JP4612600B2 - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法 - Google Patents
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Description
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法について実施例を説明する。この磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクは、0.8インチ型ディスク(内径6mm、外径21.6mm、板厚0.381mm)、1.0インチ型ディスク(内径7mm、外径27.4mm、板厚0.381mm)、1.8インチ型磁気ディスク(内径12mm、外径48mm、板厚0.508mm)などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。また、2.5インチ型ディスクや3.5インチ型ディスクとして製造してもよい。
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスはSiOからなる網目状のガラス骨格と、修飾イオンとしてアルミニウムを含む構造を有し、アルカリ金属元素を含むガラスである。ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiO2:58〜75重量%、Al2O3:5〜23重量%、Li2O:3〜10重量%、Na2O:4〜13重量%を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。
次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて中心部に内孔を形成した(コアリング)。そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した(フォーミング)。
次に、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加工された。
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第1ラッピング工程と同様に、第2ラッピング加工を行った。この第2ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
主表面の研磨工程として、まず第1研磨工程を施した。この第1研磨工程は次工程である第2研磨工程(鏡面研磨工程)に先立って予め主表面を研磨し、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みを除去することを主たる目的とするものである。
次に主表面の研磨工程として、第2研磨工程を施した。この第2研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第2研磨工程においては、第1研磨工程と同様の両面研磨装置により、研磨布として軟質発泡樹脂ポリッシャ、具体的には発泡ポリウレタンを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。
第2研磨工程を終えたガラス基板を、濃度3〜5wt%のNaOH水溶液に浸漬してアルカリ洗浄を行った。尚、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水、純水、IPA、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。
次に、前述のラッピング工程および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375℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を300℃に予熱し、化学強化溶液中に約3時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、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、ホルダに収納した状態で行った。
次に、上記(8)によって洗浄されたガラス基板に対して、上記説明したテープ研磨装置(図1参照)を用いて、テープ研磨を行った。このとき、研磨テープのアスカーC硬度を次のように変えて実験を行った。すなわち実施例1、2、比較例1、2の順にアスカーC硬度が低くなっている。なお実施例1、2はアスカーC硬度が88以上であって本発明の実施例であり、比較例1、2はアスカーC硬度が88以下であるため比較例である。
実施例1:91.1
実施例2:89.9
比較例1:86.5
比較例2:83.5
他の研磨条件については、次の条件とした。
研磨砥粒 ダイヤモンド砥粒
研磨砥粒の粒径 0.20μm以下
押圧力 5g/cm2
ディスク回転速度 150rpm
テープの送り速度 3mm/s
テープ研磨時間 20s
実施例1の硬度において、押圧力が5g/cm2、厚みが0.4mmである場合に、圧縮率は15%以下であった。
以上のように製造された磁気ディスク用ガラス基板の検査を行った。ガラス基板表面の粗さをAFM(原子間力顕微鏡)で測定したところ、図2に示す結果が得られた。図からわかるように、Ra(ave)は同程度の値で推移しており、傾向性はない。しかしRa(max)−Ra(min)は研磨テープの硬度が高くなるほどに小さくなる傾向がある。
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にCr合金からなる付着層、CoTaZr基合金からなる軟磁性層、Ruからなる下地層、CoCrPt基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。
以上のように製造された磁気ディスクの検査を行った。浮上量が10nmである検査用ヘッドを用いて磁気ディスク上を浮上走行させるヘッドクラッシュ試験を行ったところ、上記実施例1、2および比較例1、2のいずれのガラス基板からなる磁気ディスクにおいても、磁気ヘッドが異物等に接触することがなく、クラッシュ障害は生じなかった。
10 …スピンドル
11 …スラリーノズル
12 …研磨テープ
13 …ローラ
Claims (7)
- 円盤状のガラス基板の主表面を研磨して磁気ヘッドの浮上高さが8nm以下の磁気ディスクに用いられる磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、
ガラス基板の両主表面に、アスカーC硬度が88以上の研磨テープを押圧し、粒径0.20μm以下のダイヤモンド砥粒からなる研磨材を含む研磨液を供給しながら、前記ガラス基板と研磨テープとを相対的に移動させて研磨することにより、
複数箇所で測定した算術平均粗さRaのうち最大のものをRa(max)、最小のものをRa(min)としたとき、Ra(max)−Ra(min)の値を0.02以下とすることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨テープは少なくとも表層が発泡樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記研磨テープは発泡ポリウレタンであることを特徴とする請求項2記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記研磨テープは、押圧力が5g/cm2、厚みが0.4mm以下である場合に、圧縮率が15%以下であることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- さらに、前記研磨テープを用いて研磨を行う前に、研磨材および研磨布を用いて前記ガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を有し、
前記研磨テープは、前記主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨テープを用いた研磨は、
押圧力5〜10g/cm2、
ディスク回転速度150〜1500rpm、
テープの送り速度0.5〜3mm/s、
テープ研磨時間20〜40s
であることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記ガラス基板は、SiO2:58〜75重量%、Al2O3:5〜23重量%、Li2O:3〜10重量%、Na2O:4〜13重量%を主成分として含有するアルミノシリケートガラスからなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
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