JP5428793B2 - ガラス基板研磨方法および磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、研磨パッド用ドレス治具を用いてドレス処理した研磨パッドでガラス基板を研磨するガラス基板研磨方法とガラス基板製造方法に関する。

ガラス基板の主平面を平滑な鏡面に仕上げるために、研磨パッドを使用したガラス基板の研磨が行われている。一例として、研磨装置の定盤表面にポリウレタン樹脂等からなる研磨パッドを装着し、該研磨パッドの研磨面をドレス治具を用いて所定の平坦度と表面粗さにドレス処理後、研磨パッドの研磨面をガラス基板の主平面に押し当てた状態で、砥粒を含有した研磨液をガラス基板と研磨パッドの間に供給しながら、ガラス基板と研磨パッドを相対的に移動させて、ガラス基板の主平面を研磨する方法が挙げられる。

研磨パッドのドレス処理としては、＃４００番程度のダイヤモンド砥粒をステンレスなどの台座基板の表面に固着したダイヤモンドドレス治具を使用する方法が特許文献１〜３に提案されている。しかし、提案されている方法では、ドレス処理直後の研磨パッドの表面が粗く、別途、研磨パッドの研磨面が所定の表面粗さになるまで、算術平均粗さＲａが０．１μｍ未満の平滑な基板を用いて再度ドレス処理する必要があり、生産性が悪い。

特開２００８−１１２５７２号公報 特許第４２３４９９１号公報 特開２００３−１１７８２３号公報

本発明は、ガラス基板の研磨に好適なドレス治具及び当該ドレス治具を使用した、生産性に優れた、ガラス基板の研磨方法及びガラス基板の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、ドレス治具を使用してガラス基板用研磨パッドをドレス処理後、該ガラス基板用研磨パッドでガラス基板を研磨するガラス基板研磨方法において、前記ドレス治具は板形状を有し、その板面で前記ガラス基板用研磨パッドをドレス処理するものであり、前記板面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１０μｍ〜２．５μｍであり、かつドレス処理前後での前記板面の算術平均粗さＲａの変化量が１５％以上であることを特徴とするガラス基板研磨方法を提供する。更に、本発明は、前記ガラス基板研磨方法を必須工程として含むガラス基板製造方法を提供する。

本発明で使用するドレス治具は、特定の表面粗さを有するため、従来技術のような、別途のドレス治具（例えば、算術平均粗さＲａが０．１μｍ未満の平滑な基板）を必要とせず、所望の状態にガラス基板用研磨パッドを調整できる。したがって、このドレス治具（以下、本ドレス治具）を使用することにより生産性に優れた研磨方法を提供できる。

特定の面粗さを有する本治具でドレス処理した研磨パッドを使用して研磨することにより製造されるガラス基板は、主平面の微小うねり特性や算術平均粗さ特性に優れる。更に、本ドレス治具を使用してドレス処理した研磨パッドは、研磨パッドに残留している水溶性高分子や界面活性剤を効率良く除去でき、前記残留物に起因する研磨効率の低下を防止できる副次的効果も有する。

本ドレス治具の一例。（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は断面図。 ドレス処理後研磨パッドの模式的断面図。（Ａ）は研磨パッド研磨面が所定の平坦度と表面粗さに調整できていない研磨パッドの模式的断面図。（Ｂ）は研磨パッド研磨面が所定の平坦度と表面粗さに調整された研磨パッドの模式的断面図。 微小うねりμＷａの測定箇所と測定領域。 微小うねりＷｑの測定箇所と測定領域。 平均表面粗さＲａの測定箇所と測定領域。 ドレス処理後研磨液の凝集率の経時変化。

一般的に、ガラス基板の主平面を平滑な鏡面に仕上げるために、研磨パッドを使用したガラス基板の研磨が行われている。ガラス基板の研磨は、両面研磨装置又は片面研磨装置の定盤表面にポリウレタン樹脂等からなる研磨パッドを装着し、該研磨パッドの研磨面をドレス治具を用いて所定の平坦度と表面粗さにドレス処理後、研磨パッドの研磨面をガラス基板の主平面に押し当てた状態で、砥粒を含有した研磨液をガラス基板と研磨パッドの間に供給しながら、ガラス基板と研磨パッドを相対的に移動させて、ガラス基板の主平面を研磨する。

本ドレス治具の一例を図１に示す。図１の（Ａ）は概略斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。図中、１は本ドレス治具、２は研磨パッドの研磨面をドレス処理する板面（ドレス面）である。

本ドレス治具の形状としては、板状であれば特に制限されないが、円形、三角形、正方形や長方形などの四角形、五角形以上の多角形などが具体的形状として挙げられる。また、本ドレス治具の構造としては、台座の表面に、別材料のドレス面を形成したもの（タイプ１）と、台座を使用せずに板そのものをドレス治具とし、板面をそのままドレス面とするもの（タイプ２）とに大別される。

タイプ１のドレス治具としては、ステンレスやセラミックスなどからなる台座上に、ガラス、セラミックス、シリコン、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン及びチタン合金からなる１種以上で構成したドレス面を固定したものなどが挙げられる。また、砥粒（例えば、ダイヤモンドやセラミックス等）を結合材（金属や樹脂など）で台座上に固着してもよい。

ドレス処理中にドレス治具の表面に固着した砥粒が脱落して研磨パッド表面に付着し、該砥粒が、ガラス基板を研磨した際にガラス基板にキズを発生させてしまう原因となるおそれがあるため、タイプ１のドレス治具としては、砥粒を使用しないで、ドレス面を形成したものを使用することが好ましい。

タイプ２のドレス治具としては、ガラス、セラミックス、シリコン、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン及びチタン合金からなる板状のもの等が挙げられる。タイプ２の治具の方が簡便で製造原価も低く、大量に使用する場合には原価面で有利である。中でもガラスは入手性に優れ、材料単価も低いため好ましい材料である。

タイプ１の治具のドレス面及びタイプ２のドレス治具として、ガラスを使用する場合、使用するガラスの種類としては特に制限なく、アモルファスガラス、結晶化ガラス、ガラスの表面に強化層を形成した強化ガラスなどを使用できる。中でもアモルファスガラスは、ドレス面の平均表面粗さＲａを、所定の粗さに容易に調整できることから好ましい。また、使用するガラスの色は特に制限されるものではないが、研磨するガラス基板製品とは異なる色に着色したガラスを用いると、ドレス治具として用いたガラスと、ガラス基板製品とを簡単に区別でき、ガラス製ドレス治具のガラス基板製品への混入を防止できるため好ましい。

本ドレス治具は、上記ガラス基板の主平面を研磨する研磨パッドをドレス処理するために好適なもので、以下に説明するような特定の表面粗さにドレス治具の処理面が調整されているため、再度のドレス処理を必要とせず、従来の技術の有する生産性が悪い等の問題点を解決する。

本ドレス治具は、研磨パッドを研削する面、すなわちドレス処理する面（以下、ドレス面ともいう）の表面の算術平均粗さ（以下、平均表面粗さと略す）Ｒａが、０．１０μｍ〜２．５μｍである。平均表面粗さＲａが０．１μｍ未満の場合、研磨パッド研磨面の凸部を適切に切断除去できず、研磨パッドの研磨面の粗さを早く低下できないため研磨パッド研磨面の粗さの調整に時間を要する。一方、平均表面粗さＲａが２．５μｍを超える場合、研磨パッドの研磨面を過剰に粗く削り、新たに凸部を形成し続けるため、研磨パッド研磨面の表面粗さを調整するのに再度のドレス処理を必要とする他、研磨パッドの耐用が大きく低下するおそれもある。

本ドレス治具のドレス処理面の平均表面粗さＲａが２．０μｍ以下であると好ましく、平均表面粗さＲａが０．３〜２．０μｍであると更に好ましく、最も好ましくは平均表面粗さＲａが０．３〜１．７μｍである。

本明細書において、ドレス治具の平均表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して、触針式の表面粗さ測定機で測定した値をいう。なお、ドレス治具の表面粗さ測定は、測定前に所定の表面粗さを有する標準試料を用いて校正してから行う。

本ドレス治具のドレス面は、表面性状を前述したような特定の表面粗さに制御することを特徴とする。表面性状の制御方法としては、特に制限はされないが、研削法、イオンミリング法、ブラスト法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法などの調整方法がある。

ドレス面の平均表面粗さＲａは、ドレス処理を行うにつれてその表面が摩耗し、数値が小さくなる。ドレス処理中に処理面の平均表面粗さＲａの数値が小さくなることにより、平均表面粗さＲａの異なる複数のドレス治具を用いたような段階的なドレス処理を、１枚のドレス治具で行えるようになる。

本ドレス治具では、ドレス処理中にドレス面が磨耗し、ドレス面の平均表面粗さＲａの数値が小さくなる。本明細書では、ドレス面の平均表面粗さＲａの変化量を、（ドレス前のドレス面の平均表面粗さＲａ−ドレス後のドレス面の平均表面粗さＲａ）÷ドレス前のドレス面の平均表面粗さＲａ×１００（％）、で表す。平均表面粗さＲａの変化量が大きいほど、効率良く研磨パッドの研磨面を調整できる。

本ドレス治具において、前記変化量が１５％以上であると、平均表面粗さＲａの異なる複数のドレス治具を用いたような段階的なドレス処理を、１枚のドレス治具で処理できるため好ましい。前記変化量が２５％以上であると更に好ましく、前記変化量が３５％以上であると更に好ましい。ドレス面の平均表面粗さＲａの変化量が４５％以上であると特に好ましい。

本ドレス治具は、ドレス処理中に磨耗して平均表面粗さＲａが小さくなるが、平均表面粗さＲａが小さくなったドレス面を、前述した表面性状の制御方法（例えば、研削法、イオンミリング法、ブラスト法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法など）を用いて簡便に再生できる。そのため、ドレス治具として繰り返し使用でき、経済的である。

次に、本ドレス治具を使用したガラス基板の研磨方法について説明する。ガラス基板の研磨は、一般に下記の手順で行う。

（ａ）研磨装置の定盤表面に研磨パッドを装着し研磨パッドの研磨面を本ドレス治具を使用してドレス処理を施し、研磨パッドの研磨面を所定の平坦度と表面粗さに調整する。具体的には、下定盤に装着した研磨パッド上にドレス処理用キャリアを設置し、ドレス処理用キャリアの孔にドレス治具を配置したのち、研磨パッドを装着した上定盤を降下させて、上下方向よりドレス面を研磨パッドの研磨面で押圧し、上定盤のドレス液供給孔から、研磨パッドの研磨面とドレス治具のドレス面との間にドレス液を供給しながら、ドレス治具と研磨パッドを相対的に移動させて、研磨パッドのドレス処理を行う。ドレス液としては、ｐＨ調整を行った純水や、各種機能水が挙げられ、更に、砥粒、水溶性高分子又は界面活性剤を含有してもよい。ドレス処理を行うときの研磨定盤の圧力は、６０〜１００ｇ／ｃｍ^２がよい。

なお、研磨パッドを最初に使用する場合には、ドレス処理の前に、閉口している表面の気泡を開孔処理する。前記開孔処理は、開孔処理専用装置や、研磨パッドを研磨装置の定盤表面に装着後、平均表面粗さＲａが２．５μｍ以上のダイヤモンドドレス治具等で行う。開孔処理後、本ドレス治具を使用してドレス処理を施し、研磨パッドの研磨面を所定の平坦度と表面粗さに調整してからガラス基板製品の研磨を行う。

なお、研磨パッドの開孔処理やドレス処理後、研磨パッド面をブラシ洗浄や高圧水洗浄を用いて、適宜洗浄してもよい。

ドレス処理後の研磨パッドの模式的な断面図を図２に示す。図中、１０は研磨パッド、１０１は研磨層でウレタン樹脂の内部に大気泡１０５を形成してある。１０２はベース層で、ウレタン樹脂の内部に小気泡１０６を形成してある。１０３は基体（ＰＥＴ樹脂製など）、１０４は研磨面をそれぞれ示す。図２の（Ａ）は前記開口処理後、本ドレス治具でドレス処理前の研磨パッド研磨面１０４を示し、（Ｂ）は本ドレス治具でドレス処理後の研磨パッド研磨面１０４を示す。本ドレス治具により、パッド研磨面が平滑に調整される。

本ドレス治具を用いたドレス処理後の研磨パッド面の平均表面粗さＲａは２．４μｍ以下がよい。研磨面の平均表面粗さＲａが２．４μｍを超える研磨パッドで研磨すると、ガラス基板製品の微小うねり特性や算術平均粗さ特性は悪くなるおそれがある。ドレス処理後の研磨パッドの平均表面粗さＲａは２．４μｍ以下がよく、好ましくは２．２μｍ、更に好ましくは２．０μｍ以下である。

本明細書において、研磨パッド面の平均表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して、触針式の表面粗さ測定機で測定した値をいう。研磨パッド面の表面粗さ測定は、測定前に所定の表面粗さを有する標準試料を用いて校正後行う。

（ｂ）ドレス処理後の研磨パッドを用いて、ガラス基板製品を研磨する。具体的には、下定盤に装着した前記研磨パッド上に研磨用キャリアを置き、研磨用キャリアの孔にガラス基板をセット後、前記研磨パッドを装着した上定盤を降下させて、上下方向よりガラス基板を研磨パッドの研磨面で押圧する。上定盤の研磨液供給孔から、研磨パッドの研磨面とガラス基板の主平面の間に研磨液を供給しながら、ガラス基板と研磨パッドを相対的に移動させて、ガラス基板を研磨する。

ガラス基板の研磨を連続的に行うと、研磨パッドの研磨面に砥粒やガラス屑が固着し、研磨パッドの目詰まりが発生する。それにより、研磨パッド研磨面とガラス基板の間に供給される研磨液の流れが阻害され、研磨速度が低下する他、研磨中に研磨パッドの研磨面に付着した砥粒やガラス屑がガラス基板の主平面に押圧され、ガラス基板にキズを付けたり、洗浄で除去し難い付着異物を増加させる原因となる。そのため、定期的に研磨パッドの研磨面を削り、研磨パッドを再生する必要がある。このような連続研磨の途中で定期的に実施する研磨パッド目詰まりの解消にも、本ドレス治具を使用できる。

なお、研磨パッドに製造時に使用した水溶性高分子や界面活性剤が、残留している場合には、研磨中に砥粒を凝集させてしまい、研磨パッドの目詰まりや、研磨液（循環使用）の寿命を低下させる要因となる。本ドレス治具を使用して研磨パッドをドレス処理すると、副次的な効果として、前記研磨パッド内に残留している水溶性高分子や界面活性剤を効果的に除去できるため好ましい。

本発明の研磨の対象となるガラス基板としては特に制限はないが、磁気記録媒体用、フォトマスク用、液晶や有機ＥＬ等のディスプレイ用などのガラス基板が具体的なものとして挙げられる。また、ガラス基板のガラスの種類は、それぞれの用途に適したものが適宜選択されるが、アモルファスガラスでもよいし、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でもよい。また、加工前のガラス基板（以下、ガラス素基板ともいう）の製造方法としても特に制限はなく、フロート法で造られたものでもよく、プレス成形法で造られたものでもよい。

上記の中でも、磁気記録媒体用ガラス基板は、他のガラス基板製品に要求される表面特性に比べて厳しいレベルのものが要求されるが、本ドレス治具及び本ドレス治具を使用した研磨方法が最も好適に適用されるものである。

次に、磁気記録媒体用ガラス基板の表面特性について説明する。前記表面特性を表すものとしては、１５０μｍ〜１２００μｍの周期を有する微小うねりの算術平均粗さμＷａと４０μｍ〜２００μｍの周期を有する微小うねりＷｑとがある。

まず、磁気記録媒体用ガラス基板のμＷａとしては、上下主平面の記録再生領域の中間部にて、０°、１２０°、２４０°の計６箇所の位置で測定した値の平均値が、０．１２ｎｍ以下がよく、０．１１ｎｍ以下が好ましく、０．１０ｎｍ以下が更に好ましい。更に、同一の磁気記録媒体用ガラス基板で測定した微小うねりμＷａの差（上記６箇所で測定した値のバラツキ）は、０．０２０ｎｍ以下がよく、０．０１９ｎｍ以下が好ましく、０．０１７ｎｍ以下が更に好ましい。

なお、本明細書において、μＷａは、走査型白色干渉計を用いて測定した１５０μｍ〜１２００μｍの周期を有する微小うねりの算術平均粗さであり、測定領域を１．０ｍｍ×０．７ｍｍとした。

図３に直径が６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板２０のμＷａ測定箇所と測定領域を一例として示す。図中、２０１は主平面、２０２は円盤中心部、２０３はμＷａ測定領域をそれぞれ示す。ａは０．７ｍｍ、ｂは１．０ｍｍ、ｃは１５．７５ｍｍである。ｐ１〜ｐ３はμＷａ測定箇所を示し、円盤中心部から１５．７５ｍｍの位置で、１２０°間隔で位置している。なお、以下の図面説明において、同一符号は同一のものを示す。

また、磁気記録媒体用ガラス基板のＷｑとしては、上下主平面の記録再生領域の内径側領域、中間領域、外径側領域の計６箇所の領域で測定したときの平均値は２．０ｎｍ以下がよく、１．７ｎｍ以下が好ましく、１．５ｎｍ以下が更に好ましい。同様に、同一の磁気記録媒体用ガラス基板内で測定した微小うねりＷｑの差（上記６箇所で測定した値のバラツキ）は、１．０ｎｍ以下がよい。

なお、本明細書において、微小うねりＷｑは、光散乱方式表面観察機を用いて測定する。微小うねりＷｑは、４０μｍ〜２００μｍの周期を有する微小うねりであり、波長４０５ｎｍのレーザ光を測定対象物の表面に６０°の角度で入射し、測定対象物からの反射光を検出して主平面の高さ情報を得る。測定領域は１．０ｍｍ幅で円周方向に一周した領域で行った。測定する円周方向の位置（磁気記録媒体用ガラス基板の中心からの位置）は、任意に選択できる。

図４に直径が６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板２０のＷｑ測定箇所と測定領域を一例として示す。図中、２０４〜２０６はＷｑ測定箇所を示し、２０４は内径側領域、２０５は中間領域、２０６は外径側領域であり、ｄは円盤中心部２０２から１２．８ｍｍ、ｅは円盤中心部２０２から２１．０ｍｍ、ｆは円盤中心部２０２から３０．５ｍｍの位置である。

磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域において、平均表面粗さＲａの値とその面内バラツキは小さいことが好ましい。記録再生領域の中間部にて、０°、１８０°の計２箇所の位置で測定した平均表面粗さＲａの平均値は０．１５ｎｍ以下がよく、好ましくは平均表面粗さＲａが０．１３ｎｍ以下が好ましく、Ｒａが０．１０ｎｍ以下が更に好ましい。

なお、本明細書において、磁気記録媒体用ガラス基板の平均表面粗さＲａは原子間力顕微鏡を用いて測定する。測定領域は１．０μｍ×０．５μｍとする。

一例として、図５に直径が６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板２０の平均表面粗さＲａ測定箇所と測定領域を示す。図中、２０７は平均表面粗さＲａ測定箇所を示し、ｇは０．５μｍ、ｈは１．０μｍ、ｉは１５．７５ｍｍである。ｑ１、ｑ２は平均表面粗さＲａ測定箇所の位置関係を示し、円盤中心部から１５．７５ｍｍの位置で、１８０°間隔で位置している。

磁気記録媒体用ガラス基板の表面特性としては、磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域において測定したμＷａの平均値が０．１０ｎｍ以下であるものがよく、Ｗｑの平均値が１．５ｎｍ以下であるものが好ましく、更に前記磁気記録媒体用ガラス基板の表面特性に加え、平均表面粗さＲａの平均値が０．１０ｎｍ以下であるものが最も好ましい。

一般に、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。（１）フロート法又はプレス成形法で成形されたガラス素基板を、円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面に面取り加工を行う。（２）ガラス基板の上下主平面にラッピング加工を行う。（３）ガラス基板の側面部と面取り部に端面研磨を行う。（４）ガラス基板の上下主平面に研磨を行う。研磨工程は、１次研磨のみでもよく、１次研磨と２次研磨を行ってもよく、２次研磨の後に３次研磨を行ってもよい。本ドレス治具を使用した研磨方法は１次研磨から３次研磨までのいずれの工程でも適用できるが、特に、２次研磨又は３次研磨に好適に適用される。（５）ガラス基板の精密洗浄を行い、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。（６）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。

なお、上記磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程において、各工程間にガラス基板洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を適宜実施してもよい。更に、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を研磨工程前、又は研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。

以下に、本ドレス治具及び本ドレス治具を使用した研磨方法を前述した磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程中の３次研磨に適用した例をもとに、本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

［磁気記録媒体用ガラス基板の調整］
外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板用に、フロート法で成形されたＳｉＯ_２を主成分とするガラス基板をドーナツ状円形ガラス基板（中央部に円孔を有する円盤状ガラス板）に加工した。

このドーナツ状円形ガラス基板の内周側面と外周側面を、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°の磁気記録媒体用ガラス基板となるように面取り加工し、その後アルミナ砥粒を用いて、ガラス基板上下主平面のラッピングし、砥粒を洗浄除去した。

次に、内周側面と内周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、内周側面と内周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように内周端面を研磨加工した。内周端面研磨を行ったガラス基板は、アルカリ性洗剤を用いたスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液への浸漬した状態での超音波洗浄により、砥粒を洗浄除去する。

内周端面研磨後のガラス基板の外周側面と外周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように外周端面を研磨加工した。外周端面研磨後のガラス基板は、アルカリ性洗剤を用いたスクラブ洗浄と、アルカリ性洗剤溶液への浸漬した状態での超音波洗浄により、砥粒を洗浄除去される。

［磁気記録媒体用ガラス基板の１次〜３次研磨］
端面加工後のガラス基板は、研磨具として硬質ウレタン製の研磨パッドと酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（平均粒子直径、以下、平均粒径と略す、約１．１μｍの酸化セリウムを主成分した研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置（スピードファム社製、製品名：ＤＳＭ−９Ｂ−５ＰＶ−４ＭＨ）により上下主平面の１次研磨し、その後、酸化セリウムを洗浄除去した。

１次研磨後のガラス基板は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと上記の酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（平均粒径約０．５μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面を研磨し、酸化セリウムを洗浄除去した。

１次研磨、２次研磨後のガラス基板は、仕上げ研磨（３次研磨）を行う。仕上げ研磨（３次研磨）の研磨具として軟質ウレタン製研磨パッドとコロイダルシリカを含有する研磨液（一次粒子の平均粒径が２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工し、上下面の厚さ方向で計２μｍ研磨した。メインの研磨加工圧力８０ｇ／ｃｍ^２、定盤回転数４０ｒｐｍにて行った。

３次研磨の研磨パッドとしては、図２の構成の軟質研磨パッドを用いた。

本実施例では、未開孔の軟質研磨パッドを使用したため、最初に開孔処理を行った。まず、研磨定盤に研磨パッドを装着し、＃４００番のダイヤモンドドレス治具での開孔処理し、研磨面中の開孔の径（長軸方向の径）をマイクロスコープで確認した。開孔の径（長軸方向の径）は、両面研磨装置の上下定盤に装着した研磨パッドの内周部、中央部、外周部の計６箇所で観察し、全ての測定箇所において開孔径（長軸方向の径）が１０μｍ以上となるまで、開孔処理を行った。開孔処理に使用した、＃４００番のダイヤモンドドレス治具の平均表面粗さＲａを、表１の例４に記した。

開孔処理後の研磨パッドは、ブラシ洗浄により研磨面に付着した研磨パッド屑やダイヤモンド砥粒屑を洗浄除去した後、ドレス処理が施される。

（例１；実施例）ドレス治具として、平均表面粗さＲａが１．２５μｍのＳｉＯ_２を主成分とする円盤状ガラス基板（直径６５ｍｍ）を用いて研磨パッドのドレス処理を行い、磁気記録媒体用ガラス基板の仕上げ研磨を行った。ドレス処理は、コロイダルシリカ（一次粒子の平均粒径約２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカ）を含有するドレス液を供給しながら実施した。ドレス処理後のドレス治具の平均表面粗さＲａは０．３５μｍであり、ドレス処理前後の平均表面粗さＲａの変化量は７２％であった。ドレス処理後の研磨パッドの研磨面の平均表面粗さＲａは１．８５μｍであった。

（例２；比較例）ドレス治具として、平均表面粗さＲａが０．０８μｍの円盤状ガラス基板を使用したこと以外は、例１と同様にドレス処理を行い、磁気記録媒体用ガラス基板の仕上げ研磨を行った。ドレス処理後のドレス治具の平均表面粗さＲａは０．０７μｍであり、ドレス処理前後の表面粗さＲａの変化量は１３％であった。ドレス処理後の研磨パッドの研磨面の平均表面粗さＲａは２．４５μｍであった。

（例３；比較例）ドレス治具として、平均表面粗さＲａが２．７５μｍのドレス治具（＃６００番のダイヤモンドドレス治具）を使用したこと以外は、例１と同様にドレス処理を行い、磁気記録媒体用ガラス基板の仕上げ研磨を行った。

例１のドレス処理後の研磨パッドの研磨面の平均表面粗さＲａは、比較例である例２に比べて低く調整できている。このことから、本ドレス治具は、ドレス処理中に平均表面粗さＲａが大きく変化することにより、１枚のドレス治具で、平均表面粗さＲａが異なる複数のドレス治具を用いてドレス処理したような、段階的なドレス処理が行えていると推測される。

ドレス治具の平均表面粗さＲａとドレス処理後の研磨パッドの研磨面の平均表面粗さＲａは、触針式の表面粗さ測定機（東京精密社製、製品名：Ｈａｎｄｙ Ｓｕｒｆ Ｅ−３０Ａ、触針の型式：ＳＭ−１０Ａ）を用いて測定した。

例１と例２のドレス治具の平均表面粗さＲａは、治具中心部から２２．５ｍｍ外側の領域で、中心部から外周部に向かい（直径方向）触針を５ｍｍ走査させて測定した。測定は測定領域で３回実施し、その平均値を求めた。

例３のドレス治具の平均表面粗さＲａは、中心部から４４ｍｍ外側の領域で、中心部から外周部に向かい（直径方向）触針を５ｍｍ走査させて測定した。測定は測定領域で３回実施し、その平均値を求めた。なお、研磨パッドの開孔処理に使用した＃４００番のダイヤモンドドレス治具の平均表面粗さＲａも同様に測定した。

ドレス処理後の研磨パッドの研磨面の平均表面粗さＲａは、下定盤に装着した研磨パッドの研磨面で行った。平均表面粗さＲａは、研磨装置の中心部から２９０ｍｍ外側の領域で、円周方向（向かって左から右の方向）に触針を５ｍｍ走査させて測定した。測定は測定領域で５回実施し、その平均値を求めた。

上記ドレス処理を施した研磨パッドを用いて３次研磨を行ったガラス基板を、仕上げ研磨の研磨液と同じｐＨに調整した溶液に浸漬し、アルカリ性洗剤によるスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い、ＩＰＡ蒸気にて乾燥した。

洗浄乾燥した後、磁気記録媒体用ガラス基板の表面特性を測定した。表面特性の評価は、ドレス処理直後に研磨した１ロット目のガラス基板を測定して行った。

μＷａは、走査型白色干渉計（Ｚｙｇｏ社製、製品名：Ｚｙｇｏ Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０３２）を用いて測定した。測定は図３に示すように、磁気記録媒体用ガラス基板２０の上下主平面２０１の記録再生領域の中間部２０３（円盤中心部２０２から１５．７５ｍｍ外側の位置）にて、０°、１２０°、２４０°の計６箇所の位置で行った。１ロット（２５枚）につき６枚のガラス基板を抜き取って測定した。計３６点の測定結果から、μＷａの平均値と同一ガラス基板面内と同一ロット内のバラツキ値を求めた。

実施例と比較例のμＷａ測定結果を表１に記した。本発明のドレス治具を用いてドレス処理した研磨パッドの研磨面で研磨した磁気記録媒体用ガラス基板のμＷａの平均値とバラツキ値は、比較例に比べて小さく、良好な結果が得られた。

Ｗｑは、光散乱方式表面観察機（Ｃａｎｄｅｌａ社製、製品名：ＯＳＡ６１００）を用いて測定した。測定は図４に示すように、磁気記録媒体用ガラス基板２０の上下主平面２０１の記録再生領域の内径側領域２０４（円盤中心部２０２から１２．８ｍｍ〜１３．８ｍｍの位置）と、中間領域２０５（円盤中心部２０２から２１．０ｍｍ〜２２．０の位置）と、外径側領域２０６（円盤中心部２０２から３０．５ｍｍ〜３１．５ｍｍの位置）の計６領域で行った。１ロット（２５枚）につき３枚のガラス基板を抜き取って測定した。計１８点の測定結果から、微小うねりＷｑの平均値とガラス基板面内と同一ロット内のバラツキ値を求めた。

Ｗｑの測定結果を表１に記した。本ドレス治具を用いてドレス処理した研磨パッドの研磨面で研磨した磁気記録媒体用ガラス基板の微小うねりＷｑの平均値とバラツキ値は、比較例に比べて小さく、良好な結果が得られた。

磁気記録媒体用ガラス基板の平均表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、製品名：Ｎａｎｏ Ｓｃｏｐｅ Ｄ３０００）を用いて測定した。測定は図５に示すように、磁気記録媒体用ガラス基板２０の主平面２０１の記録再生領域の中間部２０７（円盤中心部２０２から１５．７５ｍｍの位置）にて、０°、１８０°の２箇所の位置で行った。１ロット（２５枚）につき２枚のガラス基板を抜き取って測定した。計４点の測定結果から、平均表面粗さＲａの平均値を求めた。測定結果を表１に併せて記載した。

本ドレス治具を用いてドレス処理した研磨パッドの研磨面で研磨した磁気記録媒体用ガラス基板の平均表面粗さＲａの平均値は、比較例である例２及び例３に比べて小さく、良好な結果が得られた。

また、研磨パッド中に、研磨液中の砥粒を凝集させる界面活性剤等が残留していた場合、例１のドレス治具を用いたほうが、比較例である例２に比べて研磨パッドに残留した界面活性剤等を早く除去できる。

研磨液を供給しながらドレス処理を行い、ドレス処理の各時点においてドレス処理後の研磨液を回収し、回収した研磨液中砥粒の粒度分布を、動的光散乱方式の粒度分布測定機（大塚電子社製、製品名：ＦＰＡＲ−１０００）で測定し、研磨パッド中に残留する界面活性剤の残留量を評価した結果を図６に示した。図６の凝集率は、ドレス処理の各時点で回収した研磨液の粒度分布測定結果のＤ５０値（散乱強度ヒストグラムの累積頻度％が５０％となったときの粒子径）を、未使用の研磨液のＤ５０値で除して求めた値である。研磨パッド中に残留している界面活性剤が多いほど、ドレス処理後に回収した研磨液の砥粒が凝集してしまい、Ｄ５０値が高くなる（凝集率の値が高くなる）。例１のドレス治具を用いた方が、例２のドレス治具を使用したときに比べ、凝集率の値が早く小さくなる。

本ドレス治具でドレス処理した研磨パッドを使用して生産性に優れたガラス基板の研磨方法及び製造方法を提供できる。

１：本ドレス治具、２：ドレス処理面、１０：研磨パッド、１０１：研磨層、１０２：ベース層、１０３：基体、１０４：研磨面、１０５：大気泡、１０６：小気泡

Claims (7)

1. ドレス治具を使用してガラス基板用研磨パッドをドレス処理後、該ガラス基板用研磨パッドでガラス基板を研磨するガラス基板研磨方法において、
   前記ドレス治具は板形状を有し、その板面で前記ガラス基板用研磨パッドをドレス処理するものであり、前記板面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１０μｍ〜２．５μｍであり、かつドレス処理前後での前記板面の算術平均粗さＲａの変化量が１５％以上であることを特徴とするガラス基板研磨方法。
2. 前記ドレス治具のドレス処理する板面の材質は、ガラス、セラミックス、シリコン、ステンレス、アルミ、アルミ合金、チタン、チタン合金のいずれかである請求項１に記載のガラス基板研磨方法。
3. ドレス処理後の前記研磨パッドの研磨面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで２．４μｍ以下である請求項１または２に記載のガラス基板研磨方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板研磨方法を含むことを特徴とするガラス基板の製造方法。
5. 前記ガラス基板は、中心部に円孔を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板である請求項４に記載のガラス基板の製造方法。
6. 前記磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の記録再生領域における中間部にて、０°、１２０°、２４０°の６箇所の位置において、走査型白色干渉計を用いて測定される１５０μｍ〜１２００μｍの周期を有する微小うねりの算術平均粗さμＷａの平均値が０．１２ｎｍ以下であり、前記６箇所で測定した微小うねりの算術平均粗さμＷａの最大値と最小値との差が０．０２０ｎｍ以下である請求項５に記載のガラス基板の製造方法。
7. 前記磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域における中間部にて０°、１８０°の２箇所における、原子間力顕微鏡を用いて測定した算術平均粗さＲａの平均値が０．１５ｎｍ以下である請求項５または６に記載のガラス基板の製造方法。

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