be reduced. On the other hand, if the average particle size is less than 5 nm, the polishing rate may be extremely lowered and productivity may be lowered.
In the present embodiment, the average particle diameter is 50% when the cumulative curve is obtained with the total volume of the powder population in the particle size distribution measured by the light scattering method as 100%. This refers to the particle size of the dots (also called cumulative average particle size (50% diameter) or D50).
FIGS. 1A and 1B are schematic configuration diagrams of a polishing apparatus 10 used for the second polishing. A similar apparatus can be used for the first polishing.

研磨装置10は、図1(a)、(b)に示すように、下定盤12と、上定盤14と、インターナルギヤ16と、キャリア18と、研磨パッド20と、太陽ギヤ22と、インターナルギヤ24と、容器26と、を備える。
研磨装置10は、上下方向から、下定盤12と上定盤14との間にインターナルギヤ16を挟む。インターナルギヤ16内には、研磨時に複数のキャリア18が保持される。図2(b)には、5つのキャリア18が示されている。下定盤12及び上定盤14には、研磨パッド20が平面的に接着されている。下定盤12及び上定盤14は、下定盤12及び上定盤14の備える回転軸中心の周りに回転(自転)するように構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the polishing apparatus 10 includes a lower surface plate 12, an upper surface plate 14, an internal gear 16, a carrier 18, a polishing pad 20, a sun gear 22, An internal gear 24 and a container 26 are provided.
The polishing apparatus 10 sandwiches the internal gear 16 between the lower surface plate 12 and the upper surface plate 14 from the vertical direction. A plurality of carriers 18 are held in the internal gear 16 during polishing. In FIG. 2B, five carriers 18 are shown. A polishing pad 20 is planarly bonded to the lower surface plate 12 and the upper surface plate 14. The lower surface plate 12 and the upper surface plate 14 are configured to rotate (rotate) around the rotation axis center of the lower surface plate 12 and the upper surface plate 14.

図2に示されるように、下定盤12上の研磨パッド20にガラス基板Gの下側の主表面が当接し、上定盤14上の研磨パッド20にガラス基板Gの上側の主表面が当接するように、キャリア18が配置される。このような状態で研磨を行うことにより、円環状に加工されたガラス基板Gの両側の主表面を研磨することができる。   As shown in FIG. 2, the lower main surface of the glass substrate G abuts on the polishing pad 20 on the lower surface plate 12, and the upper main surface of the glass substrate G contacts the polishing pad 20 on the upper surface plate 14. The carrier 18 is disposed so as to contact. By polishing in such a state, the main surfaces on both sides of the glass substrate G processed into an annular shape can be polished.

図1(b)に示されるように、各キャリア18に設けられた円形状の孔に、円環状のガラス基板Gが保持される。一方、ガラス基板Gは、下定盤12の上で、外周にギヤ19を有するキャリア18に保持される。キャリア18は、下定盤12に設けられた太陽ギヤ22、インターナルギヤ24と噛合する。太陽ギヤ22を図1(b)に示される矢印方向に回転することにより、各キャリア208はそれぞれの矢印方向に遊星歯車として自転しながら公転する。これにより、ガラス基板Gは、研磨パッド20を用いて研磨される。研磨時、ガラス基板Gは、例えば0.002〜0.02MPaで押圧されて研磨される。研磨に用いるスラリーは、図1(a)に示すように上定盤14に供給され、下定盤12に流れて外部容器に回収される。   As shown in FIG. 1B, an annular glass substrate G is held in a circular hole provided in each carrier 18. On the other hand, the glass substrate G is held on a carrier 18 having a gear 19 on the outer periphery on the lower surface plate 12. The carrier 18 meshes with a sun gear 22 and an internal gear 24 provided on the lower surface plate 12. By rotating the sun gear 22 in the direction of the arrow shown in FIG. 1B, each carrier 208 revolves while rotating as a planetary gear in the direction of the arrow. As a result, the glass substrate G is polished using the polishing pad 20. At the time of polishing, the glass substrate G is pressed and polished, for example, at 0.002 to 0.02 MPa. The slurry used for polishing is supplied to the upper surface plate 14 as shown in FIG. 1A, flows to the lower surface plate 12, and is collected in an external container.

なお、第2研磨で用いる遊離砥粒の種類、粒径、粒径のばらつきや、研磨パッド20に用いる樹脂の硬度、後述するような研磨パッド20表面のポアの開口径などは、第1研磨から適宜変更される。本実施形態では、少なくとも最終の研磨処理において、研磨後のガラス基板の波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqが0.06nm以下となるように、研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaを調整することが好ましい。
なお、ガラス基板Gの表面凹凸をさらに低減したり、より精密な調整を行うために、それぞれの研磨処理をさらに複数の研磨処理に分けて実施してもよい。その際、それぞれの研磨処理においては、遊離砥粒の種類、粒径、粒径のばらつきや、研磨パッドに用いる樹脂の硬度、研磨パッド表面のポアの開口径などを適宜調節することが好ましい。
第2研磨の後、ガラス基板Gは洗浄され、磁気ディスク用ガラス基板が作製される。
The type of loose abrasive used in the second polishing, the particle size, the variation in particle size, the hardness of the resin used for the polishing pad 20, the opening diameter of the pores on the surface of the polishing pad 20 as will be described later, etc. From time to time. In the present embodiment, at least in the final polishing process, the arithmetic average of the surface of the polishing pad 20 is such that the root mean square roughness Rq of the fine waviness of the polished glass substrate with a wavelength of 50 to 200 μm is 0.06 nm or less. It is preferable to adjust the roughness Ra.
In addition, in order to further reduce the surface unevenness of the glass substrate G or perform more precise adjustment, each polishing process may be further divided into a plurality of polishing processes. At that time, in each polishing treatment, it is preferable to appropriately adjust the type, particle size, variation in particle size, hardness of resin used for the polishing pad, pore diameter of the pores on the polishing pad surface, and the like.
After the second polishing, the glass substrate G is washed to produce a magnetic disk glass substrate.

(研磨パッド)
次に、第2研磨に用いる研磨パッド20について以下詳細に説明をする。
研磨パッド20は、表面に複数の開口を有する発泡樹脂製であり、例えば発泡ポリウレタン製である。研磨パッド20の表面の開口の直径は、5μm以上20μm以下であることが好ましい。開孔径が5μmより小さい場合、液滴形状を成した小さな空孔を多数有する構造の発泡材料の中にスラリーを溜めたり、溜めたスラリーを適度に供給したりすることが難しくなり、研磨レートが低下して研磨できなくなる。一方、開口の直径が20μmより大きい場合、研磨パッド20の表面粗さが大きくなって波長50〜200μmの微小うねりを低減できなくなる。
研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaは0.5μm以下である。この算術平均粗さRaは、具体的には、研磨パッド20の表面の撮像画像から研磨パッド20の表面の立体形状の情報を得て、この情報から求められる。この撮影画像を用いた光学式測定については後述する。研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaの下限は特に制限されないが、例えば0.1μmである。Raが0.1μm未満となると、研磨レートが低下して生産性が悪化する場合がある。
このような研磨パッド20を用いた研磨を通して、ガラス基板Gの主表面における、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを低減することができる。好ましくは、二乗平均平方根粗さRqを0.06nm以下に低減することができる。この場合、第2研磨処理を行う前のガラス基板Gにおける波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqは0.6nm以下であることが好ましい。第2研磨処理を行う前のガラス基板Gの上記Rqが、0.6nmより大きいと、Rqを0.06nm以下に研磨するために取代が増加し、生産性が悪化する場合がある。また、主表面上の最外周部の形状において落ち込み(ロールオフ)が大きくなる場合がある。
また、本件の研磨パッドを用いた研磨処理は、化学強化処理された主表面に対して行なうことが好ましい。化学強化処理後のガラス基板の主表面には、圧縮応力層が形成されているため、研磨処理を実施した場合に研磨パッドの“ささくれ”によって圧縮応力の開放が局所的に乱れることによって微小うねりや粗さが十分に低減できない場合がある。本件研磨パッドは、研磨パッドの表面の算術平均粗さRaが0.5μm以下になるように“ささくれ”が抑制されているため、微小うねりや粗さを良好に低減することができる。
第2研磨後におけるガラス基板Gの表面粗さの算術平均粗さRaは、0.2nm以下、好ましくは0.15nm以下となっている。ここで、表面粗さの算術平均粗さRaは、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて、1μm×1μmの測定エリアに対して256×256画素の分解能で測定したときの値である。
研磨パッドの表面粗さの算術平均粗さRaと研磨処理後のガラス基板の主表面における波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqとの間には、後述するように相関がある。このため、表面粗さの算術平均粗さRaが異なる複数の種類の研磨パッドを予め備えておき、基板の主表面において所望の微小うねりを達成するために、上記複数の種類の研磨パッドの中から適宜選択される。この場合、研磨処理後の基板の主表面における、50μm以上200μm以下の波長の微小うねりの二乗平均平方根粗さRqと、研磨処理に用いた研磨パッド表面の算術平均粗さRaとの関係を予め求めておき、基板の主表面において所望の微小うねりを達成する研磨パッド表面の算術平均粗さRaを有する研磨パッドを、上記関係を用いて選定し、選定した研磨パッドを研磨処理に用いることが好ましい。
(Polishing pad)
Next, the polishing pad 20 used for the second polishing will be described in detail below.
The polishing pad 20 is made of a foamed resin having a plurality of openings on the surface, for example, made of foamed polyurethane. The diameter of the opening on the surface of the polishing pad 20 is preferably 5 μm or more and 20 μm or less. When the aperture diameter is smaller than 5 μm, it becomes difficult to store the slurry in a foam material having a structure having a large number of small pores in the form of droplets, or to supply the stored slurry appropriately, and the polishing rate is increased. Reduced and cannot be polished. On the other hand, when the diameter of the opening is larger than 20 μm, the surface roughness of the polishing pad 20 becomes large, and the fine waviness of the wavelength of 50 to 200 μm cannot be reduced.
The arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad 20 is 0.5 μm or less. Specifically, the arithmetic average roughness Ra is obtained from information obtained by obtaining information about the three-dimensional shape of the surface of the polishing pad 20 from a captured image of the surface of the polishing pad 20. The optical measurement using the captured image will be described later. The lower limit of the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad 20 is not particularly limited, but is, for example, 0.1 μm. If Ra is less than 0.1 μm, the polishing rate may decrease and productivity may deteriorate.
Through the polishing using the polishing pad 20, the root mean square roughness Rq of the microwaviness having a wavelength of 50 μm to 200 μm on the main surface of the glass substrate G can be reduced. Preferably, the root mean square roughness Rq can be reduced to 0.06 nm or less. In this case, it is preferable that the root mean square roughness Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 to 200 μm in the glass substrate G before the second polishing treatment is 0.6 nm or less. If the Rq of the glass substrate G before the second polishing treatment is larger than 0.6 nm, the machining allowance increases because Rq is polished to 0.06 nm or less, and the productivity may deteriorate. In addition, a drop (roll-off) may increase in the shape of the outermost peripheral portion on the main surface.
Moreover, it is preferable to perform the grinding | polishing process using this polishing pad with respect to the main surface by which the chemical strengthening process was carried out. Since the compressive stress layer is formed on the main surface of the glass substrate after the chemical strengthening process, when the polishing process is performed, the release of the compressive stress is locally disturbed by the “paddle” of the polishing pad, resulting in minute waviness. In some cases, the roughness cannot be reduced sufficiently. In the present polishing pad, the “wrinkle” is suppressed so that the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad is 0.5 μm or less, so that the fine waviness and roughness can be reduced well.
The arithmetic average roughness Ra of the surface roughness of the glass substrate G after the second polishing is 0.2 nm or less, preferably 0.15 nm or less. Here, the arithmetic average roughness Ra of the surface roughness is a value when measured with a resolution of 256 × 256 pixels in a measurement area of 1 μm × 1 μm using an AFM (atomic force microscope).
As will be described later, there is a correlation between the arithmetic average roughness Ra of the surface roughness of the polishing pad and the root mean square roughness Rq of the microwaviness having a wavelength of 50 μm to 200 μm on the main surface of the glass substrate after the polishing treatment. . For this reason, a plurality of types of polishing pads having different arithmetic average roughness Ra of the surface roughness are prepared in advance, and in order to achieve a desired microwaviness on the main surface of the substrate, Is appropriately selected. In this case, the relationship between the root mean square roughness Rq of the microwaviness having a wavelength of 50 μm or more and 200 μm or less on the main surface of the substrate after the polishing treatment and the arithmetic average roughness Ra of the polishing pad surface used for the polishing treatment is previously determined. A polishing pad having an arithmetic average roughness Ra of the polishing pad surface that achieves a desired microwaviness on the main surface of the substrate is selected using the above relationship, and the selected polishing pad is used for the polishing process. preferable.

研磨パッド20は発泡樹脂製(発泡樹脂層)であるので、表面にポア開口を有する。このため、遊離砥粒を含んだスラリーを上記開口から研磨パッド20の内部の空洞に進入させることができ、研磨を効率よく行うことができる。しかし、研磨処理を何度も実施すると、研磨レートが低下して研磨効率が悪化する場合がある。このような場合、研磨パッド20をドレス処理することにより研磨レートの回復が図られる。一方で、研磨パッド20の表面、すなわち、発泡樹脂層の空孔(ポア)を囲む壁の先端はドレス処理により強制的に削られるため、“ささくれ”状態となり、細かな凹凸が生じる要因となる。波長50〜200μmの微小うねりを低減できない研磨パッド20の表面の形状を走査型電子顕微鏡で観察したところ、多数の発泡ポアの開口の周りの樹脂部分の先端が“ささくれ”状態になっていることがわかった。そして、“ささくれ”状態の先端部分は薄く膜状になっていることがわかった。このような“ささくれ”状態の先端の剛性は、極めて低く、僅かな力で曲がり易い。この“ささくれ”状態は、ドレス処理時にダイヤモンド砥粒によって研磨パッドの表層が引きちぎられることにより形成されると考えられる。このような“ささくれ”状態となって表面が凹凸を成している表面状態を、触針式の表面粗さ計では測定できない。触針式の表面粗さ計では、針(スタイラス)の先端のサイズは、測定対象の研磨パッド20の表面の開口に針の先端が落ち込まないように開口径の2倍以上(例えば数十μmから数百μm)となっている。また、針を研磨パッドに押圧することによって測定が行われる。このため、針の先端は“ささくれ”状態を押さえて測定することになる。したがって、触針式の表面粗さ計で得られた測定結果から“ささくれ”状態を含んだ表面凹凸を測定できない。そのため、本実施形態は、撮影画像を用いた光学式測定を用いる。この光学式測定により得られた研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaを低くすることにより、ガラス基板Gの主表面における波長50〜200μmの微小うねりを低減することができる。好ましくは、ガラス基板Gの主表面における波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを0.06nm以下に低減することができる。この場合、研磨前のガラス基板Gの主表面における波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqは、0.6nm以下であることが好ましい。   Since the polishing pad 20 is made of foamed resin (foamed resin layer), it has a pore opening on the surface. For this reason, the slurry containing loose abrasive grains can be made to enter the cavity inside the polishing pad 20 from the opening, and polishing can be performed efficiently. However, if the polishing process is performed many times, the polishing rate may decrease and the polishing efficiency may deteriorate. In such a case, the polishing rate can be recovered by dressing the polishing pad 20. On the other hand, the surface of the polishing pad 20, that is, the front end of the wall surrounding the pores (pores) of the foamed resin layer is forcibly scraped by the dressing process. . When the shape of the surface of the polishing pad 20 that cannot reduce micro-waviness with a wavelength of 50 to 200 μm is observed with a scanning electron microscope, the tips of the resin portions around the openings of a large number of foaming pores are in a “squirting” state. I understood. And it turned out that the tip part of the "sagging" state is thin and film-like. The rigidity of the tip in such a “crushing” state is extremely low, and it is easy to bend with a slight force. It is considered that this “sackle” state is formed by tearing the surface layer of the polishing pad by diamond abrasive grains during the dressing process. A surface state in which the surface is in such a “sagging” state and has an uneven surface cannot be measured with a stylus type surface roughness meter. In the stylus type surface roughness meter, the size of the tip of the needle (stylus) is at least twice the opening diameter (for example, several tens of μm) so that the tip of the needle does not fall into the opening on the surface of the polishing pad 20 to be measured. To several hundred μm). In addition, the measurement is performed by pressing the needle against the polishing pad. For this reason, the tip of the needle is measured while holding the “squirt” state. Therefore, it is not possible to measure surface irregularities including a “crushing” state from the measurement results obtained with a stylus type surface roughness meter. Therefore, the present embodiment uses optical measurement using a captured image. By reducing the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad 20 obtained by this optical measurement, it is possible to reduce micro-waviness with a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface of the glass substrate G. Preferably, the root mean square roughness Rq of minute waviness with a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface of the glass substrate G can be reduced to 0.06 nm or less. In this case, it is preferable that the root mean square roughness Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface of the glass substrate G before polishing is 0.6 nm or less.

なお、研磨パッド20に用いる発泡樹脂層における樹脂材料のモジュラス(引っ張り応力)は、200kgf/cm以下であることが、微小スクラッチを発生させず波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを、効率よく0.06nm以下に低減する点で好ましい。ここで、上記モジュラスは100%モジュラスである。なお、モジュラスを100kgf/cm以下にすると、ガラス基板G上に微小なスクラッチが発生することを防止できるので、100kgf/cm以下にすることはさらに好ましい。一方、50kgf/cmより小さくすると、研磨レートの低下によって生産性が低下する虞れが出てくる。しかも、上記モジュラスを50kgf/cmより小さくすると、ガラス基板のガラス主表面の外周端面近傍の領域において、ガラス主表面は外周端面に向かって曲面形状になだらかに傾斜して平滑の程度が乱れる場合がある。このようなガラス主表面の外周端面近傍の領域における平滑の乱れは、記憶容量の増大のために、ガラス主表面の全面に磁性層を形成してガラス主表面の外周端面近傍まで磁気情報の記録や読み取りを正確に行う点で好ましくない。したがって、上記モジュラスの下限は、特に制限はないが、例えば50kgf/cmである。樹脂材料の引っ張りモジュラスは、引張り試験機(テンシロン試験機)により測定される。
また、ドレス処理前の研磨パッド20の表面粗さの算術平均粗さRa’は、0.8μm以下であることが好ましい。この算術平均粗さRa’は、先端曲率半径が数十から数百μmのスタイラスを用いて触針式の表面粗さ測定機を用いて測定される。ドレス処理前のRa’を0.8μm以下にすることにより、ドレス処理後においても、研磨パッドの表面の撮像カメラを用いて測定される算術平均粗さRaを、容易に0.5μm以下にすることができる。これは、研磨パッド表面の粗さが小さいほど、安定してドレス処理を行うことができるからである。すなわち、研磨パッドの全面に対してドレス処理によるムラを生じさせることがない。
In addition, the modulus (tensile stress) of the resin material in the foamed resin layer used for the polishing pad 20 is 200 kgf / cm 2 or less. Rq is preferable in that it efficiently reduces to 0.06 nm or less. Here, the modulus is 100% modulus. Note that if the modulus to 100 kgf / cm 2 or less can prevent the fine scratches on the glass substrate G is generated, it is more preferable to below 100 kgf / cm 2. On the other hand, when it is less than 50 kgf / cm 2 , there is a possibility that productivity is lowered due to a decrease in the polishing rate. In addition, when the modulus is made smaller than 50 kgf / cm 2, in the region near the outer peripheral end surface of the glass main surface of the glass substrate, the glass main surface gently inclines in a curved shape toward the outer peripheral end surface, and the degree of smoothness is disturbed. There is. Such disturbance of smoothness in the area near the outer peripheral edge of the glass main surface is due to the recording of magnetic information to the vicinity of the outer peripheral edge of the glass main surface by forming a magnetic layer on the entire surface of the glass main surface in order to increase the storage capacity. And is not preferable in that reading is performed accurately. Therefore, the lower limit of the modulus is not particularly limited, but is, for example, 50 kgf / cm 2 . The tensile modulus of the resin material is measured by a tensile tester (Tensilon tester).
The arithmetic average roughness Ra ′ of the surface roughness of the polishing pad 20 before the dressing process is preferably 0.8 μm or less. The arithmetic average roughness Ra ′ is measured by using a stylus type surface roughness measuring machine using a stylus having a tip radius of curvature of several tens to several hundreds μm. By setting Ra ′ before the dressing process to 0.8 μm or less, the arithmetic average roughness Ra measured using the imaging camera on the surface of the polishing pad is easily set to 0.5 μm or less even after the dressing process. be able to. This is because the smaller the roughness of the polishing pad surface, the more stable the dressing process. That is, the dressing process does not cause unevenness on the entire surface of the polishing pad.

研磨パッド20は、未使用(過去1度も研磨に使用していない)で新品の状態では、独立発泡系の発泡樹脂製であるため、表面には開口がない。このため、研磨の使用開始前に、ドレス処理を行って表面を図3に示す点線Xに沿って削ることにより、表面に複数の開口、例えば、直径5〜20μmで、深さ10〜600μmの開口を有する孔が現れるようにする。すなわち、研磨においては、開口径(直径)が5μm以上20μm以下である研磨パッドを使用することが好ましい。開口径が5μm未満だと、研磨レートが低くなり、生産性が低下する場合がある。他方、開口径が20μmより大きいと、50〜200μmの波長帯域の微小うねりが低下できない場合がある。また、空孔(ポア)の深さが10μm以上600μm以下である研磨パッドを使用することが好ましい。深さが10μm未満だと、研磨レートが低くなり、生産性が低下する場合がある。他方、深さが600μmより大きいと、気孔が連続状に形成されたナップ層の厚みが増すことにより、研磨パッド20の圧縮変形量が増加し、基板の最外周部において局所的に高い圧力がかかりやすくなり、ロールオフ量が大きくなる場合がある。なお、開口の直径や空孔(ポア)の深さは、研磨パッドの表面または断面をSEMで観察することにより測定できる。
本実施形態の研磨パッド20の表面の立体形状の情報は、研磨に使用される表面状態の情報であることが好ましい。
以上が研磨パッド20の説明である。
When the polishing pad 20 is unused (not used for polishing in the past) and is a new product, the polishing pad 20 is made of an independently foamed resin and therefore has no opening on the surface. For this reason, before starting the use of polishing, dressing is performed and the surface is shaved along the dotted line X shown in FIG. 3, so that a plurality of openings are formed on the surface, for example, a diameter of 5 to 20 μm and a depth of 10 to 600 μm. Make holes with openings appear. That is, in polishing, it is preferable to use a polishing pad having an opening diameter (diameter) of 5 μm or more and 20 μm or less. When the opening diameter is less than 5 μm, the polishing rate is lowered and productivity may be lowered. On the other hand, if the aperture diameter is larger than 20 μm, the micro swell in the wavelength band of 50 to 200 μm may not be reduced. Further, it is preferable to use a polishing pad having pores having a depth of 10 μm or more and 600 μm or less. When the depth is less than 10 μm, the polishing rate becomes low and the productivity may decrease. On the other hand, if the depth is larger than 600 μm, the thickness of the nap layer in which pores are continuously formed increases, so that the amount of compressive deformation of the polishing pad 20 increases, and locally high pressure is applied to the outermost peripheral portion of the substrate. It becomes easy to apply, and the roll-off amount may become large. The diameter of the opening and the depth of the pores (pores) can be measured by observing the surface or cross section of the polishing pad with an SEM.
The three-dimensional shape information on the surface of the polishing pad 20 of the present embodiment is preferably information on the surface state used for polishing.
The above is the description of the polishing pad 20.

(研磨パッドの表面測定)
図4は、本実施形態で行う研磨パッド20の表面の立体形状を測定する方法を説明する図である。
(Surface measurement of polishing pad)
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for measuring the three-dimensional shape of the surface of the polishing pad 20 performed in the present embodiment.

上述したように、従来の研磨で用いる研磨パッドは、ガラス基板の波長2μm〜4mmの微小うねりを低減するために、触針式の表面粗さ計を用いて測定した研磨パッドの表面粗さRzを20μm以下とした。この場合、算術平均粗さRa’は凡そ3.0μm以下となるが、触針式の表面粗さ計では、上述したような表面が“ささくれ”状態であるとき、この“ささくれ”による表面凹凸は測定されない。このために、本実施形態では、触針式の表面粗さ計に代えて、撮影画像を用いた光学式測定により得られる算術平均粗さRaを測定する。   As described above, the polishing pad used in the conventional polishing has a polishing pad surface roughness Rz measured using a stylus type surface roughness meter in order to reduce minute waviness of the glass substrate having a wavelength of 2 μm to 4 mm. Was 20 μm or less. In this case, the arithmetic average roughness Ra ′ is about 3.0 μm or less. However, in the stylus type surface roughness tester, when the surface as described above is in the “throwing” state, Is not measured. For this reason, in this embodiment, instead of the stylus type surface roughness meter, the arithmetic average roughness Ra obtained by optical measurement using a photographed image is measured.

具体的には、撮像カメラ40を用いて、500倍の倍率で、600μm×450μmの矩形領域を撮影の視野として、1画素を0.37μm×0.37μmの矩形面として表面を撮影する。このとき、研磨パッド20の表面の最も高い位置に焦点を合わせたところで撮像を開始し、高さ方向に5μmずつ撮影カメラ40の位置を移動して、焦点が撮像画像中のいずれかの画素に合うまで撮影を繰り返す。そして、焦点がどの画素にも合わなくなったときに撮像を終了する。
撮像カメラ40は、例えばCCDカメラを用いることができる。これを光学式顕微鏡と組み合わせて用いてもよいし、それらが一体となった装置でもよい。
Specifically, the imaging camera 40 is used to photograph the surface at a magnification of 500 times with a rectangular area of 600 μm × 450 μm as a field of view for imaging and a pixel as a rectangular surface of 0.37 μm × 0.37 μm. At this time, imaging is started when the focal point is focused on the highest position on the surface of the polishing pad 20, the position of the photographing camera 40 is moved by 5 μm in the height direction, and the focal point is set to any pixel in the captured image. Repeat shooting until it matches. Then, the imaging is ended when the focus is not achieved on any pixel.
As the imaging camera 40, for example, a CCD camera can be used. This may be used in combination with an optical microscope, or an apparatus in which they are integrated.

このようにして5μmの間隔で撮像して得られた撮像画像のそれぞれについて、画像処理装置42に送られ画像処理が行われる。画像処理装置42では、画素毎に研磨パッド20の表面の立体形状の情報を得る。この立体形状の情報は、発泡樹脂層の空孔を囲む壁の先端に形成される凹凸形状、すなわち、“ささくれ”状態の情報を含む。具体的には、画像処理装置42は、得られた5μm間隔の撮像画像の画像データから、各画素の高さ方向の位置の情報を算出する。画像データから、各画素の高さ方向の位置の情報を算出する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。一例として、5μm間隔の撮像画像の画像データから、各画素の焦点の合うときの高さ方向の位置(合焦点位置)の情報を求めることにより、高さ方向の位置の情報を算出する。この場合、5μm毎に合焦点位置は求められるので、好ましくは、5μm間隔で得られた画素周辺の高さ方向の位置の情報を内挿補間して5μm未満の位置として細かく位置情報を算出することができる。   Each of the captured images obtained by imaging at intervals of 5 μm in this way is sent to the image processing device 42 and image processing is performed. In the image processing device 42, information on the three-dimensional shape of the surface of the polishing pad 20 is obtained for each pixel. The information on the three-dimensional shape includes information on the concavo-convex shape formed at the tip of the wall surrounding the pores of the foamed resin layer, that is, the “crushing” state. Specifically, the image processing device 42 calculates information on the position in the height direction of each pixel from the obtained image data of the captured images at 5 μm intervals. The method for calculating the position information in the height direction of each pixel from the image data is not particularly limited, and a known method can be used. As an example, information on the position in the height direction is calculated by obtaining information on the position in the height direction (focus position) when each pixel is focused from the image data of the captured images at intervals of 5 μm. In this case, since the in-focus position is obtained every 5 μm, the position information in the height direction around the pixels obtained at intervals of 5 μm is preferably interpolated to calculate the position information finely as a position less than 5 μm. be able to.

画像処理装置42は、コンピュータにより構成され、上記画像処理は、コンピュータのメモリに記憶されているソフトウェアを呼び出して実行することにより動作する。ソフトウェアは、上記処理が適切に実行可能なものであれば、市販のソフトウェアでもオリジナルのソフトウェアでもよい。   The image processing device 42 is configured by a computer, and the image processing operates by calling and executing software stored in the memory of the computer. The software may be commercially available software or original software as long as the above processing can be appropriately executed.

このような画像処理により得られる3次元の研磨パッド20の表面の立体形状の情報は、従来の触針式の表面粗さ計を用いた測定と異なり、発泡樹脂の表面の“ささくれ”状態による表面の凹凸を再現することができる。画像処理装置42は、この3次元の研磨パッド20の表面の立体形状の情報を用いて、画像処理装置42は算術平均粗さRaを算出する。   The information on the three-dimensional shape of the surface of the three-dimensional polishing pad 20 obtained by such image processing is different from the measurement using a conventional stylus type surface roughness meter, depending on the state of the surface of the foamed resin. Surface irregularities can be reproduced. The image processing device 42 calculates the arithmetic average roughness Ra using the information on the three-dimensional shape of the surface of the three-dimensional polishing pad 20.

作製される磁気ディスク用ガラス基板の波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqは、表面形状測定機を用いて、ガラス基板の主表面の半径14mm〜31.5mmの領域について求められる。具体的には、半径方向の測定ピッチを0.01mmとし、円周方向1周における測定領域を1024として表面形状が測定される。表面形状測定機としては、レーザードップラー・バイブロメータ(LDV:Laser Doppler Vibrometer)を用いることができる。この測定装置は、表面粗さからうねりまでの幅広い波長帯域の測定が可能である。波長50μm〜200μmの微小うねりは、波長50μm〜200μmに対応するバンドパスフィルタを用いてフィルタリングしたデータを用いて求められる。   The root mean square roughness Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 to 200 μm of the glass substrate for magnetic disk to be produced is determined for a radius region of 14 mm to 31.5 mm on the main surface of the glass substrate using a surface shape measuring instrument. . Specifically, the surface shape is measured by setting the measurement pitch in the radial direction to 0.01 mm and the measurement region in one circumference in the circumferential direction to be 1024. As the surface shape measuring device, a laser Doppler vibrometer (LDV) can be used. This measuring apparatus can measure a wide wavelength band from surface roughness to waviness. Micro waviness of a wavelength of 50 μm to 200 μm is obtained using data filtered using a bandpass filter corresponding to a wavelength of 50 μm to 200 μm.

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、第2研磨に用いる研磨パッド20は、ドレス処理後、ガラス基板Gの研磨を行う。1つの研磨パッド20は、複数回の第2研磨処理に用いられる。1回の第2研磨処理とは、ガラス基板Gの主表面における波長50〜200μmの微小うねりのRqを0.06nm以下に低減する1回の処理である。
研磨パッド20は、このようなガラス基板Gの第2研磨処理の回数が増えるに従って、研磨レートが低下する。このため、研磨レートが許容範囲以下になった場合、研磨パッド20はドレス処理される。このドレス処理は、表面に開口が形成されていない新品の研磨パッド20に対して最初に行なう初回のドレス処理と別の条件で行うことが好ましい。このドレス処理は、最初に行なうドレス処理と区別して説明する場合、2回目以降のドレス処理という。初回のドレス処理と2回目以降のドレス処理を区別せずに総称していうときは、単にドレス処理という。2回目以降のドレス処理では、初回のドレッシングよりも研磨パッドの表面に“ささくれ”が生じ易いため、別の条件で行うことが好ましい。これは、ドレス処理前の状態でも既に多数の開口が生じているためと考えられる。
なお、ドレス処理後の研磨パッドの表面の算術平均粗さRaが0.5μmを超える場合、研磨パッド20の表面は遊離砥粒と馴染んだとしても、ガラス基板Gの50μm〜200μmの微小うねりのRqを0.06nm以下に低減することはできない。一方、上記撮像カメラを用いる方法によるドレス処理後の研磨パッドの表面の算術平均粗さRaが0.5μm以下である場合、ガラス基板Gの50〜200μmの微小うねりのRqを0.06nm以下に低減することができる。
In the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks of this embodiment, the polishing pad 20 used for the second polishing polishes the glass substrate G after the dressing process. One polishing pad 20 is used for a plurality of second polishing processes. One time of the second polishing process is a process of reducing the Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface of the glass substrate G to 0.06 nm or less.
The polishing rate of the polishing pad 20 decreases as the number of second polishing processes for the glass substrate G increases. For this reason, when the polishing rate falls below the allowable range, the polishing pad 20 is dressed. This dressing process is preferably performed under different conditions from the initial dressing process that is initially performed on a new polishing pad 20 having no openings formed on the surface. This dressing process is referred to as a second or subsequent dressing process when it is described separately from the first dressing process. When the first dressing process and the second and subsequent dressing processes are collectively referred to without distinction, they are simply called dressing processes. In the second and subsequent dressing processes, since “sagging” is more likely to occur on the surface of the polishing pad than in the first dressing, it is preferably performed under different conditions. This is presumably because a large number of openings are already generated even before the dressing process.
When the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad after the dressing process exceeds 0.5 μm, even if the surface of the polishing pad 20 becomes familiar with the loose abrasive grains, the surface of the glass substrate G has a minute undulation of 50 μm to 200 μm. Rq cannot be reduced to 0.06 nm or less. On the other hand, when the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad after dressing by the method using the imaging camera is 0.5 μm or less, the Rq of 50 to 200 μm minute undulation of the glass substrate G is set to 0.06 nm or less. Can be reduced.

本明細書でいうドレス処理は、図1(a),(b)及び図2に示す研磨装置10を用い、ガラス基板Gの代わりに基板の両面に例えばダイヤモンド砥粒を付着した研磨材を貼り付けたドレッサを用いる。研磨液の代わりに、例えば水を供給すればよい。研磨パッド20の初回のドレス処理による表面の“ささくれ”を抑制する点から、さらには、研磨パッド20の2回目以降のドレス処理による表面の“ささくれ”を抑制する点から、ドレッサに用いる砥粒の平均粒径、粒径分散、砥粒を固定する樹脂材料、ドレス処理時の定盤の荷重、回転数、遊星歯車の自転・公転その他の条件を適宜調整することが好ましい。   The dressing process referred to in this specification uses the polishing apparatus 10 shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, and instead of the glass substrate G, a polishing material with, for example, diamond abrasive grains attached to both surfaces of the substrate is applied. Use the attached dresser. For example, water may be supplied instead of the polishing liquid. Abrasive grains used for the dresser from the viewpoint of suppressing the surface “sagging” of the polishing pad 20 by the first dressing process, and further suppressing the surface “sagling” of the polishing pad 20 by the second and subsequent dressing processes. It is preferable to appropriately adjust the average particle size, the particle size dispersion, the resin material for fixing the abrasive grains, the load on the surface plate during dressing, the number of revolutions, the rotation / revolution of the planetary gear, and other conditions.

ドレス処理に用いるダイヤモンド砥粒の粒径は10〜30μmのものを用いることが好ましい。粒径が小さい方が研磨パッド表面の “ささくれ”の抑制に効果があるものの、粒径が10μmより小さいと、研磨パッドの除去レートが低下してドレス処理作業に時間がかかり、生産性が低下する場合がある。他方、粒径が30μmより大きいと、“ささくれ”による表面凹凸が大きくなり、あるいは“ささくれ”による表面凹凸数が増えて研磨パッド表面のRaを十分に低減できない場合がある。   The diamond abrasive grains used for the dressing process preferably have a particle diameter of 10 to 30 μm. The smaller the particle size, the more effective the suppression of the “paddle” on the surface of the polishing pad. However, when the particle size is smaller than 10 μm, the removal rate of the polishing pad is reduced, and the dressing process takes time and the productivity is lowered. There is a case. On the other hand, if the particle size is larger than 30 μm, the surface unevenness due to “thrust” becomes large, or the number of surface unevenness due to “thrust” increases, and Ra on the surface of the polishing pad may not be sufficiently reduced.

また、ドレス処理時の定盤による荷重は、研磨処理時よりも小さくすることが好ましい。具体的には、研磨パッドにかかる圧力を0.001〜0.005MPaとすることが好ましい。ドレス処理時の荷重が研磨処理時よりも小さい方が、研磨パッド表面の“ささくれ”の増大の抑制に効果があるものの、研磨パッドにかかる圧力が0.001MPa未満である場合、研磨パッドの除去レートが低下してドレス処理に時間がかかり、生産性が低下する場合がある。他方、研磨パッドにかかる圧力が0.005MPaより大きい場合、“ささくれ”による表面凹凸が大きくなり、あるいは“ささくれ”による表面凹凸数が増えて、研磨パッド表面のRaを十分に低減できない場合がある。   Moreover, it is preferable to make the load by the surface plate at the time of dressing processing smaller than at the time of polishing processing. Specifically, the pressure applied to the polishing pad is preferably 0.001 to 0.005 MPa. If the load at the time of dressing is smaller than that at the time of polishing, it is effective to suppress the increase of “sapling” on the surface of the polishing pad, but if the pressure applied to the polishing pad is less than 0.001 MPa, the polishing pad is removed. The rate may decrease and the dressing process takes time, and productivity may decrease. On the other hand, when the pressure applied to the polishing pad is greater than 0.005 MPa, the surface unevenness due to “thrust” increases, or the number of surface unevenness due to “thrust” increases, and Ra on the surface of the polishing pad may not be sufficiently reduced. .

また、ドレッサと研磨定盤(研磨パッド)との相対速度は、研磨処理時の1.5〜3倍とすることが好ましい。相対速度は高い方が研磨パッド表面の“ささくれ”の抑制に効果があるものの、ドレス処理時の相対速度が研磨処理時の3倍より高い場合、研磨パッドの表面への水の供給が追いつかず、均一にドレス処理が行えない場合がある。他方、ドレス処理時の相対速度が1.5倍未満の場合、ダイヤモンド砥粒が研磨パッド表面に食い込みすぎて、“ささくれ”を抑制できない場合がある。
また、ドレス処理時の荷重を小さく、かつ、研磨パッドとの相対速度を高く調整することで、“ささくれ”の発生をさらに良好に防止しつつ、ドレス処理することができる。
The relative speed between the dresser and the polishing surface plate (polishing pad) is preferably 1.5 to 3 times that during the polishing process. The higher the relative speed, the more effective the suppression of the “paddle” on the surface of the polishing pad, but if the relative speed during dressing is higher than 3 times that during polishing, the supply of water to the surface of the polishing pad cannot catch up. In some cases, uniform dressing cannot be performed. On the other hand, if the relative speed during the dressing process is less than 1.5 times, the diamond abrasive grains may bite into the surface of the polishing pad and “crushing” may not be suppressed.
Further, by adjusting the relative load with the polishing pad and reducing the load during the dressing process, the dressing process can be performed while preventing the occurrence of “squirrel” even better.

また、ドレス処理の実施直後に、上定盤を上昇させる際は、回転する上定盤とキャリア(ドレッサ)の少なくとも一方の移動(回転)を維持させながら上昇させることが好ましい。こうすることで、ドレス処理後、上定盤を上昇させる際に上定盤に僅かに発生する揺れによって研磨パッド表面に “ささくれ”が発生することを防止することができる。したがって、上定盤を上昇させる際は、上定盤とキャリア(ドレッサ)の少なくとも一方を移動(回転)させながら上昇させることが、研磨パッド20の算術平均粗さRaを0.5μm以下にする点で好ましい。
ドレス処理する際は、上記の諸条件を適宜調整し、さらに組み合わせて行えばよい。
Moreover, when raising the upper surface plate immediately after performing the dressing process, it is preferable to raise the upper surface plate while maintaining the movement (rotation) of at least one of the rotating upper surface plate and the carrier (dresser). By doing so, it is possible to prevent the surface of the polishing pad from being “turned up” due to the slight shaking generated on the upper surface plate when the upper surface plate is raised after the dressing process. Therefore, when raising the upper surface plate, raising the upper surface plate and at least one of the carrier (dresser) while moving (rotating) the arithmetic average roughness Ra of the polishing pad 20 to 0.5 μm or less. This is preferable.
When dressing, the above-mentioned various conditions may be adjusted as appropriate and further combined.

また、研磨パッド20をドレス処理するとき、ドレス処理前の研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaと、ドレス処理前のこの研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaを0.5μm以下にするためのドレス処理の条件(ドレス処理時間、定盤の荷重、回転数等の条件)との対応関係を予め求めておき、ドレス処理する前の研磨パッドの表面の算術平均粗さRaの計測結果の情報と上記対応関係を用いて、上記ドレス処理の条件を定めて、ドレス処理を行う。これにより、“ささくれ”による研磨パッド20の表面形状の乱れを抑制することができる。   Further, when dressing the polishing pad 20, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad 20 before the dressing process and the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad 20 before the dressing process are set to 0.5 μm or less. Measurement of the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad before dressing is obtained in advance with the correspondence relationship with dressing conditions (dressing processing time, surface plate load, rotational speed, etc.) Using the result information and the correspondence, the dress process conditions are determined and the dress process is performed. Thereby, disorder of the surface shape of the polishing pad 20 due to “sagure” can be suppressed.

また、2回目以降のドレス処理については、研磨装置10を用いることなく、洗浄液を霧粒にして噴射させて研磨パッド20に吹き付けるドレス処理を行うこともできる。具体的には、縦長で、その中央部が前方に向けて拡開した吐出口を有するノズルを研磨パッドの全面に移動させ、粒径が1μm以上300μm以下である洗浄液の霧粒を生み出し、この霧粒を10m/秒以上500m/秒以下の速度で研磨パッド20に衝突させる。このとき、各種の条件を適宜調整することによって、研磨パッドの表面に新たな“ささくれ”状態を生じさせることなく、発泡ポアの内部に溜まった研磨砥粒を良好に除去することができる。このドレス処理方法は、研磨処理に使用された後の研磨パッドに対して適用することが好ましい。このようにすることで、ダイヤモンドドレッサによるドレス処理を複数回実施することによる研磨パッド表面の“ささくれ”状態の程度の進行を抑制することができ、2回目以降のドレス処理後の研磨処理により得られるガラス基板の微小うねりの悪化を防止できる。
また、2回目以降のドレス処理では、上述したダイヤモンド砥粒などの砥粒を用いたドレス処理と、洗浄液を霧粒にして噴射させて研磨パッド20に吹き付けるドレス処理を併用することが好ましい。このようなドレス処理は、ダイヤモンド砥粒などの砥粒を用いて行うドレス処理に比べてソフトに行うことができるため、ドレス処理後の研磨パッド20の“ささくれ”状態の程度が進むことを抑制することができる。
このように、本実施形態の第2研磨に用いる研磨パッド20は、初回及び2回目以降のドレス処理後のものであり、研磨パッド20の表面の撮像画像から、この研磨パッド20の表面の立体形状の情報を得たとき、この情報から求められる研磨パッド20の表面の算術平均粗さRaは0.5μm以下である。
本実施形態では、ガラス基板を用いて説明したが、上述したようにガラス基板の他にアルミニウム合金基板に適用することもできる。ガラス基板はアルミニウム合金基板よりも剛性が高い(硬い)ため、ガラス基板を用いる場合、生産性を高めるために研磨パッド20のモジュラスを高くして研磨レートを向上させることが好ましい。一方、研磨パッド20の高いモジュラスによって、アルミニウム合金基板の場合に比べて“ささくれ”の表面凹凸の先端の剛性は高くなる傾向となるので、アルミニウム合金基板と比べて微小うねりは悪化し易く、また微小スクラッチの発生が生じ易い。このため、本願発明の研磨処理は、ガラス基板に対して適用することとが好ましい。
In addition, for the second and subsequent dressing processes, the dressing process can be performed in which the cleaning liquid is sprayed and sprayed onto the polishing pad 20 without using the polishing apparatus 10. Specifically, a vertically long nozzle having a discharge port whose center is expanded forward is moved to the entire surface of the polishing pad to produce cleaning liquid mist with a particle size of 1 μm to 300 μm. The mist is made to collide with the polishing pad 20 at a speed of 10 m / second or more and 500 m / second or less. At this time, by appropriately adjusting various conditions, it is possible to satisfactorily remove the abrasive grains accumulated in the foamed pores without causing a new “thrust” state on the surface of the polishing pad. This dressing method is preferably applied to the polishing pad after being used in the polishing process. By doing so, it is possible to suppress the progress of the “paddle” state on the surface of the polishing pad by performing the dressing process with the diamond dresser a plurality of times, and it is obtained by the polishing process after the second and subsequent dressing processes. It is possible to prevent the deterioration of the micro swell of the glass substrate.
In the second and subsequent dressing processes, it is preferable to use both the above-described dressing process using abrasive grains such as diamond abrasive grains and the dressing process in which the cleaning liquid is sprayed and sprayed onto the polishing pad 20. Since such a dressing process can be performed softer than a dressing process that uses abrasive grains such as diamond abrasive grains, it is possible to prevent the “paddle” state of the polishing pad 20 after the dressing process from progressing. can do.
As described above, the polishing pad 20 used for the second polishing of the present embodiment is the one after the first and second dressing processes, and the three-dimensional surface of the polishing pad 20 is obtained from the captured image of the surface of the polishing pad 20. When the shape information is obtained, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad 20 obtained from this information is 0.5 μm or less.
Although this embodiment has been described using a glass substrate, as described above, it can be applied to an aluminum alloy substrate in addition to the glass substrate. Since the glass substrate has higher rigidity (hardness) than the aluminum alloy substrate, when using the glass substrate, it is preferable to increase the modulus of the polishing pad 20 to improve the polishing rate in order to increase productivity. On the other hand, because the high modulus of the polishing pad 20 tends to increase the rigidity of the tip of the surface irregularities of the “sapling” as compared with the case of the aluminum alloy substrate, the micro-waviness is likely to deteriorate compared to the aluminum alloy substrate. Small scratches are likely to occur. For this reason, it is preferable to apply the polishing treatment of the present invention to a glass substrate.

[実施例]
本実施形態の研磨パッドの撮影画像を用いた光学式測定方式(本実施形態方式)の効果と、第2研磨における研磨パッドの効果を調べるために、研磨パッドを種々代えて第2研磨を行った。用いたガラス基板Gは、2.5インチサイズの磁気ディスク用ガラス基板とした。研磨前のガラス基板Gの表面凹凸は、光学式表面形状測定機を用いて測定した。主表面の波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqは0.1〜1.0nmであった。
研磨パッドは、図3に示すように液滴形状をした空孔を多数有する構造の発泡を表層部分に有するポリウレタン樹脂製であり、図1(a),(b)に示す研磨装置10を用いて予めドレス処理した。ドレス処理では、ダイヤモンド砥粒のドレッサを用い、上記の処理条件を適宜調整した。このため、研磨パッドのいずれも、ドレス処理により、表面に複数の開口が形成された。液滴形状をした空孔を多数有する構造の発泡を用いることで、ガラス基板に接触する部分の開口を小さくすることができ、研磨後のガラス基板の表面粗さや波長50〜200μmの微小うねりを低減することができる。また、球型の形状や深さ方向で径が変わらない形状の発泡構造よりも発泡の内部に研磨剤を多く蓄えることができるので、研磨剤を安定供給して研磨レートを長時間高く維持することができる。ここでは、開口径(直径)の平均値が15μmの研磨パッドを使用した。
[Example]
In order to investigate the effect of the optical measurement method (this embodiment method) using the photographed image of the polishing pad of the present embodiment and the effect of the polishing pad in the second polishing, the second polishing is performed by changing the polishing pad variously. It was. The glass substrate G used was a 2.5-inch glass substrate for a magnetic disk. The surface unevenness of the glass substrate G before polishing was measured using an optical surface shape measuring machine. The root mean square roughness Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 to 200 μm on the main surface was 0.1 to 1.0 nm.
As shown in FIG. 3, the polishing pad is made of a polyurethane resin having a foam structure having a large number of droplet-shaped pores in the surface layer portion, and the polishing apparatus 10 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) is used. Previously dressed. In the dressing process, a diamond abrasive dresser was used, and the above processing conditions were appropriately adjusted. For this reason, each of the polishing pads has a plurality of openings formed on the surface by dressing. By using foam with a structure having many droplet-shaped vacancies, it is possible to reduce the opening of the portion in contact with the glass substrate, and the surface roughness of the polished glass substrate and the fine waviness of a wavelength of 50 to 200 μm Can be reduced. In addition, more abrasive can be stored inside the foam than the foamed structure with a spherical shape and shape whose diameter does not change in the depth direction, so the abrasive rate can be stably supplied and the polishing rate can be kept high for a long time. be able to. Here, a polishing pad having an average opening diameter (diameter) of 15 μm was used.

ガラス基板Gの研磨では、図1(a),(b)に示す研磨装置10を用いてガラス基板Gに0.01MPaの圧力をかけ、平均粒径が30nmであるコロイダルシリカの研磨砥粒を含むスラリーをガラス基板Gに供給しつつ研磨した。研磨の取り代は5μmとした。
一方、研磨パッドの表面は、例1〜4では触針式の表面粗さ計を用いて算術平均粗さRa’(従来方式)を求めるとともに、例5〜8では本実施形態の光学式測定による撮影画像を用いて、算術平均粗さRa(実施形態方式)を求めた。
さらに、研磨後のガラス基板Gの表面凹凸を、前述の光学式の表面形状測定機を用いて測定して波長50〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを求めた。
In the polishing of the glass substrate G, the polishing apparatus 10 shown in FIGS. 1A and 1B is used to apply a pressure of 0.01 MPa to the glass substrate G, so that colloidal silica polishing abrasive grains having an average particle size of 30 nm are applied. The slurry contained was polished while being supplied to the glass substrate G. The machining allowance was 5 μm.
On the other hand, in Examples 1 to 4, the surface of the polishing pad was used to obtain the arithmetic average roughness Ra ′ (conventional method) using a stylus type surface roughness meter, and in Examples 5 to 8, the optical measurement of this embodiment was performed. The arithmetic average roughness Ra (embodiment method) was obtained using the photographed image obtained by the above.
Furthermore, the surface irregularities of the polished glass substrate G were measured using the above-described optical surface shape measuring instrument to determine the root mean square roughness Rq of micro-waviness with a wavelength of 50 to 200 μm.

下記表1、表2に、種々の研磨パッドを用いて研磨したときの研磨直前の研磨パッドの表面の算術平均粗さRa、Ra’と、この研磨パッドを用いて第2研磨処理をしたときのガラス基板の微小うねりの二乗平均平方根粗さRq、Rq’を示す。例1〜4では、波長2μm〜4mmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRq’と波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを求めた。例5〜8では、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを求めた。なお、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さをRqと表し、波長2μm〜4mmの微小うねりの二乗平均平方根粗さをRq’と表している。また、従来方式による研磨パッド表面の算術平均粗さをRa’と表し、本実施形態方式による研磨パッド表面の算術平均粗さをRaと表している。
波長2μm〜4mmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRq’は、特開2002−92867号公報に記載された公知の多機能表面解析装置を用いて測定した。この装置では、光を分割してテスト面と基準面の両方に反射させ、その光を再結合したときの干渉縞から波長2μm〜4mmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRq’を計算して得る。測定領域は、ガラス基板の中周付近における約500μm×約600μmの矩形領域(約25万ピクセル)を選択した。
Tables 1 and 2 below show the arithmetic average roughness Ra and Ra ′ of the surface of the polishing pad immediately before polishing when polishing using various polishing pads, and when the second polishing process is performed using this polishing pad. The root mean square roughness Rq, Rq ′ of the microwaviness of the glass substrate is shown. In Examples 1 to 4, the root mean square roughness Rq ′ of fine waviness with a wavelength of 2 μm to 4 mm and the root mean square roughness Rq of micro waviness with a wavelength of 50 μm to 200 μm were obtained. In Examples 5 to 8, the root mean square roughness Rq of the microwaviness with a wavelength of 50 μm to 200 μm was obtained. In addition, the root mean square roughness of the microwaviness with a wavelength of 50 μm to 200 μm is represented as Rq, and the root mean square roughness of the microwaviness with a wavelength of 2 μm to 4 mm is represented as Rq ′. In addition, the arithmetic average roughness of the polishing pad surface according to the conventional method is represented as Ra ′, and the arithmetic average roughness of the polishing pad surface according to the present embodiment method is represented as Ra.
The root mean square roughness Rq ′ of minute waviness with a wavelength of 2 μm to 4 mm was measured using a known multifunctional surface analysis apparatus described in JP-A-2002-92867. In this apparatus, the light is divided and reflected on both the test surface and the reference surface, and the root mean square roughness Rq ′ of the microwaviness of the wavelength of 2 μm to 4 mm is calculated from the interference fringes when the light is recombined. obtain. As the measurement region, a rectangular region (about 250,000 pixels) of about 500 μm × about 600 μm in the vicinity of the middle periphery of the glass substrate was selected.

Figure 2017037701
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Figure 2017037701
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表1より、従来方式による研磨パッドの表面粗さは、ガラス基板表面の波長2μm〜4mmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRq’とは相関があるものの、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqとは相関がないことがわかる。このため、従来方式による研磨パッドの表面粗さを小さくしても波長50μm〜200μmの微小うねりを低減することはできない。
他方、表2より、本実施形態方式による研磨パッドの表面の算術平均粗さRaは、ガラス基板表面の波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqと相関があることがわかる。そして、研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを0.5μm以下にすることで、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqが、算術平均粗さRaが0.75μmの場合に対して大きく低下することがわかった。特に、研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを0.5μm以下にすることで、波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqを0.06nm以下と極めて小さくすることができることがわかった。
例5〜8によって得られた磁気ディスク用ガラス基板のガラス主表面には、ガラス主表面に近いほうから順に、付着層、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層を、スパッタ法及び蒸着法を用いて形成して磁気ディスクを製造した。製造した磁気ディスクを、DFH(Dynamic Flying Height)機構を搭載した磁気ヘッド(DFHヘッド)とともにHDD(ハードディスクドライブ装置)に組み込んで浮上耐久性試験を行った。フェムトスライダを有する磁気ヘッドを用い、スライダ面の浮上量は9nm、磁気ヘッド素子部のバックオフ量(磁気ヘッド素子部と磁気ディスク表面との間隙)は1nmに設定した。HDDは80℃、湿度80%の恒温槽に入れ、30日間ランダムシークさせた。評価後、磁気ヘッドを取り出し、スライダ面の汚れを光学顕微鏡で評価した。その結果、例5〜7の磁気ディスクを用いた場合は特に汚れは見られなかったが、例8の磁気ディスクを用いた場合は素子部の周辺に磁気ディスク回転方向に対応する向きに擦れ跡が観察された。
上記結果より、微小うねりRqを0.06nm以下とすることによって、DFHヘッドを用いて素子部を磁気ディスクに極めて近づけた状態であっても浮上特性が良好であることが確認できた。
From Table 1, although the surface roughness of the polishing pad according to the conventional method is correlated with the root mean square roughness Rq ′ of the fine waviness of the wavelength 2 μm to 4 mm of the glass substrate surface, the square of the fine waviness of the wavelength 50 μm to 200 μm. It can be seen that there is no correlation with the average square root roughness Rq. For this reason, even if the surface roughness of the polishing pad according to the conventional method is reduced, it is not possible to reduce the microwaviness with a wavelength of 50 to 200 μm.
On the other hand, it can be seen from Table 2 that the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad according to the present embodiment has a correlation with the root mean square roughness Rq of the microwaviness of the wavelength 50 μm to 200 μm of the glass substrate surface. And, when the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad is 0.5 μm or less, the root mean square roughness Rq of the microwaviness of the wavelength of 50 μm to 200 μm is the arithmetic average roughness Ra is 0.75 μm. On the other hand, it turned out that it falls greatly. In particular, it can be seen that by setting the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad to 0.5 μm or less, the root mean square roughness Rq of minute undulations with a wavelength of 50 μm to 200 μm can be extremely reduced to 0.06 nm or less. It was.
On the glass main surface of the glass substrate for a magnetic disk obtained in Examples 5 to 8, an adhesion layer, an underlayer, a magnetic recording layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially formed on the main surface of the glass substrate by sputtering and vapor deposition. The magnetic disk was manufactured using the method. The manufactured magnetic disk was incorporated into an HDD (hard disk drive device) together with a magnetic head (DFH head) equipped with a DFH (Dynamic Flying Height) mechanism, and a flying durability test was performed. A magnetic head having a femto slider was used, the flying height of the slider surface was set to 9 nm, and the back-off amount of the magnetic head element part (the gap between the magnetic head element part and the magnetic disk surface) was set to 1 nm. The HDD was placed in a constant temperature bath at 80 ° C. and a humidity of 80% and randomly seeked for 30 days. After the evaluation, the magnetic head was taken out, and the dirt on the slider surface was evaluated with an optical microscope. As a result, no contamination was observed when the magnetic disks of Examples 5 to 7 were used. However, when the magnetic disk of Example 8 was used, there was a rubbing trace in the direction corresponding to the magnetic disk rotation direction around the element portion. Was observed.
From the above results, it was confirmed that by setting the minute undulation Rq to 0.06 nm or less, the flying characteristics are good even when the element portion is extremely close to the magnetic disk using the DFH head.

研磨パッドの表面の撮像画像について、上述した実施形態方式により、この研磨パッドの表面の立体形状の情報を得たとき、この情報から求められる研磨パッドの表面の算術平均粗さRaは0.5μm以下であることは重要である。
このように、本実施形態方式の効果、及び研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを0.5μm以下にする効果を確かめることができた。
When the information of the three-dimensional shape of the surface of the polishing pad is obtained by the above-described embodiment method for the captured image of the surface of the polishing pad, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad obtained from this information is 0.5 μm. It is important that:
Thus, the effect of this embodiment system and the effect of setting the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad to 0.5 μm or less could be confirmed.

次に、研磨パッドの樹脂を種々変更してモジュラス(100%モジュラス)を変えた研磨パッドを用意し、第2研磨を行った。いずれの研磨パッドも本実施形態方式による研磨パッドの算術平均粗さRaが0.5μm以下であった。それぞれ1000枚ずつ第2研磨処理を行った後、ガラス基板を洗浄し、光学式表面解析装置を用いて主表面上に存在する微小スクラッチの数をカウントし、10段階でレベル判定した。レベルが小さいほど微小スクラッチが少なく良好である。レベルに関しては、具体的には、予め定めた基準となるガラス基板について微小スクラッチの数をカウントし、このときのカウント数を100%として、その微小スクラッチのレベルをレベル10と定めたときに、下記例9〜14における微小スクラッチのカウント数が基準となるガラス基板の微小スクラッチの数の0〜10%である場合のレベルをレベル1と定め、11〜20%である場合のレベルをレベル2と定め、21〜30%である場合のレベルをレベル3と定め、同様にしてレベル9(81〜90%)までそれぞれ定めた。下記表3には、その結果を示す。   Next, a polishing pad having a different modulus (100% modulus) was prepared by variously changing the resin of the polishing pad, and the second polishing was performed. In any polishing pad, the arithmetic average roughness Ra of the polishing pad according to the present embodiment was 0.5 μm or less. After performing the second polishing process for 1000 sheets each, the glass substrate was washed, the number of fine scratches existing on the main surface was counted using an optical surface analyzer, and the level was determined in 10 stages. The smaller the level, the smaller the fine scratches and the better. Regarding the level, specifically, the number of micro scratches is counted for a glass substrate which is a predetermined reference, and when the count number at this time is set to 100%, the level of the micro scratch is defined as level 10, The level when the fine scratch count in Examples 9 to 14 below is 0 to 10% of the reference number of fine scratches on the glass substrate is defined as level 1, and the level when it is 11 to 20% is level 2. The level in the case of 21-30% was determined as level 3, and similarly, the level 9 (81-90%) was determined. Table 3 below shows the results.

Figure 2017037701
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例9〜14ではいずれも、第2研磨後のガラス基板Gの波長50μm〜200μmの微小うねりの二乗平均平方根粗さRqは、0.06nm以下であったが、微小スクラッチの発生レベルに差が見られた。例9〜14では、第1研磨やそれ以前の加工処理により主表面に残存したキズを除去するような条件としたため、この微小スクラッチは第2研磨において研磨パッドが突発的にガラス基板の表面を傷つけることにより発生したと考えられる。レベルが5より大きい場合、第2研磨の生産安定性が悪い恐れがあることを意味する。したがって、モジュラスを200kgf/cm以下とすると、生産安定性がよくなるので好ましい。また、モジュラスを130kgf/cm以下とするとさらに好ましい。モジュラスを70kgf/cm以下とするとより一層好ましい。一方、モジュラスを50kgf/cm以下としたところ、研磨パッドの摩耗が速くなり、生産効率が低下した。 In all of Examples 9 to 14, the root mean square roughness Rq of the microwaviness of the wavelength 50 μm to 200 μm of the glass substrate G after the second polishing was 0.06 nm or less, but there was a difference in the generation level of microscratches. It was seen. In Examples 9 to 14, since the conditions were such that scratches remaining on the main surface due to the first polishing and the previous processing were removed, the polishing pad suddenly applied the surface of the glass substrate in the second polishing. Probably caused by hurting. If the level is greater than 5, it means that the production stability of the second polishing may be poor. Therefore, it is preferable to set the modulus to 200 kgf / cm 2 or less because production stability is improved. Further, it is more preferable that the modulus is 130 kgf / cm 2 or less. It is even more preferable that the modulus be 70 kgf / cm 2 or less. On the other hand, when the modulus was set to 50 kgf / cm 2 or less, the abrasion of the polishing pad was accelerated and the production efficiency was lowered.

以上、本発明の磁気ディスク用基板の製造方法及び研磨パッド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。   As described above, the method for manufacturing a magnetic disk substrate and the polishing pad of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, changes may be made.

10 研磨装置
12 下定盤
14 上定盤
16 インターナルギヤ
18 キャリア
20 研磨パッド
22 太陽ギヤ
24 インターナルギヤ
26 容器
28 クーラント
30 ポンプ
32 フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Polishing apparatus 12 Lower surface plate 14 Upper surface plate 16 Internal gear 18 Carrier 20 Polishing pad 22 Sun gear 24 Internal gear 26 Container 28 Coolant 30 Pump 32 Filter

Claims (10)

磁気ディスク用基板の製造方法であって、
一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含み、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡ポリウレタンの発泡樹脂層を有し、
前記研磨パッドの表面の撮像画像であって、撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に5μmずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、1画素を0.37μm×0.37μmの矩形面として1600×1200画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを求めたとき、前記Raが0.5μm以下である、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
A method for manufacturing a magnetic disk substrate, comprising:
The substrate is sandwiched between a pair of polishing pads, a slurry containing abrasive grains is supplied between the polishing pad and the substrate, and the polishing pad and the substrate are slid relative to each other. Including a polishing process for polishing the surface,
The polishing pad has a foamed polyurethane foam resin layer having a plurality of openings on the surface,
A picked-up image of the surface of the polishing pad, as long as it is focused while lowering the focus by 5 μm in the height direction from the point of focus on the highest position of the surface of the polishing pad using the image pickup means. By the method of repeating imaging, from the captured image obtained using the rectangular area as the field of view for imaging, information on the three-dimensional shape of the rectangular surface of 1600 × 1200 pixels, with one pixel being a rectangular surface of 0.37 μm × 0.37 μm, Obtained as three-dimensional shape information on the surface of the polishing pad, and when the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad is determined from the three-dimensional shape information, the Ra is 0.5 μm or less. A method of manufacturing a magnetic disk substrate.
前記複数の開口の開口径の平均値は5〜20μmである、請求項1に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。   The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to claim 1, wherein an average value of the opening diameters of the plurality of openings is 5 to 20 μm. 前記発泡樹脂層は10μm以上600μm以下の深さの空孔を有する、請求項1又は2に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。   The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the foamed resin layer has pores having a depth of 10 μm or more and 600 μm or less. 前記研磨砥粒は、平均粒径が5nm以上50nm以下のコロイダルシリカである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。   The method for producing a magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the abrasive grains are colloidal silica having an average particle diameter of 5 nm to 50 nm. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用基板の主表面に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする、磁気ディスクの製造方法。   A method for manufacturing a magnetic disk, comprising forming at least a magnetic layer on a main surface of the magnetic disk substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk substrate according to claim 1. 基板の表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡ポリウレタンの発泡樹脂層を有し、
撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に5μmずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、前記研磨パッドの表面の矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、1画素を0.37μm×0.37μmの矩形面として1600×1200画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さRaを求めたとき、前記Raが0.5μm以下である、ことを特徴とする研磨パッド。
A polishing pad used in a polishing process for polishing the surface of a substrate,
The polishing pad has a foamed polyurethane foam resin layer having a plurality of openings on the surface,
By focusing on the highest position on the surface of the polishing pad using an imaging unit, the method is repeated until the focus is achieved while lowering the focus by 5 μm in the height direction. From the picked-up image obtained by using the rectangular area as the field of view for picking up, the information of the solid shape of the rectangular surface of 1600 × 1200 pixels is obtained by assuming that one pixel is a rectangular surface of 0.37 μm × 0.37 μm. A polishing pad obtained by obtaining the shape information and calculating the arithmetic average roughness Ra of the surface of the polishing pad from the solid shape information, wherein the Ra is 0.5 μm or less.
前記発泡樹脂層における樹脂材料の100%引っ張りモジュラスは、200kgf/cm以下である、請求項6に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 6, wherein a 100% tensile modulus of the resin material in the foamed resin layer is 200 kgf / cm 2 or less. 前記複数の開口の開口径の平均値は5〜20μmである、請求項6又は7に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 6 or 7, wherein an average value of the opening diameters of the plurality of openings is 5 to 20 µm. 前記発泡樹脂層は10μm以上600μm以下の深さの空孔を有する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to any one of claims 6 to 8, wherein the foamed resin layer has pores having a depth of 10 µm or more and 600 µm or less. 前記基板の表面を、コロイダルシリカを研磨砥粒として含むスラリーとともに研磨する研磨処理に用いられる、請求項6〜9のいずれか1項に記載の研磨パッド。
The polishing pad of any one of Claims 6-9 used for the grinding | polishing process which grind | polishes the surface of the said board | substrate with the slurry which contains colloidal silica as an abrasive grain.
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