JP4713064B2 - Manufacturing method of glass substrate for information recording medium and glass substrate for information recording medium manufactured by the manufacturing method - Google Patents

Manufacturing method of glass substrate for information recording medium and glass substrate for information recording medium manufactured by the manufacturing method Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばハードディスク等のような情報記録装置の磁気記録媒体である磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等といった情報記録媒体に用いるための情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及びその製造方法で製造された情報記録媒体用ガラス基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記のような情報記録媒体の1つである磁気ディスクは、ハードディスク装置等に内装されて使用されている。同磁気ディスクは、情報記録媒体用ガラス基板の表面に磁性層等を積層することによって製造される。また、磁気ディスクに記録された磁気記録情報を読み取るための磁気ヘッド(以下、単にヘッドとも記載する)は、磁気ディスクに対してその表面から浮上した状態で移動するように構成されている。
【0003】
当該ヘッドが移動するときに磁気ディスクの表面に凹凸が存在すると、これら凹凸とヘッドとが衝突し、ヘッドの損傷、磁気ディスクの傷つき等のような不具合を生じるおそれがある。さらに、近年の磁気ディスクには記録密度を高めることによる記録容量の増大が求められており、これに応えるには磁気ディスクの表面とヘッドとの距離を極力狭める必要がある。そこで、磁気ディスクに使用される情報記録媒体用ガラス基板は、その材料となるガラス基板の表面に高精度な研磨処理を施すことによって作製されており、その表面の平滑度を向上させて表面凹凸の発生を抑える試みがなされている。
【0004】
このような高精度な研磨処理の1つとして、アルミニウム、ガラス等よりなる基板材を含むディスクを有する磁気ディスク装置を製造する方法が特許文献1で提案されている。すなわち、当該方法で前記ディスクの製造については、化学的腐食剤を使用して基板材の一部分を軟化させるステップと、コロイド粒子を使用して軟化された基板材の一部分を除去するステップとを含んでいる。そして、基板材の一部分を除去するステップでは、酸性になるようにpH調整されたコロイド粒子溶液を基板材に塗布するステップをさらに含んでいる。この他に、シリカ基板を最終研磨する方法が特許文献2で提案されている。すなわち、当該最終研磨では、粒子径が50nm以下であるコロイダルシリカを含むアルカリ性の水溶液を用い、表面粗さRaを5Å(0.5nm)以下となるように基板の表面を研磨している。
【0005】
また、研磨処理に使用する研磨剤として、シリカゾルを用いた研磨用組成物が特許文献3で提案されている。当該研磨用組成物は、ガラスハードディスクの研磨ではアルカリ性のゾルとしてそのまま使用できるが、陽イオン交換処理する又は塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、燐酸等の水溶性酸性物質を添加して酸性にしたゾルとして使用することも可能である。他に、研磨液組成物として、シリカ粒子と水とポリアミノカルボン酸のFe塩及び/又はAl塩を含有し、さらに無機酸及び/又は有機酸を含有するものが特許文献4で提案されている。
【0006】
さらに、特許文献5では、次に示すような情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法が提案されている。すなわち、情報記録媒体用ガラス基板は、主表面の表面粗さが、Rmaxが15nm以下、Raが1nm、Rqが1.5nm以下(但し、Rqは二乗平均平方根粗さ(RMS))である。また、主表面の表面粗さは、Rmaxが10nm以下、Raが0.5nm、Rqが0.7nm以下であり、さらにRmaxが5nm以下、Raが0.3nm、Rqが0.4nm以下である。
【0007】
一方、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、円盤状ガラス基板をラッピングする工程と、その工程後にガラス基板の表面を鏡面研磨する工程とを有するものである。鏡面研磨されたガラス基板の表面粗さは、Rmaxが15nm以下、Raが1nm、Rqが1.5nm以下である。鏡面研磨では、Rmax、Ra及びRqがこのような値となるように、予め選定された粒径の研磨砥粒を含む研磨液が用いられる。また、鏡面研磨する工程は、粒径1〜3μmの研磨砥粒を含む研磨液を用いる第1研磨工程と、粒径0.5〜2μmの研磨砥粒を含む研磨液を用いる第2研磨工程と、第3研磨工程とを有している。さらに、第3研磨工程で使用する研磨液は、研磨砥粒として粒径0.2μm以下のコロイダルシリカ砥粒を含むものである。
【0008】
【特許文献1】
特開平7−240025号公報
【特許文献2】
特開2001−77065号公報
【特許文献3】
特開2001−11433号公報
【特許文献4】
特開2001−288455号公報
【特許文献5】
特開平10−241144号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の研磨処理では、酸化セリウム、二酸化ケイ素等を主成分とした粒子を溶媒としての水に分散させ、スラリー状とした懸濁液が研磨剤として使用されている。これは、酸化セリウム、二酸化ケイ素等の粒子は、粒径が小さく、ガラス基板に対する研磨効率に優れ、研磨面の平滑度をより高めることが可能であるためである。しかし、近年はパソコン等の情報機器の普及に伴い、より多くの磁気ディスクを供給する必要があり、単位時間当たりの生産量を向上させる必要がある。単に生産量を向上させることのみを求めるのであれば、ガラス基板の研磨装置を大型化したり、粒子の粒径を大きくしたり等することにより、可能ではある。だが、この場合、品質が低下したり、歩留まりが低下したり等するため、品質を維持しつつ、生産量を向上させる必要があった。
【0010】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、品質を高く維持しつつ、生産量の向上を図ることができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及びその製造方法で製造された情報記録媒体用ガラス基板を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、アルミノシリケートガラスにより形成され円盤状をなすガラス基板の表面に複数の段階に分けて研磨処理を行うことで製造される情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨処理は前段階から順番に、粗研磨加工、精密研磨加工及び超精密研磨加工の3段階に分けて行われ、少なくとも最終段階の研磨処理となる超精密研磨加工では軟質ポリッシャを用いて、二酸化ケイ素(SiO2)を主成分とし、平均粒径(D50)が100nm以下である粒子を溶媒に分散させて得られた懸濁液を研磨剤として使用するとともに、同超精密研磨加工では、溶媒に酸性水溶液を用いることによりpH4以下とした研磨剤でガラス基板を研磨する前研磨工程と、溶媒にアルカリ性水溶液を用いることによりpH8.5以上とした研磨剤でガラス基板を研磨する後研磨工程とを順番に施すことを要旨とする。
【0012】
請求項2に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ガラス基板には化学強化処理を、研磨処理よりも前に又は、研磨処理中であって粗研磨加工と精密研磨加工との間又は精密研磨加工と超精密研磨加工との間で施すことを要旨とする。
請求項3に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記前研磨工程における研磨量が0.1μm以上であり、前記後研磨工程における研磨量が0.01〜0.03μmであることを要旨とする。
請求項4に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の発明において、前記粒子はコロイダルシリカであり、同コロイダルシリカの懸濁液を研磨剤として使用したとき、単位時間あたりの研磨量を示す研磨レートは、前研磨工程で30〜600nm/minであり、後研磨工程で10〜500nm/minであることを要旨とする。
請求項5に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の発明において、前記研磨剤中の酸性水溶液の濃度が2〜95質量%であることを要旨とする。
請求項6に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1〜5の何れか1項に記載の発明において、前記研磨剤中の粒子の濃度が5〜40質量%であることを要旨とする。
請求項7に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1〜6の何れか1項に記載の発明において、最終段階の研磨処理よりも前段階の研磨処理で、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.3〜1.0nmとし、最大山高さ(Rp)を3〜7nmとすることを要旨とする。
請求項8に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項1〜7の何れか1項に記載の発明において、前記超精密研磨加工後の研磨処理で、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、最大山高さ(Rp)が2nm以下であることを要旨とする。
【0013】
請求項9に記載の情報記録媒体用ガラス基板の発明は、請求項1〜8の何れか1項に記載の製造方法で製造された情報記録媒体用ガラス基板であって、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、最大山高さ(Rp)が2nm以下であることを要旨とする。
請求項10に記載の情報記録媒体用ガラス基板の発明は、請求項9に記載の発明において、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の最大高さ(Ry)が3nm未満であることを要旨とする。
請求項11に記載の情報記録媒体用ガラス基板の発明は、請求項9又は10に記載の発明において、算術平均粗さ(Ra)が0.2nm未満であり、かつRaに対するRpの比(Rp/Ra)が10未満であることを要旨とする。
請求項12に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、円盤状をなすガラス基板の表面に複数の段階に分けて研磨処理を行うことで製造される情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨処理は前から順番に、粗研磨加工及び超精密研磨加工の2段階に分けて行われ、前記超精密研磨加工では軟質ポリッシャを用いて、二酸化ケイ素(SiO)を主成分とし、平均粒径(D50)が100nm以下である粒子を溶媒に分散させて得られた懸濁液を研磨剤として使用するとともに、同超精密研磨加工では、溶媒に酸性水溶液を用いることによりpH4以下とした研磨剤でガラス基板を研磨する前研磨工程と、溶媒にアルカリ性水溶液を用いることによりpH8.5以上とした研磨剤でガラス基板を研磨する後研磨工程とを順番に施すことを要旨とする。
請求項13に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項12に記載の発明において、前記ガラス基板には化学強化処理を、前記超精密研磨加工の前に施すことを要旨とする。
請求項14に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項12又は13に記載の発明において、前記ガラス基板がアルミノシリケートガラスにより形成されていることを要旨とする。
請求項15に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項12〜14の何れか1項に記載の発明において、前記粗研磨加工の研磨処理で、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.3〜1.0nmとし、最大山高さ(Rp)を3〜7nmとすることを要旨とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
情報記録媒体用ガラス基板は、中心に円孔を有した円盤状をなし、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体の基板として用いられている。この情報記録媒体用ガラス基板を形成する材料としてはフロート法、ダウンドロー法、リドロー法又はプレス法で製造されたソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、結晶化ガラス等が挙げられる。そして、情報記録媒体用ガラス基板の表面に磁性膜等を積層することにより、情報記録媒体が構成されるとともに、磁性膜等が積層された状態の表面が情報記録媒体の情報記録部とされる。この情報記録媒体の情報記録部のうち、例えばヘッドが接触する領域(ランディングゾーン)、外周縁及び内周縁に形成された面取り部(チャンファー部)等を除いた部分が情報記録媒体に情報を記録するためのデータ領域として使用されている。
【0015】
上記の情報記録媒体は、情報記録部、つまり情報記録媒体の表面と情報記録媒体に記録された情報を読み取るためのヘッドとの距離を狭めることにより、高密度記録化が図られている。情報記録部とヘッドとの距離を狭める場合、情報記録媒体用ガラス基板の表面に凹凸が存在すると情報記録部にも凹凸が形成されてしまう。すると、この凹凸にデータ領域を移動中のヘッドが接触又は干渉し、記録された情報を正確に読み取ることができなかったり、ヘッドが破損したり、情報記録部が傷ついたり等のような不具合を起こすおそれがある。そこで、情報記録媒体用ガラス基板は、高精度な研磨処理を行い、その材料であるガラス基板の表面を研磨し、同表面を情報記録部とすることにより、凹凸の発生が抑えられている。
【0016】
ここで、このガラス基板の表面の凹凸は、主としてJIS B0601−1994に規定される算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Ry)で表される。これらのうち、最大高さ(Ry)は、算術平均粗さ(Ra)を測定するときに求められる粗さ曲線の平均線を基準とし、同平均線からの最大山高さ(Rp)と最大谷深さ(Rv)との和で求められる。一方、前記ヘッドは、情報記録部から若干浮上した状態で移動するように構成されている。従って、ヘッドは、表面の凹凸のうち、若干大きくとも凹部分ならばこれを飛び越すことが可能であるが、凸部分を飛び越すことは不可能である。このため、本発明者らは前述した不具合の発生を抑えるには、特に凸部分の発生を抑える必要があるとの結論に至り、算術平均粗さ(Ra)及び最大山高さ(Rp)を適正な範囲内とすることを重要課題とした。
【0017】
当該ガラス基板において、Raは0.4nm以下である。Raが0.4nmより大きいと、多数の凹凸が発生し、表面が荒れ、ヘッドの移動が不安定となり、前に挙げたような不具合を起こしてしまう。また、Raが0.4nm以下であればガラス基板は十分に高品質であるが、さらなる高密度記録化を図るにはRaがより小さいものが好ましい。このことから、Raは、好ましくは0.2nm未満である。
【0018】
同ガラス基板において、Rpは2nm以下である。Rpが2nmより高いと、表面の少なくとも一部に大きな凸が形成され、このような凸にヘッドが衝突し、前に挙げたような不具合を起こしてしまう。また、さらなる高密度記録化を図るにはRpをより低く抑える必要があることから、Rpは、好ましくは1.5nm以下である。なお、Rpは、より小さいものが好ましいことからその下限は特に規定されない。
【0019】
当該ガラス基板において、Raを0.2nm未満とした場合、Raに対するRpの比(Rp/Ra)は、好ましくは10未満である。Rp/Raが10よりも高いと、Raは改善されるが、Rpが改善されずにガラス基板の表面に大きな凸が存在し、このような凸にヘッドが衝突するため、ガラス基板の表面とヘッドとの距離を狭めることができず、高密度記録化を図ることができなくなるおそれがある。また、Ryは、好ましくは3nm未満である。このRyが3nm以上である場合、表面の少なくとも一部が大きく荒れるおそれがあり、高密度記録化を図りにくくなる。また、Ryの下限は特に規定されないが、一般にRyを2nm未満とすることは難しく、却って製造効率が低下するおそれがある。
【0020】
そして、Ra、Rp及びRyのそれぞれの値が上記の範囲を満たすよう構成された情報記録媒体用ガラス基板は、その表面からのヘッドの浮上高さ(以後、HTOと略称する)が、好ましくは4.5nm以下である。HTOが4.5nmより高いと高記録密度化を図りにくくなる。HTOの下限は特に規定されないが、HTOはより低いものが好ましいことから0nm以上である。
【0021】
次いで、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法について説明する。
実施形態の情報記録媒体用ガラス基板は、シート状のガラス板から円盤状のガラス基板を切り出し、その外径寸法及び内径寸法を所定長さとした後、ガラス基板の表面に3段階に分けて研磨処理を行うことで製造される。なお、研磨処理は、ガラス基板を一枚ずつ研磨する枚葉方式、複数枚のガラス基板を一度に研磨するバッチ方式のいずれの方式で行ってもよい。
【0022】
まず、1段階目の研磨処理でガラス基板は、その表面に粗研磨加工を施される。この粗研磨加工は、ガラス基板の厚みを所定値にするとともに、大きなうねり、欠け(チッピング)、ひび(クラック)等の大きな欠陥等を取り除き、表面状態をある程度良好なものとするために行われる。
【0023】
この粗研磨加工では、ガラス基板の表面を粗研磨するために硬質ポリッシャが使用される。同硬質ポリッシャは、JIS K6253−1997に規定される硬度(タイプA)が65〜85、圧縮弾性率が60〜65%の発泡樹脂よりなり、圧縮率が2〜4%となるようにして用いられる。硬度が65未満、圧縮弾性率が65%より高い又は圧縮率が4%より高い場合、研磨時に硬質ポリッシャが変形し、ガラス基板の表面にうねりが形成されてしまうおそれがある。また、硬度(タイプA)が85より大きい、圧縮弾性率が60%未満又は圧縮率が2%未満の場合、同硬質ポリッシャによりガラス基板の表面が傷つき、却って表面状態が荒れてしまうおそれがある。
【0024】
また、粗研磨加工の研磨剤には、平均粒径1.2μm前後の研磨材を溶媒としての水に分散させてスラリー状としたものが使用される。該研磨材としては、アルミナ砥粒、酸化セリウムや酸化ランタン等の希土類酸化物、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、酸化アルミニウム、コロイダルシリカ等が挙げられる。これらのうち、希土類酸化物は研磨効率が優れていることから好ましく、希土類酸化物のなかでも酸化セリウムがより好ましい。
【0025】
この粗研磨加工での研磨量は、好ましくは15〜40μmである。研磨量が15μm未満では表面状態を良好なものとすることができなくなる可能性がある。一方、40μmを超えて研磨してもそれ以上表面状態を良好なものとすることはできず、却って研磨時間が長くなることで生産効率の低下を招くおそれがある。
【0026】
次に、2段階目の研磨処理でガラス基板は、その表面に精密研磨加工を施される。この精密研磨加工は、粗研磨加工で取り除くことのできなかったうねり、欠陥等の他、粗研磨加工後にガラス基板の表面に残留する研磨応力、粗研磨加工で形成された研磨痕等を取り除き、表面状態を良好なものとするために行われる。
【0027】
この精密研磨加工ではガラス基板の表面を研磨するために軟質ポリッシャが使用される。同軟質ポリッシャは、SRIS−0101に規定される硬度(アスカーC)が58〜78、圧縮弾性率が58〜78%のスウェード製のパッドよりなり、圧縮率が1〜5%となるようにして用いられる。硬度(アスカーC)が58未満、圧縮弾性率が78%より高い又は圧縮率が5%より高い場合、研磨時に軟質ポリッシャが変形し、ガラス基板の表面に微小なうねりが形成されてしまうおそれがある。また、硬度が78より大きい、圧縮弾性率が58%未満又は圧縮率が1%未満の場合、同軟質ポリッシャによりガラス基板の表面が傷つき、却って表面状態が荒れてしまうおそれがある。
【0028】
また、精密研磨加工の研磨剤には、平均粒径0.8μm前後の研磨材を溶媒としての水に分散させてスラリー状にしたものが用いられる。該研磨材としては、酸化セリウムや酸化ランタン等の希土類酸化物、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、酸化アルミニウム、コロイダルシリカ等が挙げられる。これらのうち、希土類酸化物は研磨効率が優れていることから好ましく、希土類酸化物のなかでも酸化セリウムがより好ましい。
【0029】
この精密研磨加工における研磨量は好ましくは2〜10μmである。研磨量が2μm未満ではうねり、微小うねり、研磨応力、研磨痕等を十分に取り除くことができず、これに加えて、表面状態を良好なものとすることができなくなるおそれがある。一方、10μmを超えて研磨してもそれ以上表面状態は良好なものとならず、却って研磨時間が長くなることで生産効率の低下を招くおそれがある。
【0030】
この2段階目までの研磨処理でガラス基板は、その表面のRaが0.3〜1.0nmとされ、Rpが3〜7nmとされることが好ましい。2段階目までの研磨処理で表面のRaが1.0nmより大きく、Rpが7nmより高いと、これより後の段階の研磨処理で表面状態の品質を高めることができなかったり、後の段階の研磨処理に要する時間が長くなる等のおそれがある。また、2段階目までの研磨処理でRaを0.3nm未満、Rpを3nm未満とすることは、この段階までの研磨処理に要する時間が長くなり、生産効率の低下を招くおそれがある。
【0031】
次いで、精密研磨加工が施されたガラス基板は、情報記録媒体として要求される耐衝撃性、耐振動性、耐熱性等を向上させるため、化学強化処理を施すことによってその表面を化学強化することが好ましい。
【0032】
この化学強化処理とは、ガラス基板の組成中に含まれるリチウムイオンやナトリウムイオン等の一価の金属イオンを、これと比較してそのイオン半径が大きなナトリウムイオンやカリウムイオン等の一価の金属イオンにイオン交換することをいう。そして、ガラス基板の表面に圧縮応力を作用させて化学強化する方法である。この化学強化処理は、化学強化塩を加熱溶融した化学強化処理液にガラス基板を所定時間浸漬することによって行われる。化学強化塩の具体例としては、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸銀等をそれぞれ単独、あるいは少なくとも2種を混合したものが挙げられる。
【0033】
化学強化処理液の温度は、ガラス基板に用いた材料の歪点よりも好ましくは50〜150℃程度低い温度であり、より好ましくは化学強化処理液自身の温度が350〜400℃程度である。ガラス基板の材料の歪点よりも150℃程度低い温度未満では、ガラス基板を十分に化学強化処理することができない。一方、ガラス基板の材料の歪点よりも50℃程度低い温度を超えると、ガラス基板に化学強化処理を施すときに、ガラス基板に歪みが発生するおそれがある。
【0034】
そして、化学強化処理が施されたガラス基板の表面には、最終段階である3段階目の研磨処理で超精密研磨加工が施される。ここで、超精密研磨加工について説明する。近年、コンピューターの性能は飛躍的に向上しており、これに合わせるように磁気ディスク等の情報記録媒体に要求される記録容量も1年で2〜4倍という極めて速いペースで増大している。また一方、近年の情報記録媒体にはサイズの小型化も要求されており、このサイズの小型化という要求にこのまま応えたならば、当然記録容量は低減してしまう。従って、情報記録媒体は、記録容量を増大しつつもサイズを小型化するという、相反する要求に応えなくてはならない。そこで、これら相反する要求に応えるためには、記録密度の増加を図ることが必須となる。
【0035】
記録密度の増加を図る1つの方法として、情報記録媒体の表面とヘッドとの距離を極力狭める方法があり、その距離は長くとも5nm程度、理想として5nm未満である。このように情報記録媒体の表面とヘッドとの距離を極端に短くした場合、情報記録媒体の表面に存在する極僅かな凹凸であってもヘッドの移動に影響を与えることとなる。実際、外見上は平滑な情報記録媒体であっても、表面状態を詳細に測定した場合、その表面には研磨によって形成された痕、微小なうねり等の凹凸が存在している。そして、ヘッドの移動に影響を与える凹凸として、近年では前に挙げた精密研磨加工では修正できないほど極微小なものが問題視されるようになった。そこで、ガラス基板の表面を平滑化を超えてさらに平滑化、つまり超平滑化する必要があり、精密研磨加工等で形成された痕、欠陥等を取り除き、特に、これまでの研磨では修正不可能な微小なうねりを修正し、Rpを低くするため、超精密研磨加工が行われる。
【0036】
一方、前記化学強化処理は、情報記録媒体のサイズを小型化すれば耐衝撃性、耐熱性等も低減しやすくなることから、サイズの小さなものほど施すことが好ましい対応となる。しかし、前に挙げたように化学強化処理は加熱溶融した化学強化塩への浸漬によって行われるものであり、ガラス基板の表面に熱又は圧縮応力による歪み、化学強化塩中に浮遊する鉄粉等の異物の付着等を原因とした凹凸を発生させやすい。つまり、化学強化処理は平滑化したガラス基板の表面を荒らす処理であるともいえ、ガラス基板の表面の超平滑化を図るうえで問題となる。
【0037】
そこで、超精密研磨加工は、化学強化処理による表面の荒れをも修正し、ガラス基板の表面を超平滑とし、表面状態を高品質なものとするためにも行われる。従って、化学強化処理は、当該超精密研磨加工よりも前に施すことが好ましい。これは、当該超精密研磨加工でガラス基板の表面の一部を研磨し、除去することで、化学強化処理による表面の荒れ等をも修正するためである。さらに、当該超精密研磨加工は、粗研磨処理及び精密研磨処理に比べてトータルの研磨量が少なく、化学強化処理によってガラス基板の表面に形成された強化層を全て除去してしまう可能性が低い。このため、化学強化処理は、研磨処理中であって、精密研磨加工と超精密研磨加工との間に施すことがより好ましい。
【0038】
この超精密研磨加工ではガラス基板の表面を研磨するために軟質ポリッシャが使用される。同軟質ポリッシャは、硬度(アスカーC)が58〜78、圧縮弾性率が58〜85%のスウェード製のパッドよりなり、圧縮率が1〜5%となるようにして用いられる。硬度が58未満、圧縮弾性率が78%より高い又は圧縮率が5%より高い場合、研磨時に軟質ポリッシャが変形し、微小なうねり等が形成されてしまうおそれがある。また、硬度が78より大きい、圧縮弾性率が58%未満又は圧縮率が1%未満の場合、同軟質ポリッシャにより表面が傷つき、却って表面状態が荒れてしまうおそれがある。
【0039】
超精密研磨加工の研磨剤には、二酸化ケイ素(SiO2)を主成分とし、平均粒径(D50)が100nm以下である粒子を溶媒に分散させて得られた懸濁液が使用される。粒子の平均粒径が100nmを越えた場合、表面に研磨材による研磨痕が形成され、同研磨痕が基となって欠陥が発生し、表面状態が荒れてしまう。また、研磨剤中における粒子の濃度は、5〜40質量%とすることが好ましい。粒子の濃度が5質量%未満の場合、研磨効率の低下を招くとともに、表面を超平滑とすることができなくなるおそれがある。粒子の濃度が40質量%を越える場合、表面に粒子による研磨痕が形成されるおそれがあり、品質が低下してしまうおそれがある。
【0040】
SiO2を粒子の主成分とするものとしては、焼成法により粒子を製造したヒュームドシリカと、小粒子から大粒子を成長させて製造したコロイダルシリカとが挙げられる。また、コロイダルシリカには、オストワルド成長により粒子を長時間かけて成長させて製造した水ガラスタイプのものと、ゾルゲル法により粒子を短時間で成長させて製造したゾルゲルタイプのものとが挙げられる。これらのなかでも、特にゾルゲルタイプのコロイダルシリカは、アルカリ性水溶液に溶解しやすく、超精密研磨加工よりも後の洗浄処理工程で除去しやすいため好ましい。
【0041】
さらに、この超精密研磨加工は、研磨処理が前研磨工程と、後研磨工程との2つの工程に分けて行われており、それぞれの工程では溶媒が異なる研磨剤が使用される。ここで、超精密研磨加工を2段階に分けて行う理由について説明する。前述のように、当該超精密研磨加工は、ガラス基板の表面を平滑化を超えた超平滑化するために行われるものである。この超平滑化を図ることを目的とした当該研磨処理では、平滑化を図ることを目的とした精密研磨までの従来の研磨処理に比べ、超精密研磨加工を行う工程が増し、その分だけ研磨処理に要する時間も長くなる。そして、当該研磨処理によるガラス基板の生産量を従来の研磨処理に比べて遜色ないものとするためには、超精密研磨加工に係る時間を出来る限り短くする必要がある。但し、超精密研磨加工に係る時間を単純に短くしても、ガラス基板の表面を超平滑とし、表面状態を高品質のものとするという目的に沿わなければ、研磨処理に係る工程を増やしてまで超精密研磨加工を行う意味はない。そこで、当該研磨処理では、超精密研磨加工を前研磨工程と、後研磨工程との2つの工程に分け、前研磨工程では作業時間の短縮化を、後研磨工程では表面状態の高品質化を図ることを主な目的とした。
【0042】
前研磨工程は、溶媒に酸性水溶液を用い、ガラス基板の表面を溶かしながら全体的に研磨することにより、単位時間あたりの研磨量を示す研磨レートを向上させつつ、特にRaを小さくするために行われる。この酸性水溶液としては、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、リン酸、フッ酸等が挙げられる。なかでも、硫酸は入手が容易であり、使用者、環境等への影響が少ないため好ましい。そして、前研磨工程の研磨剤は溶媒に酸性水溶液を用いることにより、そのpHを4以下とされる。pHが4を超える研磨剤を使用した場合、研磨レートを向上させることができなくなる。
【0043】
前研磨工程での研磨量は、好ましくは0.1μm以上である。研磨量が0.1μm未満の場合、Raを小さくすることができず、表面を超平滑とすることができなくなるおそれがある。また、前研磨工程での研磨量の上限は特に規定されない。但し、過剰に研磨しても、それ以上は微小なうねり、痕、欠陥等を取り除いてガラス基板の表面の品質を向上させることはできず、却って研磨時間が長くなることで生産効率の低下をまねいてしまう。従って、ガラス基板の表面の品質を向上させつつ、生産効率の維持又は向上を図ることを目的とするのであれば、研磨量の上限は2μmである。
【0044】
前研磨工程での研磨レートは、好ましくは30〜600nm/minであり、より好ましくは30〜500nm/minである。研磨レートが30nm/min未満の場合、前研磨工程の所要時間が長くなり、生産効率の低下を招くおそれがある。生産効率の向上を目的とするのであれば、研磨レートは高いものほど好ましい。しかし、研磨レートが高すぎると、却って表面が荒れ、ガラス基板の表面のRaが大きくなり、歩留まりが低下してしまうおそれがある。従って、生産効率を向上させつつ、ガラス基板の表面の品質を維持するには、研磨レートの上限を600nm/minとすることが好ましく、さらに表面の品質の向上を図るのであれば上限を500nm/minとすることがより好ましい。
【0045】
後研磨工程は、溶媒にアルカリ性水溶液を用い、主にRpを低くするために行われる。つまり、研磨剤に二酸化ケイ素を主成分とする粒子が含まれる場合には、同粒子がガラス基板の表面に凝集し、固着する等して大きな凸部が形成される可能性がある。特に前研磨工程では溶媒に酸性水溶液を用いることから、ガラス基板と粒子との間に発生する静電反発力が小さくなり、粒子の凝集によって大きな凸部が形成されやすい状態となることが推定される。従って、研磨剤の溶媒にアルカリ性水溶液を用いることにより、ガラス基板と粒子との間に発生する静電反発力が大きくなり、後研磨工程での粒子の凝集を抑制しながら前研磨工程で粒子の凝集により形成されると推定される凸部を研磨して取り除くことにより、Rpを低くすることができる。
【0046】
溶媒に用いるアルカリ性水溶液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、テトラメチル水酸化物等が挙げられる。なかでも、水酸化カリウムは入手が容易であり、使用者、環境等への影響が少ないため好ましい。そして、後研磨工程の研磨剤はpH8.5以上とされる。pH8.5未満の研磨剤を使用した場合、Rpを低くすることができず、ガラス基板の歩留まりが低下する。
【0047】
後研磨工程での研磨量は、好ましくは0.01μm以上であり、より好ましくは0.01〜0.07μmであり、さらに好ましくは0.01〜0.05μmである。研磨量が0.01μm未満の場合、ガラス基板の表面を十分に研磨することができず、Rpを低くすることができなくなるおそれがある。ガラス基板の表面の品質の向上を目的とするのであれば、研磨量が多いものほど表面から凹凸が除去されるため好ましい。しかし、研磨量は、実際には所定量以上としてもガラス基板の表面の品質はそれほど向上せず、却って研磨量を多くした分、研磨時間が長くなって生産効率が低下してしまう。従って、ガラス基板の表面の品質の向上と生産効率の維持とを目的とするのであれば、研磨量の上限を0.07μmとすることがより好ましく、さらに生産効率の向上を目的とするのであれば、研磨量の上限を0.05μmとすることがさらに好ましい。
【0048】
後研磨工程での研磨レートは、好ましくは10〜500nm/minであり、より好ましくは10〜200nm/minである。研磨レートが10nm/min未満の場合、所要時間が長くなり、生産効率の低下を招くおそれがある。前述の前研磨工程で記載したように、研磨レートは高いものほど生産効率が向上するため好ましいが、高すぎると表面が荒れてガラス基板の歩留まりが低下してしまうおそれがある。従って、生産効率を向上させつつ、ガラス基板の表面の品質を維持するには、研磨レートの上限を500nm/minとすることが好ましく、さらに表面の品質の向上を図るのであれば上限を200nm/minとすることがより好ましい。
【0049】
また、超精密研磨加工において、前研磨工程と後研磨工程との間にリンス工程を行ってもよい。同リンス工程は、研磨剤に代えて水、純水、温水等を供給しながらポリッシャにより表面を擦ることにより施される。そして、このリンス工程は、ガラス基板の表面及びポリッシャ中から残留する研磨剤を洗い流すために行われる。
【0050】
最後に、3段階の研磨処理が行われたガラス基板は、洗浄処理が施されることにより、その表面に付着した研磨粉、研磨剤、粉塵等の付着物が除去される。ガラス基板を洗浄するための洗浄液としては、有機溶液、酸性溶液、アルカリ性溶液、水、湯等が挙げられる。この有機溶液としてはイソプロピルアルコール(IPA)、メタノール、エタノール、ブタノール等が挙げられる。酸性溶液としてはフッ酸、硫酸、スルファミン酸、塩酸、硝酸、リン酸等が挙げられる。アルカリ性溶液としては水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア、テトラメチル水酸化物等が挙げられる。また、これらの洗浄液にカチオン性、アニオン性又はノニオン性界面活性剤やキレート剤等この種の洗浄に一般に用いられる洗浄補助剤(ビルダー)を添加してもよい。
【0051】
また、超精密研磨加工でコロイダルシリカを使用した場合、コロイダルシリカを凝集させずに効率よく除去することができることから、水、湯及びpH12以下のアルカリ性水溶液から選ばれる少なくとも1種で洗浄することが好ましい。さらに洗浄度を高めるならば、これらによる洗浄の後、pH12を越える強アルカリ性水溶液、酸性水溶液、有機溶液を用いて洗浄を行ってもよい。
【0052】
前記実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 実施形態の情報記録媒体用ガラス基板は、その材料であるガラス基板に1段階目及び2段階目の研磨処理を施した後、3段階目の研磨処理でさらに、前研磨工程及び後研磨工程の2工程に分けて研磨処理を施して製造される。この前研磨工程でガラス基板は、pH4以下の酸性の研磨剤で研磨され、後研磨工程でpH8.5以上のアルカリ性の研磨剤で研磨される。そして、前研磨工程では酸性の研磨剤を用いることにより、研磨レートの向上とRaの低下が図られ、後研磨工程ではアルカリ性の研磨剤を用いることにより、前研磨工程で形成された凸部を除去することによるRpの低下が図られている。従って、ガラス基板は、Ra及びRpが低く、高品質なものとなるとともに、3段階の研磨処理を施しているにもかかわらず、短時間で製造される。このため、ガラス基板の品質を高く維持しつつ、生産量の向上を図ることができる。
【0053】
・ また、化学強化処理は、研磨処理中であって精密研磨加工と超精密研磨加工との間に施されている。超精密研磨加工は、ガラス基板の表面の極僅かな部分を研磨によって除去し、当該表面を超平滑化する加工である。このため、表面の極僅かな部分を除去するときに化学強化処理によって発生した表面の荒れも修正することができ、ガラス基板の表面状態をさらに高品質なものとすることができる。加えて、超精密研磨加工でのトータルの研磨量は、精密研磨加工等の他の段階の研磨処理に比べて少ない。従って、粗研磨加工よりも前に又は粗研磨加工と精密研磨加工との間に化学強化処理を施す場合に比べ、ガラス基板の表面に形成された強化層が除去される量も極僅かである。このため、表面状態の高品質化を図りつつ、耐衝撃性等も向上させることができる。
【0054】
・ また、実施形態の製造方法により得られた情報記録媒体用ガラス基板は、表面のRaが0.4nm以下、Rpが2nm以下となる。従って、得られたガラス基板の表面が超平滑となり、高密度記録化に対応可能なガラス基板を歩留まりよく、確実に生産することができる。
【0055】
【実施例】
以下、前記実施形態をさらに具体化した実施例及び比較例について説明する。
(研磨剤のpHと研磨レートとの相関の検証)
コロイダルシリカを粒子として含む研磨剤のpHを変化させながら、同研磨剤のガラス基板に対する研磨レートを測定した。このとき、コロイダルシリカにはフジミインコーポレーテッド製のCOMPOL−EM(D50=40nm)を使用した。ガラス基板には、材料にアルミノシリケートガラスを用い、その直径が65mm(2.5インチ)、厚みが0.635mmとなるように成形したものを使用した。また、アルミノシリケートガラスの主な組成としては、SiO2 65mol%、Al23 16mol%、Li2O 4.0mol%、Na2O 9.0mol%、MgO 2.0mol%、CaO 4.0mol%であった。そして、研磨剤のpHと研磨レートとの関係を図1のグラフに示した。
【0056】
この結果から、pHが低くなるほど、研磨レートが向上することが示された。特に、研磨剤がpH4以下となったとき、研磨レートが急激に向上することが示された。また、研磨剤がpH8.5以上となったとき、研磨レートにほとんど変化がないことが示された。
【0057】
(実施例1)
ガラス基板に対し、酸化セリウム(三井金属鉱業製のミレーク801)を粒子の主成分として含む研磨剤を用い、研磨機を使用して粗研磨加工を施した。次いで、粗研磨加工を施した後のガラス基板に対し、酸化セリウム(三井金属鉱業製のミレークS0−s)を粒子の主成分として含む研磨剤を用い、研磨機を使用して精密研磨加工を施した。このとき、粗研磨加工及び精密研磨加工での研磨機には9B両面研磨機を使用した。そして、精密研磨加工を施した後のガラス基板は、Raが0.5nmであり、Rpが5nmとなった。
【0058】
次に、精密研磨加工を施した後のガラス基板に対し、超精密研磨加工の前研磨工程として、pH3に調製した研磨剤を用い、9B両面研磨機を使用してその表面を研磨した。このとき、軟質ポリッシャには、硬度(アスカーC)が77、圧縮弾性率が80%のスウェード製のパッドを圧縮率が2%となるようにして使用した。研磨剤には、コロイダルシリカ(フジミインコーポレーテッド製のCOMPOL−EM、D50=40nm)を主成分として含む粒子を、溶媒としての硫酸水溶液に分散させることによって得た懸濁液を使用した。前研磨工程における軟質ポリッシャのガラス基板への荷重は30g/cm2であり、研磨時間は5分であった。
【0059】
続いて、前研磨工程を施した後のガラス基板に対し、超精密研磨加工の後研磨工程として、pH9.5の研磨剤を用い、前研磨工程と同一の軟質ポリッシャ及び9B両面研磨機を使用してその表面を研磨した。このとき、研磨剤には、前研磨工程で使用したものと同一のコロイダルシリカを主成分として含む粒子を、溶媒としての水酸化カリウム水溶液(KOH)に分散させることによって得た懸濁液を使用した。後研磨工程における軟質ポリッシャのガラス基板への荷重は30g/cm2であり、研磨時間は1分であった。このようにして、実施例1の試料であるガラス基板を得た。
【0060】
実施例1のガラス基板には、アルミノシリケートガラス製で直径が65mm(2.5インチ)であり、超精密研磨加工の前で厚みが0.635mmのものを使用した。また、前研磨工程での研磨量は0.3μmであり、後研磨工程での研磨量は0.03μmであった。そして、実施例1のガラス基板の表面を、原子間力顕微鏡(AFM)を使用し、1辺10μmの正方形の範囲を1視野として、4視野測定した。その結果、各視野で測定されたRaがそれぞれ0.36nm前後であり、Rpがそれぞれ1.5nm前後であった。
【0061】
(実施例2)
アルミノシリケートガラス製で直径が65mm(2.5インチ)のガラス基板に対し、実施例1と同様に粗研磨加工及び精密研磨加工を順番に施し、その後で実施例1と同様に超精密研磨加工の前研磨工程及び後研磨工程を施して実施例2の試料であるガラス基板を得た。このとき、超精密研磨加工の研磨剤には、粒子にコロイダルシリカ(フジミインコーポレーテッド製のCOMPOL−20、D50=20nm)を使用し、前研磨工程では溶媒に硫酸水溶液を使用してpH3に調製したものを、後研磨工程では溶媒にKOHを使用してpH9.5に調製したものを使用した。また、超精密研磨加工の前研磨工程での研磨量は0.2μmであり、後研磨工程での研磨量は0.02μmであった。そして、実施例2のガラス基板の表面を、実施例1と同様にAFMで測定した結果、各視野で測定されたRaがそれぞれ0.23nm前後であり、Rpがそれぞれ1nm前後であった。
【0062】
(比較例1)
アルミノシリケートガラス製で直径が65mm(2.5インチ)のガラス基板に対し、実施例1と同様に粗研磨加工及び精密研磨加工を順番に施した。その後、実施例1と同じコロイダルシリカの粒子を溶媒である硫酸水溶液に分散させることによりpH3に調製した研磨剤を使用し、超精密研磨加工を施して比較例1の試料であるガラス基板を得た。このとき、超精密研磨加工における軟質ポリッシャのガラス基板への荷重は30g/cm2であり、研磨時間は5分であって、研磨量は0.3μmであった。そして、比較例1のガラス基板の表面を、実施例1と同様にAFMで測定した結果、各視野で測定されたRaがそれぞれ0.42nm前後であり、Rpがそれぞれ2nm前後であった。
【0063】
(比較例2)
アルミノシリケートガラス製で直径が65mm(2.5インチ)のガラス基板に対し、比較例1と同様に粗研磨加工、精密研磨加工及び超精密研磨加工を順番に施し、比較例2の試料であるガラス基板を得た。このとき、超精密研磨加工では、実施例2と同じコロイダルシリカの粒子を溶媒である硫酸水溶液に分散させることにより、pH3に調製した研磨剤を使用した。また、超精密研磨加工における軟質ポリッシャのガラス基板への荷重及び研磨時間は、比較例1と同様とし、研磨量は0.2μmであった。そして、比較例2のガラス基板の表面を、実施例1と同様にAFMで測定した結果、各視野で測定されたRaが最小で0.2nm、最大で0.25nmであり、Rpが最小で1nm、最大で5nmであった。
【0064】
実施例1及び2の結果より、酸性の研磨剤を使用した後、アルカリ性の研磨剤を使用することにより、Raが0.4nm以下、Rpが2nm以下の高品質なガラス基板が得られることが示された。
【0065】
一方、比較例1の結果より、平均粒径が40nmのコロイダルシリカを粒子に用いた酸性の研磨剤のみで超精密研磨加工を施した場合、各視野でのRpはそれぞれ2nm前後となり、特に大きな凸部が形成されることはなかった。しかし、実施例1のRpが1.5nm前後であり、実施例2のRpが1nm前後であることと比較した場合、比較例1のRpは明らかに大きくなっている。また、各視野でのRaはそれぞれ0.42nm前後であり、実施例1のRaが0.36nm前後であり、実施例2のRaが0.23nm前後であることと比較した場合、比較例1のガラス基板は表面が荒れており、低品質なものであることが示された。
【0066】
比較例2の結果より、平均粒径が20nmと比較例1よりも粒子の小さな酸性の研磨剤のみで超精密研磨加工を施した場合、Raは0.2〜0.25nmとなり、比較例1よりも向上し、さらには実施例1及び2と比較しても遜色ないものであることが示された。しかし、Rpは1〜5nmであり、各視野での最小値と最大値との差が大きく、ガラス基板の表面に特に大きく突出した凸部が形成されていることが示された。また、精密研磨加工を施した後のガラス基板のRpが5nmであることから、粒子を小さくした酸性の研磨剤を使用しても、大きな凸部を取り除くことができない可能性があることが示された。
【0067】
つまり、比較例1及び2の結果より、酸性の研磨剤のみで研磨加工を施した場合、Raが0.4nm、Rpが2nmを超える可能性があり、ガラス基板の表面が荒れたり、大きく突出した凸部が残留する等して、却って品質が低下する可能性が高いことが示された。そして、実施例1及び2の結果より、酸性の研磨剤を使用した後、アルカリ性の研磨剤を使用することにより、表面の荒れ、大きな凸等のような欠陥を取り除くことが可能であり、高品質なガラス基板が得られることが示された。
【0068】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 1段階目の研磨処理でガラス基板の表面のRaを0.3〜1.0nm、Rpを3〜7nmとすることが可能であれば、2段階目の研磨処理で超精密研磨加工を施し、研磨処理を2段階で終了させてもよい。あるいは、研磨処理を4段階以上施してもよい。
【0069】
・ 例えば、ガラス基板に化学強化処理を施した後、研磨処理を行ってもよい。あるいは、1段階目の研磨処理(粗研磨加工)と2段階目の研磨処理(精密研磨加工)との間で化学強化処理を施してもよい。このように構成した場合、実施形態と比較して超精密研磨加工が施しやすく、さらに研磨後のガラス基板の表面が化学強化処理で荒れることをも抑制することができる。このため、生産効率の向上を図りつつ、高品質のガラス基板を得ることができる。
【0070】
・ 情報記録媒体として要求される耐衝撃性、耐振動性、耐熱性等を満たすことが可能であれば、化学強化処理を省略してガラス基板を製造してもよい。このように化学強化処理を省略する場合、ガラス基板を切断、研削、研磨等して加工するときに発生するチッピング、クラック等の欠陥を溶融したり、削り取ったり等して埋めたり、取り除いたりすることにより、ガラス基板の強度維持を図ることが好ましい。
【0071】
・ 各段階の研磨処理の間で前に挙げた洗浄液を使用し、ガラス基板を洗浄してもよい。このように構成した場合、製造されるガラス基板の品質を向上させることができる。
【0079】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項1,12,14に記載の発明によれば、品質を高く維持しつつ、生産量の向上を図ることができる。
【0080】
請求項2,13に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、研磨後のガラス基板の表面が化学強化処理で荒れることを抑制することができ、当該ガラス基板の表面状態を超平滑で高品質なものとすることができる。
請求項3,5,6に記載の発明によれば、品質を高く維持しつつ、研磨効率の向上を図ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、品質を高く維持しつつ、研磨時間の短縮化を図ることができる。
請求項7,15に記載の発明によれば、研磨効率が向上し、生産時間を短縮化することができる。
【0081】
請求項8,9に記載の発明によれば、表面が超平滑であり、高密度記録化に対応可能な情報記録媒体用ガラス基板を歩留まりよく生産することができる。
請求項10,11に記載の発明によれば、ガラス基板の品質をより高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 研磨剤のpHと研磨レートとの関係を示すグラフ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate for an information recording medium for use in an information recording medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, or an optical disk, which is a magnetic recording medium of an information recording apparatus such as a hard disk, and a manufacturing method thereof The present invention relates to a manufactured glass substrate for an information recording medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a magnetic disk, which is one of the information recording media as described above, is used in a hard disk device or the like. The magnetic disk is manufactured by laminating a magnetic layer or the like on the surface of a glass substrate for information recording media. In addition, a magnetic head (hereinafter also simply referred to as a head) for reading magnetic recording information recorded on the magnetic disk is configured to move in a state of floating from the surface of the magnetic disk.
[0003]
If irregularities exist on the surface of the magnetic disk when the head moves, the irregularities and the head collide with each other, which may cause problems such as damage to the head or damage to the magnetic disk. Furthermore, the recent magnetic disk is required to increase the recording capacity by increasing the recording density. To meet this demand, it is necessary to reduce the distance between the surface of the magnetic disk and the head as much as possible. Therefore, a glass substrate for an information recording medium used for a magnetic disk is manufactured by subjecting the surface of a glass substrate as a material to a high-precision polishing process, thereby improving the smoothness of the surface and improving the surface roughness. Attempts have been made to reduce the occurrence of this.
[0004]
As one of such high-precision polishing processes, Patent Document 1 proposes a method of manufacturing a magnetic disk device having a disk including a substrate material made of aluminum, glass, or the like. That is, the manufacture of the disc in the method includes the steps of softening a portion of the substrate material using a chemical corrosive agent and removing a portion of the softened substrate material using colloidal particles. It is out. The step of removing a part of the substrate material further includes a step of applying a colloidal particle solution whose pH is adjusted to be acidic to the substrate material. In addition to this, Patent Document 2 proposes a method for final polishing of a silica substrate. That is, in the final polishing, an alkaline aqueous solution containing colloidal silica having a particle size of 50 nm or less is used, and the surface of the substrate is polished so that the surface roughness Ra is 5 mm (0.5 nm) or less.
[0005]
Further, Patent Document 3 proposes a polishing composition using silica sol as an abrasive used for polishing treatment. The polishing composition can be used as it is as an alkaline sol for polishing a glass hard disk, but is a sol that has been made acidic by adding a water-soluble acidic substance such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, phosphoric acid, etc. It can also be used. In addition, Patent Document 4 proposes a polishing liquid composition containing silica particles, water, Fe salt and / or Al salt of polyaminocarboxylic acid, and further containing inorganic acid and / or organic acid. .
[0006]
Further, Patent Document 5 proposes a glass substrate for an information recording medium and a manufacturing method thereof as shown below. That is, the surface roughness of the main surface of the glass substrate for an information recording medium has Rmax of 15 nm or less, Ra of 1 nm, and Rq of 1.5 nm or less (where Rq is root mean square roughness (RMS)). The surface roughness of the main surface is as follows: Rmax is 10 nm or less, Ra is 0.5 nm, Rq is 0.7 nm or less, Rmax is 5 nm or less, Ra is 0.3 nm, and Rq is 0.4 nm or less. .
[0007]
On the other hand, the manufacturing method of the glass substrate for information recording media has the process of lapping a disk shaped glass substrate, and the process of mirror-polishing the surface of a glass substrate after the process. As for the surface roughness of the mirror-polished glass substrate, Rmax is 15 nm or less, Ra is 1 nm, and Rq is 1.5 nm or less. In mirror polishing, a polishing liquid containing abrasive grains having a particle size selected in advance is used so that Rmax, Ra, and Rq have such values. In addition, the mirror polishing process includes a first polishing process using a polishing liquid containing abrasive grains having a particle diameter of 1 to 3 μm and a second polishing process using a polishing liquid containing polishing abrasive grains having a particle diameter of 0.5 to 2 μm. And a third polishing step. Furthermore, the polishing liquid used in the third polishing step contains colloidal silica abrasive grains having a grain size of 0.2 μm or less as abrasive grains.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-7-240025
[Patent Document 2]
JP 2001-77065 A
[Patent Document 3]
JP 2001-11433 A
[Patent Document 4]
JP 2001-288455 A
[Patent Document 5]
JP-A-10-241144
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional polishing process, a slurry suspension in which particles containing cerium oxide, silicon dioxide or the like as a main component are dispersed in water as a solvent is used as an abrasive. This is because particles such as cerium oxide and silicon dioxide have a small particle size, excellent polishing efficiency for a glass substrate, and can further increase the smoothness of the polished surface. However, in recent years, with the spread of information devices such as personal computers, it is necessary to supply more magnetic disks, and it is necessary to improve the production amount per unit time. If it is desired to simply improve the production amount, it is possible to increase the size of the glass substrate polishing apparatus or increase the particle size of the particles. However, in this case, since the quality is lowered or the yield is lowered, it is necessary to improve the production amount while maintaining the quality.
[0010]
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The object is to provide a method for producing a glass substrate for information recording medium capable of improving the production amount while maintaining high quality, and a glass substrate for information recording medium produced by the production method. It is in.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of the method for manufacturing a glass substrate for information recording medium according to claim 1 comprises polishing the surface of a glass substrate formed of aluminosilicate glass in a plurality of stages. A method of manufacturing a glass substrate for an information recording medium manufactured by performing a process, wherein the polishing process is performed in three stages of a rough polishing process, a precision polishing process, and an ultraprecision polishing process in order from the previous stage. At least in the ultra-precision polishing process, which is the final polishing processWith soft polisherIn addition to using a suspension obtained by dispersing particles having silicon dioxide (SiO2) as a main component and having an average particle diameter (D50) of 100 nm or less in a solvent as an abrasive, A pre-polishing step of polishing the glass substrate with an abrasive having a pH of 4 or less by using an acidic aqueous solution as a solvent, and a post-polishing step of polishing the glass substrate with an abrasive having a pH of 8.5 or more by using an alkaline aqueous solution as a solvent Are summarized in order.
[0012]
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the glass substrate is subjected to a chemical strengthening treatment before or during the polishing treatment. Therefore, the gist is to perform between rough polishing and precision polishing or between precision polishing and ultra-precision polishing.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the polishing amount in the pre-polishing step is 0.1 μm or more, and in the post-polishing step. The gist is that the polishing amount is 0.01 to 0.03 μm.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the particles are colloidal silica, and the suspension of the colloidal silica is used. When polishing is used as an abrasive, the polishing rate indicating the amount of polishing per unit time is 30 to 600 nm / min in the pre-polishing step and 10 to 500 nm / min in the post-polishing step.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the concentration of the acidic aqueous solution in the abrasive is 2 to 95% by mass. It is a summary.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the concentration of particles in the abrasive is 5 to 40% by mass. It is a summary.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the polishing process is performed in a stage preceding the final stage polishing process in accordance with JIS. The gist is that the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass substrate specified in B0601-1994 is 0.3 to 1.0 nm and the maximum peak height (Rp) is 3 to 7 nm.
  An invention of a method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the polishing process after the ultra-precision polishing is performed according to JIS B0601-1994. The arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the glass substrate defined in (1) is 0.4 nm or less, and the maximum peak height (Rp) is 2 nm or less.
[0013]
  The invention of the glass substrate for information recording medium according to claim 9 is the glass substrate for information recording medium manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 8, wherein the glass substrate for information recording medium is in accordance with JIS B0601-1994. The gist is that the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass substrate to be defined is 0.4 nm or less and the maximum peak height (Rp) is 2 nm or less.
  The glass substrate for an information recording medium according to claim 10 is the invention according to claim 9, wherein the maximum height (Ry) of the surface of the glass substrate defined in JIS B0601-1994 is less than 3 nm. Is the gist.
  The glass substrate for an information recording medium according to claim 11 is the invention according to claim 9 or 10, wherein the arithmetic average roughness (Ra) is less than 0.2 nm and the ratio of Rp to Ra (Rp The summary is that / Ra) is less than 10.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 12 is a method for producing a glass substrate for an information recording medium produced by performing a polishing process in a plurality of stages on the surface of a disk-shaped glass substrate. In the manufacturing method, the polishing treatment is performed in two stages of rough polishing processing and ultraprecision polishing processing in order from the front, and in the ultraprecision polishing processing,With soft polisher, Silicon dioxide (SiO2) As the main component and the average particle size (D50) Is a suspension obtained by dispersing particles having a particle size of 100 nm or less in a solvent as an abrasive, and in the ultra-precision polishing process, an abrasive solution having a pH of 4 or less is obtained by using an acidic aqueous solution as a solvent. The gist is to sequentially perform a pre-polishing step for polishing the substrate and a post-polishing step for polishing the glass substrate with an abrasive having a pH of 8.5 or more by using an alkaline aqueous solution as a solvent.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 13 is characterized in that, in the invention according to claim 12, the glass substrate is subjected to chemical strengthening treatment before the ultraprecision polishing. And
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 14 is characterized in that, in the invention according to claim 12 or 13, the glass substrate is formed of aluminosilicate glass.
  The invention of the method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 15 is the invention according to any one of claims 12 to 14, wherein the rough polishing process is a polishing process defined in JIS B0601-1994. The gist is to set the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass substrate to be 0.3 to 1.0 nm and the maximum peak height (Rp) to 3 to 7 nm.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The glass substrate for information recording media has a disk shape with a circular hole in the center, and is used as a substrate for information recording media such as magnetic disks, magneto-optical disks, and optical disks. Examples of the material for forming the glass substrate for the information recording medium include soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, crystallized glass and the like produced by a float method, a downdraw method, a redraw method or a press method. Then, by laminating a magnetic film or the like on the surface of the glass substrate for information recording medium, an information recording medium is constructed, and the surface in which the magnetic film or the like is laminated serves as an information recording unit of the information recording medium. . Of the information recording portion of this information recording medium, for example, a portion excluding a region (landing zone) in contact with the head, a chamfered portion (chamfer portion) formed on the outer peripheral edge and the inner peripheral edge, etc. It is used as a data area for recording.
[0015]
The information recording medium described above achieves high density recording by narrowing the distance between the information recording portion, that is, the surface of the information recording medium and the head for reading information recorded on the information recording medium. When the distance between the information recording unit and the head is narrowed, if the surface of the glass substrate for information recording medium has irregularities, the irregularities are also formed in the information recording unit. Then, the head moving in the data area touches or interferes with this unevenness, and the recorded information cannot be read accurately, the head is damaged, the information recording part is damaged, etc. There is a risk of it happening. Thus, the glass substrate for information recording medium is subjected to high-precision polishing treatment, the surface of the glass substrate that is the material thereof is polished, and the surface is used as an information recording portion, thereby suppressing the occurrence of unevenness.
[0016]
Here, the irregularities on the surface of the glass substrate are mainly represented by arithmetic average roughness (Ra) and maximum height (Ry) defined in JIS B0601-1994. Among these, the maximum height (Ry) is based on the average line of the roughness curve obtained when the arithmetic average roughness (Ra) is measured, and the maximum peak height (Rp) and the maximum valley from the average line. It is obtained as the sum of depth (Rv). On the other hand, the head is configured to move while slightly floating from the information recording unit. Therefore, the head can jump over the concave portion of the surface unevenness if it is a little larger, but cannot jump over the convex portion. For this reason, the present inventors have come to the conclusion that it is particularly necessary to suppress the occurrence of convex portions in order to suppress the occurrence of the above-mentioned problems, and the arithmetic average roughness (Ra) and maximum peak height (Rp) are appropriate. It was an important issue to be within this range.
[0017]
In the glass substrate, Ra is 0.4 nm or less. If Ra is larger than 0.4 nm, a large number of irregularities occur, the surface becomes rough, the head movement becomes unstable, and the above-mentioned problems occur. Further, if Ra is 0.4 nm or less, the glass substrate is sufficiently high quality, but in order to achieve higher density recording, a glass substrate having a smaller Ra is preferable. From this, Ra is preferably less than 0.2 nm.
[0018]
In the glass substrate, Rp is 2 nm or less. If Rp is higher than 2 nm, a large protrusion is formed on at least a part of the surface, and the head collides with such a protrusion, causing the problems described above. Further, since it is necessary to keep Rp lower in order to achieve higher density recording, Rp is preferably 1.5 nm or less. In addition, since the smaller Rp is preferable, the lower limit is not particularly defined.
[0019]
In the glass substrate, when Ra is less than 0.2 nm, the ratio of Rp to Ra (Rp / Ra) is preferably less than 10. When Rp / Ra is higher than 10, Ra is improved, but Rp is not improved and there is a large convexity on the surface of the glass substrate, and the head collides with such convexity. There is a possibility that the distance from the head cannot be reduced and high density recording cannot be achieved. Ry is preferably less than 3 nm. When this Ry is 3 nm or more, at least a part of the surface may be greatly roughened, making it difficult to achieve high density recording. In addition, the lower limit of Ry is not particularly defined, but it is generally difficult to make Ry less than 2 nm, and on the contrary, production efficiency may be reduced.
[0020]
The glass substrate for an information recording medium configured so that each value of Ra, Rp and Ry satisfies the above range preferably has a flying height of the head from the surface (hereinafter abbreviated as HTO). It is 4.5 nm or less. If the HTO is higher than 4.5 nm, it is difficult to increase the recording density. The lower limit of HTO is not particularly defined, but it is 0 nm or more because HTO is preferably lower.
[0021]
Next, a method for producing the glass substrate for information recording medium will be described.
The glass substrate for an information recording medium of the embodiment cuts out a disk-shaped glass substrate from a sheet-like glass plate, sets the outer diameter dimension and the inner diameter dimension to predetermined lengths, and then polishes the glass substrate surface in three stages. Manufactured by processing. Note that the polishing treatment may be performed by either a single wafer method in which glass substrates are polished one by one or a batch method in which a plurality of glass substrates are polished at a time.
[0022]
First, the glass substrate is subjected to a rough polishing process in the first stage polishing process. This rough polishing process is performed in order to set the thickness of the glass substrate to a predetermined value and to remove large defects such as large waviness, chipping (chipping), cracks (cracks), etc., and to make the surface state good to some extent. .
[0023]
In this rough polishing process, a hard polisher is used to roughly polish the surface of the glass substrate. The hard polisher is made of a foamed resin having a hardness (type A) specified in JIS K6253-1997 of 65 to 85 and a compression elastic modulus of 60 to 65%, and used so that the compression ratio is 2 to 4%. It is done. If the hardness is less than 65 and the compression modulus is higher than 65% or the compression rate is higher than 4%, the hard polisher may be deformed during polishing, and undulation may be formed on the surface of the glass substrate. Further, when the hardness (type A) is greater than 85, the compression modulus is less than 60%, or the compression rate is less than 2%, the surface of the glass substrate may be damaged by the hard polisher, and the surface state may be roughened. .
[0024]
As the abrasive for rough polishing, a slurry obtained by dispersing an abrasive having an average particle size of about 1.2 μm in water as a solvent is used. Examples of the abrasive include alumina abrasive grains, rare earth oxides such as cerium oxide and lanthanum oxide, zirconium oxide, manganese dioxide, aluminum oxide, and colloidal silica. Of these, rare earth oxides are preferred because of their excellent polishing efficiency, and cerium oxide is more preferred among the rare earth oxides.
[0025]
The amount of polishing in this rough polishing process is preferably 15 to 40 μm. If the polishing amount is less than 15 μm, the surface state may not be improved. On the other hand, even if the polishing exceeds 40 μm, the surface state cannot be improved any more, and on the contrary, the polishing time becomes longer, which may lead to a decrease in production efficiency.
[0026]
Next, a precision polishing process is performed on the surface of the glass substrate in the second polishing process. This precision polishing process removes waviness, defects, etc. that could not be removed by the rough polishing process, polishing stress remaining on the surface of the glass substrate after the rough polishing process, polishing marks formed by the rough polishing process, It is carried out in order to improve the surface condition.
[0027]
In this precision polishing process, a soft polisher is used to polish the surface of the glass substrate. The soft polisher is composed of a suede pad having a hardness (Asker C) specified in SRIS-0101 of 58 to 78 and a compression elastic modulus of 58 to 78% so that the compression ratio is 1 to 5%. Used. If the hardness (Asker C) is less than 58 and the compression modulus is higher than 78% or the compression rate is higher than 5%, the soft polisher may be deformed during polishing, and fine waviness may be formed on the surface of the glass substrate. is there. When the hardness is greater than 78, the compression modulus is less than 58%, or the compression rate is less than 1%, the surface of the glass substrate may be damaged by the soft polisher, and the surface state may be roughened.
[0028]
As the abrasive for precision polishing, a slurry in which an abrasive having an average particle size of about 0.8 μm is dispersed in water as a solvent is used. Examples of the abrasive include rare earth oxides such as cerium oxide and lanthanum oxide, zirconium oxide, manganese dioxide, aluminum oxide, colloidal silica, and the like. Of these, rare earth oxides are preferred because of their excellent polishing efficiency, and cerium oxide is more preferred among the rare earth oxides.
[0029]
The polishing amount in this precision polishing process is preferably 2 to 10 μm. If the polishing amount is less than 2 μm, undulations, minute undulations, polishing stress, polishing marks, etc. cannot be sufficiently removed, and in addition to this, there is a possibility that the surface state cannot be improved. On the other hand, even if the polishing exceeds 10 μm, the surface state is not improved any more, and on the contrary, the polishing time becomes longer, which may lead to a decrease in production efficiency.
[0030]
It is preferable that Ra of the surface of the glass substrate is 0.3 to 1.0 nm and Rp is 3 to 7 nm in the polishing process up to the second stage. If the surface Ra is larger than 1.0 nm and Rp is higher than 7 nm in the polishing process up to the second stage, the quality of the surface state cannot be improved in the subsequent stage polishing process, There is a risk that the time required for the polishing process may become longer. In addition, when Ra is less than 0.3 nm and Rp is less than 3 nm in the polishing process up to the second stage, the time required for the polishing process up to this stage becomes longer, which may cause a reduction in production efficiency.
[0031]
Next, the glass substrate that has undergone precision polishing must be chemically strengthened by applying chemical strengthening treatment to improve the impact resistance, vibration resistance, heat resistance, etc. required for information recording media. Is preferred.
[0032]
This chemical strengthening treatment refers to monovalent metal ions such as lithium ions and sodium ions contained in the composition of the glass substrate, and monovalent metals such as sodium ions and potassium ions having a larger ion radius than this. Ion exchange with ions. And it is the method of chemically strengthening by making compressive stress act on the surface of a glass substrate. This chemical strengthening treatment is performed by immersing the glass substrate in a chemical strengthening treatment solution obtained by heating and melting the chemically strengthened salt for a predetermined time. Specific examples of the chemically strengthened salt include potassium nitrate, sodium nitrate, silver nitrate, etc., each alone or a mixture of at least two kinds.
[0033]
The temperature of the chemical strengthening treatment liquid is preferably about 50 to 150 ° C. lower than the strain point of the material used for the glass substrate, and more preferably the temperature of the chemical strengthening treatment liquid itself is about 350 to 400 ° C. If the temperature is lower than about 150 ° C. lower than the strain point of the glass substrate material, the glass substrate cannot be sufficiently chemically strengthened. On the other hand, when the temperature exceeds about 50 ° C. lower than the strain point of the glass substrate material, the glass substrate may be distorted when the glass substrate is subjected to chemical strengthening treatment.
[0034]
Then, the surface of the glass substrate that has been subjected to the chemical strengthening process is subjected to an ultra-precision polishing process by a third-stage polishing process that is the final stage. Here, the ultra-precision polishing process will be described. In recent years, the performance of computers has improved dramatically, and the recording capacity required for information recording media such as magnetic disks has been increasing at a very fast pace of 2 to 4 times a year. On the other hand, recent information recording media are also required to be reduced in size. If the demand for reduction in size is met as it is, the recording capacity is naturally reduced. Therefore, the information recording medium must meet the conflicting demands of reducing the size while increasing the recording capacity. Therefore, in order to meet these conflicting requirements, it is essential to increase the recording density.
[0035]
One method for increasing the recording density is to reduce the distance between the surface of the information recording medium and the head as much as possible, and the distance is at most about 5 nm, and ideally less than 5 nm. As described above, when the distance between the surface of the information recording medium and the head is extremely shortened, even the slight unevenness present on the surface of the information recording medium affects the movement of the head. Actually, even when the information recording medium is apparently smooth, when the surface state is measured in detail, the surface has irregularities such as traces formed by polishing and minute waviness. In recent years, as the unevenness affecting the movement of the head, an extremely minute one that cannot be corrected by the precision polishing described above has been regarded as a problem. Therefore, it is necessary to further smooth the surface of the glass substrate beyond smoothing, that is, super-smoothing, remove the traces and defects formed by precision polishing, etc., and in particular, it cannot be corrected by conventional polishing In order to correct such small waviness and lower Rp, ultra-precision polishing is performed.
[0036]
On the other hand, if the size of the information recording medium is reduced, the chemical strengthening treatment can be easily reduced in impact resistance, heat resistance, and the like. However, as previously mentioned, the chemical strengthening treatment is performed by immersion in a chemically strengthened salt that has been heated and melted, such as distortion due to heat or compressive stress on the surface of the glass substrate, iron powder floating in the chemically strengthened salt, etc. It is easy to generate unevenness due to the adhesion of foreign matter. In other words, the chemical strengthening treatment is a treatment for roughening the surface of the smoothed glass substrate, which causes a problem in achieving ultra-smoothing of the surface of the glass substrate.
[0037]
Therefore, the ultra-precision polishing process is also performed in order to correct the surface roughness due to the chemical strengthening process, to make the surface of the glass substrate ultra-smooth and to make the surface state high quality. Therefore, it is preferable to perform the chemical strengthening treatment before the ultra-precision polishing process. This is because a part of the surface of the glass substrate is polished and removed by the ultra-precision polishing process, thereby correcting surface roughness due to the chemical strengthening treatment. Furthermore, the ultra-precise polishing process has a smaller total polishing amount than the rough polishing process and the precision polishing process, and is less likely to remove all the reinforcing layer formed on the surface of the glass substrate by the chemical strengthening process. . For this reason, it is more preferable that the chemical strengthening process is performed during the polishing process and between the precision polishing process and the ultraprecision polishing process.
[0038]
In this ultraprecision polishing process, a soft polisher is used to polish the surface of the glass substrate. The soft polisher is composed of a suede pad having a hardness (Asker C) of 58 to 78 and a compression elastic modulus of 58 to 85%, and is used so that the compression ratio is 1 to 5%. When the hardness is less than 58 and the compression modulus is higher than 78% or the compression rate is higher than 5%, the soft polisher may be deformed during polishing, and fine waviness may be formed. Further, when the hardness is greater than 78, the compression modulus is less than 58%, or the compression rate is less than 1%, the surface may be damaged by the soft polisher, and the surface state may be roughened.
[0039]
Silicon dioxide (SiO2) is used as an abrasive for ultra-precision polishing.2) As the main component and the average particle size (D50) Is a suspension obtained by dispersing particles having a particle size of 100 nm or less in a solvent. When the average particle diameter of the particles exceeds 100 nm, a polishing mark is formed on the surface by an abrasive, a defect is generated based on the polishing mark, and the surface state becomes rough. Moreover, it is preferable that the density | concentration of the particle | grains in an abrasive | polishing agent shall be 5-40 mass%. When the concentration of the particles is less than 5% by mass, the polishing efficiency may be lowered and the surface may not be super smooth. When the concentration of the particles exceeds 40% by mass, there is a possibility that polishing marks due to the particles are formed on the surface, and the quality may be deteriorated.
[0040]
SiO2As the main component of the particles, there are fumed silica in which particles are produced by a firing method, and colloidal silica in which large particles are grown from small particles. Colloidal silica includes a water glass type produced by growing particles by Ostwald growth for a long time and a sol-gel type produced by growing particles by a sol-gel method in a short time. Among these, sol-gel type colloidal silica is particularly preferable because it is easily dissolved in an alkaline aqueous solution and easily removed in a cleaning process after the ultra-precision polishing process.
[0041]
Further, in this ultra-precision polishing process, the polishing process is performed in two steps, a pre-polishing step and a post-polishing step, and abrasives having different solvents are used in each step. Here, the reason why the ultra-precision polishing process is performed in two stages will be described. As described above, the ultra-precision polishing is performed to super smooth the surface of the glass substrate beyond the smoothing. In the polishing process aiming at super-smoothing, the number of steps for performing ultra-precision polishing is increased compared to the conventional polishing process up to precision polishing aiming at smoothing, and the part is polished accordingly. The time required for processing also becomes longer. And in order to make the production amount of the glass substrate by the said grinding | polishing process inferior compared with the conventional grinding | polishing processing, it is necessary to shorten time concerning an ultraprecision grinding | polishing process as much as possible. However, even if the time required for ultra-precision polishing is simply shortened, if it does not meet the purpose of making the surface of the glass substrate ultra-smooth and making the surface state of high quality, increase the number of steps related to the polishing process. There is no point in performing ultra-precision polishing. Therefore, in this polishing process, the ultra-precision polishing process is divided into two steps, a pre-polishing step and a post-polishing step, shortening the work time in the pre-polishing step and improving the quality of the surface state in the post-polishing step. The main purpose was to plan.
[0042]
The pre-polishing step is performed to reduce Ra in particular while improving the polishing rate indicating the polishing amount per unit time by using an acidic aqueous solution as a solvent and polishing the entire surface of the glass substrate while dissolving it. Is called. Examples of the acidic aqueous solution include sulfuric acid, sulfamic acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and hydrofluoric acid. Among these, sulfuric acid is preferable because it is easily available and has little influence on the user and the environment. And the pH of the abrasive | polishing agent of a pre-polishing process shall be 4 or less by using acidic aqueous solution for a solvent. When an abrasive having a pH exceeding 4 is used, the polishing rate cannot be improved.
[0043]
The amount of polishing in the pre-polishing step is preferably 0.1 μm or more. If the polishing amount is less than 0.1 μm, Ra cannot be reduced, and the surface may not be super smooth. Moreover, the upper limit of the polishing amount in the pre-polishing step is not particularly defined. However, even if it is excessively polished, it will not be possible to improve the surface quality of the glass substrate by removing minute undulations, traces, defects, etc. I will imitate. Therefore, if the purpose is to maintain or improve production efficiency while improving the quality of the surface of the glass substrate, the upper limit of the polishing amount is 2 μm.
[0044]
The polishing rate in the pre-polishing step is preferably 30 to 600 nm / min, more preferably 30 to 500 nm / min. When the polishing rate is less than 30 nm / min, the time required for the pre-polishing step becomes long, and the production efficiency may be reduced. For the purpose of improving production efficiency, a higher polishing rate is preferable. However, if the polishing rate is too high, the surface becomes rough, Ra on the surface of the glass substrate increases, and the yield may decrease. Therefore, in order to maintain the surface quality of the glass substrate while improving the production efficiency, the upper limit of the polishing rate is preferably set to 600 nm / min, and if the surface quality is further improved, the upper limit is set to 500 nm / min. More preferably, it is set to min.
[0045]
The post-polishing step is performed in order to lower Rp mainly using an alkaline aqueous solution as a solvent. That is, when the abrasive contains particles mainly composed of silicon dioxide, the particles may agglomerate and adhere to the surface of the glass substrate to form large convex portions. In particular, since an acidic aqueous solution is used as a solvent in the pre-polishing step, the electrostatic repulsive force generated between the glass substrate and the particles is reduced, and it is estimated that large protrusions are likely to be formed due to particle aggregation. The Therefore, by using an alkaline aqueous solution as the solvent of the abrasive, the electrostatic repulsion force generated between the glass substrate and the particles is increased, and the particles of the particles in the pre-polishing step are suppressed while suppressing the aggregation of particles in the post-polishing step. Rp can be lowered by polishing and removing the projections estimated to be formed by aggregation.
[0046]
Examples of the alkaline aqueous solution used for the solvent include potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia, tetramethyl hydroxide and the like. Among these, potassium hydroxide is preferable because it is easily available and has little influence on the user, the environment, and the like. And the abrasive | polishing agent of a post-polishing process shall be pH8.5 or more. When an abrasive having a pH of less than 8.5 is used, Rp cannot be lowered and the yield of the glass substrate is lowered.
[0047]
The polishing amount in the post-polishing step is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.01 to 0.07 μm, and still more preferably 0.01 to 0.05 μm. When the polishing amount is less than 0.01 μm, the surface of the glass substrate cannot be sufficiently polished and Rp may not be lowered. If the purpose is to improve the quality of the surface of the glass substrate, the larger the polishing amount, the better because the irregularities are removed from the surface. However, even if the polishing amount is set to a predetermined amount or more, the quality of the surface of the glass substrate is not improved so much. On the other hand, the polishing amount is increased and the production efficiency is lowered as the polishing amount is increased. Therefore, if the purpose is to improve the quality of the surface of the glass substrate and maintain the production efficiency, the upper limit of the polishing amount is more preferably 0.07 μm, and the purpose is to further improve the production efficiency. In this case, the upper limit of the polishing amount is more preferably 0.05 μm.
[0048]
The polishing rate in the post-polishing step is preferably 10 to 500 nm / min, more preferably 10 to 200 nm / min. When the polishing rate is less than 10 nm / min, the required time becomes long, which may cause a reduction in production efficiency. As described above in the pre-polishing step, a higher polishing rate is preferable because production efficiency is improved. However, if the polishing rate is too high, the surface may be roughened and the yield of the glass substrate may be reduced. Therefore, in order to maintain the quality of the surface of the glass substrate while improving the production efficiency, the upper limit of the polishing rate is preferably set to 500 nm / min, and if the surface quality is further improved, the upper limit is set to 200 nm / min. More preferably, it is set to min.
[0049]
Further, in the ultraprecision polishing process, a rinsing step may be performed between the pre-polishing step and the post-polishing step. The rinsing step is performed by rubbing the surface with a polisher while supplying water, pure water, warm water or the like instead of the abrasive. And this rinse process is performed in order to wash away the abrasive | polishing agent which remains from the surface of a glass substrate, and polisher.
[0050]
Finally, the glass substrate that has been subjected to the three-stage polishing process is subjected to a cleaning process to remove deposits such as polishing powder, abrasive, and dust attached to the surface. Examples of the cleaning liquid for cleaning the glass substrate include an organic solution, an acidic solution, an alkaline solution, water, and hot water. Examples of the organic solution include isopropyl alcohol (IPA), methanol, ethanol, butanol and the like. Examples of the acidic solution include hydrofluoric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid and the like. Examples of the alkaline solution include potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia, tetramethyl hydroxide and the like. Moreover, you may add cleaning adjuvants (builders) generally used for this kind of washing | cleaning, such as a cationic, anionic, or nonionic surfactant and a chelating agent, to these washing | cleaning liquids.
[0051]
In addition, when colloidal silica is used in ultra-precision polishing, it can be efficiently removed without agglomerating the colloidal silica, so that it can be washed with at least one selected from water, hot water and an alkaline aqueous solution having a pH of 12 or less. preferable. If the degree of washing is further increased, washing with these may be carried out using a strong alkaline aqueous solution, acidic aqueous solution or organic solution having a pH exceeding 12.
[0052]
The effects exhibited by the embodiment will be described below.
The glass substrate for an information recording medium according to the embodiment is a pre-polishing step and a post-polishing step in the third-stage polishing process after the first-stage and second-stage polishing processes are performed on the glass substrate as the material. It is manufactured by performing the polishing process in two steps. In this pre-polishing step, the glass substrate is polished with an acidic abrasive having a pH of 4 or less, and is polished with an alkaline abrasive having a pH of 8.5 or more in the post-polishing step. In the pre-polishing step, an acidic abrasive is used to improve the polishing rate and Ra is reduced. In the post-polishing step, an alkaline abrasive is used to remove the protrusions formed in the pre-polishing step. The reduction of Rp is achieved by the removal. Therefore, the glass substrate has a low Ra and Rp, is of high quality, and is manufactured in a short time despite being subjected to the three-stage polishing treatment. For this reason, the production amount can be improved while maintaining the quality of the glass substrate high.
[0053]
In addition, the chemical strengthening process is being performed between the precision polishing process and the ultra-precision polishing process during the polishing process. The ultra-precise polishing process is a process of removing a very small portion of the surface of the glass substrate by polishing and ultra-smoothing the surface. For this reason, it is possible to correct the surface roughness generated by the chemical strengthening process when removing a very small portion of the surface, and the surface state of the glass substrate can be further improved. In addition, the total amount of polishing in the ultra-precision polishing process is smaller than in other stages of polishing such as precision polishing. Therefore, the amount of the reinforcing layer formed on the surface of the glass substrate is very small compared to the case where the chemical strengthening process is performed before the rough polishing process or between the rough polishing process and the precision polishing process. . For this reason, impact resistance etc. can be improved, aiming at quality improvement of a surface state.
[0054]
The glass substrate for information recording medium obtained by the manufacturing method of the embodiment has a surface Ra of 0.4 nm or less and Rp of 2 nm or less. Therefore, the surface of the obtained glass substrate becomes ultra-smooth, and a glass substrate that can cope with high density recording can be reliably produced with a high yield.
[0055]
【Example】
Hereinafter, examples and comparative examples that further embody the embodiment will be described.
(Verification of correlation between polishing agent pH and polishing rate)
While changing the pH of the abrasive containing colloidal silica as particles, the polishing rate of the abrasive with respect to the glass substrate was measured. At this time, the colloidal silica is COMPOL-EM (D, manufactured by Fujimi Incorporated).50= 40 nm) was used. As the glass substrate, an aluminosilicate glass was used as the material, and the glass substrate was molded to have a diameter of 65 mm (2.5 inches) and a thickness of 0.635 mm. The main composition of aluminosilicate glass is SiO2  65 mol%, Al2OThree  16 mol%, Li2O 4.0 mol%, Na2They were 9.0 mol% for O, 2.0 mol% for MgO, and 4.0 mol% for CaO. The relationship between the pH of the abrasive and the polishing rate is shown in the graph of FIG.
[0056]
From this result, it was shown that the polishing rate improved as the pH decreased. In particular, it has been shown that when the abrasive becomes pH 4 or lower, the polishing rate is rapidly improved. Further, it was shown that when the abrasive became pH 8.5 or higher, there was almost no change in the polishing rate.
[0057]
Example 1
The glass substrate was subjected to rough polishing using a polishing machine using an abrasive containing cerium oxide (Mirek 801 manufactured by Mitsui Mining & Mining) as the main component of the particles. Next, the glass substrate after the rough polishing process is subjected to a precision polishing process using a polishing machine using an abrasive containing cerium oxide (Mirek S0-s manufactured by Mitsui Mining & Mining) as the main component of the particles. gave. At this time, a 9B double-side polishing machine was used as a polishing machine for rough polishing and precision polishing. And the glass substrate after performing the precision polishing process had Ra of 0.5 nm and Rp of 5 nm.
[0058]
Next, the surface of the glass substrate after precision polishing was polished using a 9B double-side polishing machine using a polishing agent adjusted to pH 3 as a pre-polishing step for ultra-precision polishing. At this time, a suede pad having a hardness (Asker C) of 77 and a compression elastic modulus of 80% was used as the soft polisher with a compression rate of 2%. For the abrasive, colloidal silica (COMPOL-EM, D made by Fujimi Incorporated)50= 40 nm) as a main component, a suspension obtained by dispersing particles in an aqueous sulfuric acid solution as a solvent was used. The load on the glass substrate of the soft polisher in the pre-polishing process is 30 g / cm2The polishing time was 5 minutes.
[0059]
Subsequently, for the glass substrate after the pre-polishing step, a pH 9.5 abrasive is used as a post-polishing step for ultra-precision polishing, and the same soft polisher and 9B double-side polisher as those used in the pre-polishing step are used. Then, the surface was polished. At this time, as the abrasive, a suspension obtained by dispersing particles containing as a main component the same colloidal silica as used in the pre-polishing step in an aqueous potassium hydroxide solution (KOH) as a solvent is used. did. The load on the glass substrate of the soft polisher in the post-polishing process is 30 g / cm2The polishing time was 1 minute. Thus, the glass substrate which is the sample of Example 1 was obtained.
[0060]
As the glass substrate of Example 1, a glass substrate made of aluminosilicate glass having a diameter of 65 mm (2.5 inches) and a thickness of 0.635 mm was used before ultra-precision polishing. Further, the polishing amount in the pre-polishing step was 0.3 μm, and the polishing amount in the post-polishing step was 0.03 μm. Then, the surface of the glass substrate of Example 1 was subjected to four visual field measurements using an atomic force microscope (AFM) with a square area of 10 μm per side as one visual field. As a result, Ra measured in each visual field was about 0.36 nm, and Rp was about 1.5 nm.
[0061]
(Example 2)
A glass substrate made of aluminosilicate glass and having a diameter of 65 mm (2.5 inches) is subjected to rough polishing and precision polishing in the same manner as in Example 1 and then ultra-precision polishing in the same manner as in Example 1. The glass substrate which is the sample of Example 2 was obtained by performing the pre-polishing step and the post-polishing step. At this time, the abrasive for ultra-precision polishing includes colloidal silica (COMPOL-20, D made by Fujimi Incorporated).50= 20 nm), and in the pre-polishing step, a solution adjusted to pH 3 using a sulfuric acid aqueous solution as a solvent was used, and in the post-polishing step, a solution adjusted to pH 9.5 using KOH as a solvent was used. Further, the polishing amount in the pre-polishing step of the ultraprecision polishing process was 0.2 μm, and the polishing amount in the post-polishing step was 0.02 μm. And as a result of measuring the surface of the glass substrate of Example 2 by AFM similarly to Example 1, Ra measured in each visual field was each about 0.23 nm, and Rp was each about 1 nm.
[0062]
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, rough polishing and precision polishing were sequentially performed on a glass substrate made of aluminosilicate glass and having a diameter of 65 mm (2.5 inches). Thereafter, the same colloidal silica particles as in Example 1 were dispersed in a sulfuric acid aqueous solution as a solvent to use an abrasive adjusted to pH 3, and subjected to ultraprecision polishing to obtain a glass substrate as a sample of Comparative Example 1. It was. At this time, the load on the glass substrate of the soft polisher in the ultra-precision polishing process is 30 g / cm.2The polishing time was 5 minutes and the polishing amount was 0.3 μm. And as a result of measuring the surface of the glass substrate of the comparative example 1 by AFM like Example 1, Ra measured by each visual field was each around 0.42 nm, and Rp was each around 2 nm.
[0063]
(Comparative Example 2)
The glass substrate made of aluminosilicate glass having a diameter of 65 mm (2.5 inches) is subjected to rough polishing, precision polishing and ultraprecision polishing in order as in Comparative Example 1, and is a sample of Comparative Example 2. A glass substrate was obtained. At this time, in the ultraprecision polishing process, an abrasive prepared to pH 3 by dispersing the same colloidal silica particles as in Example 2 in a sulfuric acid aqueous solution as a solvent was used. Further, the load and polishing time of the soft polisher on the glass substrate in the ultraprecision polishing process were the same as those in Comparative Example 1, and the polishing amount was 0.2 μm. As a result of measuring the surface of the glass substrate of Comparative Example 2 by AFM in the same manner as in Example 1, Ra measured in each field of view was 0.2 nm at the minimum, 0.25 nm at the maximum, and Rp was the minimum It was 1 nm and 5 nm at the maximum.
[0064]
From the results of Examples 1 and 2, it is possible to obtain a high-quality glass substrate with Ra of 0.4 nm or less and Rp of 2 nm or less by using an alkaline abrasive after using an acidic abrasive. Indicated.
[0065]
On the other hand, from the results of Comparative Example 1, when ultra-precision polishing was performed only with an acidic abrasive using colloidal silica having an average particle size of 40 nm as particles, the Rp in each field of view was around 2 nm, particularly large. No protrusion was formed. However, when compared with the Rp of Example 1 being around 1.5 nm and the Rp of Example 2 being around 1 nm, the Rp of Comparative Example 1 is clearly increased. Further, the Ra in each field of view is about 0.42 nm, the Ra of Example 1 is about 0.36 nm, and the Ra of Example 2 is about 0.23 nm. The glass substrate was rough and the quality was low.
[0066]
From the result of Comparative Example 2, when the ultra-precision polishing was performed only with an acidic abrasive having an average particle size of 20 nm and smaller particles than Comparative Example 1, Ra was 0.2 to 0.25 nm, and Comparative Example 1 It was shown that the results were even better than those of Examples 1 and 2. However, Rp is 1 to 5 nm, and the difference between the minimum value and the maximum value in each field of view is large, indicating that a protruding portion that protrudes particularly greatly is formed on the surface of the glass substrate. In addition, since the Rp of the glass substrate after the precision polishing is 5 nm, it is possible that the large protrusions may not be removed even if an acidic abrasive with small particles is used. It was done.
[0067]
That is, from the results of Comparative Examples 1 and 2, when the polishing process is performed only with an acidic abrasive, Ra may exceed 0.4 nm and Rp may exceed 2 nm, and the surface of the glass substrate may be roughened or greatly protruded. It has been shown that there is a high possibility that the quality deteriorates due to the remaining convex portions remaining. And from the results of Examples 1 and 2, after using an acidic abrasive, it is possible to remove defects such as rough surfaces, large protrusions, etc. by using an alkaline abrasive. It has been shown that a quality glass substrate can be obtained.
[0068]
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
・ If it is possible to make Ra on the surface of the glass substrate 0.3 to 1.0 nm and Rp 3 to 7 nm by the first stage polishing process, ultra-precision polishing is performed in the second stage polishing process. The polishing process may be completed in two stages. Alternatively, four or more polishing processes may be performed.
[0069]
-For example, you may perform a grinding | polishing process after performing a chemical strengthening process to a glass substrate. Alternatively, a chemical strengthening process may be performed between the first stage polishing process (rough polishing process) and the second stage polishing process (precision polishing process). When comprised in this way, compared with embodiment, it is easy to perform a superprecision grinding | polishing process, Furthermore, it can also suppress that the surface of the glass substrate after grinding | polishing is roughened by a chemical strengthening process. For this reason, it is possible to obtain a high-quality glass substrate while improving the production efficiency.
[0070]
If the impact resistance, vibration resistance, heat resistance, etc. required for the information recording medium can be satisfied, the glass substrate may be manufactured without the chemical strengthening treatment. When the chemical strengthening treatment is omitted in this way, defects such as chipping and cracks generated when the glass substrate is processed by cutting, grinding, polishing, etc. are melted, scraped, etc., and filled or removed. Therefore, it is preferable to maintain the strength of the glass substrate.
[0071]
-The glass substrate may be cleaned using the cleaning liquids listed above between each stage of polishing. When comprised in this way, the quality of the glass substrate manufactured can be improved.
[0079]
【The invention's effect】
  As described in detail above, the present invention has the following effects.
  Claim 1, 12, 14According to the invention described in (1), it is possible to improve the production amount while maintaining high quality.
[0080]
  Claim 2, 13In addition to the effect of the invention described in claim 1, the surface of the glass substrate after polishing can be prevented from being roughened by the chemical strengthening treatment, and the surface state of the glass substrate is ultra-smooth. Can be of high quality.
  According to the third, fifth, and sixth aspects of the invention, it is possible to improve the polishing efficiency while maintaining high quality.
  According to the fourth aspect of the invention, the polishing time can be shortened while maintaining high quality.
  According to the seventh and fifteenth aspects, the polishing efficiency can be improved and the production time can be shortened.
[0081]
  Claim8,9According to the invention described in (1), it is possible to produce a glass substrate for an information recording medium that has an ultra-smooth surface and can cope with high density recording with a high yield.
  According to invention of Claim 10, 11, the quality of a glass substrate can be made higher.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the pH of an abrasive and the polishing rate.

Claims (15)

アルミノシリケートガラスにより形成され円盤状をなすガラス基板の表面に複数の段階に分けて研磨処理を行うことで製造される情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨処理は前から順番に、粗研磨加工、精密研磨加工及び超精密研磨加工の3段階に分けて行われ、少なくとも最終段階の研磨処理となる超精密研磨加工では軟質ポリッシャを用いて、二酸化ケイ素(SiO)を主成分とし、平均粒径(D50)が100nm以下である粒子を溶媒に分散させて得られた懸濁液を研磨剤として使用するとともに、同超精密研磨加工では、溶媒に酸性水溶液を用いることによりpH4以下とした研磨剤でガラス基板を研磨する前研磨工程と、溶媒にアルカリ性水溶液を用いることによりpH8.5以上とした研磨剤でガラス基板を研磨する後研磨工程とを順番に施すことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
A method for producing a glass substrate for an information recording medium produced by performing a polishing process in a plurality of stages on a surface of a glass substrate formed of aluminosilicate glass,
The polishing process is performed in order from the previous three steps of rough polishing process, precision polishing process, and ultra-precision polishing process. In ultra-precise polishing process, which is at least the final stage polishing process, a soft polisher is used . While using a suspension obtained by dispersing particles having silicon (SiO 2 ) as a main component and having an average particle size (D 50 ) of 100 nm or less in a solvent as an abrasive, A pre-polishing step of polishing the glass substrate with an abrasive having a pH of 4 or less by using an acidic aqueous solution as a solvent, and a post-polishing step of polishing the glass substrate with an abrasive having a pH of 8.5 or more by using an alkaline aqueous solution as a solvent In order. The manufacturing method of the glass substrate for information recording media characterized by the above-mentioned.
前記ガラス基板には化学強化処理を、研磨処理よりも前に又は、研磨処理中であって粗研磨加工と精密研磨加工との間又は精密研磨加工と超精密研磨加工との間で施すことを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  The glass substrate is subjected to a chemical strengthening process before or during the polishing process and between the rough polishing process and the precision polishing process or between the precision polishing process and the ultra-precision polishing process. The manufacturing method of the glass substrate for information recording media of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記前研磨工程における研磨量が0.1μm以上であり、前記後研磨工程における研磨量が0.01〜0.03μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  The glass for an information recording medium according to claim 1 or 2, wherein a polishing amount in the pre-polishing step is 0.1 µm or more, and a polishing amount in the post-polishing step is 0.01 to 0.03 µm. A method for manufacturing a substrate. 前記粒子はコロイダルシリカであり、同コロイダルシリカの懸濁液を研磨剤として使用したとき、単位時間あたりの研磨量を示す研磨レートは、前研磨工程で30〜600nm/minであり、後研磨工程で10〜500nm/minであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  The particles are colloidal silica, and when a suspension of the colloidal silica is used as an abrasive, the polishing rate indicating the polishing amount per unit time is 30 to 600 nm / min in the pre-polishing step, and the post-polishing step The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass substrate is 10 to 500 nm / min. 前記研磨剤中の酸性水溶液の濃度が2〜95質量%であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  5. The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 1, wherein the concentration of the acidic aqueous solution in the abrasive is 2 to 95% by mass. 前記研磨剤中の粒子の濃度が5〜40質量%であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of claims 1 to 5, wherein the concentration of particles in the abrasive is 5 to 40% by mass. 最終段階の研磨処理よりも前段階の研磨処理で、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.3〜1.0nmとし、最大山高さ(Rp)を3〜7nmとすることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  In the polishing process preceding the final polishing process, the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass substrate specified in JIS B0601-1994 is set to 0.3 to 1.0 nm, and the maximum peak height (Rp) The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness is 3 to 7 nm. 前記超精密研磨加工後の研磨処理で、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、最大山高さ(Rp)が2nm以下であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  In the polishing process after the ultraprecision polishing process, the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass substrate specified in JIS B0601-1994 is 0.4 nm or less, and the maximum peak height (Rp) is 2 nm or less. The manufacturing method of the glass substrate for information recording media of any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜8の何れか1項に記載の製造方法で製造された情報記録媒体用ガラス基板であって、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、最大山高さ(Rp)が2nm以下であることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。  It is a glass substrate for information recording media manufactured with the manufacturing method of any one of Claims 1-8, Comprising: The arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the glass substrate prescribed | regulated to JISB0601-1994 is carried out. A glass substrate for an information recording medium, which is 0.4 nm or less and has a maximum peak height (Rp) of 2 nm or less. JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の最大高さ(Ry)が3nm未満であることを特徴とする請求項9に記載の情報記録媒体用ガラス基板。  10. The glass substrate for an information recording medium according to claim 9, wherein the maximum height (Ry) of the surface of the glass substrate defined in JIS B0601-1994 is less than 3 nm. 算術平均粗さ(Ra)が0.2nm未満であり、かつRaに対するRpの比(Rp/Ra)が10未満であることを特徴とする請求項9又は10に記載の情報記録媒体用ガラス基板。  The glass substrate for an information recording medium according to claim 9 or 10, wherein the arithmetic average roughness (Ra) is less than 0.2 nm, and the ratio of Rp to Ra (Rp / Ra) is less than 10. . 円盤状をなすガラス基板の表面に複数の段階に分けて研磨処理を行うことで製造される情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨処理は前から順番に、粗研磨加工及び超精密研磨加工の2段階に分けて行われ、前記超精密研磨加工では軟質ポリッシャを用いて、二酸化ケイ素(SiO)を主成分とし、平均粒径(D50)が100nm以下である粒子を溶媒に分散させて得られた懸濁液を研磨剤として使用するとともに、同超精密研磨加工では、溶媒に酸性水溶液を用いることによりpH4以下とした研磨剤でガラス基板を研磨する前研磨工程と、溶媒にアルカリ性水溶液を用いることによりpH8.5以上とした研磨剤でガラス基板を研磨する後研磨工程とを順番に施すことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
A method for producing a glass substrate for an information recording medium produced by performing a polishing process in a plurality of stages on the surface of a glass substrate having a disk shape,
The polishing process is performed in order from the front, in two stages of rough polishing and ultraprecision polishing. In the ultraprecision polishing, a soft polisher is used , silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component, an average A suspension obtained by dispersing particles having a particle size (D 50 ) of 100 nm or less in a solvent is used as an abrasive, and in the ultra-precision polishing process, an acidic aqueous solution is used as a solvent to reduce the pH to 4 or less. Information is characterized by sequentially performing a pre-polishing step of polishing a glass substrate with a polished abrasive and a post-polishing step of polishing the glass substrate with an abrasive having a pH of 8.5 or more by using an alkaline aqueous solution as a solvent. A method for producing a glass substrate for a recording medium.
前記ガラス基板には化学強化処理を、前記超精密研磨加工の前に施すことを特徴とする請求項12に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 12, wherein the glass substrate is subjected to a chemical strengthening treatment before the ultraprecision polishing. 前記ガラス基板がアルミノシリケートガラスにより形成されていることを特徴とする請求項12又は13に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to claim 12 or 13, wherein the glass substrate is made of aluminosilicate glass. 前記粗研磨加工の研磨処理で、JIS B0601−1994に規定されるガラス基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.3〜1.0nmとし、最大山高さ(Rp)を3〜7nmとすることを特徴とする請求項12〜14の何れか1項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。  In the polishing process of the rough polishing process, the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the glass substrate specified in JIS B0601-1994 is set to 0.3 to 1.0 nm, and the maximum peak height (Rp) is set to 3 to 7 nm. The method for producing a glass substrate for an information recording medium according to any one of claims 12 to 14, wherein:
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