JP5024496B2 - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク等の磁気記録媒体に用いるためのガラス基板の製造方法に関する。

例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に内蔵されるハードディスク（ＨＤ）等の磁気記録媒体に用いるためのガラス基板は、ガラス素材を溶融するガラス溶融工程、溶融したガラス素材を金型でプレス成形することにより円盤状のガラス基板を作製するプレス成形工程、得られたガラス基板の中心に円孔を形成するコアリング工程、得られた環状のガラス基板の主面（記録面）を研削加工してガラス基板の厚みや平坦度等を予備調整する第１ラッピング工程、ガラス基板の内周端面及び外周端面を研削加工してガラス基板の外径寸法や真円度等を微調整する端面研削工程、ガラス基板の内周端面及び外周端面を研磨して平滑化する端面研磨工程、ガラス基板の主面を再び研削加工してガラス基板の厚みや平坦度等を微調整する第２ラッピング工程、ガラス基板の主面を粗研磨して平滑化する第１ポリッシング工程（粗研磨工程）、ガラス基板の主面を精密研磨してさらに平滑化する第２ポリッシング工程（精密研磨工程）、及び、ガラス基板を洗浄する洗浄工程等を経て製造される。

この他に、ガラス基板の表面を強化する化学強化工程や、ガラス基板の厚みや平坦度等を検査する検査工程等が行われる場合がある。また、ガラス基板の主面と端面との間の角部の欠け（チッピング）等を抑制するために、例えば端面研削工程等において、ガラス基板の内周端面及び外周端面が面取り加工される場合がある（面取り加工で形成された面をチャンファ面という）。

ガラス基板の製造の最終段階で行われるポリッシング工程は、粗研磨工程であれ、精密研磨工程であれ、一般に、両面研磨装置を用いて行われる。両面研磨装置は、次に説明するキャリアの回転面に対して対向面が平行で、かつ回転方向が相互に逆向きの円柱状の上定盤及び下定盤を備えている。各定盤の対向面にガラス基板の主面を研磨するための研磨パッドが貼り付けられている。下定盤の研磨パッド上に、自転しながら下定盤の回転中心に対して公転する円盤状のキャリアが複数設置されている。キャリアには複数の円孔が形成されており、各円孔にガラス基板が１つずつ遊嵌合される。キャリア及びガラス基板が上下の定盤の研磨パッドで挟み付けられ、この状態で各定盤及び各キャリアが回転する（定盤及びキャリアがすべて相対移動する）。このとき、研磨液が研磨パッドとガラス基板との間に供給され、ガラス基板の研磨が実行される。

特許文献１に記載されるように、研磨パッドには、研磨液を研磨パッドとガラス基板との間に供給するための凹溝が形成されている。

特開２０１０−１１５７１７号公報（段落００１３）

一般に、磁気記録媒体の記録容量を高める観点から、ガラス基板の主面の面積を大きくすることが好ましく、そのために、主面が内周端面及び／又は外周端面との境まで平坦であることが要求される。したがって、内周端面及び／又は外周端面が面取り加工されてチャンファ面が形成されている場合は、主面がチャンファ面との境まで平坦であることが要求され、そのためには、主面とチャンファ面との間の角部（便宜上「主面角部」ということがある）はエッジが利いていることが必要である。主面角部が磨耗してエッジが取れると、主面の平坦な部分が減少し、記録容量が減少するからである。そのため、ガラス基板の製造において、最後まで主面角部の磨耗を抑制することが要望される。

ところが、従来、製造されたガラス基板は、主面角部が丸みを帯び、記録容量を高める観点からは端面形状が不良なものが多いという問題がある。その理由は次のようなものである。

図７を参照して説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、符号ａはガラス基板、符号ｂは主面、符号ｃはチャンファ面、符号ｄは側壁面（内周端面及び外周端面においてチャンファ面に挟まれた部分）、符号ｅは研磨パッド、符号ｆはパッド面（研磨パッドの表面）、符号ｇは凹溝、符号ｈは凹溝の側面、符号Ｘは主面角部、符号Ｙは側壁面とチャンファ面との間の角部（便宜上「側壁面角部」ということがある）を示す。図示のように、研磨パッドｅの表面（パッド面）ｆには、研磨液供給用の凹溝（図例は断面Ｖ字状）ｇが形成されている。

前述したように、ポリッシング工程では、ガラス基板ａは、上下の研磨パッドｅで挟み付けられ、研磨パッドｅに対して面方向に相対移動する。この移動の途中でガラス基板ａがパッド面ｆに形成された凹溝ｇを横切る場合がある（矢印参照）。図７（ａ）に示すように、ガラス基板ａが研磨パッドｅに沈み込まずにパッド面ｆの上を滑る場合は、ガラス基板ａが凹溝ｇを横切るときに主面角部Ｘが凹溝の側面ｈに接触することはない。しかし、通常は、研磨パッドｅからガラス基板ａに圧力がかかっているから、図７（ｂ）に示すように、ガラス基板ａは研磨パッドｅに沈み込んでいる。そのため、ガラス基板ａが凹溝ｇを横切るときに主面角部Ｘが凹溝の側面ｈに最初に接触する可能性がある。凹溝の側面ｈに最初に接触した部分は大きな衝撃を受ける。その結果、主面角部Ｘが磨耗してエッジが取れ、主面角部Ｘが丸みを帯びて、最終的に得られるガラス基板ａの端面形状が不良なものとなる。

なお、主面角部Ｘが凹溝の側面ｈに最初に接触する問題は、例えば定盤の対向面の平坦度が低い等の理由から、研磨パッドｅからガラス基板ａへの荷重分布が偏って、ガラス基板ａがパッド面ｆに平行でなく傾斜することによっても生じ得る。また、ガラス基板ａが凹溝ｇを横切るときに主面角部Ｘが凹溝の側面ｈに最初に接触する問題は、主としてガラス基板ａの外周端面で生じ易い問題であるが、状況によっては内周端面でも生じることがあり、磁気記録媒体の記録容量を高めるためにガラス基板ａの主面ｂの面積を大きくする観点からは、外周端面であれ、内周端面であれ、同程度に重要な問題である。

そこで、本発明の目的は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、内周端面及び／又は外周端面にチャンファ面が形成されたガラス基板の主面とチャンファ面との間の角部（主面角部）の磨耗が抑制されたガラス基板を製造することである。

すなわち、本発明は、ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面にチャンファ面が形成されたガラス基板の主面を、表面に研磨液供給用の凹溝が形成された研磨パッドを用いて研磨するポリッシング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、ガラス基板の厚み方向に平行な面に対してチャンファ面がガラス基板の内部側でなす角度（便宜上「チャンファ面角度」ということがある）をθｄ、研磨パッドの厚み方向に平行な面に対して凹溝の側面が研磨パッドの内部側でなす角度（便宜上「凹溝側面角度」ということがある）をθｐとしたときに、１０°≦θｐ＜θｄ≦８０°の条件で、ポリッシング工程を行う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である。

前記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とから明らかになるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程図である。 図２は、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の断面斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係るポリッシング工程で用いられ得る両面研磨装置の主要部の構成を示す部分側面図である。 図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う矢視図である。 図５は、図４からキャリアを取り外して研磨パッドを露出させた状態の下定盤の平面図である（円内は研磨液供給用凹溝の拡大縦断面図である）。 図６は、本発明の実施形態の作用を説明するための拡大縦断面図であって、（ａ）凹溝側面角度θｐよりもチャンファ面角度θｄが大きいことの作用を説明するもの、（ｂ）凹溝側面角度θｐが１０°以上であることの作用を説明するもの、（ｃ）チャンファ面角度θｄが８０°以下であることの作用を説明するものである。 図７は、従来の問題を説明するための拡大縦断面図であって、（ａ）ガラス基板が研磨パッドに沈み込まない状態で凹溝を横切る場合を説明するもの、（ｂ）ガラス基板が研磨パッドに沈み込んだ状態で凹溝を横切る場合を説明するものである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程図、図２は、本実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の断面斜視図である。

本実施形態では、磁気記録媒体用ガラス基板１０は、ガラス溶融工程（ステップＳ１）、プレス成形工程（ステップＳ２）、コアリング工程（ステップＳ３）、第１ラッピング工程（ステップＳ４）、端面研削工程（ステップＳ５）、端面研磨工程（ステップＳ６）、第２ラッピング工程（ステップＳ７）、第１ポリッシング工程（ステップＳ８）、第２ポリッシング工程（ステップＳ９）、及び、洗浄工程（ステップＳ１０）を経て製造される。

ガラス溶融工程（Ｓ１）では、ガラス素材を溶融する。ガラス素材は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を主成分とするガラス組成物で構成される。ガラス組成物は、マグネシウム、カルシウム及び／又はセリウムを含んでも含まなくてもよい。代表的なガラス組成物は、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ等を含む。

プレス成形工程（Ｓ２）では、溶融したガラス素材を金型に流し込んでプレス成形することにより円盤状のガラス基板を作製する。このときのガラス基板の大きさとしては、例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１．０インチ、０．８インチ等、厚みが、２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ等である。

コアリング工程（Ｓ３）では、得られたガラス基板の中心に例えばダイヤモンドコアドリルを用いて円孔を形成する。第１ラッピング工程（Ｓ４）では、得られた環状のガラス基板１０の主面（記録面）１１，１２を研削加工してガラス基板１０の厚みや平行度及び平坦度等を予備調整する。第１ラッピング工程の研削加工には、例えばダイヤモンドペレットが貼り付けられた研削板を備える両面研削装置が用いられる。

端面研削工程（Ｓ５）では、ガラス基板１０の内周端面１３及び外周端面１４を研削加工してガラス基板１０の外径寸法や真円度等を微調整する。端面研削工程では、また、ガラス基板１０の内周端面１３及び外周端面１４を例えばダイヤモンド砥石を用いて面取り加工し、チャンファ面１６を形成する。内周端面１３及び外周端面１４において、チャンファ面１６，１６に挟まれた部分を側壁面１５と呼ぶ。

端面研磨工程（Ｓ６）では、ガラス基板１０の内周端面１３及び外周端面１４を研磨して平滑化する。第２ラッピング工程（Ｓ７）では、ガラス基板１０の主面１１，１２を再び研削加工してガラス基板１０の厚みや平行度及び平坦度等を微調整する。第２ラッピング工程の研削加工には、例えばダイヤモンドペレットが貼り付けられた研削板を備える両面研削装置が用いられる。

第１ポリッシング工程（粗研磨工程：Ｓ８）では、ガラス基板１０の主面１１，１２を粗研磨して平滑化する。第１ポリッシング工程の研磨には、例えば研磨パッドとして研磨層が独立気泡を有する発泡ポリウレタンからなる硬質研磨パッド（気泡が閉じており、気泡がパッド面（研磨パッドの表面）に開いていないものが相対的に多い研磨パッド）が貼り付けられた上下一対の定盤を備える両面研磨装置が用いられ、研磨液として酸化セリウムを砥粒として含む研磨液が用いられる。第２ポリッシング工程（精密研磨工程：Ｓ９）では、ガラス基板１０の主面１１，１２を精密研磨してさらに平滑化する。第２ポリッシング工程の研磨には、例えば研磨パッドとして研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッド（気泡がパッド面に開いており、気泡を仕切る壁が軟らかいものが相対的に多い研磨パッド）が貼り付けられた上下一対の定盤を備える両面研磨装置が用いられ、研磨液としてシリカ（コロイダルシリカ）を砥粒として含む研磨液が用いられる。

洗浄工程（Ｓ１０）では、ガラス基板１０に付着している異物を、例えば、フィルタリングした純水、イオン交換水、超純水、酸性洗剤、中性洗剤、アルカリ性洗剤、有機溶剤、界面活性剤を含んだ各種洗浄剤等を用いて、洗浄し、除去する。

この他に、ガラス基板１０の表面を強化する化学強化工程や、ガラス基板１０の厚みや平坦度等を検査する検査工程等を行ってもよい。そして、これらの工程を経て製造されたガラス基板１０は、最終的に主面１１，１２に磁気層が形成されて、ハードディスク（ＨＤ）等の磁気記録媒体とされる。

以下、本実施形態の特徴部分であるポリッシング工程を詳しく説明する。なお、第２ポリッシング工程（Ｓ９）を例にして説明するが、第１ポリッシング工程（Ｓ８）でも同様である。また、ガラス基板１０の外周端面を例にして説明するが、内周端面でも同様である。

図３は、本実施形態に係る第２ポリッシング工程で用いられ得る両面研磨装置の主要部の構成を示す部分側面図、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う矢視図であって下定盤の平面図、図５は、図４からキャリアを取り外して研磨パッドを露出させた状態の下定盤の平面図である（併せて円内に研磨液供給用凹溝の拡大縦断面図を示してある）。

図３に示すように、両面研磨装置２０は、上下一対の上定盤２１及び下定盤２２を備えている。各定盤２１，２２は円柱状（外径：約１０００ｍｍ）であり、次に説明するキャリア２７の回転面に対して対向面が平行であり、かつ回転方向が相互に逆向きである。各定盤２１，２２の対向面にガラス基板１０の主面１１，１２を研磨するための研磨パッド２３，２４が貼り付けられている。

図４に示すように、下定盤２２の研磨パッド２４の上に、円盤状のキャリア２７が複数（図例では４つ）設置されている。下定盤２２の中央部にサンギヤ２５が備えられ、下定盤２２の周縁部にインターナルギヤ２６が備えられている。キャリア２７の周縁部にギヤ歯が形成されており、サンギヤ２５及びインターナルギヤ２６と噛み合っている。このような遊星歯車機構により、サンギヤ２５が回転すると、キャリア２７は自転しながらサンギヤ２５の周囲を公転する。

キャリア２７には複数の円孔２８…２８が形成されており、各円孔２８にガラス基板１０が１つずつ遊嵌合される。上定盤２１及び下定盤２２が対接し合うことで、キャリア２７…２７及びガラス基板１０…１０が上下の研磨パッド２３，２４で挟み付けられ、この状態で各定盤２１，２２及び各キャリア２７が回転する（定盤２１，２２及びキャリア２７…２７がすべて相対移動する）。このとき、研磨液が研磨パッド２３，２４とガラス基板１０との間に供給され、ガラス基板１０の研磨が実行される。

なお、研磨液は、当初、図外の研磨液供給ノズルから、対接し合った上下定盤２１，２２の研磨パッド２３，２４間に向けて注がれる。

本実施形態では、研磨パッド２３，２４は、第１ポリッシング工程（Ｓ８）では研磨層が独立気泡を有する発泡ポリウレタンからなる硬質研磨パッドが用いられ、第２ポリッシング工程（Ｓ９）では研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッドが用いられる。ただし、これに限定されるものではない。例えば、ガラス基板１０の端面形状の劣化を抑えることを目的に、第１ポリッシング工程で研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッドを用いてもよい。また、これらの研磨パッドは、研磨層が発泡ポリウレタン以外の素材、例えばポリエステル等の他の樹脂の発泡体からなるものであってもよい。

本実施形態では、前記軟質研磨パッドの硬度は、加工レート（研磨レート）とガラス基板１０の表面品質（主面１１，１２の品質）との両立の観点から、アスカーＣ硬度で６０〜８５に設定されている。

本実施形態では、研磨液は、砥粒（遊離砥粒）を含むスラリーである。砥粒としては、特に限定されず、従来一般にガラス研磨の分野で採用されているものを用いることができる。例えば、酸化セリウム、炭化ケイ素、シリカ（コロイダルシリカ）、ジルコニア、アルミナ等が好ましく用いられ得る。これらの中では、コストや得られる平滑度等の観点から、第１ポリッシング工程（Ｓ８）では酸化セリウムがより好ましく、第２ポリッシング工程（Ｓ９）ではシリカ（コロイダルシリカ）がより好ましい。後者の砥粒の粒径は、得られる平滑度等の観点から、平均粒子径が１〜１００ｎｍのものが好ましく、１〜８０ｎｍのものがより好ましく、１〜５０ｎｍのものがさらに好ましく、１〜２０ｎｍのものが特に好ましい。

本実施形態では、研磨液は、第１ポリッシング工程（Ｓ８）では酸化セリウムを砥粒として含む研磨液が用いられ、第２ポリッシング工程（Ｓ９）ではシリカ（コロイダルシリカ）を砥粒として含む研磨液が用いられる。ただし、これに限定されるものではない。

図５に示すように、研磨パッド２４（図例は下定盤２２の研磨パッド２４であるが上定盤２１の研磨パッド２３も同様である）には、研磨液を研磨パッド２４とガラス基板１０との間に供給するための凹溝３１が形成されている。すなわち、研磨パッド２４の表面（パッド面）２４ａに研磨液供給用凹溝３１が一定ピッチで形成されている。なお、図例は、凹溝３１が格子状のパターンに形成されているが、あくまでも例示であり、他のパターン（例えば放射線状、渦巻状、これらの組み合わせ等）に形成されていてもよい。

本実施形態では、凹溝３１のピッチは、例えば１０〜５０ｍｍ程度、溝幅（パッド面２４ａでの溝幅）は、例えば１〜５ｍｍ程度である。ただし、これらの仕様は、定盤２１，２２の大きさ（本実施形態では外径が約１０００ｍｍ）や、ガラス基板１０の大きさ（本実施形態では外径が２．５インチ、１．８インチ、１．０インチ、０．８インチ等）等に応じて種々変化してよいものである。

凹溝３１は、図５の円内に拡大して示すように、断面形状がＶ字状であり、側面３１ａが研磨パッド２４の厚み方向に平行ではなく傾斜している。

そして、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、ガラス基板１０の厚み方向に平行な面に対してチャンファ面１６がガラス基板１０の内部側でなす角度（チャンファ面角度）をθｄとし、研磨パッド２４の厚み方向に平行な面に対して凹溝３１の側面３１ａが研磨パッド２４の内部側でなす角度（凹溝側面角度）をθｐとしたときに、θｐ＜θｄの条件、つまり、チャンファ面角度θｄが凹溝側面角度θｐよりも大きい条件で、第２ポリッシング工程が行われる。

この条件により、図６（ａ）に示すように、第２ポリッシング工程において、ガラス基板１０が研磨パッド２４に沈み込んだ状態で凹溝３１を横切るときは、側壁面１５とチャンファ面１６との間の角部（側壁面角部）Ｙが凹溝側面３１ａに最初に接触する。あるいは、ガラス基板１０の沈み込み量が少ないときは、チャンファ面１６が凹溝側面３１ａに最初に接触する。たとえガラス基板１０が研磨パッド２４に沈み込んだ状態で凹溝３１を横切るときでも、主面１２とチャンファ面１６との間の角部（主面角部）Ｘが凹溝側面３１ａに最初に接触することが回避される。その結果、主面角部Ｘが磨耗してエッジが取れ、主面角部Ｘが丸みを帯びて、最終的に得られるガラス基板１０の端面形状が不良となる問題が抑制される。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体を安定して得ることができる。

加えて、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、１０°≦θｐの条件、つまり凹溝側面角度θｐが１０°以上の条件で、第２ポリッシング工程が行われる。

この条件により、凹溝３１内の研磨液がパッド面（研磨パッド２４の表面）２４ａに向けて良好に供給される。換言すれば、凹溝側面角度θｐが１０°未満であると、凹溝側面３１ａが立ち過ぎてパッド面２４ａを向かないため、凹溝３１内でパッド面２４ａに向かう研磨液の量が相対的に少なくなり、そのため、研磨液が研磨パッド２４とガラス基板１０との間に良好に供給され難くなり、ガラス基板１０の研磨が良好に行われ難くなる。これに対し、凹溝側面角度θｐが１０°以上である場合は、凹溝３１内でパッド面２４ａに向かう研磨液の量が相対的に多くなり、そのため、研磨液が研磨パッド２４とガラス基板１０との間に良好に供給され、ガラス基板１０の研磨が良好に行われる。また、θｐ＜θｄの条件と合わせると、チャンファ面角度θｄが１０°を超えるので、主面角部Ｘが鋭角になり過ぎて応力が集中し破損するというような不具合が抑制される。

凹溝側面角度θｐは、好ましくは１５°以上、より好ましくは２０°以上、さらに好ましくは２５°以上である。

さらに、加えて、本実施形態では、図６（ｃ）に示すように、θｄ≦８０°の条件、つまりチャンファ面角度θｄが８０°以下の条件で、第２ポリッシング工程が行われる。

この条件により、側壁面角部Ｙが鋭角になり過ぎて応力が集中し破損するというような不具合、面取り加工による主面１２の面積の減少量が増大するというような不具合が抑制される。また、θｐ＜θｄの条件と合わせると、凹溝側面角度θｐが８０°未満とされているので、凹溝３１の深さが十分となり、凹溝３１内に研磨液が十分量貯留されて、ガラス基板１０の研磨が良好に行われる。

チャンファ面角度θｄは、好ましくは７５°以下、より好ましくは７０°以下、さらに好ましくは６５°以下である。

本実施形態では、研磨パッド２３，２４は、研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッドである（本実施形態では第２ポリッシング工程の場合であるがこれに限定されず例えば第１ポリッシング工程の場合でもよい）。これにより、ガラス基板１０の最終形状を決定するポリッシング工程（Ｓ８，Ｓ９）において、例えば研磨層が独立気泡を有する発泡ポリウレタンからなる硬質研磨パッド等に比べて、ガラス基板１０の主面１１，１２をより緻密に精度よく研磨することができ、主面１１，１２の平滑度が向上して、ガラス基板１０の生産性が向上する。また、主面１１，１２の形状精度が向上することで、主面１１，１２を端面１３，１４との境まで平坦とすることができ、主面１１，１２の面積を大きくすることができる。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体をより一層安定して得ることができる。

本実施形態では、ポリッシング工程では、シリカ（コロイダルシリカ）を砥粒として含む研磨液を用いる（本実施形態では第２ポリッシング工程の場合であるがこれに限定されず例えば第１ポリッシング工程の場合でもよい）。これにより、ガラス基板１０の最終形状を決定するポリッシング工程（Ｓ８，Ｓ９）において、例えば酸化セリウム等を砥粒として含む研磨液に比べて、ガラス基板１０の主面１１，１２をより緻密に精度よく研磨することができ、主面１１，１２の平滑度が向上して、ガラス基板１０の生産性が向上する。また、主面１１，１２の形状精度が向上することで、主面１１，１２を端面１３，１４との境まで平坦とすることができ、主面１１，１２の面積を大きくすることができる。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体をより一層安定して得ることができる。また、シリカは加工レート（研磨レート）も高いので、研磨が短時間で済むという利点もある。

本実施形態では、研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッドのアスカーＣ硬度を６０〜８５としたから、加工レートとガラス基板１０の表面品質（主面１１，１２の品質）との両立が図られる。例えば、アスカーＣ硬度が６０未満であると、加工レートが低くなると共に、研磨パッドの変形が生じ、ガラス基板１０の表面の平坦度が低下する。また、アスカーＣ硬度が８５を超えて大きいと、ガラス基板１０の表面にスクラッチ等が発生し、ガラス基板１０の表面の品質が低下する。

本実施形態では、凹溝３１の断面形状をＶ字状としたが、これに限定されるものではない。例えば、前記条件（θｐ＜θｄ、１０°≦θｐ、θｄ≦８０°）が成立する限り、側面３１ａが直線の傾斜面ではなく湾曲した傾斜面であってもよく、単一の傾斜面ではなく複数段階に曲折した傾斜面であってもよく、凹溝３１の下部（ガラス基板１０が接触する可能性がほとんど無い部分）が傾斜面でなくてもよい。

本実施形態の技術的特徴をまとめると下記のようになる。

本実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面にチャンファ面が形成されたガラス基板の主面を、表面に研磨液供給用の凹溝が形成された研磨パッドを用いて研磨するポリッシング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、ガラス基板の厚み方向に平行な面に対してチャンファ面がガラス基板の内部側でなす角度（便宜上「チャンファ面角度」ということがある）をθｄ、研磨パッドの厚み方向に平行な面に対して凹溝の側面が研磨パッドの内部側でなす角度（便宜上「凹溝側面角度」ということがある）をθｐとしたときに、１０°≦θｐ＜θｄ≦８０°の条件で、ポリッシング工程を行う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である。

この構成によれば、凹溝側面角度θｐよりもチャンファ面角度θｄが大きいので、ポリッシング工程において、ガラス基板が研磨パッドに沈み込んだ状態で凹溝を横切るときは、チャンファ面（図７の符号ｃ）又は側壁面角部（図７の符号Ｙ）が凹溝の側面（図７の符号ｈ）に最初に接触する。したがって、たとえガラス基板が研磨パッドに沈み込んだ状態で凹溝を横切るときでも、主面角部（図７の符号Ｘ）が凹溝の側面に最初に接触することが回避される。その結果、主面角部が磨耗してエッジが取れ、主面角部が丸みを帯びて、最終的に得られるガラス基板の端面形状が不良となる問題が抑制される。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体を安定して得ることができる。

加えて、凹溝側面角度θｐが１０°以上とされているので、凹溝内の研磨液がパッド面（研磨パッドの表面）に向けて良好に供給される。そのため、研磨液が研磨パッドとガラス基板との間に良好に供給され、ガラス基板の研磨が良好に行われる。また、θｐ＜θｄの条件と合わせると、チャンファ面角度θｄが１０°を超えるので、主面角部が鋭角になり過ぎて研磨の際に応力が集中し破損するというような不具合が抑制される。

さらに、加えて、チャンファ面角度θｄが８０°以下とされているので、側壁面角部が鋭角になり過ぎて研磨の際に応力が集中し破損するというような不具合、面取り加工による主面の面積の減少量が増大するというような不具合が抑制される。また、θｐ＜θｄの条件と合わせると、凹溝側面角度θｐが８０°未満とされているので、凹溝の深さが十分となり、凹溝内に研磨液が十分量貯留されて、ガラス基板の研磨が良好に行われる。

前記製造方法においては、研磨パッドは、研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッドであることが好ましい。ガラス基板の最終形状を決定するポリッシング工程において、例えば研磨層が独立気泡を有する発泡ポリウレタンからなる硬質研磨パッド等に比べて、ガラス基板の主面をより緻密に精度よく研磨することができ、主面の平滑度が向上して、ガラス基板の生産性が向上するからである。また、主面の形状精度が向上することで、主面を端面との境まで平坦とすることができ、主面の面積を大きくすることができるからである。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体をより一層安定して得ることができる。

前記製造方法においては、ポリッシング工程では、シリカを砥粒として含む研磨液を用いることが好ましい。ガラス基板の最終形状を決定するポリッシング工程において、例えば酸化セリウム等を砥粒として含む研磨液に比べて、ガラス基板の主面をより緻密に精度よく研磨することができ、主面の平滑度が向上して、ガラス基板の生産性が向上するからである。また、主面の形状精度が向上することで、主面を端面との境まで平坦とすることができ、主面の面積を大きくすることができるからである。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体をより一層安定して得ることができる。また、シリカは加工レート（研磨レート）も高いので、研磨が短時間で済むという利点もある。

前記製造方法においては、研磨パッドは、アスカーＣ硬度が６０〜８５であることが好ましい。加工レートとガラス基板の表面品質（主面の品質）との両立が図られるからである。

本実施形態によれば、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、内周端面及び／又は外周端面にチャンファ面が形成されたガラス基板の主面とチャンファ面との間の角部（主面角部）の磨耗が抑制されたガラス基板を製造することが可能となる。そのため、記録容量の大きい磁気記録媒体を安定して得ることができる。

以下、実施例を通して、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。

（ガラス基板の作製）
図１に示した製造工程に従い、下記の組成（質量％）のガラス素材を用いて、ガラス溶融工程（Ｓ１）、プレス成形工程（Ｓ２）、コアリング工程（Ｓ３）、第１ラッピング工程（Ｓ４）、端面研削工程（Ｓ５）、端面研磨工程（Ｓ６）、第２ラッピング工程（Ｓ７）及び第１ポリッシング工程（Ｓ８）を行い、外径が約６５ｍｍ（２．５インチ）、内径（円孔の径）が約２０ｍｍの環状のアルミノシリケート製ガラス基板を作製した。チャンファ面は、チャンファ面角度θｄが４５°、面取り長さが０．１５ｍｍとなるように形成した。

（ガラス素材の組成）
・ＳｉＯ_２：５０〜７０％
・Ａｌ_２Ｏ_３：０〜２０％
・Ｂ_２Ｏ_３：０〜５％

ただし、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝５０〜８５％、また、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝０〜２０％、また、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ＝０〜２０％である。

（第２ポリッシング工程の実行）
図３〜５に示したような両面研磨装置を用い、得られたガラス基板の精密研磨を行った。研磨パッドは、研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッド（アスカーＣ硬度：７８）を用いた。研磨液は、コロイダルシリカ（平均粒子径：２０ｎｍ）を砥粒として含む研磨液を用いた。研磨液供給用凹溝は、格子状のパターンに形成されたものを用いた。溝ピッチは４０ｍｍ、溝幅は３ｍｍとした。１バッチ１００枚のガラス基板をキャリアにセットし、研磨量０．５μｍ、研磨時間２０分の条件で、主面の精密研磨を行った。

（実施例１）
実施例１は、研磨液供給用凹溝の凹溝側面角度θｐを４０°とした。つまり、１０°≦θｐ＜θｄ≦８０°の条件を満足して、第２ポリッシング工程を行った（θｄは４５°）。フィルタリングした純水を用いて洗浄工程を行った後、得られたガラス基板の主面とチャンファ面との間の角部（主面角部）の評価、及び、得られたガラス基板の平坦度の評価を行った。

主面角部の評価は、株式会社ミツトヨ製の「コントレーサＣＰ−４００」（輪郭形状測定機）を用いて主面角部の曲率を求め、曲率が０．０５ｍｍ以上のものを良品と判定し、良品率（収率）を求めた。

ガラス基板の平坦度の評価は、Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製の「ＯｐｔｉＦｌａｔ」（光干渉式表面形状測定装置）を用いてＴＩＲを求め、ＴＩＲが２μｍ以上のものを良品と判定し、良品率（収率）を求めた。ここで、ＴＩＲとは、ガラス基板の平坦度を表す指標であり、評価面の最小二乗平面から最高点までの距離と、最小二乗平面から最低点までの距離との合計の値である。なお、最高点及び最低点は、評価面上の半径２５ｍｍの位置における周方向１周分の測定値から得る。

その結果、主面角部の良品率は９０％、平坦度の良品率は８９％であった。このことから、実施例１は、主面角部の磨耗が十分に抑制され、ガラス基板の主面（記録面）の面積を十分に大きくとれることが分かった。

（実施例２）
実施例２は、研磨液供給用凹溝の凹溝側面角度θｐを３０°とした他は、実施例１と同様にして、第２ポリッシング工程及び洗浄工程を行い、主面角部の評価及び平坦度の評価を行った。その結果、主面角部の良品率は９２％、平坦度の良品率は８７％であった。このことから、実施例２もまた、主面角部の磨耗が十分に抑制され、ガラス基板の主面（記録面）の面積を十分に大きくとれることが分かった。

（比較例１）
比較例１は、研磨液供給用凹溝の凹溝側面角度θｐを５０°とした他は、つまり、１０°≦θｐの条件及びθｄ≦８０°の条件は満足するが、θｐ＜θｄの条件は満足しなかった他は、実施例１と同様にして、第２ポリッシング工程及び洗浄工程を行い、主面角部の評価及び平坦度の評価を行った。その結果、主面角部の良品率は７８％、平坦度の良品率は８８％であった。このことから、比較例１は、主面角部の磨耗が十分には抑制されなかったことが分かった。これは、θｐ＜θｄの条件を満足しなかったため、第２ポリッシング工程で、主面角部が凹溝の側面に最初に接触したからと考察される。

（比較例２）
比較例２は、研磨液供給用凹溝の凹溝側面角度θｐを８°とした他は、つまり、θｐ＜θｄの条件及びθｄ≦８０°の条件は満足するが、１０°≦θｐの条件は満足しなかった他は、実施例１と同様にして、第２ポリッシング工程及び洗浄工程を行い、主面角部の評価及び平坦度の評価を行った。その結果、主面角部の良品率は８７％、平坦度の良品率は７２％であった。このことから、比較例２は、ガラス基板の平坦度が低下したことが分かった。これは、１０°≦θｐの条件を満足しなかったため、凹溝内の研磨液がパッド面に向けて良好に供給されなかったからと考察される。

この出願は、２０１０年１２月２８日に出願された日本国特許出願特願２０１０−２９３７７３を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、前述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切かつ十分に説明したが、当業者であれば前述の実施形態を変更及び／又は改良することは容易になし得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の技術分野において、広範な産業上の利用可能性を有する。

Claims (4)

1. ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面にチャンファ面が形成されたガラス基板の主面を、表面に研磨液供給用の凹溝が形成された研磨パッドを用いて研磨するポリッシング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、
   ガラス基板の厚み方向に平行な面に対してチャンファ面がガラス基板の内部側でなす角度をθｄ、研磨パッドの厚み方向に平行な面に対して凹溝の側面が研磨パッドの内部側でなす角度をθｐとしたときに、１０°≦θｐ＜θｄ≦８０°の条件で、ポリッシング工程を行う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。
2. 研磨パッドは、研磨層が発泡ポリウレタンからなるスウェードタイプの軟質研磨パッドであ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。
3. ポリッシング工程では、シリカを砥粒として含む研磨液を用い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。
4. 研磨パッドは、アスカーＣ硬度が６０〜８５であることを特徴とする請求項１から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。

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