JP5703430B2 - 磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク - Google Patents

Description

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクに関する。

今日、パーソナルコンピュータ、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）記録装置等には、データ記録のためにハードディスク装置(ＨＤＤ：Hard Disk Drive)が内蔵されている。特に、ノート型パーソナルコンピュータ等の可搬性を前提とした機器に用いられるハードディスク装置では、ガラス基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられ、磁気ディスクの面上を僅かに浮上させた磁気ヘッドで磁性層に磁気記録情報が記録され、あるいは読み取られる。この磁気ディスクの基板として、金属基板（アルミニウム基板）等に比べて塑性変形し難い性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられる。

また、ハードディスク装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。例えば、磁性層における磁化方向を基板の面に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式を用いて、磁気記録情報エリアの微細化が行われている。これにより、１枚のディスク基板における記憶容量を増大させることができる。このようなディスク基板においては、磁性層の磁化方向が基板面に対して略垂直方向に向くように、基板表面を出来る限り平らにして磁性粒の成長方向を垂直方向に揃えることが好ましい。
さらに、記憶容量の一層の増大化のために、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height)機構を搭載した磁気ヘッドを用いて磁気記録面からの浮上距離を極めて短くすることにより、磁気ヘッドの記録再生素子と磁気ディスクの磁気記録層との間の磁気的スペーシングを低減して情報の記録再生の精度をより高める（Ｓ／Ｎ比を向上させる）ことも行われている。この場合においても、磁気ヘッドによる磁気記録情報の読み書きを長期に亘って安定して行うために、磁気ディスクの基板の表面凹凸は可能な限り小さくすることが求められる。

磁気ディスクには、磁気ヘッドをデータトラックに位置決めするために用いられるサーボ情報が記録されている。従来、磁気ディスクの外周側の端面（以下、外周端面ともいう）の真円度を低減させると、磁気ヘッドの浮上が安定して、サーボ情報の読み取りが良好に行われ、磁気ヘッドによる読み書きが安定すること知られている。例えば、特許文献１に記載の技術では、外周端面の真円度が４μｍ以下である磁気ディスク用ガラス基板が開示されている。このガラス基板によれば、外周端面の真円度を低減することで、ＬＵＬ（load unload）試験耐久性が向上する、とされている。

特開２００８−２１７９１８号公報

ところで近年、エネルギーアシスト磁気記録技術やシングル・ライト（Shingle writing）技術などの要素技術の進展によって、５００ｋＴＰＩ以上の極めて高いトラック記録密度を備えた磁気ディスクが実用化されつつある。しかし、このような極めて高いトラック記録密度を備えた磁気ディスクをスピンドルに組み込んでＨＤＤを組み立てたところ、中心の円孔（以下、適宜「内孔」という。）の真円度が十分に低い（小さい）磁気ディスク（例えば、内孔の真円度が１．５μｍ以下の磁気ディスク）を使用したときであっても、磁気ディスクの高速回転時にフラッタリング（磁気ディスクの回転によって磁気ディスクが振動する（ばたつく）現象）のレベルが大きくなる場合があることがわかった。

そこで、本発明は、高速回転時の磁気ディスクのフラッタリングを改善することを可能とする磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスクを提供することを目的とする。

上記課題に対して発明者らは、ＨＤＤにおいてフラッタリングのレベルが大きい磁気ディスクについて、板厚のばらつきや、主表面の粗さや微小うねり（Micro Waviness）を調べてみたが、特に異常は認められなかった。

発明者らは、フラッタリングのレベルが大きくなった原因を以下のように推定している。
特にエネルギーアシスト磁気記録技術を採用した磁気ディスクでは、高密度記録化のために磁性粒子の粒径を小さくする一方で、粒径が小さくしたことに起因した熱揺らぎによる磁気特性の劣化を抑制するために、いわゆる高Ｋｕ磁性材料（Ｆｅ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｐｔ系等の磁気異方性エネルギーが高い磁性材料）が採用されている。この高Ｋｕ磁性材料は、高Ｋｕを実現するために特定の結晶配向状態を得る必要があり、そのため、高温での成膜、あるいは成膜後に高温で熱処理を行う必要がある。これらの高Ｋｕ磁性材料からなる磁気記録層を形成するためには、ガラス基板には上記高温処理に耐え得る高い耐熱性、即ち高いガラス転移温度（例えば摂氏６００〜７００度以上）を有することが求められる。そして、エネルギーアシスト磁気記録技術を採用した磁気ディスク用ガラス基板には、高い耐熱性を持たせるために従来よりも線膨張係数（Coefficient of Thermal Expansion；ＣＴＥ）が小さいガラス材料が用いられる場合がある。線膨張係数を小さくすることで、熱処理時のガラス基板の伸びを抑制することができるので、熱処理時に基板を保持する保持部材によるディスクの変形や割れ、保持部材からのディスク落下等のリスクを低減することが可能となる。

しかし、従来の磁気ディスク用ガラス基板のガラス材料の線膨張係数はスピンドル材料の線膨張係数に近づけるため比較的大きな値（例えば９０×１０^−７から１００×１０^−７［Ｋ^−１］など）であるところ、従来よりも線膨張係数が小さいガラス材料を用いて磁気ディスク用ガラス基板を作製した場合には、磁気ディスク用ガラス基板とスピンドルの材料の線膨張係数の差が従来よりも大きくなる。両者の線膨張係数の差が大きくなると、ＨＤＤを組み立てた後にそのＨＤＤに対してヒートサイクル試験等を行うことでＨＤＤが高い雰囲気温度下に置かれた場合に、スピンドルがガラス基板に対して相対的により大きく膨張して磁気ディスクの内孔に対して局所的に強く当接して、磁気ディスクを僅かに歪ませたと考えられる。つまり、従来の基準で磁気ディスクの内孔の真円度を十分に良好にした場合であっても、内孔の３次元形状の精度が高くない場合には、局所的にスピンドルが磁気ディスクの内孔に強く当接して応力が掛かり、それによって磁気ディスクを僅かに歪ませた（撓ませた）と考えられる。
なお従来は、ガラス基板の板厚よりも長い板状のプローブをガラス基板の主表面に対して垂直方向に内孔に挿入し、内孔を周方向に走査することで内孔の真円度を測定していた。このとき、プローブは、板厚方向において最も基板の中心側へ突出した位置で接する。したがって、真円度測定の基礎となる内孔の輪郭線には、内孔の板厚方向の形状とは無関係に、基板の中心方向に最も突出した形状が反映されることになる。そのため、従来の真円度の測定方法では、内孔の側壁面の板厚方向での３次元形状を評価する指標とはなり得なかった。つまり、従来の真円度の測定方法で磁気ディスクの内孔の真円度を十分に良好にした場合であっても、内孔の３次元形状の精度が高くない場合が生じうる。
上述した磁気ディスクの僅かな歪みであっても、この僅かな歪みに起因して高速回転させたときにフラッタリングのレベルが大きくなる。フラッタリングのレベルの増大は、ＨＤＤのデータトラックの位置決め精度を悪化させる等の問題を生じさせると考えられる。特に高ＴＰＩのＨＤＤでは、ＨＤＤのデータトラックの位置決め精度に悪影響を及ぼす磁気ディスクの回転時の偏心を抑制するため、スピンドル径と磁気ディスクの内径との遊びは２０μｍ以下と極めて小さくなってきていると考えられており、この少ない遊び量が、上記ＣＴＥの差に起因する、スピンドルの磁気ディスクの内孔に対する局所的な当たりを助長すると考えられる。また、上記基板の歪みに起因するフラッタリングの問題は、１００００ｒｐｍ以上の高速で基板が回転するＨＤＤにおいてより顕著になる。

上記推定に基づき、発明者らはさらに鋭意研究した結果、上記フラッタリングの程度が磁気ディスクの内孔の３次元形状の精度と関連があることを突き止めた。つまり、磁気ディスクの内孔の真円度を十分に高くした場合であっても３次元形状の精度が良好でない場合には、磁気ディスクの内孔側の側壁面で局所的にスピンドルとの当たりが強くなって磁気ディスクを歪ませやすくなり、フラッタリングのレベルが大きくなりやすくなると考えられる。一方、磁気ディスクの内孔の真円度のみならず３次元形状の精度についても良好である場合には、磁気ディスクの内孔側の側壁面の面全体でスピンドルと接触する（つまり、面接触する）ことになるため、磁気ディスクを歪ませ難くなり、フラッタリングのレベルが大きくなり難くなると考えられる。

上述した観点から、本発明の第１の観点は、中心に円孔を有し、一対の主表面と、上記主表面に対して直交している側壁面とを備える磁気ディスク用ガラス基板であって、上記円孔の真円度が１．５μｍ以下であり、上記円孔の側壁面上の板厚方向に２００μｍ間隔で離れた３点の位置における、円周方向の輪郭線からそれぞれ求められる３つの内接円の半径の最大値と最小値との差が３．５μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の第２の観点は、中心に円孔を有し、一対の主表面と、上記主表面に対して直交している側壁面とを備える板厚が０．６３５ｍｍ以下の磁気ディスク用ガラス基板であって、上記円孔の真円度が１．５μｍ以下であり、上記円孔の側壁面上の板厚方向に１００μｍ間隔で離れた３点の位置における、円周方向の輪郭線からそれぞれ求められる３つの内接円の半径の最大値と最小値との差が３．５μｍ以下であることを特徴とする。

上述した磁気ディスク用ガラス基板において、上記円孔の側壁面の表面粗さＲｚは０．２μｍ以下であることが好ましい。

上述した磁気ディスク用ガラス基板は、１００℃から３００℃における平均線膨張係数が６０×１０^−７［Ｋ^−１］以下であることが好ましい。

上述した磁気ディスク用ガラス基板において、上記円孔の側壁面の表面粗さに関し、板厚方向における最大高さをＲｚ（ｔ）とし、円周方向における最大高さをＲｚ（ｃ）とした場合に、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）が１．２以下であることが好ましい。

上述した磁気ディスク用ガラス基板において、前記ガラス基板の中心を基準として周方向に３０度ごとに測定点を設け、前記円孔の側壁面と面取面との間の部分の形状の前記測定点における曲率半径をもとめたときに、隣接する測定点間の前記曲率半径の差が０．０１ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の第３の観点は、上記磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に磁性層を形成したことを特徴とする磁気ディスクである。

実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の外観形状を示す図。 実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の内周側の端部の断面を拡大して示す図。 実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の側壁面の輪郭線の測定方法を説明する図。 実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の側壁面の輪郭線の測定方法を説明する図。 実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の側壁面の輪郭線に基づく内孔の形状評価値の算出方法を説明する図。 図１の内周側の断面の一部を拡大して示す図。 実施形態におけるガラス基板の端部の研磨方法を説明する図。

以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板及びその製造方法について詳細に説明する。

［磁気ディスク用ガラス基板］
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。さらに、アモルファスのアルミノシリケートガラスとすると、表面の粗さなど平滑性を高めやすくより好ましい。

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板に用いられるガラス材料の組成を限定するものではないが、本実施形態のガラス基板は好ましくは、必須成分として、ＳｉＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、ならびに、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる一種以上のアルカリ土類金属酸化物を含み、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下であって、ガラス転移温度が６５０℃以上であるアモルファスのアルミノシリケートガラスであってもよい。
また、酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ_２：４５．６０〜６０％、およびＡｌ_２Ｏ_３：７〜２０％、およびＢ_２Ｏ_３：１．００〜８％未満、およびＰ_２Ｏ_５：０．５０〜７％、およびＴｉＯ_２：１〜１５％、およびＲＯの合計量：５〜３５％（ただしＲはＺｎ及びＭｇ）の各成分を含有し、ＣａＯの含有量が３．００％以下、ＢａＯの含有量が４％以下であり、ＰｂＯ成分、Ａｓ_２Ｏ_３成分およびＳｂ_２Ｏ_３成分およびＣｌ⁻、ＮＯ⁻、ＳＯ^２−、Ｆ⁻成分を含有せず、主結晶相としてＲＡｌ_２Ｏ_４、Ｒ_２ＴｉＯ_４、（ただしＲはＺｎ、Ｍｇから選択される１種類以上）から選ばれる一種以上を含有し、主結晶相の結晶粒径が０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲であり、結晶化度が１５％以下であり、比重が２．９５以下であることを特徴とする結晶化ガラスであってもよい。
このような組成の磁気ディスク用ガラス基板は、Ｔｇが６５０度以上であり耐熱性が高いのでエネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板に好適である。また、線膨張係数（ＣＴＥ）を６０×１０^−７［Ｋ^−１］以下とすることができるので好ましい。なお、この明細書において単に線膨張係数という場合、ガラス基板の温度が１００℃と３００℃における熱膨張率を用いて算出される平均線膨張係数値のことを指す。
上記組成のガラス材料は一例に過ぎない。後述する円孔の形状を満たす限り、ガラス材料自体は磁気ディスク用ガラス基板として用いられうる他の組成であってもよい。

図１Ａに、実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１の外観形状を示す。図１Ａに示すように、本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板１は、その中心に内孔２（円孔）が形成された、ドーナツ型の薄板のガラス基板である。磁気ディスク用ガラス基板１のサイズは問わないが、例えば、公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板として好適である。なお、以下の説明で言及する磁気ディスク用ガラス基板の板厚（０．６３５ｍｍ、０．８ｍｍ等）は公称値であり、実際の測定値はそれよりも僅かに厚く、あるいは薄い場合がある。
図１Ｂは、実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１の内周側の端部の断面を拡大して示す図である。図１Ｂに示すように、磁気ディスク用ガラス基板１は、一対の主表面１ｐと、一対の主表面１ｐに対して直交する方向に沿って配置された側壁面１ｔと、一対の主表面１ｐと側壁面１ｔとの間に配置された一対の面取面１ｃとを有する。図示しないが、磁気ディスク用ガラス基板１の外周側の端部についても同様に、側壁面と面取面が形成されている。なお、面取面は、断面視において円弧状に形成されていてもよい。以下の説明では、側壁面と面取面を総称して端面ともいう。内周側の端面が内周端面であり、外周側の端面が外周端面である。

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１は、ガラス基板の内孔２の真円度が１．５μｍ以下であって、かつ、内孔２の側壁面１ｔにおける板厚方向に２００μｍ間隔で離れた少なくとも３点の位置を含む板厚方向で異なる複数の位置における側壁面１ｔの円周方向の輪郭線をそれぞれ取得したときに、それぞれの輪郭線における内接円のうち、最も小さい内接円の半径と、最も大きな内接円の半径との差が３．５μｍ以下であるように構成されている。なお、内孔２の側壁面１ｔにおける板厚方向に２００μｍ間隔で離れた少なくとも３点の位置を含む板厚方向で異なる複数の位置における側壁面１ｔの円周方向の輪郭線をそれぞれ取得したときの、それぞれの輪郭線における内接円のうち、最も小さい内接円の半径と、最も大きな内接円の半径との差を、以下の説明では「内孔の形状評価値」又は単に「形状評価値」という。磁気ディスク用ガラス基板の内孔の形状評価値が小さいほど、そのガラス基板を磁気ディスクにしてスピンドルに装着させたときに、磁気ディスクの内孔がスピンドルに対して板厚方向で局所的に当接し難くなる、つまり磁気ディスクの内孔の側壁面がスピンドルと面接触しやすくなるため、スピンドルとの接触による磁気ディスクの歪みに対して有利に働く（つまり、歪み難い）と考えられる。
なお、真円度の測定方法は、公知の方法でよい。例えば前述しように、ガラス基板の板厚よりも長い板状のプローブをガラス基板の主表面に対して垂直方向に内孔に挿入し、内孔を周方向に走査することで輪郭線を取得し、この輪郭線の内接円と外接円との半径の差をガラス基板の真円度として算出することができる。

磁気ディスク用ガラス基板の内孔の形状評価値の算出方法について、図２Ａ、図２Ｂ及び図３を参照して説明する。図２Ａ、図２Ｂは実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１の側壁面１ｔの輪郭線の測定方法を説明する図であり、図３は実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１の側壁面１ｔの輪郭線に基づく形状評価値の算出方法を説明する図である。

図２Ａは、図１Ｂと同様に、実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１の内孔２の断面の拡大図である。図２Ａでは、内孔２の側壁面１ｔの輪郭線を測定する複数の位置（つまり、いずれか一方の主表面を基準としたときの板厚方向の測定位置）として、磁気ディスク用ガラス基板１の内孔２の板厚方向の中心位置Ｃと、中心位置Ｃから一方の主表面側に２００μｍ上方の位置Ａと、中心位置Ｃから他方の主表面側に２００μｍ下方の位置Ｂ、の３点を例に挙げている。この位置は、例えば板厚が０．８ｍｍ以上の磁気ディスク用ガラス基板について好適である。なお、板厚が０．６３５ｍｍ以下の場合や、面取り量が大きいことなどによって、上述した測定位置の決定方法による測定位置Ａ及びＣが側壁面上から外れてしまう場合には、板厚方向にそれぞれ１００μｍずつ離してもよい。これらの位置Ａ〜Ｃに触針３をセットして内孔２の輪郭線を取得する。これによって、図２Ｂに示すように、内孔について板厚方向で異なる高さにおける３個の輪郭線Ｐａ〜Ｐｃが得られる。なお、触針３は、板厚方向の複数の位置において測定ができるように、例えば先端の曲率半径がφ０．４ｍｍ以下等の、比較的小径の小穴用測定子を用いることが好ましい。また、図２Ａ、図２Ｂでは３点の測定位置を例示しているが、測定位置の数は３よりも多くても構わない。

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１では、内孔２の真円度が１．５μｍ以下である。また、３個の輪郭線Ｐａ〜Ｐｃの内接円を取得し、３個の内接円のデータ（図３に示す。）を基に、以下のようにして内孔２の形状評価値を測定する。なお、３個の内接円の中心は同じである。
図３を参照すると、先ず３個の輪郭線Ｐａ〜Ｐｃの内接円の半径をもとめる。次いで、３個の輪郭線の内接円の半径のうちの最大値Ｒmaxと最小値Ｒminの差をもとめ、その半径の差を内孔２の形状評価値とする。本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、内孔２の形状評価値が３．５μｍ以下であり、２．５μｍ以下であるとなお良い。

内孔２の（つまり、内周側の）側壁面１ｔの表面粗さは、最大高さＲｚで０．２μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であるとさらに好ましい。また、算術平均粗さＲａで０．０２μｍ以下であることが好ましい。この範囲内とすることで、異物の付着や噛み込みによるサーマルアスペリティ障害の発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のイオンの析出によるコロージョンの発生を防止することができる。また、一対の面取面１ｃの表面粗さについても上記範囲内であると、上記と同様の理由でより好ましい。ここで、Ｒｚとは、JIS B0601:2001で規定される最大高さのことである。Ｒａとは、JIS B0601:2001で規定される算術平均粗さのことである。

また、内孔２の側壁面１ｔの表面粗さに関し、板厚方向における最大高さをＲｚ（ｔ）とし、円周方向における最大高さをＲｚ（ｃ）とした場合に、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）は１．２以下であることが好ましく、１．１以下とするとさらに好ましい。Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）が上記範囲を超えると、量産時に基板毎の前記形状評価値のばらつきが大きくなり易い。上記範囲内とすることで形状評価値のばらつきを小さくすることができる。

なお、表面粗さの値は、例えばレーザ顕微鏡を用いて測定する波長帯域を０．２５μｍから８０μｍに設定して側壁面１ｔを測定し、測定した範囲の中で５０μｍ角の領域を選択して解析して得ることができる。板厚方向や円周方向の表面粗さは、例えば、５０μｍ角の領域について、板厚方向や円周方向の各々の方向に対応する複数の断面から線粗さを測定し、得られたデータの平均値を取ればよい。例えば、５つのデータを取得し、その平均値とすればよい。

次いで、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分の好ましい形状について説明する。
先ず、図４を参照して、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分の形状の曲率半径をもとめる方法について説明する。図４において、Ｒは、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分の形状の曲率を形成する円Ｃ２の半径であって、当該部分の形状の曲率半径である。曲率半径Ｒは、例えば以下のようにしてもとめられる。先ず、面取面１ｃの直線部を延ばした仮想線Ｌ１と、側壁面１ｔの直線部を延ばした仮想線Ｌ２との交点をＰ１とする。次に、交点Ｐ１を通り、且つ、面取面１ｃの直線部に対して垂直に延びる仮想線Ｌ３を設定する。次いで、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分と、仮想線Ｌ３との交点をＰ２とする。また、磁気ディスク用ガラス基板１の断面において、交点Ｐ２を中心として所定の半径（例えば５０μｍ）を有する円Ｃ１を設定する。また、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分と、円Ｃ１の外周との２つの交点をそれぞれＰ３，Ｐ４とする。さらに、３つの交点Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそれぞれを通る円Ｃ２を設定する。
そして、円Ｃ２の半径をもとめることによって、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分の形状の曲率半径Ｒがもとめられる。
なお、側壁面１ｔと一方の主表面１ｐに隣接する面取面１ｃとの間、及び、側壁面１ｔと他方の主表面１ｐに隣接する面取面１ｃとの間の両方の部分の形状の曲率半径について、上述したようにしてもとめることができる。

本実施形態では、磁気ディスク用ガラス基板１の中心を基準として周方向に３０度ごとに測定点を設けている。つまり、測定点の数は１２である。そして、各測定点において、側壁面１ｔと面取面１ｃとの間の部分の形状の曲率半径Ｒをもとめたときに、隣接する測定点間の曲率半径Ｒの差が０．０１ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。これにより、磁気ディスク用ガラス基板１の周方向における内周端面の形状の変化を小さくすることができ、内孔２の形状評価値のばらつきを小さくすることができる。なお、隣接する測定点間の曲率半径Ｒの差が０．００５ｍｍ以下の場合には、内孔２の形状評価値のばらつきをさらに小さくすることができるのでさらに好ましい。

磁気ディスク用ガラス基板１の主表面において、磁気ディスク用ガラス基板１を基にして作製された磁気ディスクをＨＤＤに固定する時に締結部材により締付けられる箇所を含む領域を、クランプ領域という。クランプ領域は、主表面において、円孔の直径の１２８％の直径を有し、円孔と同心の円の周上より中央部側の円環の領域である。クランプ領域は、平坦度が１μｍ以下であることが好ましい。
このようなクランプ領域の平坦度は、最大山高さと最大谷深さの差であるＴＩＲ（Total Indicated Runout）値で表わされる。平坦度の測定は、例えば、干渉式平坦度測定機を使用し、所定の測定波長で位相測定干渉法（フェイズシフト法）により行うことができる。具体的には、測定波長６８０ｎｍの光源を用いて位相測定干渉法（フェイズシフト法）により、ガラス基板の両主表面のクランプ領域の平坦度を測定すればよい。なお、平坦度は両主表面のクランプ領域で測定し、高い方の値を測定したガラス基板の平坦度とすればよい。
ガラス基板の主表面において、前記クランプ部材により締付け固定される箇所の平坦度が悪いと、クランプ部材を締付けたときにガラス基板の形状が僅かに変形し、磁気ディスク全体としての平坦度が悪化する場合がある。その結果、フラッタリングが悪化する場合がある。そのため、上述したように、クランプ領域の平坦度は１μｍ以下であることが好ましい。

本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に磁性層を形成した磁気ディスクを作製してＨＤＤのスピンドルに組み込まれた場合、磁気ディスクの内孔の真円度及び形状評価値が極めて小さい。そのため、磁気ディスクの内孔側の側壁面の、スピンドルに対する局所的な当接による磁気ディスクの歪みが生じ難くなる。例えば、ガラス基板の線膨張係数がスピンドルのそれよりも小さく、ＨＤＤが高い雰囲気温度下に置かれた場合にスピンドルがガラス基板に対して相対的により大きく膨張する場合であっても、磁気ディスクの内孔側の側壁面の面全体でスピンドルと接触するため、上記歪みが生じ難い。そのため、ＨＤＤにおいて磁気ディスクを高速回転させたときにフラッタリングのレベルが大きくなり難くなる。スピンドルの線膨張係数は例えば９０〜１００×１０^-7［Ｋ^−１］以上程度であるが、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、スピンドルとの線膨張係数の差が大きくなる場合に好適である。特に、線膨張係数は６０×１０^−７［Ｋ^−１］以下である場合等の、エネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板である場合に好適である。

エネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクなど、特に５００ｋＴＰＩ(track per inch)以上のトラック記録密度となる磁性層を形成した磁気ディスクをＨＤＤに組み込んだときには、磁気ディスクに僅かな歪みが生じたとしてもＨＤＤのデータトラックの位置決め精度が悪化する場合があるため、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、上述した高記録密度を備えた磁気ディスクに好適である。

［磁気ディスク用ガラス基板の製造方法］
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程毎に説明する。ただし、各工程の順番は適宜入れ替えてもよい。

（１）ガラス基板の形成
例えばプレス成形によってガラス素板を成形し、適宜、内孔と外形を形成する加工を行って所定の板厚の内孔を有する円盤状のガラス基板を得る。なお、ガラス素板は、これらの方法に限らず、フロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法などの公知の製造方法を用いて製造することもできる。

（２）端面研削工程
次に、円環状のガラス基板の端面の研削加工が行われる。ガラス基板の端面の研削加工は、ガラス基板の外周側端部と内周側端部に対する面取面の形成及びガラス基板の外径、内径を調整するために行われる。ガラス基板の外周側端面の研削加工は、例えば、ダイヤモンド砥粒を用いた総形砥石による公知の面取り加工でよい。
ガラス基板の内周側端面の研削加工は、総形砥石による研削加工に加えて、ガラス基板の端面に当接する砥石の軌跡が一定とならないように、ガラス基板の端面と砥石とを接触させる、追加の研削加工により行う。ガラス基板の内周側端面の追加の研削加工について、図５を参照して以下で説明する。

図５は、ガラス基板の内周側端面の加工方法を示す図である。
図５に示すように、ガラス基板Ｇの内周側端面の研削加工に用いる研削砥石４０は、全体が円筒状に形成されているとともに溝５０を有する。溝５０は、ガラス基板Ｇの内周側の側壁面１ｔと面取面１ｃとの両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、具体的には、溝５０は、側壁部５０ａ及びその両側に存在する面取部５０ｂ，５０ｂからなる溝形状を備えている。上記溝５０の側壁部５０ａ及び 面取部５０ｂは、ガラス基板Ｇの研削加工面の仕上がり目標の寸法形状を考慮して、所定の寸法形状に形成されている。
ガラス基板の内周側端面の加工では、研削砥石４０に形成された溝５０の溝方向に対してガラス基板Ｇを傾けた状態、つまり研削砥石４０の回転軸Ｌ_４０に対してガラス基板Ｇの回転軸Ｌ_１を角度α（図５において、αは反時計回りの角度を正とする。）だけ傾けた状態で、ガラス基板Ｇの内周側端面１ｔに研削砥石４０を接触させながら、ガラス基板Ｇと研削砥石４０の両方を回転させて研削加工を行う。これによって、ガラス基板Ｇの内周側端面に当接する研削砥石４０の軌跡が一定とはならないで、研削砥石４０の砥粒が基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、基板へのダメージが少なく、研削加工面の表面粗さやその面内ばらつきも小さくなり、研削加工面をより高平滑に、すなわちより高い品質要求に応えられるレベルの品位に仕上げることができる。さらには砥石寿命の向上効果も有する。

また、図５を参照してわかるように、研削砥石４０とガラス基板Ｇとの接触状態は、研削砥石４０の溝５０とガラス基板Ｇの内径弧との面接触状態となり、研削砥石４０とガラス基板Ｇとの接触面積が増加する。そのため、ガラス基板Ｇに対する研削砥石４０の接触長さ（切れ刃長さ）を伸ばして、砥粒の切れ味を持続させることができる。したがって、加工面品位にとって有利な微細砥粒砥石を用いて研削加工を行った場合にも安定した研削性を確保でき、塑性モード主体の研削加工による良好な研削面品位（鏡面品位）を安定的に得ることができる。しかも、研削砥石の切れ味を持続させ、塑性モードを実現する研削性を安定的に確保することで、ガラス基板の内周側端面の面取り加工による良好な寸法形状精度を確保することができる。

上述の研削砥石４０の溝方向に対するガラス基板Ｇの傾斜角度αは任意に設定することができるが、上述の作用効果をより良く発揮させるためには、例えば１〜１５度の範囲内とすることが好ましい。研削加工に用いる研削砥石４０は、ダイヤモンド砥粒をレジン（樹脂）で結合させた砥石（レジンボンド砥石）が好ましい。ダイヤモンド砥石の番手は、＃２０００〜＃３０００であることが好ましい。
研削砥石４０の周速度の好ましい例は、５００〜３０００ｍ／分、ガラス基板Ｇの周速度は、１〜３０ｍ／分程度である。また、ガラス基板Ｇの周速度に対する研削砥石４０の周速度の比（周速度比）は、５０〜３００の範囲内であることが好ましい。
なお、上記研削工程を２回に分け、１回目の研削を、上述したようにガラス基板Ｇの回転軸を角度α（α＞０）だけ傾けた状態で行い、２回目の研削を、別の砥石を使用してガラス基板Ｇの回転軸を−αの角度だけ傾けた状態で行い、２回目の研削の取代を１回目の研削の取代より少なくなるように調整することで、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）を１．２以下とすることができる。

上記レジンボンド砥石の砥石表面のバインダー（樹脂）部分を、バーコビッチ圧子を用いて、２５０ｍＮの押込み荷重の条件でナノインデンテーション試験法によって測定される硬度（以下、「砥石硬度」という。）が、０．４〜１．７ＧＰａの範囲内であることが好ましい。砥石硬度は、レジンボンド砥石の場合にはダイヤモンド砥粒と樹脂との結合強度と相関がある指標である。
発明者は、様々な特性のレジンボンド砥石を用いて内周側端面の研削加工を行いガラス基板の端面の加工品質を観察した結果、レジンボンド砥石におけるダイヤモンド砥粒と樹脂との結合強度が、上記研削加工後のガラス基板の内孔の形状評価値に大きく影響を与えることを見出した。すなわち、砥石硬度が高過ぎるレジンボンド砥石を用いて内周側端面の研削加工を行うと、加工レートは良好となるが表面にキズが入り易くなって内孔の形状評価値は悪化し、砥石硬度が低過ぎるレジンボンド砥石を用いて内周側端面の研削加工を行うと、内孔の形状評価値は良好となるが加工レートが著しく低下することがわかった。換言すると、砥石硬度を変化させることでガラス基板の内孔の形状評価値を調節することができる。その結果、砥石硬度の範囲は、上記範囲が好ましいことがわかった。上記範囲内とすることで、研削加工後の内周側端面を準鏡面とすることができるので、その後の端面研磨工程では取代を少なくすることができ、高い表面品質を維持しつつ、内孔の形状評価値を含む端部の形状精度を高めることができる。

ナノインデンテーション試験法による砥石硬度の測定方法について説明する。測定対象となる研削砥石表面のバインダー部分を、先端が四角錐形状のバーコビッチ圧子を用いて、１ｎｍ／秒で荷重を負荷し、２５０ｍＮまで昇圧し、そのまま所定時間（例えば１０秒間）保持した後、昇圧時と同等の除荷速度にて減圧した際の荷重と変位の関係を得る。ここで得られた曲線は動的硬さ特性を示しており、従来の静的硬さ特性である硬度評価よりも実使用時に近い特性を示している。得られた動的硬さ特性曲線の結果から、下記式（１）によりナノインデンテーション試験法による砥石硬度が得られる。

Ｈ＝Ｆ／Ａｃ …式（１）

ここで、Ｈは研削砥石の硬度、Ｆは荷重、Ａｃはくぼみ面積である。
上記くぼみ面積Ａｃは、下記の関係式（２），（３）によって表わされる。

Ａｃ＝ｆ(hc) ∝ 24.5・hc^２ …式（２）
hc＝hmax−ε・Ｆ／Ｓ …式（３）

ここで、hc：押込み深さ、hmax：最大荷重時の深さ、hs：除荷開始時の押込み深さ、ho：除荷後の押込み深さ、ε：圧子固有の形状係数（例：バーコビッチ圧子の場合＝0.75）、Ｓ：荷重と変位の比例係数、ｍ：傾き（dF/dh）。

（３）端面研磨工程
次に、円環状のガラス基板の端面に対する研磨加工が行われる。ガラス基板の端面に対する研磨加工は、ガラス基板の外周側及び内周側端面（側壁面及び面取面）に対する表面性状を良好にするために行われる。端面研磨工程では、ブラシ研磨によりガラス基板の外周側及び内周側端面を研磨する。

上述した端面研削及び端面研磨を行うことにより、ガラス基板の端面での塵等が付着した汚染、傷等の損傷の除去を行うことができ、サーマルアスペリティ障害の発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができるだけでなく、表面の粗さやうねりも極めて小さくし、かつガラス基板の内孔の形状評価値を小さくすることができるため、内孔の端部の形状精度を高めることができる。

（４）第１研磨（主表面研磨）工程
必要に応じて適宜主表面の研削工程を実施した後、研削されたガラス基板の主表面に第１研磨が施される。第１研磨は、主表面の研削等により主表面に残留したキズ、歪みの除去、表面凹凸（マイクロウェービネス、粗さ）の調整を目的とする。
第１研磨工程では、遊星歯車機構を備えた両面研磨装置を用いてガラス基板の主表面に対する研磨を行う。両面研磨装置は、上定盤および下定盤を有している。下定盤の上面および上定盤の底面には、平板の研磨パッド（樹脂ポリッシャ）が取り付けられている。上定盤および下定盤の間に、キャリアに収容した１又は複数のガラス基板が狭持され、研磨剤を含む遊離砥粒を供給しながら、遊星歯車機構により、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス基板の両主表面を研磨することができる。
上記相対運動の動作中には、上定盤がガラス基板に対して（つまり、鉛直方向に）所定の荷重で押圧され、ガラス基板に対して研磨パッドが押圧されるとともに、ガラス基板と研磨パッドの間に研磨液が供給される。この研磨液に含まれる研磨剤によってガラス基板の主表面が研磨される。研磨剤は、例えば酸化セリウムや酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素など公知の砥粒を用いることができる。なお、砥粒の種類やサイズを変えて複数の工程に分けて実施してもよい。

（５）化学強化工程
さらに、必要に応じて、ガラス基板は化学強化されてもよい。
化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合塩の溶融液等を用いることができる。化学強化処理は、例えばガラス基板を化学強化液中に浸漬することによって実施される。
このように、ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、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、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きい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。

（６）第２研磨（最終研磨）工程
次に、ガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では例えば、第１研磨で用いた研磨装置を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径１０〜１００ｎｍ程度）が用いられる。これにより、ガラス基板の主表面の表面粗さをさらに低減でき、端部形状を好ましい範囲に調整できる。
研磨されたガラス基板を洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。

［磁気ディスク］
磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板を用いて以下のようにして得られる。
磁気ディスクは、例えば磁気ディスク用ガラス基板（以下、単に「基板」という。）の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば基板を、真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板の主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＣｒＲｕを用いることができる。磁性層としては、例えばＣｏＰｔ系合金を用いることができる。また、Ｌ_１０規則構造のＣｏＰｔ系合金やＦｅＰｔ系合金を形成して熱アシスト磁気記録用の磁性層とすることもできる。上記成膜後、例えばＣＶＤ法によりＣ_２Ｈ_４を用いて保護層を成膜し、続いて表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
作製された磁気ディスクは、好ましくは、ＤＦＨ(Dynamic Flying Height)コントロール機構を搭載した磁気ヘッドと、磁気ディスクを固定するためのスピンドルとを備えた、磁気記録再生装置としての磁気ディスクドライブ装置（ＨＤＤ(Hard Disk Drive)）に組み込まれる。

［実施例、比較例］
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の効果を確認するために、製造した磁気ディスク用ガラス基板から２．５インチの磁気ディスク（外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．８ｍｍ、内径側の側壁面の長さ０．５ｍｍ、面取面の主表面に対する角度は４５度）を作製した。作製した磁気ディスク用ガラス基板のガラスの組成は、下記の通りである。
（ガラスの組成）
ＳｉＯ_２を６３モル％、Ａｌ_２Ｏ_３を１０モル％、Ｌｉ_２Ｏを１モル％、Ｎａ_２Ｏを６モル％、ＭｇＯを１９モル％、ＣａＯを０モル％、ＳｒＯを０モル％、ＢａＯを０モル％、ＺｒＯ_２を１モル％
なお、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））は０であり、ガラス転移温度が７０３℃のアモルファスのアルミノシリケートガラスである。この組成のガラス材料の線膨張係数は、５６×１０^-7［Ｋ^−１］である。

［実施例、比較例の磁気ディスク用ガラス基板の作製］
実施例の磁気ディスク用ガラス基板については、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の各工程を順序通りに行うことで作製した。
ここで、ガラス基板の成形は、プレス成形方法を用い、公知の方法で内径、外形を形成し、板厚を調整した。
端面研削工程では、ガラス基板の内周及び外周端面に対して、ダイヤモンド砥粒を用いた総形砥石による面取り及び側壁面加工を行い、面取面と側壁面を形成した。さらに、ガラス基板の内周側端面については、ガラス基板の端面に当接する砥石の軌跡が一定とならないように、ガラス基板の端面と砥石とを傾けて接触させる研削加工を追加することにより、面取面及び側壁面の形状精度をさらに高めつつ表面品質もさらに向上させた。
ガラス基板の内周側端面における追加の研削加工は、＃２５００のダイヤモンド砥粒のレジンボンド砥石を用いて研削砥石の溝方向に対するガラス基板の傾斜角度（図５のα）を５度とし、その他の条件については適宜調整して行った。このとき、研削砥石の溝方向に対するガラス基板の傾斜角度（図５のα）及びその他のファクタ（砥石の番手、砥石やガラス基板の周速度）を前記した範囲において適宜調整していくことによって、内孔の形状評価値が異なるガラス基板を作り分けた。なお、表１の実施例１の場合にはα＝５度としたが、傾斜角度をさらに大きくすることで研削後の表面品質が向上するため、形状評価値をさらに改善することができる。
なお、表１の実施例１の場合、砥石硬度が１．０５ＧＰａのレジンボンド砥石を使用して端面研削加工を行った。

端面研磨工程では、ガラス基板の内周側端面及び外周側端面について、研磨砥粒として酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いてブラシ研磨を行った。なお、端面研磨工程における面取面の取り代は、端面研削工程後の表面品質に応じて適宜調節した。

その後、主表面について、公知の方法を用いて研削した後、２段階の研磨と化学強化を実施した。第１研磨では、酸化セリウム砥粒を含む研磨液を使用し、第２研磨では、コロイダルシリカの研磨砥粒を含む研磨液を使用した。化学強化は第２研磨の前に実施した。研磨後のガラス基板は、公知の洗浄方法を適宜用いて洗浄した。これにより、磁気ディスク用ガラス基板を得た。

以上の工程を経て、表１に示すように比較例と実施例の磁気ディスク用ガラス基板のサンプルを作製した。表１に示すように、比較例と実施例の磁気ディスク用ガラス基板では、内孔の形状評価値がそれぞれ異なる。前述したように、内孔の形状評価値が異なるガラス基板は、ガラス基板の内周側端面の研削加工において、研削砥石の溝方向に対するガラス基板の傾斜角度を適宜調整することによって作り分けた。以下の各表には記載していないが、比較例及び実施例のサンプルの真円度はすべて１．５μｍ以下であった。
なお、磁気ディスク用ガラス基板の内孔の真円度は、作製した磁気ディスク用ガラス基板の板厚よりも長い板状のプローブをガラス基板の主表面に対して垂直方向に内孔に挿入し、内孔を周方向に走査することで輪郭線を取得し、この輪郭線の内接円と外接円との半径の差として算出した。内孔の形状評価値は、図２Ａに示した位置で得られた３個の輪郭線に基づいて算出した。つまり、内孔の板厚方向の中心位置、及び中心位置から上下に２００μｍ離れた位置の輪郭線を取得し、その３個の輪郭線における内接円のうち、最も小さい内接円の半径と、最も大きな内接円の半径との差を、内孔の形状評価値とした。いずれの測定も真円度・円筒形状測定機を用いて行った。

［評価方法］
次いで、比較例及び実施例の磁気ディスク用ガラス基板のサンプルに対して上述したように成膜して、比較例及び実施例の磁気ディスクのサンプルを作製した。この比較例及び実施例の磁気ディスクのサンプルについて、レーザドップラー振動計を用いてフラッタリング特性値を測定することにより、フラッタリングを評価した。フラッタリング特性値の測定では、磁気ディスクを２．５インチ型ＨＤＤのスピンドルに装着して磁気ディスクを回転させ、回転中の磁気ディスクの主表面に対してレーザドップラー振動計からレーザ光を照射する。なお、ＨＤＤのカバーにはレーザ照射用の穴を開けてある。次に、磁気ディスクで反射したレーザ光をレーザドップラー振動計が受光することにより、磁気ディスクの板厚方向の振れ量をフラッタリング特性値として測定する。このとき、以下の条件でフラッタリング特性値を測定した。
・ＨＤＤ及び測定システムの環境：恒温恒湿チャンバー内で温度を８０℃に維持
・磁気ディスクの回転数：７２００ｒｐｍ
・レーザ光の照射位置：磁気ディスクの中心から半径方向に３１ｍｍ（外周端から１．５ｍｍ）の位置

［評価基準］
測定されたフラッタリング特性値に対する評価結果を、下記のとおり、良好な順に（つまり、フラッタリング特性値が小さい順に）４つのレベル１〜４に分けた。レベル１、２であれば５００ｋＴＰＩのＨＤＤ向けとして実用上合格である。
レベル１：２０ｎｍ以下
レベル２：２０ｎｍより大きく、３０ｎｍ以下
レベル３：３０ｎｍより大きく、４０ｎｍ以下
レベル４：４０ｎｍより大きい

表１において比較例１，２に示すように、内孔の真円度が良好な磁気ディスク用ガラス基板であっても内孔の形状評価値が十分に小さくない場合には、フラッタリング特性が良好とならなかった。これは、磁気ディスクの内孔側の側壁面の、スピンドルに対する局所的な当接によって磁気ディスクの僅かな歪みが生じたためであると考えられる。一方、表１において実施例１〜４に示すように、内孔の真円度のみならず形状評価値が３．５μｍ以下の場合には、ＨＤＤのフラッタリング特性が良好となった。これは、磁気ディスクの内孔側の側壁面とスピンドルとの間の面接触によって、磁気ディスクの内孔とスピンドルの間隙が狭くなる高温雰囲気下においても磁気ディスクに歪みが生じなかったためと考えられる。なお、表１において実施例３、４に示すように、磁気ディスクの内孔の形状評価値を２．５μｍ以下とした場合には、フラッタリング特性がさらに向上したことが確認された。実施例１〜４に示すように、フラッタリング特性が良好である場合には、ＨＤＤにおいて磁気ディスクに対する磁気信号の書き込みや磁気ディスクからの磁気信号の読み出し時にエラーが生じ難く、ＨＤＤのサーボによる位置決め精度が良好となると考えられる。

なお、真円度が１．８μｍであって形状評価値が３．５μｍと２．５μｍの磁気ディスク用ガラス基板（それぞれ、比較例３、４）を用意し、当該ガラス基板を用いてフラッタリング特性値を測定したところ、いずれもレベル４であった。これによって、形状評価値を３．５μｍ以下とした場合であっても真円度が１．５μｍを超える場合には、フラッタリングのレベルが良くならないことがわかる。

次に、上記実施例１の磁気ディスク用ガラス基板を１０枚作製し、実施例５、６の磁気ディスク用ガラス基板を１０枚作製して、Ｒｚと、Ｒａと、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）の平均値と、形状評価値のばらつきとをもとめた。Ｒｚの値はいずれのガラス基板も０．２μｍ以下であった。なお、Ｒａの値はいずれのガラス基板も０．０２μｍ以下であった。実施例５、６の磁気ディスク用ガラス基板は、実施例１の作製条件に対して端面研削工程のみが異なるようにして作製した。具体的には、実施例５、６では、端面研削工程において、研削砥石の溝方向に対するガラス基板の傾斜角度（図５のα）を５度となるようにして１回目の研削を行った後に、別の砥石を用いてガラス基板の傾斜角度が−５度となるようにして２回目の研削を行い、２回目の研削の取代を１回目の研削の取代より少なくなるように調整した。実施例１、５、６の評価結果を表２に示す。表２において、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）の平均値とは、１０枚のＲｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）の値の平均値であり、「形状評価値のばらつき」とは、１０枚の形状評価値の最大値と最小値の差である。
表２から、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）が１．２以下となることで、形状評価値のばらつきが小さくなることがわかる。また、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）が１．１以下となると、形状評価値のばらつきがさらに小さくなることがわかる。

次に、実施例１の作製条件に対して端面研磨の取代を変えたサンプル（実施例７、８）を１０枚ずつ作製し、実施例７、８の形状評価値のばらつきをもとめた。形状評価値のばらつきは、表２で示したものと同様に、１０枚の形状評価値の最大値と最小値の差である。
また、実施例１、７、８について、内周端部における側壁面と面取面の間の部分の曲率半径をもとめた。なお、端面研磨の取代が小さいほど研削工程で整えた形状が維持されるため、形状精度が高めることができる。すなわち、内周端部の周方向において隣接する測定位置での曲率半径の差を小さくすることができる。
ガラス基板１枚についての曲率半径は、以下の通りもとめた。すなわち、内周端部における表面側１２点及び裏面側の１２点の合計２４点測定した。そして、表面側１２点における隣接する測定点間の曲率半径の差（１２個のデータ）と、裏面側１２点における隣接する測定点間の曲率半径の差（１２個のデータ）とを求め、合計２４個のデータのうち最大の値を、そのガラス基板の曲率半径の最大値とした。測定データの例を、表３に示す。表３において、測定対象となるガラス基板の表面、裏面をそれぞれ、Ａ面、Ｂ面として表記している。また、表３において、例えば「０〜３０度」のときの曲率半径の差とは、０度の測定点における曲率半径と、３０度の測定点における曲率半径の差の絶対値を意味する。また、例えば、Ａ面の３０度の位置の裏側をＢ面の３０度の位置となるようにした。
実施例１、７、８の各１０枚のサンプルについて曲率半径の差の最大値をもとめたところ、実施例１の１０枚のサンプルについてはいずれも０．０１０ｍｍ以下であり、実施例７の１０枚のサンプルについてはいずれも０．００５ｍｍ以下であり、実施例８の１０枚のサンプルについてはいずれも０．０１２ｍｍ以下であった。表３に示す測定データの例は、各実施例について曲率半径の差の最大値が最も大きかった１枚のサンプルのデータである。
表４に、実施例１、７、８について、曲率半径の差の最大値（表３に示す値と同じ；１０枚のうち最も大きい値）と、形状評価値のばらつきとを示す。
表４から、曲率半径の差の最大値を０．０１ｍｍ以下とすることで、形状評価値のばらつきを大きく低下させることができることがわかる。

また、上記と同様にして、板厚と、内径側の側壁面の長さをそれぞれ０．６３５ｍｍ、０．３３５ｍｍに変更した２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板を作製した。このガラス基板の内孔の真円度は１．５μｍ以下であった。また、このガラス基板の内孔について３個の輪郭線の間隔を１００μｍとしたこと以外は上記と同様にしてガラス基板の内孔の形状評価値を測定したところ、３．４μｍであった。上記と同様にこのガラス基板を磁気ディスクとしてフラッタリング特性を評価したところ、レベル２であった。
さらに、板厚が０．６３５ｍｍの磁気ディスク用ガラス基板についても、研削砥石の溝方向に対するガラス基板の傾斜角度（図５のα）及びその他のファクタ（砥石の番手、砥石やガラス基板の周速度）を適宜調整して、内孔の形状評価値が異なるガラス基板を作り分けた（比較例５、実施例９、実施例１０）。なお、実施例９、１０については、上記α＝５度を基準として大きくしていくことで、異なる形状指標値となるように作り分けた。比較例５、実施例９、実施例１０の場合の測定結果を表５に示す。
表５に示すように、板厚が０．６３５ｍｍの場合について、磁気ディスクの内孔の形状評価値が３．５μｍ以下の場合には、ＨＤＤのフラッタリング特性が良好となり、形状評価値を２．５μｍ以下とした場合には、フラッタリング特性がさらに向上したことが確認された。

次いで、実施例１の磁気ディスク用ガラス基板の主表面のクランプ領域の平坦度を測定したところ、１．１μｍであった。また、実施例１の磁気ディスク用ガラス基板を作製するに当たって主表面研磨時に上下研削定盤の研磨面の平行度を小さくすることで、クランプ領域の平坦度が０．７μｍになった。なお、上下定盤の研磨面（上下定盤に 装着した研磨パッドの研磨面）の平行度は、以下のようにしてもとめた。つまり、上下定盤の内周端部における上定盤の研磨面と下定盤の研磨面との距離をＤ１、外周端部における上定盤の研磨面と 下定盤の研磨面との距離をＤ２としたとき、（Ｄ２−Ｄ１）の絶対値を平行度とした。
クランプ領域の平坦度が０．７μｍである磁気ディスク用ガラス基板を基にした磁気ディスク基板を用いてフラッタリング特性値を測定したところ、クランプ領域の平坦度が１．１μｍの場合を比較して約１０％低減した。すなわち、クランプ領域の平坦度が小さくなることで、フラッタリングが改善したことが確認できた。

以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスクについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのは勿論である。

１…磁気ディスク用ガラス基板
１ｐ…主表面
１ｔ…側壁面
１ｃ…面取面
２…内孔

Claims (7)

1. 中心に円孔を有し、一対の主表面と、上記主表面に対して直交している側壁面とを備える磁気ディスク用ガラス基板であって、
   上記円孔の真円度が１．５μｍ以下であり、
   上記円孔の側壁面上の板厚方向に２００μｍ間隔で離れた３点の位置における、円周方向の輪郭線からそれぞれ求められる３つの内接円の半径の最大値と最小値との差が３．５μｍ以下であることを特徴とする、
   磁気ディスク用ガラス基板。
2. 中心に円孔を有し、一対の主表面と、上記主表面に対して直交している側壁面とを備える板厚が０．６３５ｍｍ以下の磁気ディスク用ガラス基板であって、
   上記円孔の真円度が１．５μｍ以下であり、
   上記円孔の側壁面上の板厚方向に１００μｍ間隔で離れた３点の位置における、円周方向の輪郭線からそれぞれ求められる３つの内接円の半径の最大値と最小値との差が３．５μｍ以下であることを特徴とする、
   磁気ディスク用ガラス基板。
3. 上記円孔の側壁面の表面粗さＲｚは０．２μｍ以下であることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載された磁気ディスク用ガラス基板。
4. １００℃から３００℃における平均線膨張係数が６０×１０^−７［Ｋ^−１］以下であることを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板。
5. 上記円孔の側壁面の表面粗さに関し、板厚方向における最大高さをＲｚ（ｔ）とし、円周方向における最大高さをＲｚ（ｃ）とした場合に、Ｒｚ（ｔ）／Ｒｚ（ｃ）が１．２以下であることを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板。
6. 前記ガラス基板の中心を基準として周方向に３０度ごとに測定点を設け、前記円孔の側壁面と面取面との間の部分の形状の前記測定点における曲率半径をもとめたときに、隣接する測定点間の前記曲率半径の差が０．０１ｍｍ以下であることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性層を形成したことを特徴とする、
   磁気ディスク。
   

Images