JP5326941B2 - ガラス表面の微細加工方法 - Google Patents
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Description
凸部となるべき第2領域の表面に隣接する第1領域の表面を保護層で被覆する工程と、
前記第2領域の表面側からアルカリイオンを除去する工程と、
前記第1領域の表面から保護層を除去する工程と、
前記アルカリイオンが除去された第2領域の表面と前記保護層が除去された第1領域の表面とを研磨する工程と、を備えたことを特徴とするガラス表面の微細加工方法を提供する。
また、前記第2領域の表面側からアルカリイオンを除去する工程は、前記第2領域の表面を酸性液にさらすことが好ましく、pH≦5の酸溶液にさらすことがさらに好ましい。
また、前記ガラスは、ドーナツ状の磁気ディスク用ガラス基板又はスライドガラスであることが好ましい。
また、本発明は、アルカリ酸化物を含有するガラスの表面に凸部を形成するガラス表面の微細加工方法であって、
凸部となるべき第2領域の表面に隣接する第1及び第3領域の表面を保護層で被覆する工程と、
前記第2領域の表面側からアルカリイオンを除去する工程と、
前記第1及び第3領域の表面を被覆している保護層を除去する工程と、
前記アルカリイオンが除去された第2領域の表面と前記保護層が除去された第1及び第3領域の表面とを研磨する工程と、を備えたことを特徴とするガラス表面の微細加工方法を提供する。
図1は本発明のガラス表面の微細加工方法を示すフローチャートである。図2は凸部となるべき第2領域を説明するガラス表面の一例を示す模式図、図3は図1の各工程におけるガラスの構成を示す図2のIII−III線断面の模式図である。先ず、図2に示す第1領域711に囲まれる第2領域712に凸部を形成する態様を例に本発明のガラス表面の微細加工方法について説明する。
なお、ガラス基板へのマスク工程はフォトリソグラフィー技術に限ることはなく、ナノインプリント技術や、さらに簡易的な手法として所謂カプトンテープのような耐熱性あるいは耐薬液性に優れるテープをマスク材としてガラス表面に部分的に貼り付ける手法でも構わない。
なお、脱アルカリ処理は、アルカリ土類金属イオンをも除去するのを排除するものではない。
この場合、脱アルカリ処理を施したくない第1領域711及び第3領域713の表面710上にレジスト730を形成し(図5(B)参照)、ガラス700の表面710側から脱アルカリ処理を行い(図5(C)参照)、続いてガラス700の表面710のレジスト730を溶剤で除去する(図5(D)参照)。そして、レジスト730が除去されたガラス700の表面710を研磨することで、脱アルカリ処理をされた第2領域712のガラスの厚さは、脱アルカリ処理をされなかった第1領域711及び第3領域713のガラスの厚さに比べて厚くなり、第2領域712に凸部が形成される(図5(E)参照)。この場合においても、上記実施形態と同様に、脱アルカリ処理により脱アルカリ処理された領域(第2領域712)が、脱アルカリ処理によりその表面が削られ脆弱になり脱アルカリ処理されなかった領域(第1領域711及び第3領域713)の厚さに比べて薄くなるが、続く研磨処理によって厚さの関係に逆転現象が生じて、研磨処理後は脱アルカリ処理されなかった領域(第1領域711及び第3領域713)の厚さが脱アルカリ処理された領域(第2領域712)の厚さよりも薄くなる。
図6は、本発明のガラス表面の微細加工方法により製造されたスライドガラスの構成を示す斜視図である。図7は、図6のスライドガラスをA−A線で切断したときの断面図である。図8は、図7の破線で囲まれた部分200を拡大し、表面のイオン状態を示す模式図である。
図9は、本発明のガラス表面の微細加工方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板の構成を示す斜視図である。図10は、図9の磁気ディスク用ガラス基板をB−B線で切断し拡大した表面のイオン状態を示す模式図である。磁気ディスク用ガラス基板は、中心領域に表面から裏面に亘る貫通孔が形成されたドーナツ形状を有する。
(実施例1)
初めに、アルミノリチウムシリケートガラスであるガラスを準備し、セリアスラリーあるいはコロイダルシリカスラリーを用いて研磨により平均表面粗さが10nm未満になるように研磨した。
実施例1と同じガラスを準備し、実施例1と同様に一部領域をカプトンテープで被覆した。
脱アルカリ処理のうち特にガラスを酸性液に浸漬するリーチングにおけるガラス組成、浸漬時間、温度、pHの関係を調べた。
先ず、表1に示す4つの組成のガラスを準備した。表1中の組成はmol%で示している。
さらに、このガラスAを用いて、硝酸の代わりに塩酸、硫酸、マレイン酸を用いて同じ測定を行なったところリーチング深さの時間依存性はほぼ同じ挙動を示した。一方、硝酸の代わりにリン酸、クエン酸、シュウ酸を用いて同じ測定を行なったところリーチング深さの時間依存性は硝酸の場合の約10倍の値を示した。これにより、リーチングは酸性液のpH、温度に依存するのみならず酸性液の種類にも依存することが分かった。
ガラスB〜DはガラスAに比べてリーチングが生じにくいが、酸性液のpHをより小さくしたり、酸性液の温度を上げたり、浸漬時間を長くすることでガラスAと同様にリーチング深さを制御することができることが確認できた。
210、510 凸部
220、520 凹部
400 磁気ディスク用ガラス
711 第1領域
712 第2領域
713 第3領域
Claims (6)
- アルカリ酸化物を含有するガラスの表面に凸部を形成するガラス表面の微細加工方法であって、
凸部となるべき第2領域の表面に隣接する第1領域の表面を保護層で被覆する工程と、
前記第2領域の表面側からアルカリイオンを除去する工程と、
前記第1領域の表面から保護層を除去する工程と、
前記アルカリイオンが除去された第2領域の表面と前記保護層が除去された第1領域の表面とを研磨する工程と、を備えたことを特徴とするガラス表面の微細加工方法。 - 前記第2領域の表面側からアルカリイオンを除去する工程は、前記第2領域の表面を酸性液にさらすものであることを特徴とする請求項1に記載のガラス表面の微細加工方法。
- 前記酸性液は、pH≦5であることを特徴とする請求項2に記載のガラス表面の微細加工方法。
- 前記ガラスはドーナツ状の磁気ディスク用ガラス基板であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガラス表面の微細加工方法。
- 前記ガラスは、スライドガラスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガラス表面の微細加工方法。
- アルカリ酸化物を含有するガラスの表面に凸部を形成するガラス表面の微細加工方法であって、
凸部となるべき第2領域の表面に隣接する第1及び第3領域の表面を保護層で被覆する工程と、
前記第2領域の表面側からアルカリイオンを除去する工程と、
前記第1及び第3領域の表面を被覆している保護層を除去する工程と、
前記アルカリイオンが除去された第2領域の表面と前記保護層が除去された第1及び第3領域の表面とを研磨する工程と、を備えたことを特徴とするガラス表面の微細加工方法。
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