JP4176735B2

JP4176735B2 - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法

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Publication number: JP4176735B2
Application number: JP2005117840A
Authority: JP
Inventors: 武美宮本
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2008-11-05
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Also published as: US8398459B2; US7494401B2; US6641465B2; US7690969B2; JPH11221742A; US20060121834A1; JP2007234218A; US7070481B1; US7438630B2; US20100184362A1; US20090111360A1; US20010055935A1; JP3967340B2; US6280294B1; JP4176811B2; JP2004342307A; JP2005220018A; US20060128278A1

Description

本発明は、研磨方法及び研磨装置に関し、特に磁気記録媒体用ガラス基板等の内周端面
等の研磨に好適に使用できる研磨方法及び研磨装置等に関する。

磁気ディスク等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてき
たが、磁気ディスクの小型・薄板化と、高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べ基
板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。この磁気
記録媒体用ガラス基板には、一般に基板強度を上げるため、化学強化されたガラス基板や
、結晶化によって基板強度を上げた結晶化ガラス基板が用いられている。

また、磁気ヘッドの方も高密度記録化に伴って、薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（
ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきている。したがっ
て、ガラス基板を用いた磁気記録媒体を磁気抵抗型ヘッドで再生することが、これからの
大きな潮流となることが予想されている。

このように磁気ディスクは高密度記録化のため種々の改良が加えられており、このよう
な磁気ディスクの進歩に伴って、磁気記録媒体用ガラス基板にも次々に新しい課題が発生
してきている。その一つにガラス基板表面の高清浄化がある。これは、ガラス基板表面に
異物が付着していると、ガラス基板表面上に形成する薄膜の膜欠陥の原因となったり、薄
膜表面の凸部となって、適正なグライド・ハイトが得られないといった問題を引き起こす
。また、ガラス基板を用いた磁気記録媒体を磁気抵抗型ヘッドで再生する際、記録密度の
向上を求めてヘッドのフライングハイト（浮上高さ）を下げると、再生の誤動作、あるい
は、再生が不可能になる現象に遭遇することがあり、問題となっている。この原因は、磁
気ディスク表面にガラス基板上のパーティクルによって形成された凸部が、サーマル・ア
スペリティ（ＴｈｅｒｍａｌＡｓｐｅｒｉｔｙ）となって、磁気抵抗型ヘッドに熱が発
生し、ヘッドの抵抗値を変動させ、電磁変換に悪影響を与えていることがその原因である
。

上述したような磁気記録媒体用ガラス基板表面の異物の原因は、ガラス基板の端面の表
面状態が平滑でないため、この端面が樹脂製ケースの壁面と擦過し、この擦過によって発
生する樹脂やガラスのパーティクルや、ガラス基板の内周端面及び外周端面部に捕捉され
るその他のパーティクルが、表面に付着することが大きな要因となっている。特に、ガラ
ス基板の内周端面は外周端面に比べ表面状態が粗いのでパーティクルを捕捉しやすく、ガ
ラス基板表面の高清浄化の障害になっていることを本発明者らは突き止めた。

なお、ガラス基板の端面部に発生するクラックを化学的エッチングで除去して基板強度
の向上を図る技術が提案されているが（特許文献１）、この場合、クラックの深さは減少
するがクラックがエッチングで広がり窪みとなってパーティクルを捕捉しやすくなり、か
えってガラス基板表面の高清浄化の障害になるという問題がある。また、化学的エッチン
グによるものなので端面部の表面精度を高いレベルでコントロールすることが困難である
という問題もある。さらに、クラックを完全に除去することが困難であり抗折強度が十分
でないという問題がある。

特開平７−２３０６２１号公報本発明は上述した背景の下になされたものであり、ガラス基板等の端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にでき、特に研磨が困難なガラス基板等の内周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にでき、したがって基板表面の高清浄化を高いレベルで達成しうる研磨方法及び研磨装置等の提供を第一の目的とする。また、ガラス基板表面の高清浄化を高いレベルで達成した磁気記録媒体用ガラス基板の提供を第二の目的とする。さらに、基板表面の異物に起因するトラブルを極力抑えた磁気記録媒体の提供を第三の目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成としてある。

（構成１）中心部に円孔を有する円板状体の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒
を含有した研磨液を用いて研磨することを特徴とする研磨方法。

（構成２）中心部に円孔を有する円板状のガラス基板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸
漬し、前記ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有した研磨液を用
いて研磨することを特徴とする研磨方法。

（構成３）中心部に円孔を有する円板状のガラス基板を遊離砥粒を含有した研磨液に浸
漬し、前記ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有した研磨液を用
いて研磨ブラシ又は研磨パッドと回転接触させて研磨することを特徴とする研磨方法。

（構成４）遊離砥粒を含有した研磨液の粘度が、１．５〜２５ｃｐｓであることを特徴
とする構成１乃至３記載の研磨方法。

（構成５）構成１乃至４記載の研磨方法によりガラス基板の内周端面及び／又は外周端
面を研磨する工程を有することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

（構成６）磁気記録媒体用ガラス基板において、内周端面及び／又は外周端面の面取部
及び／又は側壁部の表面粗さＲａが０．００１〜０．０４μｍであることを特徴とする磁
気記録媒体用ガラス基板。

（構成７）構成６記載の磁気記録媒体用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成した
ことを特徴とする磁気記録媒体。

（構成８）磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド
）対応の磁気記録媒体であることを特徴とする構成７記載の磁気記録媒体。

（構成９）磁性層が、ＣｏＰｔ系の磁性層であることを特徴とする構成７又は８記載の
磁気記録媒体。

（構成１０）研磨液を収容する研磨液収容部と、該研磨液収容部の底部に設けられた回
転保持台と、該回転保持台上に着脱自在に装着されかつ中心部に円孔を有する多数の円板
状体を収容する基板ケースと、円板状体の円孔部分に挿入される回転ブラシとを備えたこ
とを特徴とする研磨装置。

（構成１１）前記回転ブラシの回転軸を回転ブラシの両端から突出させ、回転軸の一方
を回転駆動装置に取り付けるとともに、少なくとも他方の回転軸に軸受を設けたことを特
徴とする構成１０記載の研磨装置。

なお、本発明でいう内周端面及び外周端面には、面取りした面取り部と、側壁部とをそ
れぞれ含む。

（作用）
構成１によれば、遊離砥粒を含有した研磨液を用いて研磨することで、ダイヤモンド砥
石（固定砥粒）を用いた研磨や、化学エッチングを利用した研磨に比べ、ガラス基板等の
内周端面及び外周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にできる。特に
高精度の研磨が困難なガラス基板等の内周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベ
ルで平滑にできる。ダイヤモンド砥石を用いた場合、被研磨表面の高い部分（突起の頂部
）だけが削られるので平滑性が悪い。化学的エッチングによる場合、クラックがエッチン
グで広がり窪みとなってパーティクルを捕捉しやすくなりガラス基板表面の高清浄化の障
害になるとともに、ガラス基板端面の表面の平坦性が悪く摩過等による異物発生の原因と
なり、さらにクラックを完全に除去することが困難であるので抗折強度に劣る。

構成２によれば、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬して研磨を行うことで、内周端面及
び／又は外周端面に常に十分な研磨液が存在することになるので、液切れによる研磨不足
や研磨不良を来すことがない。

構成３によれば、遊離砥粒を含有した研磨液への浸漬とブラシ研磨等とを組み合わせる
ことで、特に高精度の研磨が困難なガラス基板の内周端面等の表面状態をより低コストで
効率よく高いレベルで平滑にできる。また、ガラス基板の内周端面及び外周端面における
面取り部に加え側壁部も同時に低コストで効率よく高いレベルで平滑にできる。面取り部
と側壁部の両方が平滑であれば本発明の効果はより大きい。なお、穴径の小さい内周端面
を回転ブラシで研磨しようとする場合、回転ブラシに研磨液を連続的に供給する態様では
、高速回転する回転ブラシによって研磨液が飛散してしまったり、回転ブラシの周囲が真
空状態となって研磨剤が入らなかったりして被研磨面に研磨液が十分に行き渡らないとい
った問題があるが、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬することで液切れによる研磨不足や
研磨不良を来すことがない。また、回転ブラシのブラシ毛として腰の強いものを用いた場
合であっても、研磨液の粘性抵抗等により研磨液に浸漬されたブラシ毛の弾性力が緩和さ
れてブラシ毛が被研磨面に必要以上に激しく衝突することがないので、被研磨面にスクラ
ッチ等の傷をつける恐れを著しく軽減できる。さらに、例えば、ブラシ毛をその回転軸上
に螺旋状に植毛することで、研磨液の流動を促し被研磨面に常に新鮮な研磨液を循環供給
することができ、研磨効率、再現性及び精度を高めることができる。

構成４によれば、遊離砥粒を含有した研磨液の粘度を１．５〜２５ｃｐｓ（２０℃）の
範囲とすることで、研磨効率、再現性及び研磨精度を高めることができるとともに、被研
磨面にスクラッチ等の傷をつける恐れを著しく軽減できる。同様の観点から、遊離砥粒を
含有した研磨液の粘度は１．８〜５ｃｐｓ（２０℃）の範囲とすることがより好ましい。

構成５によれば、ガラス基板表面の高清浄化を高いレベルで達成しうるとともに、抗折
強度に優れた磁気記録媒体用ガラス基板を製造できる。

構成６によれば、磁気記録媒体用ガラス基板における内周端面及び／又は外周端面の面
取部及び／又は側壁部の表面粗さを規定することで、ガラス基板表面の高清浄化を高いレ
ベルで達成しうるとともに、抗折強度に優れた磁気記録媒体用ガラス基板を確実に得られ
る。同様の観点から、磁気記録媒体用ガラス基板における内周端面及び／又は外周端面の
面取部及び／又は側壁部の表面粗さは、Ｒａ：０．００１〜０．０３μｍ以下、Ｒｍａｘ
：０．５μｍ以下とすることがより好ましい。

構成７によれば、磁気記録媒体用ガラス基板表面の高清浄化及び抗折強度の向上を図っ
ているので、磁気記録媒体とした場合、ガラス基板表面に端面に起因する異物が付着する
ことがないのでガラス基板表面上に形成する薄膜の膜欠陥がなく、また、グライド・ハイ
トを低くできる。

構成８によれば、構成７と同様の効果に加え、ヘッドのフライングハイトを下げても
、サーマル・アスペリティに起因する再生の誤動作や、再生が不可能になることがなく、
したがって、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド
）対応の磁気記録媒体が得られる。

構成９によれば、上記構成の効果に加え、磁気特性に優れた磁気記録媒体が得られる。

構成１０によれば、回転保持台の回転運動と、回転ブラシの回転運動により、内周端面
等を極めて効率よく擦ることを可能にし、被研磨面に傷をつけることなく、高精度で高効
率な研磨を行うことができる。また、回転ブラシの回転運動により研磨液を槽内で循環で
き研磨剤の沈降を防止できる。なお、回転ブラシに加え研磨液の循環手段をさらに設けて
もよい。

構成１１によれば、少なくとも回転駆動装置側とは反対側の回転軸に軸受を設けること
により、端面の研磨時においても、回転軸がずれることがなく端面を研磨することができ
るので、表面粗さ、サイズにばらつきがない高精度な研磨を行うことができる。軸受とし
ては、べアリング、ボ−ル軸受、ころ軸受、すべり軸受など公知の軸受を使用することが
できる。なお、軸受は、回転ブラシを挿入する際のガイド部材としての役割も果たす。こ
の場合、軸受の入口の内径を広くすることができ、これにより回転ブラシの回転軸を軸受
に挿入し易くなるので好ましい。また、軸受は、複数設けることができ、回転駆動装置側
の回転軸にも設けることができる。

（実施例）以下、実施例にもとづき本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１
図１は本発明の一実施例に係る研磨装置の断面図、図２は磁気ディスク用ガラス基板を
切断して見たときの斜視図である。以下、これらの図面を参照して本発明の研磨方法及び
研磨装置を磁気ディスク用ガラス基板の内周端面の研磨に適用した場合の一例について説
明する。

まず、本発明の研磨装置の一例について説明する。図１において、１は研磨対象である
磁気ディスク用ガラス基板（以下ＭＤ基板という）、２は多数のＭＤ基板１を研磨液中に
浸漬させつつ収納する基板ケース、３は基板ケース２を回動自在に固定保持する回転保持
台、４は多数積層されたＭＤ基板１の内周穴部に挿入された回転ブラシ、５は研磨液を収
容する研磨液収容部である。

基板ケース２は、軸方向上部からカラー２１を介して締め付けカバー２２を締め込むこ
とで、各ＭＤ基板１どうしの主表面間の摩擦係数により、基板ケース２や回転ブラシ４の
回転に影響されることなくＭＤ基板１を保持する機構を有する。なお、この基板ケース２
には、ケース内外部の研磨液が流通できるように適当な部位に研磨液流通孔２３が設けて
ある。

回転保持台３は、研磨液収容部５の底板５１の中心部に気密的に取り付けられた回転軸
部３１の回転軸３２に結合され、その回転軸３２を正逆の双方向に回転駆動する回転駆動
装置３４によって回転できるようになっている。なお、この回転駆動装置３４はその回転
数を可変できるようになっており、研磨目的に応じた適切な回転数を選定できるようにな
っている。また、回転軸部３１における回転軸カバー３３に設けられたエアー供給口３５
からエアー供給路３６を通じてエアーを供給することにより、エアーシール層３７を形成
して、研磨液が回転軸３２に流入するのを防ぐ。研磨液収容部５は、円板状の底板５１の
外周部に筒状の側壁５２が気密的に取り付けられたもので、研磨液５０を収容する。

回転ブラシ４は、回転駆動装置４１の回転軸４２に接続されており、正逆の双方向に回
転可能に構成されている。回転ブラシ４は、初期状態においては回転ブラシ４の回転中心
の位置が、基板ケース２の回転中心と一致するように設定されている。また、回転ブラシ
４は、ブラシ毛４３のＭＤ基板１への接触長さを加減するため、エアシリンダ等を利用し
た機構（図示せず）によって、ＭＤ基板１の内周端面への押しつけ、つまりブラシの回転
軸方向に対し垂直方向への押しつけ量が調整可能に構成されている。回転ブラシ４は、カ
ム機構（図示せず）によって、上記内周端面への押しつけと同時にブラシの回転軸方向に
沿って往復しつつ揺動運動ができるように構成されている。

なお、回転ブラシ４は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、回転駆動装置側の回転軸
４４とは反対側の回転軸４５に回転軸を固定する軸受４６を設け、この軸受に回転軸を挿
入することにより、端面の研磨時においても回転軸がずれることがなく研磨することがで
きるので好ましい。

回転ブラシ４のブラシ毛４３としては、蛇行形にカールさせたナイロン繊維（直径０．
１〜０．３ｍｍ、長さ５〜１０ｍｍ）が使用されているが、ナイロン繊維の代わりに塩化
ビニル繊維、豚毛、ピアノ線、ステンレス製繊維などを用いてもよい。硬度が低い繊維、
あるいは柔軟性の高い繊維を利用すれば、ブラシ毛の弾性変形によって擦る力が過大にな
ることを防止でき、スクラッチなどの傷の発生をより良好に防止できる。また、カールさ
せた繊維は、窪み等に対する接触性がよく、例えば、図２に示すＭＤ基板１の面取り部１
ｂをより効率よく研磨することが可能になるが、面取り部１ｂの研磨の効率をそれ程考慮
しなければカールのない直線状の繊維を利用してもよい。なお、ブラシ毛４３として、樹
脂に研磨剤を混入しこれを成形してブラシ毛に研磨剤を含有したものを用いれば、研磨速
度をさらに高めることができる。研磨剤としては、酸化セリウムが使用されているが、他
にも酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化マンガン等の研磨剤を用いるこ
ともできる。好ましくは、被研磨物の材料（ＭＤ基板）に近い硬さのものが望ましく、ガ
ラス基板の場合、酸化セリウムが望ましい。研磨剤が硬すぎるとガラス基板端面に傷を与
えることになってしまい好ましくなく、又研磨剤が軟らかすぎるとガラス基板端面を鏡面
にすることができなくなるので好ましくない。また、研磨剤の平均粒径としては、１〜５
μｍが好ましい。１μｍ未満の場合、研磨剤がガラス基板を研削する力が弱く、回転ブラ
シの先端が直接ガラス基板端面に接触した状態で研磨されることが多くなるので、ＭＤ基
板の面取り形状を制御することが難しく、端面（側壁面）と面取り部の間の箇所が、だれ
てしまうので好ましくなく、５μｍを超える場合、研磨剤の粒径が大きいので鏡面粗さが
大きくなるとともに、研磨液収容部の底に研磨剤が沈殿しやすくなるので、研磨中に回転
ブラシとガラス基板との間に研磨剤が介在されることなく研磨される場合が発生してしま
うこともあり、望ましい表面粗さが得られないので好ましくない。研磨パッドとしては、
例えば、スウェード、ベロアを素材とする軟質ポリシャや、硬質ベロア、ウレタン発砲、
ピッチ含浸スウェード等の硬質ポリシャなどが挙げられる。

次に上記研磨装置を用いた研磨方法の一例について説明する。まず、回転ブラシ４を基
板ケース２の上から適当量退避させておき、基板ケース２に多数のＭＤ基板１を、カラー
２１を上下に配置して締め付けカバー２２を締め込むことによりクランプする。このとき
、ＭＤ基板１の内周穴部の芯ずれは、基板ケース２の内周部とＭＤ基板１の外周部との寸
法差によるクリアランスで決定される。このクリアランスについては、作業性、基板ケー
ス内周部の真円度により調整が必要だが、ＪＩＳＢ０４０１（１９８６）における、は
めあいのすきまばめから中間ばめの範囲が適正である。

上記ＭＤ基板１を多数セットした基板ケース２を、回転保持台３にセットする。ここで
、セットするＭＤ基板１は既に内外周の面取り加工等が済んだものである。

次いで、基板ケース２の回転中心と同一線上にある回転ブラシ４を図１のようにＭＤ基
板１の内周部に挿入する。回転ブラシ４の停止位置はセットされたＭＤ基板１の最下部１
’から最上部１”までの範囲が回転ブラシ４のブラシ毛４３の植毛範囲内に収まる位置と
する。

続いて、研磨液収容部５に研磨液５０を適当量だけ満たす。ここで、適当量とは、ＭＤ
基板１の締め付けカバー２２の上端面が僅かに液面下に位置するようになる量である。こ
の量は研磨目的に応じて適宜決定される。研磨液を満たす時期は、回転ブラシ４をＭＤ基
板１の内周穴部に挿入する前、あるいは挿入と同時期でもよい。次に、回転ブラシ４のブ
ラシ毛４３がＭＤ基板１の内周端面に当接するように、回転ブラシ４の押し付け量を調整
する。この調整は、ブラシ毛４３がカールしたナイロン繊維の場合にあっては、ブラシ毛
４３の先端位置がＭＤ基板１の被研磨面に１〜５ｍｍ程度押しつけられた位置とする。な
お、エアシリンダ等を利用した機構によって、ＭＤ基板１の内周端面への押しつけによる
ブラシの接触圧を調整することが好ましい。具体的には、例えば、強いブラシ毛ではエア
シリンダの空気圧を０．０５〜０．１ＭＰａの範囲とすることが好ましく、弱いブラシ毛
ではエアシリンダの空気圧を０．０５〜１ＭＰａの範囲とすることが好ましい。

次に、回転保持台３と回転ブラシ４とを互いに逆方向に回転させた状態で、研磨を行う
。この場合、好ましい回転ブラシの回転数は空転時で１０００〜２００００ｒｐｍである
。本実施例では、回転保持台３の回転数は６０ｒｐｍとし、回転ブラシ４の研磨液中での
回転数は４０００ｒｐｍ（空転時は１００００ｒｐｍ）とし、研磨時間は約１０分とした
。そして、所定量の研磨が終了したら、装置を止め、研磨液５０を基板ケース２が取り外
せる量まで抜き取り、基板ケース２を取り出す。なお、この基板ケース２の取り外しの際
は、回転ブラシ４を基板ケース２の脱着に干渉しない位置へ移動させておく必要がある。
最後に、取り出した基板ケース２からＭＤ基板１をセットしたときと逆の順番で取り出す
。

評価
上記で得られたガラス基板の内周端面（面取部１ｂ及び／側壁部１ａ）の表面粗さは、
Ｒｍａｘ：０．５μｍ、Ｒａ：０．０３μｍであった。

実施例２
以下の工程を経て磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を製造した。

（１）第１砂掛け工程
まず、ダウンドロー法で形成したシートガラスから、研削砥石で直径６６ｍｍφ、厚さ
１．１ｍｍ、及び直径９６ｍｍφ、厚さ１．４ｍｍの円盤状に切り出したアルミノシリケ
イトガラスからなるガラス基板を、比較的粗いダイヤモンド砥石で研削加工して、直径９
５ｍｍ（３．５インチ）φ、厚さ０．８ｍｍ及び直径６５ｍｍ（２．５インチ）φ、厚さ
０．６ｍｍに成形した。この場合、ダウンドロー法の代わりに、溶融ガラスを、上型、下
型、胴型を用いてダイレクト・プレスして、円盤状のガラス体を得てもよい。

なお、アルミノシリケイトガラスとしては、モル％表示で、ＳｉＯ₂を５７〜７４％、
ＺｎＯ2を０〜２．８％、Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５％、ＬｉＯ₂を７〜１６％、Ｎａ₂Ｏを４〜１４％、を主成分として含有する化学強化用ガラスを使用した。

次いで、ガラス基板に砂掛け加工を施した。この砂掛け工程は、寸法精度及び形状精度
の向上を目的としている。砂掛け加工は、ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒度を＃
４００として行った。

詳しくは、粒度＃４００のアルミナ砥粒を用い、荷重Ｌを１００ｋｇ程度に設定して、
内転ギアと外転ギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面
を面精度０〜１μｍ、表面粗さ（Ｒｍａｘ）（ＪＩＳＢ０６０１で測定）６μｍ程度に
ラッピングした。

次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中心部に円孔（直径２０ｍｍφ）を開けると
ともに、外周端面及び内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラス基板の内
外周端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで１４μｍ程度であった。

（２）端面研磨工程
次いで、実施例１に示す研磨装置及び研磨方法を用いてガラス基板の内周端面を研磨し
た。なお、この端面研磨工程は、ガラス基板を重ね合わせて端面研磨する際にガラス基板
の主表面にキズ等が付くことをより以上に避けるため、後述する第一研磨工程の前、ある
いは、第二研磨工程の前後に行うことが好ましい。

上記端面研磨を終えたガラス基板を水洗浄した。

（３）第２砂掛け工程
次に、ラッピング装置を用い、粒度＃１０００のアルミナ砥粒を使用し、荷重Ｌを１０
０ｋｇ程度に設定して、内転ギアと外転ギアを回転させることによって、ラッピングを行
い、ガラス基板の両面の表面粗さ（Ｒｍａｘ）を２μｍ程度とした。

上記砂掛け加工を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄
した。

（４）第一研磨工程
次に、第一研磨工程を施した。この第一研磨工程は、上述した砂掛け工程で残留したキ
ズや歪みの除去を目的とするもので、研磨装置を用いて行った。

詳しくは、ポリシャ（研磨布）として硬質ポリシャ（セリウムパッドＭＨＣ１５：スピ
ードファム社製）を用い、以下の研磨条件で第一研磨工程を実施した。

研磨液：酸化セリウム＋水
荷重：３００ｇ／ｃｍ2（Ｌ＝２３８ｋｇ）
研磨時間：１５分
除去量：３０μｍ
下定盤回転数：４０ｒｐｍ
上定盤回転数：３５ｒｐｍ
内ギア回転数：１４ｒｐｍ
外ギア回転数：２９ｒｐｍ

上記第一研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。

（５）第二研磨工程
次に、第一研磨工程で使用した研磨装置を用い、ポリシャを硬質ポリシャから軟質ポリ
シャ（ポリラックス：スピードファム社製）に替えて、第二研磨工程を実施した。研磨条
件は、荷重を１００ｇ／ｃｍ2、研磨時間を５分、除去量を５μｍとしたこと以外は、第
一研磨工程と同様とした。

上記第二研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（
イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
なお、各洗浄槽には超音波を印加した。

（６）化学強化工程
次に、上記研削、研磨工程を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は、硝酸
カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意し、この
化学強化溶液を４００℃に加熱し、３００℃に予熱された洗浄済みのガラス基板を約３時
間浸漬して行った。この浸漬の際に、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにする
ため、複数のガラス基板が端面で保持されるようにホルダーに収納した状態で行った。

このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板表層のリチウムイ
オン、ナトリウムイオンは、化学強化溶液中のナトリウムイオン、カリウムイオンにそれ
ぞれ置換されガラス基板は強化される。

ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００〜２００μｍであった。

上記化学強化を終えたガラス基板を、２０℃の水槽に浸漬して急冷し約１０分間維持し
た。

上記急冷を終えたガラス基板を、約４０℃に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。
さらに上記硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には超
音波を印加した。

評価
上記の工程を経て得られた磁気記録媒体用ガラス基板の内周端面の表面粗さＲａは図２
に示す面取部１ｂで０．０２８μｍ、側壁部１ａで０．０３０μｍであった。また、ガラ
ス基板の主表面の表面粗さＲａは０．３〜０．７ｎｍ（ＡＦＭで測定）であった。電子顕
微鏡（４０００倍）で端面表面を観察したところ鏡面状態であった。また、磁気記録媒体
用ガラス基板の内周端面に異物やクラックは認められず、ガラス表面についても異物やサ
ーマル・アスペリティの原因となるパーティクルは認められなかった。さらに、図３に示
す抗折強度試験機（島津オートグラフＤＤＳ−２０００）を用い、抗折強度を測定したと
ころ、１２〜２０ｋｇであった。なお、化学強化レベルを変化させて同様に抗折強度を測
定したところ、約１０〜２５ｋｇであった。

（７）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板の両面に、インライン式のスパ
ッタリング装置を用いて、ＡｌＮのスパッタによるテクスチャー層、Ｃｒ下地層、ＣｒＭ
ｏ下地層、ＣｏＰｔＣｒＴａ磁性層、Ｃ保護層を順次成膜してＭＲヘッド用磁気ディスク
を得た。

得られた磁気ディスクについて異物により磁性層等の膜に欠陥が発生していないことを
確認した。また、グライドテストを実施したところ、ヒット（ヘッドが磁気ディスク表面
の突起にかすること）やクラッシュ（ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること）
は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったところ、サーマル・
アスペリティによる再生の誤動作は認められなかった。

実施例３
内周端面の研磨前に、図４に示すように、直径２３０ｍｍφの回転ブラシ４（毛足１０
〜３０ｍｍ）を７００〜１０００ｒｐｍで回転させ、積層したＭＤ基板１を６０ｒｐｍで
回転させて、３０分間基板外周端面の研磨（研磨液は吹き付け、又は浸漬）を行ったこと
以外は、実施例２と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その
結果、外周端面の表面粗さはＲｍａｘ０．６μｍ、Ｒａ０．０４μｍ、内周端面の表面粗
さはＲｍａｘ０．５μｍ、Ｒａ０．０３μｍであった。また、図３に示す抗折強度試験機
（島津オートグラフＤＤＳ−２０００）を用い、抗折強度を測定したところ、約１８〜２
２．５ｋｇであった。なお、化学強化レベルを変化させて同様に抗折強度を測定したとこ
ろ、約１０〜２５ｋｇであった。また、内外周端面の研磨を行わない場合について同様に
抗折強度を測定したところ抗折強度は約５ｋｇ以下であり、外周端面のみを研磨した場合
場合について同様に抗折強度を測定したところ抗折強度は約５〜９ｋｇ以下であった。な
お、内外周端面の研磨を行った場合と内周端面の研磨のみを行った場合とで、抗折強度が
同程度の値となることから、内周端面の状態が抗折強度に強く影響を及ぼすと考えること
ができる。また、抗折強度の値は、化学強化レベルによって調整できることが判る。

実施例４
回転ブラシの代わりに研磨パッドを用いて内外周端面の研磨を行ったこと以外は実施例
２と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その結果、外周端面
における表面粗さＲａは面取部で０．０３μｍ、側壁部で０．０１μｍであり、また、内
周端面における表面粗さＲａは面取部で０．０３μｍ、側壁部で０．０１μｍであった。

比較例１
回転ブラシの代わりにダイヤモンド砥石を用いて内周端面の研磨を行ったこと以外は実
施例２と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。その結果、実施
例２における面取り加工直後の内外周端面の表面粗さと同程度であった。また、電子顕微
鏡（４０００倍）で端面表面を観察したところ荒削りした状態であり平滑性が極めて悪か
った。

比較例２
回転ブラシの代わりに化学的エッチングによって内外周端面のエッチング処理を行った
こと以外は実施例２と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体を得た。そ
の結果、エッチング処理前と比べ、Ｒａで０．１μｍ程度、Ｒｍａｘで０．７μｍ程度悪
化した。また、電子顕微鏡（４０００倍）で端面表面を観察したところ、クラックがエッ
チングで広がり窪みとなってパーティクルを捕捉しやすい状態となっており、平坦性が悪
く、クラックの残りが認められた。

実施例５〜６
アルミノシリケートガラスの代わりにソーダライムガラス（実施例５）、ソーダアルミ
ノケイ酸ガラス（実施例６）を用いたこと以外は実施例２と同様にして、磁気ディスク用
ガラス基板及び磁気ディスクを得た。

その結果、ソーダライムガラスの場合、ガラス基板の外周端面と内周端面の表面粗さは
、アルミノシリケートガラスに比べやや粗面ではあったが、実用上問題はなかった。

実施例７
実施例２で得られた磁気ディスク用ガラス基板の両面に、Ａｌ（膜厚５０オングストロ
ーム）／Ｃｒ（１０００オングストローム）／ＣｒＭｏ（１００オングストローム）から
なる下地層、ＣｏＰｔＣｒ（１２０オングストローム）／ＣｒＭｏ（５０オングストロー
ム）／ＣｏＰｔＣｒ（１２０オングストローム）からなる磁性層、Ｃｒ（５０オングスト
ローム）保護層をインライン型スパッタ装置で形成した。

上記基板を、シリカ微粒子（粒経１００オングストローム）を分散した有機ケイ素化合
物溶液（水とＩＰＡとテトラエトキシシランとの混合液）に浸し、焼成することによって
ＳｉＯ₂からなるテクスチャー機能を持った保護層を形成し、さらに、この保護層上をパ
ーフロロポリエーテルからなる潤滑剤でディップ処理して潤滑層を形成して、ＭＲヘッド
用磁気ディスクを得た。

上記磁気ディスクについて実施例２と同様のことが確認された。

実施例８
下地層をＡｌ／Ｃｒ／Ｃｒとし、磁性層をＣｏＮｉＣｒＴａとしたこと以外は実施例７
と同様にして薄膜ヘッド用磁気ディスクを得た。

上記磁気ディスクについて実施例７と同様のことが確認された。

実施例９〜１２、及び比較例３〜４
次に、遊離砥粒の種類等を適宜選択し、上述の端面研磨工程時に使用する遊離砥粒を含
有した研磨液の粘度を、１．３ｃｐｓ（比較例３）、１．５ｃｐｓ（実施例９）、５．０
ｃｐｓ（実施例１０）、１０．０ｃｐｓ（実施例１１）、２５．０ｃｐｓ（実施例１２）
、２７．０ｃｐｓ（比較例４）と変えたこと以外は、実施例１と同様にしてガラス基板を
作製した。その結果を表１に示す。表面状態は、顕微鏡による表面観察で、スクラッチ等
の傷がなかったものを「○」、スクラッチ等の傷があったものを「×」とした。

表１に示すように、研磨液の粘度が１．３ｃｐｓ、２７．０ｃｐｓのものには、端面に
スクラッチ状の傷があることが確認された。これは、粘度が１．５ｃｐｓ未満の場合、研
磨時にブラシとガラス基板との間に砥粒が介在されていない箇所が発生し、ブラシが直接
ガラス基板に接触することによってできた傷と考えられる。また、２５．０ｃｐｓを超え
る場合は、粘度が大きいために、回転ブラシを回転させる回転駆動装置に加わる負荷が大
きくなるとともに、研磨剤が凝集しやすくなり、研磨液収容部等に固着した研磨剤が研磨
時に、再びブラシとガラス基板との間に介在され研磨されることによってできた傷と考え
られる。

以上好ましい実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定
されるものではない。

例えば、ガラス基板の種類や磁性層の種類は実施例のものに限定されない。

ガラス基板の材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス
、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス
、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックな
どが挙げられる。

アルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ₂：６２〜７５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１
５重量％、Ｌｉ₂Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ₂Ｏ：４〜１２重量％、ＺｒＯ₂：５．５〜１５重量％を主成分として含有するとともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ₂の重量比が０．５〜２．０、Ａｌ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂の重量比が０．４〜２．５である化学強化用ガラス等が好ましい。また、ＺｒＯ₂の未溶解物が原因で生じるガラス基板表面の突起をなくすためには、モル％表示で、ＳｉＯ₂を５７〜７４％、ＺｎＯ₂を０〜２．８％、Ａｌ₂Ｏ₃を３〜１５％、ＬｉＯ₂を７〜１６％、Ｎａ₂Ｏを４〜１４％含有する化学強化用ガラス等を使用することが好ましい。このような組成のアルミノシリケートガラス等は、化学強化することによって、抗折強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌープ硬度にも優れる。

磁性層としては、例えば、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮ
ｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣ
ｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどの磁性薄膜が挙げられる。磁性層は
、磁性膜を非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割してノイズの低減を
図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＴａＰｔ／
ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＴａＰｔなど）としてもよい。

磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）対応の磁
性層としては、Ｃｏ系合金に、Ｙ、Ｓｉ、希土類元素、Ｈｆ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎから選択
される不純物元素、又はこれらの不純物元素の酸化物を含有させたものなども含まれる。

また、磁性層としては、上記の他、フェライト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ₂、ＢＮな
どからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子が分散された
構造のグラニュラーなどであってもよい。また、磁性層は、内面型、垂直型のいずれの記
録形式であってもよい。

本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は、ガラス基板端面から発生する微細なパーティク
ルを嫌う光磁気ディスク用のガラス基板や、光ディスクなどの電子光学用ディスク基板と
しても利用できる。また、本発明の研磨方法及び研磨装置は、ガラス状カーボン、結晶材
料（単結晶材料を含む）、セラミック材料などの脆性材料や、金属材料等の研磨方法及び
研磨装置としても利用できる。

（発明の効果）
以上説明したように本発明の研磨方法及び研磨装置によれば、ガラス基板等の内周端面
及び／又は外周端面の表面状態を低コストで効率よく高いレベルで平滑にできる。したが
って、基板表面の高清浄度化とともに、抗折強度の向上を図ることができる。

特に、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬して研磨を行うことで、内周端面及び／又は外
周端面に常に十分な研磨液が存在することになるので、液切れによる研磨不足や研磨不良
を来すことがない。また、回転ブラシのブラシ毛として腰の強いものを用いた場合であっ
ても、研磨液の粘性抵抗等により研磨液に浸漬されたブラシ毛の弾性力が緩和されてブラ
シ毛が被研磨面に必要以上に激しく衝突することがないので、被研磨面にスクラッチ等の
傷をつける恐れを著しく軽減できる。さらに、例えば、ブラシ毛をその回転軸上に螺旋状
に植毛することで、被研磨面に常に新鮮な研磨液を循環供給することができ、研磨効率、
再現性及び精度を高めることができる。

また、本発明の研磨装置によれば、回転保持台の回転運動と、回転ブラシの回転運動に
より、内周端面等を極めて効率よく擦ることを可能にし、被研磨面に傷をつけることなく
、高精度で高効率な研磨を行うことができる。

さらに本発明の磁気記録媒体によれば、ガラス基板表面の異物による問題を回避でき、
特に、磁気抵抗型ヘッド又は大型磁気抵抗型ヘッド対応の磁気記録媒体として好適な磁気
記録媒体が得られる。

本発明の一実施例に係る研磨装置を示す断面図である。磁気ディスク用ガラス基板を切断して見たときの斜視図である。抗折強度試験機を示す断面図である。外周端面の研磨の様子を示す平面図である。本発明の研磨装置における回転ブラシの回転軸に軸受を設けた様子を示す図であり、（ａ）は要部の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。

符号の説明

１ＭＤ基板
１ａ側壁部
１ｂ面取部
２基板ケース
３回転保持台
４回転ブラシ
５研磨液収容部
３１回転軸部
５０研磨液
６１基板ホルダー
６２鋼球
６３ロードセル

Claims

中心部に円孔を有する円板状ガラス基板の端面を研磨する工程を含む、磁気記録媒体用
ガラス基板の製造方法であって、前記端面を研磨する際、
遊離砥粒を含有した研磨液に前記ガラス基板を浸漬させた状態で、
前記ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面と、研磨ブラシ又は研磨パッドと、を互いに回転状態で接触させて研磨することによって、
前記ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面の面取部及び／又は側壁部の表面粗さＲａが０．００１〜０．０４μｍとなる磁気記録媒体用ガラス基板を得る
ことを特徴とする、
磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）対応の磁
気記録媒体に用いられる磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
回転軸に対して螺旋状にブラシ毛が植毛された研磨ブラシにより、前記ガラス基板の内
周端面を研磨することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方
法。
重ね合わされた多数のガラス基板の端面を研磨することを特徴とする請求項１又は２に
記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
遊離砥粒を含有した研磨液の粘度が、１．５〜２５ｃｐｓであることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
研磨剤の平均粒径が、１〜５μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
研磨ブラシを７００〜１０００ｒｐｍで回転させて、前記ガラス基板の外周端面の研磨
を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によって、前記ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面の面取部及び／又は側壁部の研磨を行った後、化学強化を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によって
製造されたガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成したことを特徴とする磁気記録媒体
。
磁性層が、ＣｏＰｔ系の磁性層であることを特徴とする請求項８に記載の磁気記録媒体
。
中心部に円孔を有する円板状ガラス基板の端面を研磨する研磨装置であって、
研磨液を収容するための研磨液収容部と、
該研磨液収容部の底部に設けられ、回転可能な保持台と、
該保持台上に着脱自在に装着され、多数のガラス基板を収容可能な基板ケースと、
ガラス基板の円孔部分に挿入され、回転可能に構成された研磨ブラシ又は研磨パッドと
を備え、
研磨液に浸漬されたガラス基板の端面を前記研磨ブラシ又は研磨パッドで研磨すべく構
成したことを特徴とする、
磁気記録媒体用ガラス基板の研磨装置。
前記研磨ブラシの回転軸を研磨ブラシの両端から突出させ、回転軸の一方を回転駆動装
置に取り付けるとともに、少なくとも他方の回転軸に軸受を設けたことを特徴とする請求
項１０記載の磁気記録媒体用ガラス基板の研磨装置。
前記保持台に結合され、該保持台を回転可能とする回転軸を有する研磨装置であって、
前記回転軸の周囲にエアーシールを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載
の磁気記録媒体用ガラス基板の研磨装置。
請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の研磨装置であって、
前記基板ケースは、研磨液を流通可能とする研磨液流通孔を有することを特徴とする磁
気記録媒体用ガラス基板の研磨装置。
請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の研磨装置であって、
前記研磨ブラシは、回転軸に対して螺旋状にブラシ毛が植毛された研磨ブラシであるこ
とを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の研磨装置。
請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の研磨装置であって、
重ね合わされた多数のガラス基板の端面を研磨すべく構成されたことを特徴とする磁気
記録媒体用ガラス基板の研磨装置。
請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の研磨装置であって、
磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）又は大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）対応の磁
気記録媒体に用いられる磁気記録媒体用ガラス基板の端面を研磨するための磁気記録媒体
用ガラス基板の研磨装置。