JP5227132B2 - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータ等の記録媒体として用いられる磁気ディスク用のガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法に関する。

近年、情報技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体のひとつであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし磁気ディスクの小型化、薄板化、及び高記録密度化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。

また、磁気ディスクの主表面を有効利用するために、従来のＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）方式に代えて、ＬＵＬ（Ｌｏａｄ ＵｎＬｏａｄ）方式が用いられるようになってきた。ＣＳＳ方式は、磁気ディスクの主表面上に設けたＣＳＳゾーンに磁気ヘッドを接触させて退避させる方式であり、ＬＵＬ方式は磁気ディスクの外部に設けたランプ（傾斜部）に磁気ヘッドを退避させる方式である。ＣＳＳゾーンは記録領域として使用できないばかりか、磁気ヘッドの吸着を防止するためにある程度の表面粗さとする必要があった。しかし、ＬＵＬ方式を採用したことにより磁気ディスク全面を記録領域として利用可能となるとともに、その表面にあえて凹凸形状を設ける必要がなく、磁気ディスク表面を極めて平滑化することが可能となった。

また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきている。しかし、ＧＭＲヘッドは感度が高く、また高記録密度化もあいまって、ヘッドと基板が離れていては隣接する記録ビットの情報を拾ってしまうために、磁気ヘッドの浮上量を低く抑える必要がある。

これらの事情から、磁気ヘッドの低浮上量化が求められており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が８ｎｍ程度にまで狭くなってきている。

磁気ヘッドを低浮上量化した場合、ヘッドクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。ヘッドクラッシュ障害は、磁気ヘッドが磁気ディスクの凸部に衝突して損傷する障害である。サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸形状あるいは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱されることにより、読み出しエラーを生じる障害である。したがって磁気抵抗型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度及び平坦度、すなわち低粗さが求められる。

特に、最近では、特許文献１に記載されているように、記録密度をより一層向上させるために、垂直磁気記録方式が主式方式となりつつある。この垂直磁気記録媒体の場合には、面内磁気記録方式の場合と比べて、記録密度が高いため、ガラス基板の粗さの影響がより顕著に表れやすい。このため、ガラス基板には、より一層の低粗さが求められる。

このような磁気ディスクに用いるガラス基板においては、外径端面部分の仕上げも重要である。従来、ガラス基板の外径端面部分の仕上げ方法としては、面取り加工を専用で行う「面取り加工機」と、同じく外径端面の研磨を専用で行う「外径端面研磨機」により研磨仕上げを行っていた。

まず、外径端面部分を面取り加工機では枚葉方式にて端面形状を転写する形の外接型の砥石工具（例えば、ＳＤ＃３２５、＃５００）等の電着ボンドの砥石でダイヤモンド砥粒を有する電着砥石を用いて形状転写加工にて面取り加工した後、ガラス基板を取り外し、次に、仕上研磨加工として倣い研磨方式による仕上げ加工を行っている。

この倣い研磨方式は、バッチ方式もしくは枚葉方式にて、セリアスラリを研磨材とし、工具として、線径０．２ｍｍ〜０．３ｍｍのナイロンブラシにより研磨仕上げを行っており、もしくは、ウレタンパッドにセリアスラリを用いて外径端面部分を研磨加工による仕上げ加工を行っている。

これら大別する面取り研削加工及び倣い研磨加工の２つのプロセスにより、ガラス基板の外径端面部分は、所定の形状を有しながら、研削ダメージを除去した高品位な鏡面品位に仕上げられる。

特開２００５−４４４６４公報

ところで、前述した従来の製造方法においては、外径端面部分の加工工法として面取り加工及び外径端面研磨加工の少なくとも２つの加工プロセスをそれぞれ個別の専用装置で行っており、そのため、プロセスの構成としては工程固有の装置、副資材及びガラス基板の移載に伴う手間及び人員が必要となり、それらによる管理、運用のコストが必要となっている。

また、ガラス基板の交換（段取替え）を工程間で必要とすることから「芯ずれ」に伴う取代増加を引き起こし、結果的に、寸法精度、同芯度など形状精度の悪化を引き起こす要因となってしまう。

これらのことから、ひとつの装置により、面取り加工から研磨仕上げ加工まで完結できる装置があれば、能率の向上や加工、運用コストの低減及び寸法形状精度の維持、向上など品質面の効果が見込むことができる
そこで、本発明の第一の目的は、ガラス基板の外径端面加工において面取り研削加工と研磨加工を同時に行うことのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することであり、第二の目的は、ガラス基板の外径端面加工コストを低減することのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することであり、さらに、第三の目的は、ガラス基板の端面品位を損なうことなく形状品位を向上させることのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することにある。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明においては、外径端面研削加工に内接型外径研削砥石を用いることにより、ガラス基板の面取り加工である研削加工を可能とし、その砥石工具の溝（面取形状）を利用して、ダイラタンシー特性をはじめとする粘弾性を有する流体に酸化セリウム、または、酸化珪素などの研磨剤を混入させた研磨液をディスペンサーなどにより溝部に注入し、当該溝部に強固な研磨剤層を形成させる。

その後、研削加工による面取加工後のガラス基板を回転させながら接触させ、外径端面を研磨加工することにより、研削条痕や研削ダメージを除去した後、高品位な端面品位を得ることを可能とする。

すなわち、本発明は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、ガラス基板の外径端面部分の研磨において、粘弾性流体に研磨剤を加えた研磨液を用い、砥石工具に研磨液を供給し、その研磨液に対してガラス基板の外径端面を押し付け、当該押し付けたところでガラス基板の外径端面を研磨することを特徴とするものである。
〔構成２〕
構成１を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、粘弾性流体は、ダイラタンシー流体であり、研磨剤は、酸化セリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化硼素、または、ダイヤモンドであることを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板の外径端面部分の研磨は、面取り加工を含む研削仕上の後に、この研削仕上に用いる工具と同一の工具を使用して行うことを特徴とするものである。

〔構成４〕
構成３を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、面取り加工には、内接型外径研削砥石を用いることを特徴とするものである。

〔構成５〕
構成３、または、構成４を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板の外径端面部分の研磨及び面取り加工は、工具及びガラス基板を交換することなく、交互に連続して行うことを特徴とするものである。

〔構成６〕
構成１乃至構成５のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板を砥石工具に対して押し付ける圧力は、可変であることを特徴とするものである。
〔構成７〕
構成１乃至構成６のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板を砥石工具に対して押し付ける圧力は、０．１２〜０．２５ＭＰａであることを特徴とするものである。
〔構成８〕
構成１乃至構成７のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨液の粘度は、５０００〜１００００ｐｓｉであることを特徴とするものである。
〔構成９〕
構成１乃至構成８のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨液の供給は、内接型外径研削砥石の溝部への注入によって行うことを特徴とするものである。
〔構成１０〕
構成９を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、内接型外径研削砥石の回転による遠心力によって、溝部に注入された研磨液の層を形成することを特徴とするものである。
〔構成１１〕
構成１０を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨液の層の膜厚は、５０〜１５０μｍであることを特徴とするものである。

〔構成１２〕
磁気ディスクの製造方法であって、構成１乃至構成１１のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とするものである。
〔構成１３〕
構成１２を有する磁気ディスクの製造方法において、磁気ディスクは、垂直磁気記録方式用磁気ディスクであって、磁性層は、複数の層からなり、少なくとも１層は、軟磁性層であることを特徴とするものである。

本発明においては、ガラス基板の外径端面部分の研磨において、粘弾性流体に研磨剤を加えた研磨液を用いることにより、ガラス基板の外径端面部分の研磨は、面取り加工を含む研削仕上の後に、この研削仕上に用いる工具と同一の工具を使用して行うことができ、また、ガラス基板の外径端面部分の研磨及び面取り加工は、工具及びガラス基板を交換することなく、交互に連続して行うことができる。

すなわち、本発明は、ガラス基板の外径端面加工において面取り研削加工と研磨加工を同時に行うことのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することができ、また、ガラス基板の外径端面加工コストを低減することのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することができ、さらに、ガラス基板の端面品位を損なうことなく形状品位を向上させることのできる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について説明する。

本発明においては、磁気ディスク用ガラス基板の外径端面部分の研磨において、粘弾性流体に研磨剤を加えた研磨液を用いるとともに、１つの装置により、面取り加工を含む研削仕上と研磨加工の両方を行う。本発明においては、研削工具に研磨の機能を付与するため、ダイラタンシー流体など粘弾性の特徴を持った流体に、酸化セリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化硼素、または、ダイヤモントなどの研磨剤を混合させた研磨液を用いる。

ここで、外部から液体に圧力を加えることにより、液体中に「ずり応力（物体の中にかかる力）」が発生することでその液体状態から固体に変化する現象を示す流体を「ダイラタンシー流体」と呼ぶ。

また、砥石工具として通常の外接型研削工具に代えて、遠心力による流体に均一な膜厚を形成できる内接型研削工具を用いることにより、１つの装置及び工具で研削加工である面取り加工と、その後工程である仕上の研磨加工とを結合させることを可能としている。

この研磨加工の原理は、ダイラタンシー流体の特性を持つ研磨液を用いることで流体と加工物との間に発生する大きな剪断応力を利用し、研磨圧力を発生させる点、並びに接触する２者の間で新しい接触面が高速に発生する場合に働く反発力、いわゆるダイラタンシー現象を研磨圧力として援用することで実用的な研磨効率を得る点にある。

より具体的には、まず、下穴加工（コーリング：Ｃｏｒｉｎｇ）済みガラス基板に対して、内接型外径研削砥石工具により、１枚ずつ枚葉方式で外径面取り加工を行う。この内接型外径研削砥石は、図１に示すように、従来の外接型砥石と異なり、溝形状である転写される面取り形状２が砥石１の母材の内側に形成されており、ダイヤモンド砥粒ＳＤ＃３２５乃至＃６００の粒度を用いた電着もしくはメタルボンドの砥石工具である。

このようにして内外径が面取り加工されたガラス基板は、その保持機構であるクランプを外すことなく、次の端面研磨加工の準備ができるまで待機する。

続いて、内接型外径研削砥石が回転したまま、定量ディスペンサーによりセリア研磨剤を含んだ粘弾性流体を砥石の溝部分に供給する。供給された研磨液は、遠心力によって砥石の溝部全体に均一に延びて供給量に比例した膜厚を有するようになる。このようにして、研磨加工の準備が整えられる。

待機していたガラス基板を、砥石の溝部に回転させながら定圧で押し付けることにより、粘弾性流体との間で反発力と剪断応力による研磨圧力が発生し、外径端面部分の鏡面化が進行し、結果的に、従来の加工方法と同等の外径端面品位が同一の装置（工具）で得られる。

以下、本発明を適用した磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクの製造方法について実施例を説明する。この磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクは、０．８インチ型ディスク（内径６ｍｍ、外径２１．６ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．０インチ型ディスク（内径７ｍｍ、外径２７．４ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．８インチ型磁気ディスク（内径１２ｍｍ、外径４８ｍｍ、板厚０．５０８ｍｍ）などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。また、２．５インチ型ディスクや３．５インチ型ディスクとして製造してもよい。この実施例では、２．５インチ型ディスクとして作製した。

（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスはＳｉＯからなる網目状のガラス骨格と、修飾イオンとしてアルミニウムを含む構造を有し、アルカリ金属元素を含むガラスである。ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ_２：５８〜７５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３：５〜２３重量％、Ｌｉ_２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ_２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。

次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。ラッピング加工は、板状ガラスの主表面にラップ定盤を押圧し、荒削りする研削加工である。

（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、第１ラッピング工程を経たガラス基板に対し、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて中心部に内孔を形成した（コアリング）。

（３）端面研削工程及び端面研磨工程
そして、図１に示すように、通常面取り加工を内接型外周研削加工として研削砥石と研削油剤（クーラント）を用いて行う。図１に示す面取り加工機に外径φ１００、厚み５０ｍｍの内接型外径研削砥石１を用いて外径端面部分の面取り加工を行った。この砥石１は、粒径４０〜５０μｍ、粒度＃３２５を有するダイヤモンド砥粒を電着ボンドで固めた砥石である。砥石の回転数は、５０００ｒ．ｐ．ｍ．（周速度＝１５００ｍ／ｍｉｎ）であり、水溶性クーラントを両者の加工点に吐出させている。ガラス基板は、回転数１２０ｒ．ｐ．ｍ．で砥石とアップカットで対向する形で、０．００２５ｍｍ／ｒｅｖ．の切込み速度で、外径取代φ６０μｍを除去する研削機構となっている。研削加工時間は５２ｓｅｃとなった。面取り研削加工後の面粗さＲｙ１．５μｍ、Ｒａ０．１２μｍであった。

引き続いて、図２に示すように、セリア研磨液と粘弾性流体とが混合された流体を砥石工具の溝に塗布する。研磨加工に用いる研磨液であるが、ダイラタンシー流体を用いた高粘度な弾性特性を持つ流体を調製した。基本構成は片栗粉２００ｇ、平均粒径１．０μｍのセリア研磨剤２００ｇ及び水１Ｌとし、良く混練して粘稠なダイラタンシー特性を有する研磨液とした。

調製された研磨液の粘度は、５０００〜１００００ｐｓｉとすることが望ましい。この粘度以下では効率的な剪断応力は得られず、それ以上になると均一な研磨膜を形成することができない。そしてこれを定量ディスペンサーのタンク３に、攪拌しながら貯蔵しておく。

次に、図３に示すように、砥石１に塗布された研磨層にてガラス基板を研磨仕上した。面取り研削加工後の砥石の回転数をそのままにして、溝の回転接線方向に３０度以下の角度でディスペンサーの吐出口を傾斜させて３０ｍｌ／回以下の吐出量で３〜５回滴下した。

これによって、砥石溝２には、砥石１の回転による遠心力の発生によって粘稠な粘弾性流体の特徴を持った研磨液の層（研磨層）が形成された。その膜厚は、約５０〜１５０μｍの厚みとすることが望ましい。薄すぎると膜が破断してしまい求める研磨圧力が働かず、厚すぎると加工物と粘弾性流体との間で働く剪断応力が働かないからである。

続いて、ガラス基板を定圧負荷にて研磨膜に押し付ける。この時の負荷圧力は、０．１２〜０．２５Ｍｐａが望ましい。この定圧負荷を１０〜１５ｓｅｃ研磨することにより外径取しろφ８μｍが得られ、端面粗さＲｙ０．２μｍ、Ｒａ０．０１５μｍの鏡面品位が得られた。また、粘弾性流体は砥石の溝形状に倣いながら研磨加工されるため、外径端面部分の形状を崩すことなく、均等な面圧力が基板の外径端面に付与されるからである。また、ガラス基板の取外しの段取替えが無いため、同芯度の悪化がない。また、粘弾性流体では、あたかも遊離砥粒の作用も得られることから、従来のブラシやパッドで磨いたものとは異なり、研磨の掃け目が目立たない無擾乱な光沢面が得られる。

そして、図４に示すように、研磨仕上げの終わった砥石溝２を元の研削溝とするため、クリーニングを行う。研磨加工が終了した後は、ウオーターガンノズルより、１０Ｍｐａの高圧水およびエアを当該溝２に周回転方向とは逆の方向から噴きつけ、粘弾性膜を除去する。このように研磨膜を除去することにより、研削面を新たに再生させ、次の面取り研削加工が可能となる。

よって、これらの一連のプロセスをサイクルさせることにより、ガラス基板の段取替えを行うことなく、同一の装置及び工具を用いて、従来は別工程となっていた外径面取りの研削加工と研磨加工の端面加工プロセスを統一することができる。

なお、図５に、砥石溝に塗布されたセリア研磨液と粘弾性流体との付着状況を示す。粘弾性流体を吐出する研磨液ノズルとそれを除去する高圧ノズルとは、別途に設置してある。

（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行った。この第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。

第２ラッピング工程では、砥粒の粒度として＃１０００を選択し、主表面の平坦度を３μｍ、表面粗さＲｍａｘが２μｍ程度、算術平均粗さＲａを０．２μｍ程度とした（Ｒｍａｘ及びＲａは日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に従う）。なお、Ｒｍａｘ、Ｒａは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ）にて測定した。平坦度は平坦度測定装置で測定したもので、基板表面の最も高い部分と、最も低い部分との上下方向（表面に垂直な方向）の距離（高低差）である。

（５）主表面の第１研磨工程
主表面の研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は次工程である第２研磨工程（鏡面研磨工程）に先立って予め主表面を研磨し、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みを除去することを主たる目的とするものである。

この第１研磨工程においては、一度に１００枚から２００枚のガラス基板を研磨可能な両面研磨装置によって研磨した。この両面研磨装置は、上記多数枚のガラス基板を研磨布を介して上方定盤及び下方定盤によって挟持し、遊星歯車機構によって相対的に移動させることにより研磨を行う。第１研磨工程における研磨布としては、硬質樹脂ポリッシャを用いた。研磨材としては酸化セリウム砥粒を用い、粒径の最大値が３．５μｍ、平均値が１．１μｍ、Ｄ５０値が１．１μｍのものを水に混入させて用いた。

この第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。

（６）化学強化工程
次に、前述のラッピング工程及び第１研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を３７５℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を３００℃に予熱し、化学強化溶液中に約３時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。

このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍから２００μｍであった。

化学強化処理を終えたガラス基板を、２０℃の水槽に浸漬して急冷し、約１０分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約４０℃に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。

（７）主表面の第２研磨工程
次に、主表面の研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第２研磨工程においては、第１研磨工程と同様の両面研磨装置により、研磨布として軟質発泡樹脂ポリッシャ、具体的には発泡ポリウレタンを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。

研磨材としては、粒径３０ｎｍのコロイド状シリカ砥粒を準備し、水と、全解離性の無機酸として硫酸を用いて研磨液とした。

研磨液中のシリカの含有量は５〜４０重量％とすることが好ましい。本実施例では１０重量％とした。研磨液中の残部は超純水である。

（８）鏡面研磨処理後の洗浄工程
第２研磨工程を終えたガラス基板を、濃度３〜５ｗｔ％のＮａＯＨ水溶液である洗浄液に浸漬してアルカリ洗浄を行った。

なお、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。

（９）磁気ディスク用ガラス基板の検査工程
以上のように製造された磁気ディスク用ガラス基板の検査を行った。ガラス基板表面の粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定した。

なお、各実施例及び比較例においてガラス基板の表面は清浄な鏡面状態であった。表面には、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となる異物は存在しなかった。すなわち、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。

また、外径端面プロセスの統一により、実際に２．５インチ基盤の外径端面加工に適応した結果として、以下の効果を確認することができた。すなわち、装置導入コストは、２５％の削減となり、副資材コストは、１５％の削減となり、固定費用（人員・管理費用）は、６０％の削減となった。また、加工タクトは、従来の７７ｓｅｃから、６４ｓｅｃに短縮された。

また、外径寸法精度は、従来の狙い値±２０μｍから、±１２μｍに向上した。外径端面研磨後の同芯度は、従来のＭａｘ≦１０μｍから、Ｍａｘ≦５μｍに向上した。また、外径端面品位は良好であった。

すなわち、形状精度など品質特性は、ガラス基板の段取替えがないことにより大きく改善され、また、同様に装置の導入、管理、維持など固定費を含めた経済的効果は絶大である。

以上のように製造された磁気ディスク用のガラス基板を用いて垂直磁気記録方式の磁気ディスクを製造した。

（１０）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ基合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。

（１１）磁気ディスクの検査工程
以上のように製造された磁気ディスクの検査を行った。浮上量が１０ｎｍである検査用ヘッドを用いて磁気ディスク上を浮上走行させるヘッドクラッシュ試験を行ったところ、上記実施例１、２及び比較例１、２のいずれのガラス基板からなる磁気ディスクにおいても、磁気ヘッドが異物等に接触することがなく、クラッシュ障害は生じなかった。

次に、浮上量が８ｎｍである検査用ヘッドを用いたヘッドクラッシュ試験を行ったところ、実施例１、２の場合には、クラッシュ障害は生じなかった。一方、比較例１、２の場合には、クラッシュ障害が発生した。これは、比較例１、２のＲａ（ａｖｅ）は実施例１、２の場合と同程度であるにもかかわらず、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）が大きいために、Ｒａ（ｍａｘ）が大きい（粗い）箇所があり、かかる場所でクラッシュ障害を起こしているものと考えられる。したがって、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）は０．０２以下であることが必要であることがわかり、研磨テープのアスカーＣ硬度は８８以上であることが必要であることがわかる。

次に、実施例のガラス基板からなる磁気ディスクに対し、浮上量が８ｎｍであって、再生素子部が磁気抵抗効果型素子、記録素子部が単磁極型素子を用いて、垂直記録方式による記録再生試験を行ったところ、正常に情報が記録、再生されることを確認した。再生信号にサーマルアスペリティ信号が検出されることも無かった。１平方インチ当り１００ギガビットで記録再生を行うことができた。

次に、実施例のガラス基板からなる磁気ディスクに対し、グライドハイト試験を行った。この試験は、検査用ヘッドの浮上量を次第に低下させた場合に、どの浮上量で検査用ヘッドと磁気ディスクとの接触が生じるのかを確認する試験である。結果、本実施例の磁気ディスクでは、磁気ディスクの内縁部分から外縁部分に渡って、浮上量が４ｎｍであっても接触が生じなかった。磁気ディスクの外縁部分においては、グライドハイトは３．７ｎｍであった。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

通常面取り加工を内接型外周研削加工として研削砥石と研削油剤（クーラント）を用いて行う例である。 セリア研磨液と粘弾性流体とが混合された流体を砥石工具の溝に塗布する例である。 砥石に塗布された研磨層にてガラス基板を研磨仕上する例である。 研磨仕上げの終わった砥石溝を元の研削溝とするためクリーニングする例である。 砥石溝に塗布されたセリア研磨液と粘弾性流体との付着状況を示す例である。

符号の説明

１ 砥石
２ 溝
３ タンク

Claims (13)

1. 磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、
   前記ガラス基板の外径端面部分の研磨において、粘弾性流体に研磨剤を加えた研磨液を用い、
   砥石工具に前記研磨液を供給し、その研磨液に対して前記ガラス基板の外径端面を押し付け、当該押し付けたところで前記ガラス基板の外径端面を研磨する
   ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
2. 前記粘弾性流体は、ダイラタンシー流体であり、
   前記研磨剤は、酸化セリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化硼素、または、ダイヤモンドである
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
3. 前記ガラス基板の外径端面部分の研磨は、面取り加工を含む研削仕上の後に、この研削仕上に用いる工具と同一の工具を使用して行う
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
4. 前記面取り加工には、内接型外径研削砥石を用いる
   ことを特徴とする請求項３記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
5. 前記ガラス基板の外径端面部分の研磨及び前記面取り加工は、工具及びガラス基板を交換することなく、交互に連続して行う
   ことを特徴とする請求項３、または、請求項４記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
6. 前記ガラス基板を前記砥石工具に対して押し付ける圧力は、可変である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
7. 前記ガラス基板を前記砥石工具に対して押し付ける圧力は、０．１２〜０．２５ＭＰａである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
8. 前記研磨液の粘度は、５０００〜１００００ｐｓｉである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
9. 前記研磨液の供給は、内接型外径研削砥石の溝部への注入によって行う
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
10. 前記内接型外径研削砥石の回転による遠心力によって、前記溝部に注入された研磨液の層を形成する
    ことを特徴とする請求項９記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
11. 前記研磨液の層の膜厚は、５０〜１５０μｍである
    ことを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成する
    ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
13. 前記磁気ディスクは、垂直磁気記録方式用磁気ディスクであって、
    前記磁性層は、複数の層からなり、少なくとも１層は、軟磁性層である
    ことを特徴とする請求項１２記載の磁気ディスクの製造方法。

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