JP5667403B2 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

磁気、光及び光磁気等を利用することによって、情報を情報記録媒体に記録する情報記録装置が知られている。このような情報記録装置としては、代表的なものとして、例えば、ハードディスクドライブ装置等が挙げられる。ハードディスクドライブ装置は、基板上に記録層を形成した情報記録媒体としての磁気ディスクに磁気ヘッドによって磁気的に情報を記録する装置である。このような情報記録媒体の基材、いわゆるサブストレートとしては、ガラス基板が好適に用いられている。

また、ハードディスクドライブ装置は、磁気ディスクに情報を記録させる際、磁気ヘッドを、磁気ディスクに接触することなく、磁気ディスクに対し浮上させておくものである。そして、磁気ヘッドの浮上量を低減させることによって、記録密度の向上が図れることが知られている。よって、磁気ヘッドの浮上量を低減させて、記録密度を高めるためには、情報記録媒体用ガラス基板の平滑性が高く、清浄度が高いことが求められる。

このような情報記録媒体用ガラス基板は、ガラス素板を複数回研磨すること等によって、製造される。具体的には、特許文献１〜３に記載の方法が挙げられる。

特許文献１には、全体の９０体積％以上が１次粒子径３〜６０μｍの炭酸セリウムを原料に用いて製造した酸化セリウム粒子を含有する酸化セリウム研磨剤で所定の基板を研磨する研磨法が記載されている。このような方法によれば、ＳｉＯ_２絶縁膜等の被研磨面を傷なく高速に研磨できることが開示されている。

また、特許文献２には、タップ法による見掛け密度が１．７〜３．５ｇ／ｍｌであるとともに、ＣｅＯ_２／ＴＲＥＯ（希土類酸化物）が９５質量％以上である酸化セリウム系研磨剤が記載されている。そして、特許文献２には、このような酸化セリウム系研磨剤を用いてガラス研磨を行えば、研磨速度が大きく、研磨傷の少ない研磨が行えることが開示されている。

また、特許文献３によれば、ガラス基板の主表面を研磨砥粒を用いて研磨した後、強酸処理を行う工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨砥粒として、前記強酸処理の際に用いる処理液成分と反応して、前記ガラス基板表面を浸蝕する成分を生成する原因物質であるフッ素の含有量が所定量以下であるものを用いる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が記載されている。このような方法によれば、強酸処理で研磨残りを完全に除去すると同時に、強酸処理による表面粗れの発生を防止して欠陥のない高い平滑性を有する情報記録媒体用ガラス基板を得ることができることが開示されている。

特開２０１０−３００４１号公報 特開２００８−８８３２５号公報 特開２００２−１０９７２７号公報

また、情報記録装置は、ノート型パーソナルコンピュータ、車載機器、及びゲーム機器等の強度信頼性が求められる用途での使用機会が増えている。よって、情報記録媒体用ガラス基板としては、平滑性や清浄度が高いことに加え、耐衝撃性に優れていることも求められている。ガラス基板の耐衝撃性を高める方法としては、例えば、ガラス素板を化学強化処理液に浸漬させる化学強化法を施すことが挙げられる。

しかしながら、特許文献１〜３に記載の方法により、研磨されたガラス素板に対して、化学強化法を施すことによって得られたガラス基板は、耐衝撃性の充分に高いものではない場合があった。

本発明者等は、ガラス基板の耐衝撃性が充分に高まらない場合がある理由として、以下のことによると推察した。

まず、化学強化法とは、具体的には、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムとの混合溶融液等の化学強化処理液に、ガラス基板を接触させて加熱する方法である。そうすることによって、ガラス基板の表面が硬くなることが知られている。このことは、化学強化処理液に接触させることにより、ガラス基板に含まれているイオンが、化学強化処理液に含まれているイオンに交換されることによると考えられる。その際、ガラス基板に存在していたイオンよりイオン半径の大きなイオンに交換され、イオン交換されたガラス素材の表面には、圧縮応力が発生する強化層が形成されると考えられる。そうすることによって、ガラス基板の耐衝撃性が高まると考えられる。

そして、化学強化法を適用したにもかかわらず、ガラス基板の耐衝撃性が充分に高まらない場合がある理由としては、研磨された後に化学強化法を適用するガラス基板の素材によっては、化学強化法が充分に施されない場合があることによると考えられる。具体的には、ガラス基板の表面に化学強化処理液を接触させて加熱しても、イオン交換が好適に進行せず、好適な強化層が形成されない場合があることによると考えられる。具体的には、特許文献１や特許文献２に記載の発明は、研磨速度等を高めるものであって、ガラス基板の組成等に着目して、化学強化法により耐衝撃性を高めるものではなかった。

さらに、化学強化法により、耐衝撃性を高めることが可能と思われる組成のガラス基板であっても、化学強化法により、耐衝撃性を充分に高めることができない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。まず、研磨後のガラス基板の表面には、アルカリ土類金属が付着しやすいと考えられる。よって、研磨剤に含有されるアルカリ土類金属が、研磨後のガラス基板の表面に付着しやすいと考えられる。そして、アルカリ土類金属が表面に付着されていると、ガラス基板に対する化学強化が均一になされず、耐衝撃性を充分に高めることができない場合があると考えられる。

特許文献１や特許文献２に記載の発明は、研磨速度を高め、研磨傷の発生を抑制するために、ＣｅＯ_２含有量を高めた研磨剤であって、使用する研磨剤における、ＴＲＥＯ以外の元素には着目されていない。また、特許文献３に記載の発明は、研磨処理の後に行う、研磨残りを除去するための強酸処理において、ガラス基板を浸蝕する成分を生成する原因物質であるフッ素の含有量の少ない研磨剤を用いたものであって、使用する研磨剤における、ＴＲＥＯや、ＴＲＥＯ以外の元素には着目されていない。すなわち、これらの研磨剤は、アルカリ土類金属の含有量が少なくなるように組成されたものではない。よって、用いた研磨剤によっては、研磨後のガラス基板に化学強化法を適用しても、ガラス基板の耐衝撃性を充分に高めることができない場合があると考えられる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス素板の表面を、研磨剤を用いて研磨する研磨工程と、前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板の表面を、化学強化処理液を用いて強化する化学強化工程とを備え、前記ガラス素板として、そのガラス組成が、ＳｉＯ_２が６０〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１２〜１７質量％、Ｂ_２Ｏ_３が０〜３質量％（ただし、０を含む）、Ｌｉ_２Ｏが１〜６質量％、Ｎａ_２Ｏが１０〜１３質量％、Ｋ_２Ｏが０．２〜１．１質量％、ＺｒＯ_２が０〜５質量％（ただし、０を含む）、ＣｅＯ_２が０〜２質量％（ただし、０を含む）、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計が７２〜８５質量％、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計が１１．２〜１７．５質量％、ＭｇＯとＣａＯとＢａＯとＳｒＯとＺｎＯとの合計が１〜５質量％であるものを用い、前記研磨剤として、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であるものを用いることを特徴とする。

このような構成によれば、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。

このことは、以下のことによると考えられる。

まず、ガラス基板の原料であるガラス素板として、上記のようなガラス組成のものを用いることによって、化学強化工程により、強化層が好適に形成されると考えられる。具体的には、ガラス素板のアルカリ成分であるＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏのうち、Ｎａ_２Ｏの含有量が多く、このＮａ_２Ｏのナトリウムイオンが、化学強化処理液に含まれるカリウムイオンに交換されやすいためと考えられる。なお、カリウムイオンは、ナトリウムイオンより大きい。

次に、化学強化工程の前に行われる研磨工程において用いられる研磨剤が、ＣｅＯ_２の含有量が多く、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。

ＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤を用いると、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができる理由としては、以下のような理由によると考えられる。まず、研磨の際にガラス素板の表面に圧力が加わった状態で、ガラス素板とＣｅＯ_２とが接触すると、ガラス素板の表面で主な組成であるＳｉ−Ｏの結合が、Ｃｅ−Ｏの結合に置き換わると考えられる。そして、この結合は、容易に分解するが、Ｓｉとの結合が再度形成されにくいと考えられる。よって、ＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤を用いると、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。

そして、このようなＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤であって、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、平滑性を充分に高めることができるだけではなく、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着が抑制されると考えられる。このようなアルカリ土類金属の付着が抑制されたガラス素板に対して、化学強化工程を施すことによって、均一な化学強化がなされると考えられる。

なお、前記研磨剤を水に分散させた状態の研磨液を用いて研磨する際、前記水にアルカリ土類金属が含有されていても、アルカリ土類金属が溶解しているため、ガラス素板の表面に付着しにくく、研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が、ガラス素板の表面に付着しやすいと考えられる。よって、アルカリ土類金属の少ない研磨剤を用いることによって、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着を充分に抑制できると考えられる。

これらのことから、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。さらに、この製造方法によれば、研磨速度が充分に高く、平滑性の充分に高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。

また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９．９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して５ｐｐｍ以下であることが好ましい。

このような構成によれば、耐衝撃性により優れた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。このことは、研磨性を高めるＣｅＯ_２の含有量が多く、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の含有量が少ないことによると考えられる。

また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、ＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨剤全量に対して、９０質量％以上であることが好ましい。

このような構成によれば、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。このことは、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の含有量が少なく、さらに、研磨性を高めるＣｅＯ_２の含有量が、研磨剤に含有される希土類酸化物に対して単に多いだけではなく、研磨剤全量に対しても多いことによると考えられる。

また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記化学強化工程の前に、前記研磨工程で研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程を備え、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が、１０ｎｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。

このような構成によれば、耐衝撃性により優れた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。このことは、化学強化工程を施すガラス素板の表面に、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の付着量が少ないことによると考えられる。

また、前記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記研磨剤が、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値が３．５μｍ以下であり、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における累積５０体積％径Ｄ５０が０．４〜１．６μｍであることが好ましい。

このような構成によれば、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。このことは、上記のような粒径の研磨剤が、高い研磨速度を確保しながら、研磨による傷の発生を抑制できることによると考えられる。

本発明によれば、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造される情報記録媒体用ガラス基板を示す上面図である。 本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における粗研磨工程や精密研磨工程で用いる研磨装置の一例を示す概略断面図である。 本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス素板の表面を、研磨剤を用いて研磨する研磨工程と、前記研磨工程の後に、研磨されたガラス素板の表面を、化学強化処理液を用いて強化する化学強化工程とを備え、前記ガラス素板として、そのガラス組成が、ＳｉＯ_２が６０〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１２〜１７質量％、Ｂ_２Ｏ_３が０〜３質量％（ただし、０を含む）、Ｌｉ_２Ｏが１〜６質量％、Ｎａ_２Ｏが１０〜１３質量％、Ｋ_２Ｏが０．２〜１．１質量％、ＺｒＯ_２が０〜５質量％（ただし、０を含む）、ＣｅＯ_２が０〜２質量％（ただし、０を含む）、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計が７２〜８５質量％、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計が１１．２〜１７．５質量％、ＭｇＯとＣａＯとＢａＯとＳｒＯとＺｎＯとの合計が１〜５質量％であるものを用い、前記研磨剤として、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であるものを用いる製造方法である。

また、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、前記研磨工程と前記化学強化工程とを備えていれば、特に限定されない。具体的には、前記化学強化工程の前に行う研磨工程で用いる研磨剤、及び情報記録媒体用ガラス基板の原料であるガラス素板として、上記のものを用いること以外は、特に限定されず、従来公知の製造方法であればよい。

情報記録媒体用ガラス基板の製造方法としては、例えば、円盤加工工程、ラッピング工程、粗研磨工程（１次研磨工程）、洗浄工程、化学強化工程、精密研磨工程（２次研磨工程）、及び最終洗浄工程等を備える方法等が挙げられる。そして、前記各工程を、この順番で行うものであってもよいし、化学強化工程と精密研磨工程（２次研磨工程）との順番が入れ替わったものであってもよい。さらに、これら以外の工程を備える方法であってもよい。例えば、ラッピング工程と粗研磨工程（１次研磨工程）との間に、端面研磨工程を行うものであってもよい。

前記円盤加工工程は、所定の組成のガラス素材から板状に成形したガラス素板から、図１に示すように、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔１０ａが形成された円盤状のガラス素板１０に加工する工程である。具体的には、例えば、以下のようにして加工する。まず、板状に成形したガラス素板、例えば、後述するフロート法により製造された板状のガラス素板であって、そのガラス組成が、後述する組成であって、その厚み０．９５ｍｍであるガラス素板を所定の大きさの四角形に切断する。そして、その切断されたガラス素板の一方の表面に、ガラスカッターで、上述した内周及び外周を形成するように、円形の切り筋を形成する。そして、この切り筋を形成したガラス素板を、その切り筋を形成させた側の表面から加熱する。そうすることによって、前記切り筋が、ガラス素板の他方の表面に向かって、深くなる。そして、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔１０ａが形成された円盤状のガラス素板１０に加工される。この円盤加工工程で、例えば、外径ｒ１が２．５インチ（約６４ｍｍ）、１．８インチ（約４６ｍｍ）、１インチ（約２５ｍｍ）、０．８インチ（約２０ｍｍ）等で、厚みが２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ等の円盤状のガラス素板に加工される。また、外径ｒ１が２．５インチ（約６４ｍｍ）のときは、内径ｒ２が０．８インチ（約２０ｍｍ）等に加工される。なお、図１は、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造される情報記録媒体用ガラス基板を示す上面図である。

また、板状に成形したガラス素板は、その製造方法は特に限定されないが、例えば、フロート法により製造されたもの等が挙げられる。フロート法とは、例えば、ガラス素材を溶融させた溶融液を、溶融したスズの上に流し、そのまま固化させる方法である。得られたガラス素板は、一方の面がガラスの自由表面であり、他方の面が、ガラスとスズとの界面であるため、平滑性の高い、例えば、算術平均粗さＲａが０．００１μｍ以下の鏡面を備えたものとなる。そして、その厚みとしては、例えば、０．９５ｍｍのものが挙げられる。なお、ガラス素板やガラス基板の表面粗さ、例えばＲａやＲｍａｘは、一般的な、表面粗さ測定機を用いて測定することができる。

前記ラッピング工程は、前記ガラス素板を所定の板厚に加工する工程である。具体的には、例えば、ガラス素板の両面を研削（ラッピング）加工する工程等が挙げられる。そうすることによって、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを調整する。また、このラッピング工程は、１回であってもよいし、２回以上であってもよい。例えば、２回行う場合、１回目のラッピング工程（第１ラッピング工程）で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを予備調整し、２回目のラッピング工程（第２ラッピング工程）で、ガラス素板の平行度、平坦度及び厚みを微調整する。より具体的には、前記第１ラッピング工程としては、ガラス素板の表面全体が略均一の表面粗さとなるようにした工程等が挙げられる。その際、例えば、ガラス素板の算術平均粗さＲａを複数個所測定した際に、得られたＲａの最小値と最大値との差が０．０１〜０．４μｍ程度にすることが好ましい。また、前記第２ラッピング工程としては、ガラス素板の算術平均粗さＲａを０．１μｍ以下となるようにした工程等が挙げられる。

前記粗研磨工程（１次研磨工程）は、前記ラッピング工程が施されたガラス素板の表面に粗研磨を施す工程である。この粗研磨は、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去を目的とするもので、後述する研磨装置を用いて実施する。なお、前記粗研磨工程で研磨する表面は、ガラス素板の面方向に平行な面、すなわち主表面である。

前記洗浄工程は、前記粗研磨工程が施されたガラス素板を洗浄する工程である。

前記化学強化工程は、化学強化液にガラス素板を浸漬してガラス素板に化学強化層を形成する工程である。

前記精密研磨工程は、前記粗研磨工程で得られた平坦平滑な主表面を維持しつつ、例えば、主表面の表面粗さ（Ｒｍａｘ）が６ｎｍ程度以下である平滑な鏡面に仕上げる鏡面研磨処理である、この精密研磨工程は、例えば、上記粗研磨工程で使用したものと同様の研磨装置を用い、研磨パッドを硬質研磨パッドから軟質研磨パッドに取り替えて行われる。なお、前記精密研磨工程で研磨する表面は、前記粗研磨工程で研磨する表面と同様、主表面である。

前記最終洗浄工程は、研磨されたガラス素板の表面から研磨剤を除去するように洗浄する工程である。

また、前記端面研磨工程を行う場合、その端面研磨工程としては、前記ガラス素板の内周端面及び外周端面を研磨する工程である。具体的には、例えば、前記ガラス素板の内周端面及び外周端面を、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行う工程等が挙げられる。このとき用いる研磨剤としては、前記粗研磨工程で用いる研磨剤と同様のものを用いる。また、前記端面研磨工程は、内周端面及び外周端面の表面粗さを、Ｒｍａｘで０．４μｍ程度以下、Ｒａで０．１μｍ程度以下となるように研磨することが好ましい。なお、内周端面とは、内周側の、ガラス素板の面方向に垂直な面及びガラス素板の面方向に対して傾斜を有する面である。また、外周端面とは、外周側の、ガラス素板の面方向に垂直な面及びガラス素板の面方向に対して傾斜を有する面である。

本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、例えば、上記のような各工程を施す。そうすることによって、情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。

本実施形態においては、まず、ガラス素板として、そのガラス組成が、ＳｉＯ_２が６０〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１２〜１７質量％、Ｂ_２Ｏ_３が０〜３質量％（ただし、０を含む）、Ｌｉ_２Ｏが１〜６質量％、Ｎａ_２Ｏが１０〜１３質量％、Ｋ_２Ｏが０．２〜１．１質量％、ＺｒＯ_２が０〜５質量％（ただし、０を含む）、ＣｅＯ_２が０〜２質量％（ただし、０を含む）、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計が７２〜８５質量％、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計が１１．２〜１７．５質量％、ＭｇＯとＣａＯとＢａＯとＳｒＯとＺｎＯとの合計が１〜５質量％であるものを用いる。そうすることによって、前記化学強化工程が好適になされ、得られるガラス基板の強度を高めることに寄与できると考えられる。具体的には、ガラス素板のアルカリ成分であるＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏのうち、Ｎａ_２Ｏの含有量が多く、このＮａ_２Ｏのナトリウムイオンが、化学強化処理液に含まれるカリウムイオンに交換されやすいためと考えられる。

以下、ガラス素板の各成分についてさらに詳述する。

まず、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、及びＢ_２Ｏ_３が、ガラス素板の骨格成分である。また、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏが、ガラス素板のアルカリ成分である。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、及びＺｎＯが、ガラス素板のアルカリ土類成分である。

次に、ガラス素板の骨格成分について説明する。

本実施形態で使用するガラス素板の骨格成分としては、上記のように、ＳｉＯ_２が６０〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１２〜１７質量％、Ｂ_２Ｏ_３が０〜３質量％（ただし、０を含む）であって、それらの合計、すなわちＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計が７２〜８５質量％である。

ＳｉＯ_２は、ガラスの骨格（マトリックス）を形成する成分である。ＳｉＯ_２の含有量が少なすぎると、ガラスの構造が不安定となり化学的耐久性が劣化するとともに、溶融時の粘性特性が悪くなり成形性に支障を来す場合がある。また、ＳｉＯ_２の含有量が多すぎると、溶融性が悪くなり生産性が低下するとともに、充分な剛性が得られなくなる場合がある。そこで、ＳｉＯ_２の含有量としては、６０〜７０質量％であることが好ましい。

Ａｌ_２Ｏ_３も、ガラスの骨格を形成する成分であり、ガラスの耐久性向上や強度および表面硬度の向上に資するものである。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少なすぎると、情報記録媒体用ガラス基板としてその耐久性および強度が充分ではない場合がある。また、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、ガラスの失透傾向が強まり、安定したガラス形成が困難である場合がある。そこで、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量としては、１２〜１７質量％であることが好ましい。

Ｂ_２Ｏ_３は、溶融性を改善し生産性を向上させるとともに、ガラスの骨格中に入りガラス構造を安定化させ、化学的耐久性を向上させる効果を奏する。しかしながら、Ｂ_２Ｏ_３は、溶融時に揮発しやすく、ガラス成分比率が不安定になりやすい傾向がある。また、強度を低下させるため硬度が低くなり、ガラス基板に傷が入りやすくなるとともに、破壊靭性値が小さくなり、基板が破損しやすい傾向を示す。これらの理由から、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、３質量％以下にすることが好ましい。また、Ｂ_２Ｏ_３を含まない組成とすること可能である。上記において、Ｂ_２Ｏ_３の含有量０〜３質量％における０質量％とは、Ｂ_２Ｏ_３を含まない態様を含み得ることを意味する。なお、本出願書類のガラス組成における「０質量％」の表記は、これと同意であり、その成分を含まない態様を含み得ることを意味する（以下、同様の表記において同意とする）。

そして、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計量ｗ（ＦＭＯ）が、７２〜８５質量％であることが好ましい。これは、ガラスの構造を安定化させるためである。この合計量が少なすぎると、ガラス構造が不安定化する傾向がある。また、この合計量が多すぎると、溶融時の粘性特性が悪化し生産性が低下する傾向がある。

次に、ガラス素板のアルカリ成分について説明する。

本実施形態で使用するガラス素板のアルカリ成分としては、上記のように、Ｌｉ_２Ｏが１〜６質量％、Ｎａ_２Ｏが１０〜１３質量％、Ｋ_２Ｏが０．２〜１．１質量％であって、それらの合計、すなわちＬｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計が１１．２〜１７．５質量％である。

Ｌｉ_２Ｏは、アルカリ金属元素の中でも特異な性質を有しており、ガラスの溶解性を改善する作用を有しつつ、ガラスの構造におけるイオン充填率を向上させることでヤング率を大きく向上させる効果を有している。Ｌｉ_２Ｏの含有量が、少なすぎると、溶解性の改善およびヤング率の向上に対して充分な効果を発揮させることができない傾向がある。また、Ｌｉ_２Ｏの含有量が、多すぎると、上述したように、情報記録媒体の記録層の表面に非常に微小かつ薄い反応析出物のトリガーとなる場合がある。そこで、Ｌｉ_２Ｏの含有量としては、１〜６質量％であることが好ましい。

Ｎａ_２Ｏは、ガラスの溶融温度を低下させる作用を有し、線膨張係数を増大させる効果を奏する。さらに、化学強化工程における化学強化の効果に大きく影響を与える成分であると考えられる。すなわち、Ｎａ_２Ｏの含有量が少なすぎると、充分に溶融温度を低下させることができない傾向があるだけではなく、化学強化工程により充分に強度を高めることができない傾向がある。また、Ｎａ_２Ｏの含有量が多すぎると、その溶出量が増大し記録層に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、Ｎａ_２Ｏの含有量としては、１０〜１３質量％であることが好ましい。なお、この含有量は、一般的なガラス基板における含有量より多いものである。

Ｋ_２Ｏは、ガラスの溶融温度を低下させる作用を有し、線膨張係数を増大させる効果を奏する。Ｋ_２Ｏの含有量が少なすぎると、充分に溶融温度を低下させることができない傾向がある。また、Ｋ_２Ｏの含有量が多すぎると、その溶出量が増大し記録層に悪影響を及ぼす場合があるだけではなく、化学強化工程により充分に強度を高めることができない傾向がある。このことは、化学強化工程が、Ｎａ_２Ｏのナトリウムイオンの代わりにカリウムイオンに置き換わることによって、強化層が形成されると考えられ、この交換を阻害することによると考えられる。そこで、Ｋ_２Ｏの含有量としては、０．２〜１．１質量％であることが好ましい。

そして、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計量ｗ（Ｒ２Ｏ）が、１１．２〜１７．５質量％であることが好ましい。この合計量が少なすぎると、充分に溶融温度を低下させることができない傾向があり、また、この合計量が少ないと、Ｎａ_２Ｏの含有量も少ないことになり、化学強化が充分に発揮しにくい傾向がある。また、この合計量が多すぎると、その溶出量が増大し記録層に悪影響を及ぼす場合がある。

また、ガラス素板のアルカリ土類成分であるＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、及びＺｎＯは、熱膨張係数や剛性等を高めるとともに溶融性を改善する効果を奏する。ＭｇＯとＣａＯとＢａＯとＳｒＯとＺｎＯとの合計量ｗ（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ）が１〜５％であることが好ましい。この合計量が少なすぎると、剛性を上げると共に溶融性を改善する効果が充分ではない傾向がある。また、この合計量が多すぎると、ガラス構造が不安定となり溶融生産性が低下するとともに化学的耐久性が低下する傾向がある。

また、ガラス素板としては、上記以外の成分を含有してもよい。具体的には、例えば、ＺｒＯ_２やＣｅＯ_２を含有してもよい。そして、ＺｒＯ_２の含有量としては、０〜５質量％であることが好ましい。また、ＣｅＯ_２の含有量としては、０〜２質量％が好ましい。なお、ＣｅＯ_２は、ＣｅＯ_２を含有する研磨剤を用いて、ガラス素板を研磨する際、微細な凹凸の発生を抑制する効果を有する。

次に、粗研磨工程について説明する。

まず、粗研磨工程で用いる研磨装置は、ガラス基板の製造に用いる研磨装置であれば、特に限定されない。具体的には、図２に示すような研磨装置１が挙げられる。なお、図２は、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における粗研磨工程や精密研磨工程で用いる研磨装置１の一例を示す概略断面図である。

図２に示すような研磨装置１は、両面同時研削可能な装置である。また、この研磨装置１は、装置本体部１ａと、装置本体部１ａに研磨液を供給する研磨液供給部１ｂとを備えている。

装置本体部１ａは、円盤状の上定盤２と円盤状の下定盤３とを備えており、それらが互いに平行になるように上下に間隔を隔てて配置されている。そして、円盤状の上定盤２と円盤状の下定盤３とが、互いに逆方向に回転する。

この円盤状の上定盤２と円盤状の下定盤３との対向するそれぞれの面にガラス素板１０の表裏の両面を研磨するための研磨パッドが貼り付けられている。この粗研磨工程で使用する研磨パッドは、粗研磨工程で用いられる研磨パッドであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ポリウレタン製の硬質研磨パッド等が挙げられる。また、円盤状の上定盤２と円盤状の下定盤３との間には、回転可能な複数のキャリア５が設けられている。

このキャリア５は、複数の素板保持用孔５１が設けられており、この素板保持用孔５１にガラス素板１０をはめ込んで配置することができる。キャリア５としては、例えば、素板保持用孔５１を１００個有していて、１００枚のガラス素板１０をはめ込んで配置できるように構成されていてもよい。そうすると、一回の処理（１バッチ）で１００枚のガラス素板１０を処理できる。

研磨パッドを介して定盤２、３に挟まれているキャリア５は、複数のガラス素板１０を保持した状態で、自転しながら定盤２，３の回転中心に対して下定盤３と同じ方向に公転する。なお、円盤状の上定盤２と円盤状の下定盤３とは、別駆動で動作することができる。このように動作している研磨装置１において、研磨液７（スラリー液）を上定盤２とガラス素板１０との間、及び下定盤３とガラス素板１０との間、夫々に供給することでガラス素板１０の粗研磨を行うことができる。

研磨液供給部１ｂは、液貯留部１１と液回収部１２とを備えている。液貯留部１１は、液貯留部本体１１ａと、液貯留部本体１１ａから装置本体部１ａに延ばされた吐出口１１ｅを有する液供給管１１ｂとを備えている。

液回収部１２は、液回収部本体１２ａと、液回収部本体１２ａから装置本体部１ａに延ばされた液回収管１２ｂと、液回収部本体１２ａから研磨液供給部１ｂに延ばされた液戻し管１２ｃとを備えている。

そして、液貯留部本体１１ａに入れられた研磨液７は、液供給管１１ｂの吐出口１１ｅから装置本体部１ａに供給され、装置本体部１ａから液回収管１２ｂを介して液回収部本体１２ａに回収される。

また、回収された研磨液７は、液戻し管１２ｃを介して液貯留部１１に戻され、再度、装置本体部１ａに供給可能とされている。

ここで用いる研磨液７は、研磨剤を水に分散させた状態の液体、すなわち、スラリー液である。そして、この研磨剤としては、上述したように、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であるものを用いる。

そうすることによって、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。

このことは、以下のことによると考えられる。

まず、ガラス基板の原料であるガラス素板として、上記のようなガラス組成のものを用いることによって、後述する化学強化工程により、強化層が好適に形成されると考えられる。具体的には、ガラス素板のアルカリ成分であるＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏのうち、Ｎａ_２Ｏの含有量が多く、このＮａ_２Ｏのナトリウムイオンが、化学強化処理液に含まれるカリウムイオンに交換されやすいためと考えられる。

次に、化学強化工程の前に行われる研磨工程において用いられる、この研磨剤が、ＣｅＯ_２の含有量が多く、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。ＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤を用いると、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができる理由としては、以下のような理由によると考えられる。まず、研磨の際にガラス素板の表面に圧力が加わった状態で、ガラス素板とＣｅＯ_２とが接触すると、ガラス素板の表面で主な組成であるＳｉ−Ｏの結合が、Ｃｅ−Ｏの結合に置き換わると考えられる。そして、この結合は、容易に分解するが、Ｓｉとの結合が再度形成されにくいと考えられる。よって、ＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤を用いると、研磨速度を高め、研磨後のガラス素板の平滑性を充分に高めることができると考えられる。

そして、このようなＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤であって、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、平滑性を充分に高めることができるだけではなく、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着が抑制されると考えられる。このようなアルカリ土類金属の付着が抑制されたガラス素板に対して、化学強化工程を施すことによって、均一な化学強化がなされると考えられる。

なお、前記研磨剤を水に分散させた状態の研磨液を用いて研磨する際、前記水にアルカリ土類金属が含有されていても、アルカリ土類金属が溶解しているため、ガラス素板の表面に付着しにくく、研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が、ガラス素板の表面に付着しやすいと考えられる。よって、アルカリ土類金属の少ない研磨剤を用いることによって、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着を充分に抑制できると考えられる。

これらのことから、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。さらに、この製造方法によれば、研磨速度が充分に高く、平滑性の充分に高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。

また、研磨剤に含有する希土類酸化物の含有量に対するＣｅＯ_２の含有量の比率が、高ければ高いほど好ましい。すなわち、研磨剤に含有する希土類酸化物が、全てＣｅＯ_２であることが好ましい。このことは、ＣｅＯ_２がガラス素板の研磨性に最も影響することによると考えられる。一方、研磨剤に含有する希土類酸化物の含有量に対するＣｅＯ_２の含有量の比率が高すぎると、単離精製にコストがかかりすぎる傾向がある。すわなち、研磨剤に含有する希土類酸化物の含有量に対するＣｅＯ_２の含有量の比率が高すぎると、ＣｅＯ_２が多く含まれることによって発揮される効果が飽和し、コストのみが高くなる傾向がある。このことから、前記希土類酸化物の含有量に対するＣｅＯ_２の含有量の上限値は、９９．９９９９質量％であることが好ましい。

また、前記研磨剤全量に対するアルカリ土類金属の含有量の比率は、低ければ低いほど好ましい。前記研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が少なければ、アルカリ土類金属による化学強化工程の阻害が抑制されることによると考えられる。そして、本実施形態においては、アルカリ土類金属の含有量は、低ければ低いほど好ましく、前記研磨剤全量に対して、１０ｐｐｍ以下であれば、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造することができることを見出したものである。

さらに、前記研磨剤は、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９．９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して５ｐｐｍ以下であることが好ましい。そうすることによって、耐衝撃性により優れた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができると考えられる。このことは、研磨性を高めるＣｅＯ_２の含有量が多く、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の含有量が少ないことによると考えられる。

また、ＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨剤全量に対して、９０質量％以上であることが好ましい。そうすることによって、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。このことは、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の含有量が少なく、さらに、研磨性を高めるＣｅＯ_２の含有量が、研磨剤に含有される希土類酸化物に対して単に多いだけではなく、研磨剤全量に対しても多いことによると考えられる。

なお、前記研磨剤は、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であって、さらに、ＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨剤全量に対して、９０質量％以上であることが好ましいものである。よって、この研磨剤は、希土類酸化物としては、ＣｅＯ_２がほとんどで、そのＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨剤全量に対して、９０質量％以上であることが好ましいものである。そして、アルカリ土類金属の含有量が、非常に少ないものである。また、前記研磨剤の、ＣｅＯ_２等の希土類酸化物やアルカリ土類金属以外の成分は、情報記録媒体用ガラス基板の製造に用いられる一般的な研磨剤に含まれているものが含まれていてもよい。すなわち、前記研磨剤は、上記のように、ＣｅＯ_２の含有量が多く、アルカリ土類金属の含有量が少ないこと以外、情報記録媒体用ガラス基板の製造に用いられる一般的な研磨剤と同様のものを用いることができる。

また、前記研磨液７は、前記研磨剤を水に分散させた状態のものであり、ＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨液全量に対して、３〜１５質量％であることが好ましい。そうすることによって、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。このことは、まず、ＣｅＯ_２の含有量が、研磨液としては高いものであるので、研磨速度をより高めることができ、さらに、平滑性のより高いガラス基板を得ることができると考えられる。また、前記研磨剤を水に分散させた状態の研磨液の場合、上述したように、前記水にアルカリ土類金属が含有されていても、アルカリ土類金属が溶解しているため、ガラス素板の表面に付着しにくく、研磨剤に含まれるアルカリ土類金属が、ガラス素板の表面に付着しやすいと考えられる。よって、前記研磨剤として、アルカリ土類金属の少ないものを用いることによって、研磨後のガラス素板に対するアルカリ土類金属の付着を充分に抑制できると考えられる。

また、前記研磨剤が、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値が３．５μｍ以下であり、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における累積５０体積％径Ｄ５０が０．４〜１．６μｍであることが好ましい。

前記研磨剤の粒径が小さすぎると、研磨速度が低下する傾向がある。また、前記研磨剤の粒径が大きすぎると、研磨によってガラス素板上に形成されうる傷が発生しやすくなる。よって、前記研磨剤として、上記のような粒径の研磨剤を用いることによって、高い研磨速度を確保しながら、研磨による傷の発生を抑制できることによると考えられる。このことにより、耐衝撃性に優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造でき、さらに、研磨速度をより高めることができ、平滑性のより高い情報記録媒体用ガラス基板を製造することができる。

なお、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値とは、レーザ回折式粒度分布測定装置にて測定して得られる粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求め、その累積カーブの最大値となる点の粒子径を意味する。また、Ｄ５０とは、レーザ回折式粒度分布測定装置にて測定して得られる粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求め、その累積カーブが５０％となる点の粒子径を意味する。

また、前記研磨液７としては、粗研磨工程では、フッ素含有量が５質量％以下であることが好ましい。

前記粗研磨工程による粗研磨後のガラス素板は、洗浄工程によって洗浄することが好ましい。洗浄工程としては、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のような洗浄工程が挙げられる。

まず、ｐＨ１３以上のアルカリ洗剤を用いて、ガラス素板の洗浄を行い、ガラス素板にリンスを行う。次に、ｐＨ１以下の酸系洗剤を用いて、ガラス素板の洗浄を行い、ガラス素板にリンスを行う。最後に、フッ化水素酸（ＨＦ）溶液を用いて、ガラス素板の洗浄を行う。酸化セリウムに関しては、アルカリ洗浄、酸洗浄、ＨＦ洗浄の順で洗浄を行うことが最も効率的である。これは、まずアルカリ洗剤で研磨材を分散除去し、次に酸洗剤で研磨材を溶解除去し、最後に、ＨＦによってガラス素板をエッチングし、ガラス素板に深く刺さっている研磨材を除去するのである。

前記洗浄工程は、アルカリ洗浄、酸洗浄、ＨＦ洗浄において、それぞれ別の槽で行うことが好ましい。これらの洗浄を単一の槽で行った場合には、効率的な洗浄ができない場合があるからである。特に、酸洗剤とＨＦを同一槽に入れた場合、ＨＦのエッチング速度は、研磨材の多い場所で低下するため、基板内を均一にエッチングできなくなる傾向があるからである。また、各洗浄の後にリンス槽を用いることが好ましい。これらの洗剤には、場合によって界面活性剤、分散材、キレート剤、還元材などを添加しても良い。また、各洗浄槽には、超音波を印加し、それぞれの洗剤には脱気水を使用することが好ましい。

また、他の方法としては、まず、ＨＦが１質量％、硫酸が３質量％の洗浄液にガラス素板を浸漬させる。その際、その洗浄液に、８０ｋＨｚの超音波振動を印加させる。その後、ガラス素板を取り出す。そして、取り出したガラス素板を中性洗剤液に浸漬させる。その際、その中性洗剤液に、１２０ｋＨｚの超音波振動を印加させる。最後に、ガラス素板を取り出し、純水でリンスを行い、ＩＰＡ乾燥させる。

また、前記洗浄工程後のガラス素板は、その表面に残存したアルカリ土類金属が、１０ｎｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましく、５ｎｇ／ｃｍ^２以下であることがより好ましい。そうすることによって、耐衝撃性により優れた情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。このことは、化学強化工程を施すガラス素板の表面に、化学強化工程を阻害しうるアルカリ土類金属の付着量が少ないことによると考えられる。よって、化学強化がガラス素板全面に均一に起こり、耐衝撃性により優れた情報記録媒体用ガラス基板を得ることができると考えられる。すなわち、前記洗浄工程後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が多すぎると、化学強化工程が好適に行われずに、得られたガラス基板の耐衝撃性を充分に高めることができない場合がある。

また、前記洗浄工程後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属は、少なければ少ないほど好ましいものである。このことは、前記化学強化工程の前に、前記研磨工程で研磨されたガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が、化学強化工程を阻害し、均一な化学強化を阻害すると考えられるからである。そして、本実施形態においては、前記洗浄工程後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が、少なければ少ないほど好ましく、その量１０ｎｇ／ｃｍ^２以下であれば、耐衝撃性により優れた情報記録媒体用ガラス基板を製造することができることを見出したものである。

また、この粗研磨後のガラス素板の洗浄は、ガラス素板表面の酸化セリウム量が０．１２５ｎｇ／ｃｍ^２以下となるように行なわれる。ガラス素板表面の酸化セリウム量が多すぎると、後述する精密研磨工程による精密研磨後のガラス素板の平坦度を良好にできない傾向がある。

化学強化工程は、ガラス素板の表面を、化学強化処理液を用いて強化する工程である。そして、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における化学強化工程であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ガラス素板を化学強化処理液に浸漬させる工程等が挙げられる。そうすることによって、ガラス素板の表面、例えば、ガラス素板表面から５μｍの領域に化学強化層を形成することができる。そして、化学強化層を形成することで耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等を向上させることができる。

より詳しくは、化学強化工程は、加熱された化学強化処理液にガラス素板を浸漬させることによって、ガラス素板に含まれるリチウムイオンやナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンをそれよりイオン半径の大きなカリウムイオン等のアルカリ金属イオンに置換するイオン交換法によって行われる。イオン半径の違いによって生じる歪みにより、イオン交換された領域に圧縮応力が発生し、ガラス素板の表面が強化される。

本実施形態では、ガラス基板の原料であるガラス素板として、上記のようなガラス組成のものを用いることによって、この化学強化工程により、強化層が好適に形成されると考えられる。具体的には、ガラス素板のアルカリ成分であるＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏのうち、Ｎａ_２Ｏの含有量が多く、このＮａ_２Ｏのナトリウムイオンが、化学強化処理液に含まれるカリウムイオンに交換されやすいためと考えられる。さらに、化学強化工程を施す前の研磨工程、ここでは粗研磨工程で用いる研磨剤が、上記のような組成の研磨剤であるので、ガラス素板の表面に付着しているアルカリ土類金属の量が少なく、化学強化が均一になされると考えられる。よって、本実施形態のように、好適な化学強化がなされたガラス素板に、精密研磨工程を行うことによって、耐衝撃性に優れたガラス基板を製造することができる。

化学強化処理液としては、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における化学強化工程で用いられる化学強化処理液であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、カリウムイオンを含む溶融液、及びカリウムイオンやナトリウムイオンを含む溶融液等が挙げられる。これらの溶融液としては、例えば、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸ナトリウム等を溶融させて得られた溶融液等が挙げられる。この中でも、硝酸カリウムを単独で溶融させて得られた溶融液や、硝酸カリウムを溶融させて得られた溶融液と硝酸ナトリウムを溶融させて得られた溶融液とを組み合わせて用いることが、融点が低く、ガラス素板の変形を防止する観点から好ましく、硝酸カリウムを溶融させて得られた溶融液と硝酸ナトリウムを溶融させて得られた溶融液との混合溶融液がより好ましい。その際、硝酸カリウムを溶融させて得られた溶融液と硝酸ナトリウムを溶融させて得られた溶融液とを、ほぼ同量づつの混合させた混合液であることが好ましい。

次に、精密研磨工程について説明する。

精密研磨工程は、上述した粗研磨工程で得られた平坦平滑な主表面を維持しつつ、例えば主表面の表面粗さの最大高さ（Ｒｍａｘ）が６ｎｍ程度以下である平滑な鏡面に仕上げる鏡面研磨処理である。この精密研磨工程は、例えば上記粗研磨工程で使用したものと同様の研磨装置を用い、研磨パッドを硬質研磨パッドから軟質研磨パッドに取り替えて行なわれる。

また、精密研磨工程で用いる研磨剤としては、粗研磨工程で用いた研磨剤より、研磨性が低くても、傷の発生がより少なくなる研磨剤が用いられる。具体的には、例えば、粗研磨工程で用いた研磨剤より、粒子径が低いシリカ系の砥粒（コロイダルシリカ）を含む研磨剤等が挙げられる。このシリカ系の砥粒の平均粒子径としては、２０ｎｍ程度であることが好ましい。そして、本実施形態では、このコロイダルシリカを含む研磨剤が用いられる。

そして、前記研磨剤を含む研磨液（スラリー液）をガラス素板に供給し、研磨パッドとガラス素板とを相対的に摺動させて、ガラス素板の表面を鏡面研磨する。なお、スラリー液は、例えば、上記研磨装置１の研磨液供給部１ｂによって循環使用してもよい。

前記最終洗浄工程は、研磨されたガラス素板の表面から研磨剤を除去するように洗浄する工程である。具体的には、精密研磨工程を終えたガラス素板に対して、例えば、下記のように行う工程等が挙げられる。

まず、精密研磨工程を終えたガラス素板を乾燥（自然乾燥を含む）させることなく、水中で保管し、湿潤状態のまま次の洗浄工程へ搬送する。研磨残渣が残った状態のままガラス素板を乾燥させてしまうと、洗浄処理により研磨材（コロイダルシリカ）を除去することが困難になる場合があるからである。ここでの洗浄は、鏡面仕上げされたガラス素板の表面をあらすことなく、研磨材を除去することが求められる。

そして、最終洗浄工程で用いる洗浄液としては、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法における最終洗浄工程で用いられる洗浄液であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、エッチング作用やリーチング作用を有せず、精密研磨工程で用いた研磨剤、例えば、シリカ系の研磨剤に対して選択的溶解性能を備えるように組成された洗浄液が好ましい。すなわち、ガラスをエッチングする要因であるフッ化水素酸（ＨＦ）やケイフッ酸（Ｈ_２ＳｉＦ_６）等を含まない組成を洗浄液として選定することが好ましい。また、例えば、洗浄液がガラス素板に対してエッチング作用やリーチング作用を有している場合、折角、鏡面仕上げしたガラス表面があらされてしまい、梨子地状の仕上げ表面となってしまうおそれがある。梨子地状の仕上げ表面では、磁気ヘッドの浮上量を十分に低減させることができないと考えられる。よって、エッチング作用やリーチング作用を有せず、精密研磨工程で用いた研磨剤に対して選択的溶解性能を備えるように組成された洗浄液が好ましい。この最終洗浄工程を経て、情報記録媒体用ガラス基板が製造される。

なお、上記実施形態では、化学強化工程を、粗研磨工程よりも後であって精密研磨工程よりも前に行なっているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。化学強化工程を、精密研磨工程の後に行ってもよい。その際、化学強化工程の前に行う精密研磨工程で用いる研磨剤として、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であるものを用いる必要がある。

上記のようにして得られた情報記録媒体用ガラス基板は、耐衝撃性に優れたものである。さらに、ＣｅＯ_２の含有量が多い研磨剤で研磨しているので、上記の研磨工程は、研磨速度が充分に高く、得られたガラス基板に傷の発生等が少なく、平滑性の高いものである。

そして、上記実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体について説明する。

図３は、本実施形態に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体の一例である磁気ディスクを示す一部断面斜視図である。この磁気ディスクＤは、円形の情報記録媒体用ガラス基板１０１の主表面に形成された磁性膜１０２を備えている。磁性膜１０２の形成には、公知の常套手段による形成方法が用いられる。例えば、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を情報記録媒体用ガラス基板１０１上にスピンコートすることによって磁性膜１０２を形成する形成方法（スピンコート法）や、情報記録媒体用ガラス基板１０１上にスパッタリングによって磁性膜１０２を形成する形成方法（スパッタリング法）や、情報記録媒体用ガラス基板１０１上に無電解めっきによって磁性膜１０２を形成する形成方法（無電解めっき法）等が挙げられる。磁性膜１０２の膜厚は、スピンコート法による場合では、約０．３〜１．２μｍ程度であり、スパッタリング法による場合では、約０．０４〜０．０８μｍ程度であり、無電解めっき法による場合では、約０．０５〜０．１μｍ程度である。薄膜化および高密度化の観点から、スパッタリング法による膜形成が好ましく、また、無電解めっき法による膜形成が好ましい。

磁性膜１０２に用いる磁性材料は、公知の任意の材料を用いることができ、特に限定されない。磁性材料は、例えば、高い保持力を得るために結晶異方性の高いＣｏを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金等が好ましい。より具体的には、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ等が挙げられる。磁性膜１０２は、ノイズの低減を図るために、非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ等）で分割された多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＰｔＴａ等）であってもよい。磁性膜１０２に用いる磁性材料は、上記磁性材料の他、フェライト系や鉄−希土類系であってもよく、また、ＳｉＯ_２、ＢＮ等からなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子を分散した構造のグラニュラー等であってもよい。また、磁性膜１０２への記録には、内面型および垂直型のいずれかの記録形式が用いられてよい。

また、磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁性膜１０２の表面には、潤滑剤が薄くコーティングされてもよい。潤滑剤として、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。

さらに必要により磁性膜１０２に対し下地層や保護層が設けられてもよい。磁気ディスクＤにおける下地層は、磁性膜１０２に応じて適宜に選択される。下地層の材料として、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉ等の非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。例えば、Ｃｏを主成分とする磁性膜１０２の場合には、下地層の材料は、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。また、下地層は、単層とは限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造であってもよい。このような複数層構造の下地層は、例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層が挙げられる。磁性膜１０２の摩耗や腐食を防止する保護層として、例えば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層等が挙げられる。これら保護層は、下地層および磁性膜１０２と共にインライン型スパッタ装置で連続して形成することができる。また、これら保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一または異種の層からなる複数層構成であってもよい。なお、上記保護層上に、あるいは、上記保護層に代えて、他の保護層が形成されてもよい。例えば、上記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にＳｉＯ_２層が形成されてもよい。このようなＳｉＯ_２層は、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成することによって形成される。

このような本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板１０１を基体とした磁気記録媒体は、情報記録媒体用ガラス基板１０１が上述した組成により形成されるので、情報の記録再生を長期に亘り高い信頼性で行うことができる。

なお、上述では、本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板１０１を磁気記録媒体に用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本実施形態における情報記録媒体用ガラス基板１０１は、光磁気ディスクや光ディスク等にも用いることが可能である。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

まず、表１に示すガラス組成（質量％）のガラス素板を３種類、表２に示す研磨剤を７種類用意した。なお、研磨剤の組成は、ＣｅＯ_２等の希土類酸化物やアルカリ土類金属以外の成分は、情報記録媒体用ガラス基板の製造に用いられる一般的な研磨剤に含まれているものが含まれている。すなわち、ＣｅＯ_２等の希土類酸化物やアルカリ土類金属の含有量を代えたこと以外、情報記録媒体用ガラス基板の製造に用いられる一般的な研磨剤と同様である。

また、表１において、「−」は、不可避的に混入されるものを除けば、含有されていないことを示す。そして、研磨剤の含有成分は、以下のように測定した。まず、研磨剤を硫酸で完全に溶解させた。その溶液に含有されている各元素量を、誘導結合プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、セイコーインスツル株式会社製のＳＰＳ３５２０ＵＶ）を用いて測定した。その結果を表２に示す。そして、表２において、「−」は、前記の方法で測定した結果、検出されなかったことを示す。

（実施例１）
表１に示すガラス素板１を用い、公知の方法により、円盤加工工程、ラッピング工程を施した。

そして、表２に示す研磨剤１を用いたこと以外、公知の方法と同様の粗研磨工程を施した。

その後、公知の方法により、洗浄工程を施した。

具体的には、まず、ＨＦが１質量％、硫酸が３質量％の洗浄液にガラス素板を、６分間浸漬させた。その際、その洗浄液に、８０ｋＨｚの超音波振動を印加させた。その後、ガラス素板を取り出した。そして、取り出したガラス素板を中性洗剤液に、６分間浸漬させた。その際、その中性洗剤液に、１２０ｋＨｚの超音波振動を印加させた。最後に、ガラス素板を取り出し、純水でリンスを行い、ＩＰＡ乾燥させた。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、８ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

このイオンコンタミネーションは、以下のようにして測定した。

まず、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板を、１８ＭΩ・ｃｍ以上の超純水（２０℃）２０ｍｌに浸漬させ、１０分間静置した。このとき、攪拌等は行わず、また、静置中は、容器の蓋を閉め、さらに、クラス１００の部屋で作業を行った。１０分間の静置後、ガラス素板のみを取り出した、そして、ガラス素板を浸漬させていた超純水をイオンクロマトグラフ（ダイオネクス社製のＩＣＳ−２１００）を用いて、含有されるアルカリ土類金属の量を測定した。そして、測定されたアルカリ土類金属の量から、洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）の量を算出した。

その後、公知の方法により、化学強化工程、精密研磨工程（２次研磨工程）、及び最終洗浄工程を施した。

なお、化学強化工程としては、具体的には、まず、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムとを溶融させた混合溶融液を用意した。なお、この混合溶融液は、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムとの混合比が質量比で６：４となるように混合させたものである。そして、この混合溶融液を、４００℃まで加熱して、その加熱した混合溶融液に、洗浄したガラス素板を、６０分間浸漬させた。

（実施例２）
粗研磨工程において、表２に示す研磨剤２を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、３ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（実施例３）
粗研磨工程において、表２に示す研磨剤３を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、９ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（実施例４）
粗研磨工程において、表２に示す研磨剤４を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、２ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（実施例５）
洗浄工程において、ＨＦが１質量％、硫酸が３質量％の洗浄液にガラス素板を浸漬させる時間を半分、具体的には、３分間に変更したこと以外、実施例４と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、５ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（実施例６）
ガラス素板として、表１に示すガラス素板２に変更したこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、８ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（実施例７）
ガラス素板として、表１に示すガラス素板２に変更したこと以外、実施例４と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、５ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（比較例１）
ガラス素板として、表１に示すガラス素板３に変更したこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、８ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（比較例２）
ガラス素板として、表１に示すガラス素板３に変更し、さらに、粗研磨工程において、表２に示す研磨剤５を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、７ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（比較例３）
粗研磨工程において、表２に示す研磨剤６を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、１９ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（比較例４）
ガラス素板として、表１に示すガラス素板３に変更したこと以外、比較例３と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、２５ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（比較例５）
粗研磨工程において、表２に示す研磨剤７を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、５３ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

（比較例６）
粗研磨工程において、表２に示す研磨剤５を用いたこと以外、実施例１と同様である。

なお、前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属（イオンコンタミネーション）は、表３に示すように、１０ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。

上記各製造方法により得られた情報記録媒体用ガラス基板を、以下のように評価した。

（割れ試験）
まず、得られた情報記録媒体用ガラス基板の表面上に、公知の方法により磁性膜を形成することによって磁気ディスクを製造した。そして、その磁気ディスクを備えたハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）を製造した。

そして、得られたＨＤＤに対して１０００Ｇの衝撃が与えられるように、前記ＨＤＤを落下させた。その際、ＨＤＤに備えられた磁気ディスクが割れたか否かを目視で確認した。なお、１Ｇは、約９．８０６６５ｍ／ｓ^２である。

この落下試験を、５回行い、磁気ディスクが割れた回数が、０回であれば、「◎」と評価し、１回又は２回であれば、「○」と評価し、３回以上であれば、「×」と評価した。

この結果を、用いたガラス素板や研磨剤、イオンコンタミネーションの量とともに、表３に示す。

表３からわかるように、ガラス素板として、そのガラス組成が、ＳｉＯ_２が６０〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１２〜１７質量％、Ｂ_２Ｏ_３が０〜３質量％（ただし、０を含む）、Ｌｉ_２Ｏが１〜６質量％、Ｎａ_２Ｏが１０〜１３質量％、Ｋ_２Ｏが０．２〜１．１質量％、ＺｒＯ_２が０〜５質量％（ただし、０を含む）、ＣｅＯ_２が０〜２質量％（ただし、０を含む）、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計が７２〜８５質量％、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計が１１．２〜１７．５質量％、ＭｇＯとＣａＯとＢａＯとＳｒＯとＺｎＯとの合計が１〜５質量％であるものを用い、化学強化工程の前に行う粗研磨工程で用いる研磨剤として、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であるものを用いた場合（実施例１〜７）は、ガラス素板として、上記範囲を満たさないものを用いた場合（比較例１，２，４）や、研磨剤として上記範囲を満たないものを用いた場合（比較例２〜６）と比較して、割れ試験での割れの発生が抑制されたことがわかった。このことから、実施例１〜７に係る製造方法によれば、耐衝撃性に優れたガラス基板が得られることがわかった。

さらに、実施例１〜７に係る製造方法によれば、イオンコンタミネーション量が１０ｎｇ／ｃｍ^２以下であった。そして、イオンコンタミネーション量が５ｎｇ／ｃｍ^２以下である場合（実施例２，４，５，７）は、５ｎｇ／ｃｍ^２を超える場合（実施例１，３，６）と比較して、割れ試験での割れの発生がより抑制されたことがわかった。このことから、イオンコンタミネーション量が５ｎｇ／ｃｍ^２以下であれば、耐衝撃性により優れたガラス基板が得られることがわかった。

１ 研磨装置
１０ ガラス素板
１０１ 情報記録媒体用ガラス基板
１０２ 磁性膜

Claims (5)

1. ガラス素板の表面を、研磨剤を用いて研磨する粗研磨工程と、
   前記粗研磨工程の後に、研磨されたガラス素板の表面を、化学強化処理液を用いて強化する化学強化工程と、
   前記化学強化工程の後に、研磨剤として、シリカ系の砥粒を含む研磨剤を用いて、強化されたガラス素板を研磨する精密研磨工程とを備え、
   前記ガラス素板として、そのガラス組成が、ＳｉＯ_２が６０〜７０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１２〜１７質量％、Ｂ_２Ｏ_３が０〜３質量％（ただし、０を含む）、Ｌｉ_２Ｏが１〜６質量％、Ｎａ_２Ｏが１０〜１３質量％、Ｋ_２Ｏが０．２〜１．１質量％、ＺｒＯ_２が０〜５質量％（ただし、０を含む）、ＣｅＯ_２が０〜２質量％（ただし、０を含む）、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との合計が７２〜８５質量％、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合計が１１．２〜１７．５質量％、ＭｇＯとＣａＯとＢａＯとＳｒＯとＺｎＯとの合計が１〜５質量％であるものを用い、
   前記化学強化工程の前に行う前記粗研磨工程のうち、少なくとも最後に行う研磨で用いる研磨剤として、希土類酸化物を含み、ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して１０ｐｐｍ以下であるものを用いる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。
2. ＣｅＯ_２の含有量が、前記希土類酸化物の含有量に対して９９．９９〜９９．９９９９質量％であり、アルカリ土類金属の含有量が、前記研磨剤全量に対して５ｐｐｍ以下である請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. ＣｅＯ_２の含有量が、前記研磨剤全量に対して、９０質量％以上であるものを用いる請求項１又は請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記化学強化工程の前に、前記粗研磨工程で研磨されたガラス素板を洗浄する洗浄工程を備え、
   前記洗浄工程で洗浄した後のガラス素板の表面に残存したアルカリ土類金属が、１０ｎｇ／ｃｍ^２以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記研磨剤が、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における最大値が３．５μｍ以下であり、レーザ回折散乱法で測定された粒度分布における累積５０体積％径Ｄ５０が０．４〜１．６μｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

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