JP5752971B2 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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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ものである。
ハードディスクは、大容量化、耐衝撃性、低コスト化が求められており、それに伴い、情報記録媒体用ガラス基板も平滑性、高強度、低コスト化の要求が高まっている。これらの性能をもつ情報記録媒体用ガラス基板を製造する工程は、通常、板ガラスを円盤形状のガラス素板に加工する円盤加工工程と、ガラス素板を所定の板厚に加工するラッピング工程と、ガラス素板の表面を研磨し平滑にする研磨工程と、ガラス素板に化学強化を施す化学強化工程の４つの工程を経て製造される。この化学強化工程は、加熱された化学強化処理液にガラス素板を浸漬することによってガラス素板の表面に圧縮応力を発生させて強化する。
又、上記研磨工程は、通常、それ以前の工程においてガラス素板に生じたクラック等の加工変質層を除去するための第一段階の粗研磨工程と、ガラス素板の表面平滑性を所定のレベルにするための第二段階の精密研磨（仕上研磨）工程との２つの段階から構成される。
この精密研磨工程を、化学強化工程の前に行なうことも可能であるが、前に行なうと、例えば化学強化工程で生じた熱変形等が残ってしまい、平坦度の精度を上げ難い場合がある。
そこで、精密研磨を、化学強化工程の後に行なうものも知られており、精密研磨を化学強化工程の後に行なうものとして、例えば特許文献１に提案されたものがある。
しかし、化学強化工程の後に精密研磨を行なうと、例えば化学強化工程で生じたガラス素板の熱変形によって局所的に取り代量が大きくなったような場合、或いは、研磨材が凝集して局所的に取り代量が大きくなったような場合には、化学強化した化学強化層の平衡がくずれて基板が歪み易く、平坦性が悪くなり易いという課題がある。
本発明では、化学強化後に精密研磨した場合でも、平滑性と平坦性のよい情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる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。
上記課題を解決するため、本発明の請求項１は、ガラス素板の表面を、研磨液を用いて精密研磨を行なう精密研磨工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス素板として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化カルシウム（ＣａＯ）とのアルカリ土類金属と、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）とのアルカリ金属とを含み、上記アルカリ土類金属に対する上記アルカリ金属の質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が、０．１＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲にあるガラス素材からなるものを用いて行なう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である。
又、請求項２は、ガラス素板の表面を、研磨材を用いて精密研磨を行なう精密研磨工程を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス素板として、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）：５５〜７５質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：５〜１８質量％、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：１〜１０質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）：３〜１５質量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）：０．１〜５質量％、（但し、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量：１０〜２５質量％）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）：０．１〜５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）：１〜５質量％、酸化セリウム（ＣｅＯ２）：０．1〜５質量％、酸化ジリコニウム（ＺｒＯ２）：０〜８質量％であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）に対する（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の質量比が、０．１０＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲にあるガラス素材からなるものを用いて行なう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である。
請求項３のように、前記精密研磨を、前記ガラス素板の表面全体の平坦度が２μｍ以下になるように行なうことが好ましい。
請求項４のように、上記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、化学強化処理液を用いてガラス素板の表面を強化する化学強化工程を含み、前記研磨液を、研磨材としてのコロイダルシリカを含むものを用いて、ｐＨ１〜３になるようにし、前記精密研磨を、前記化学強化工程を終えた後に、０．５μｍ〜１０μｍの取り代量で行なうことが好ましい。
請求項５のように、上記情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、化学強化処理液を用いてガラス素板の表面を強化する化学強化工程を含み、前記研磨液を、研磨材としてのコロイダルシリカを含むものを用いて、ｐＨ１〜３になるようにし、前記精密研磨を、前記化学強化工程を終えた後に、０．７μｍ〜８μｍの取り代量で行なうことが好ましい。
請求項６のように、前記コロイダルシリカとして、その粒子径が８０ｎｍ以下のものを用いることが好ましい。
請求項７のように、前記コロイダルシリカとして、その粒子径が５０ｎｍ以下のものを用いることが好ましい。
請求項８のように、前記研磨液を、コロイダルシリカのゼータ電位が−１０ｍＶ以下、又は＋１０ｍＶ以上となるようにすることが好ましい。
請求項９のように、前記精密研磨を、前記ガラス素板の外周ＴＩＲが１μｍ以下になるように行なうことが好ましい。ここに、ＴＩＲとは、磁気ディスクのうねり量を表す指標をいい、評価面（基板表面）の最小二乗平面からの最高点と最低点との距離の合計のことを言い、外周ＴＩＲとは、図７に示すように、情報記録媒体用ガラス基板の半径をｒ１としたときに、０．７５ｒ１を満たす位置で周方向のＴＩＲをトラック１周分測定したものである。
請求項１０のように、前記精密研磨を、前記ガラス素板の内周ＴＩＲが０．５μｍ以下になるように行なうことが好ましい。ここに、内周ＴＩＲとは、図７に示すように情報記録媒体用ガラス基板の半径をｒ１、基板の内穴の半径をｒ２としたときに、（２ｒ２＋ｒ１）／３を満たす位置で周方向のＴＩＲをトラック１周分測定したものである。
本発明の請求項１、２によれば、ガラス素板として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化カルシウム（ＣａＯ）とのアルカリ土類金属と、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）とのアルカリ金属とを含み、上記アルカリ土類金属に対する上記アルカリ金属の質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が、０．１＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲のものを用いて行なう。
こうすることにより、ガラス素板が適度な耐熱性を持ち、例えば化学強化を行う場合でも化学強化工程中における熱変形を抑えることができる。しかも、化学強化工程中におけるイオン交換が均一に行なわれ、ガラス素板表面に均等な圧縮応力を働かせることが出来、ガラス素板の平坦度を抑えることができる。
従って、化学強化工程の後に精密研磨を行なっても、ガラス素板を全体に渡って略均一な取り代量で行なうことができ、精密研磨後の平坦性を良好にできる。
請求項３によれば、精密研磨を、前記ガラス素板の表面全体の平坦度が２μｍ以下になるように行なうため、製造後の情報記録媒体用ガラス基板をハードディスク装置に組み付けた場合に、ハードディスク装置に設けられたヘッドを、情報記録媒体用ガラス基板の表面からの距離を狭くした状態にして情報記録媒体用ガラス基板を高速回転させたような場合でも、ヘッドと情報記録媒体用ガラス基板との接触を防止できる。
請求項４によれば、研磨液を、研磨材としてのコロイダルシリカを含むものを用いて、ｐＨ１〜３になるようにして行なうため、コロイダルシリカの凝集を抑えることができ、精密研磨に際してコロイダルシリカをガラス素板の全体に渡って略均一に配設でき、ガラス素板を全体に渡って略均一な取り代量で研磨できる。
又、０．５μｍ〜１０μｍの取り代量で研磨するため、精密研磨を化学強化工程の後に行なう場合でも、化学強化工程後のガラス素板の全面を平滑に研磨できるとともに、化学強化工程で形成された圧縮応力層のバランスを保った状態にでき、研磨後の平坦性を良好にできる。
請求項５によれば、ガラス素板を、０．７μｍ〜８μｍの取り代量で研磨するため、精密研磨を化学強化工程の後に行なう場合でも、化学強化工程後のガラス素板の全面を、より一層確実に平滑に研磨できるとともに、化学強化工程で形成された圧縮応力層のバランスをより一層確実に保った状態にでき、研磨後の平坦性を、より一層良好にできる。
請求項６によれば、コロイダルシリカとして、その粒子径が８０ｎｍ以下のものを用いるため、ガラス素板を、より平滑に研磨できる。
請求項７によれば、コロイダルシリカとして、その粒子径が５０ｎｍ以下のものが用いられるため、ガラス素板を、より一層、平滑に研磨できる。
請求項８によれば、研磨液を、コロイダルシリカのゼータ電位が−１０ｍＶ以下、又は＋１０ｍＶ以上となる条件で使用するため、コロイダルシリカを分散性の良い状態にでき、研磨に際しコロイダルシリカをガラス素板の全体に渡って略均一に配設でき、ガラス素板を全体に渡って略均一な取り代量で研磨できる。
請求項９によれば、精密研磨を、ガラス素板の外周ＴＩＲが０．８μｍになるように行なうため、製造後の情報記録媒体用ガラス基板をハードディスク装置に組み付けた場合に、ハードディスク装置に設けられたヘッドを、情報記録媒体用ガラス基板の表面からの距離を、より一層狭くした状態にして情報記録媒体用ガラス基板を高速回転させたような場合でも、ヘッドと情報記録媒体用ガラス基板との接触を、より確実に防止できる。
請求項１０によれば、精密研磨を、ガラス素板の内周ＴＩＲが０．５μｍになるように行なうため、製造後の情報記録媒体用ガラス基板をハードディスク装置に組み付けた場合に、ハードディスク装置に設けられたヘッドを、情報記録媒体用ガラス基板の表面からの距離を、更に一層狭くした状態にして情報記録媒体用ガラス基板を高速回転させたような場合でも、ヘッドと情報記録媒体用ガラス基板との接触を、より一層、確実に防止できる。
以下、本発明を具体的に説明する。図１は、本発明の製造方法により製造した情報記録媒体用ガラス基板の斜視図、図２は、本発明の製造方法の工程を説明するための工程説明図である。
この実施形態では、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、円盤加工工程と、ラッピング工程と、粗研磨工程と、化学強化工程と、精密研磨（仕上研磨）工程とを含み、これらの工程を経て製造される。
使用するガラス素材は、ＳｉＯ２を主成分とし、これにＭｇＯとＣａＯとのアルカリ土類金属と、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏとのアルカリ金属とを含み、上記アルカリ土類金属に対する上記アルカリ金属の質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が、０．１＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲のものが用いられる。
上記質量比が上記範囲内であれば、ガラス素材が適度な耐熱性を持ち、化学強化工程における処理中での熱変形を抑えることができる。さらに化学強化工程におけるイオン交換が均一に行われ、これにより、ガラス素板表面に均等な圧縮応力を働かせることができ、化学強化工程におけるガラス素板の変形を抑えて平坦度を良好にできる。従って、化学強化工程の後に精密研磨を行なっても、ガラス素板を全体に渡って略均一な取り代量で行なうことができ、精密研磨後の平坦性を良好にできる。
上記質量比が０．１以下では、ガラス素板の耐熱性が低くなり強化処理中の熱変形が避けられず、しかもガラス材料としての化学的耐久性の劣化を招く。一方、上記質量比が０．８以上では、ガラス素板の耐熱性が高すぎイオン交換自体を行うことが困難となり、しかもイオン交換による圧縮応力形成を素板表面で均等に働かせることが困難となる。
この実施形態では、ＳｉＯ２：５５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜１８質量％、Ｌｉ２Ｏ：１〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ：３〜１５質量％、Ｋ２Ｏ：０．１〜５質量％、（但し、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量：１０〜２５質量％）、ＭｇＯ：０．１〜５質量％、ＣａＯ：１〜５質量％、ＣｅＯ２：０．1〜５質量％、ＺｒＯ２：０〜８質量％であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）に対する（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の質量比が、０．１０＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲にあるガラス素材からなるものが用いられる。
円盤加工工程は、上記ガラス素材から構成した板ガラスを、円盤形状のガラス素板に加工する工程である。この円盤加工工程で、例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８インチ等で、厚みが２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍ等の円盤状のガラス素板に形成されるが、大きさや厚さは、特に限定されない。
ラッピング工程は、上記ガラス素板を所定の板厚に加工する工程である。この実施形態では、第１ラッピング工程と、第２ラッピング工程との２つの工程から構成されている。
第１ラッピング工程は、ガラス素板の裏表の両面を研削（ラッピング）加工し、ガラス素板の全体形状、すなわちガラス素板の平行度、平坦度および厚みを予備調整する。
第２ラッピング工程は、更に、ガラス素板の両表面を再び研削加工して、ガラス素板の平行度、平坦度および厚みを微調整する。
上記第１及び第２ラッピング工程にてガラス素板の表裏の両面をラッピングする研削装置は、例えば両面研削装置を使用できる。この研削装置は、図示しないが、互いに平行になるように上下に間隔を隔てて配置された円盤状の上定盤と下定盤とを備えており、互いに逆方向に回転する。
この上下の定盤の対向するそれぞれの面にガラス基板の裏表の各面をラッピングするための複数のダイヤモンドシートが貼り付けてある。上下の定盤の間には、複数の穴を有するキャリアが設けられており、このキャリアに嵌め入れられた複数のガラス素板を保持した状態で、自転しながら定盤の回転中心に対して下定盤と同じ方向に公転する。
このように動作している研削装置において、研削液を上定盤とガラス素板との間及び下定盤とガラス素板との間夫々に供給することでガラス素板のラッピングを行うことができる。
尚、この実施形態においては、第１ラッピング工程で、粒度が９μｍ程度のダイヤモンドシートを用い、第２ラッピング工程で、粒度が粒度が４μｍ程度のダイヤモンドシートを用いて行なっているが、これに限らず、種々の粒度のダイヤモンドシートを用いて行なうことができる。
第２ラッピング工程を終えた時点で、大きなうねり、欠け、ひび等の欠陥は除去され、ガラス素板の表面の面粗さは、Ｒｍａｘが２μｍから４μｍ、Ｒａが０．２μｍから０．４μｍ程度とするのが好ましい。このような面状態にしておくことで、次の粗研磨工程で研磨を効率よく行うことができる。
尚、第１及び第２ラッピング工程の後、ガラスディスク基板の表面に残ったガラス粉等を除去するための洗浄工程を行うことが好ましい。
粗研磨工程は、後述の精密研磨工程で最終的に必要とされる面粗さを効率よく得ることができるように、面粗さを向上させる。尚、後述の精密研磨工程は、粗研磨工程後のガラス素板の表面を更に精密に研磨する工程である。
粗研磨の方法は、研磨液と、研磨装置１（図３〜図５に示す）とを用いて行なわれる。研磨液は、この実施形態では、精密研磨で用いるものと同じものを使用する。この研磨液については、後述の精密研磨の説明のところで述べる。
この研磨装置１は、図３〜図５に示すように上研磨皿２と、下研磨皿３と、ディスク保持部材４とを備えている。上研磨皿２は、断面円形状のものから構成されており、その下面側に、研磨パッド５を備えている。
研磨パッド５は、この実施形態では、例えば硬度Ａで８０〜９０（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）程度の硬質パッドを用いる。
そして、このように構成された上研磨皿２は、水平方向（図示のＸ−Ｘ方向）に移動可能に構成されている。
下研磨皿３は、断面円形状のものから構成されているとともに、その上面側に、ディスク保持部材４を収納するディスク保持部材収納凹部３１を備えている。ディスク保持部材収納凹部３１は、円形状に所定深さで窪まされるようにして形成されている。又、このディスク保持部材収納凹部３１の上面には、研磨パッド５が配設されている。この研磨パッド５は、上記上研磨皿２の研磨パッドと同構成のものである。
又、下研磨皿３は、その下面側に、軸部３２を備えており、この軸部３２が回転させられることにより、その軸心回りに回転するように構成されている。
ディスク保持部材４は、厚さがガラス素板１０の厚さよりも薄い円形状の板状のものから構成されている。又、ディスク保持部材４は、ガラス素板１０と同じ程度の大きさで、上面から下面に貫通する複数の貫通孔４１を備えている。
このように構成されたディスク保持部材４は、これらの貫通孔４１の夫々に、ラッピング工程を終えたガラス素材１０が入れられた状態で、下研磨皿３のディスク保持部材収納凹部３１に嵌挿されるとともに、上研磨皿２がディスク保持部材４の全体を上方側から覆うように配設される。
そして、研磨装置１の作動に伴い、上研磨皿２が水平方向に往復動し、下研磨皿３が図５の時計方向に回転する。そして、ガラス素材１０の上側になった表面が上研磨皿２の研磨パッド５により、下側になった裏面が下研磨皿３の研磨パッド５により、夫々研磨される。
この粗研磨工程で研磨するガラス素板の厚さ（取り代量）は、この実施形態では、３０μｍ〜４０μｍである。
次に、化学強化工程について説明する。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。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。
又、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することによってガラス素板に含まれるリチウムイオン、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よって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。
精密研磨工程は、この実施形態では、上記化学強化工程後に、研磨液と、研磨装置１（図３〜図５に示す）とを用いて行なわれる。
研磨液は、この実施形態では、研磨材としてのコロイダルシリカを含んだものを用いる。この研磨液は、ｐＨが１〜３の範囲で使用されるのが好ましい。
この範囲内では、コロイダルシリカを分散させ易くできる。即ち、上記範囲を超えると、コロイダルシリカが凝集し易くなり、研磨に際してガラス素板の表面にコロイダルシリカが局所的に凝集する。その結果、ガラス素板の表面において、その凝集した部分が他の部分よりも研磨量（取り代量）が多くなってしまい、先の化学強化工程で形成された化学強化層（圧縮応力層）の平衡がくずれてガラス素板が歪み易くなって、平坦性が悪くなり易くなる。
また、研磨液は、コロイダルシリカのゼータ電位が−１０ｍＶ以下、又は＋１０ｍＶ以上となる条件にして使用するのが好ましい。コロイダルシリカのゼータ電位が−１０ｍＶから＋１０ｍＶまでの範囲では、上記の場合と同様に、コロイダルシリカが凝集し易くなり、ガラス素板の表面にコロイダルシリカが局所的に凝集し易くなるからである。より好ましくは、コロイダルシリカのゼータ電位が−５０ｍＶ〜−１０ｍＶ、又は＋１０ｍＶ〜＋５０ｍＶである。
又、コロイダルシリカは、粒子径が８０ｎｍ以下のものを用いるのが好ましい。粒子径が８０ｎｍを越えると、研磨後のガラス素板の平滑性が低下するおそれが生じるからである。より好ましくは、粒子径が５０ｎｍ以下のものを用いる。
研磨装置は、上述の粗研磨工程で用いた図３〜図５に示す装置と同じものを使用する。ただし、研磨パッド５は、粗研磨工程で用いる研磨パッドよりも軟らかいもの、例えば硬度Ａ６５〜８０（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）程度の軟質パッドで、発泡ウレタンやスウェードからなるものを使用する。
又、精密研磨で、研磨する取り代量は、０．５μｍ〜１０μｍにするのが好ましい。０．５μｍよりも少ないと、先の化学強化工程でガラス素板が熱変形している場合には、表面の一部が研磨できずに残るおそれが生じるとともに、平滑性を良好にできないおそれがある。一方、１０μｍを超えると先の化学強化工程で形成された化学強化層（圧縮応力層）の平衡がくずれてガラス素板が歪み易くなって、平坦性が悪くなり易くなるからである。より好ましくは、取り代量は、０．７μｍ〜８μｍである。
上記精密研磨工程の後は、洗浄工程等を経て、図１に示すような円盤状の情報記録媒体用ガラス基板１ａを得ることができる。
尚、上記実施形態では、粗研磨工程及び精密研磨工程で用いる研磨装置は、図３〜図５に示すものに限らず、適宜変更できる。
例えば上記ラッピング工程で使用した両面研削装置におけるダイヤモンドシートに代えて上記研磨パッドを装着したものと、上記ラッピング工程で使用した研削液に代えて上記精密研磨工程で用いた研磨液とを用いて行うことができ、適宜変更できる。
以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
〔実施例１〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径２０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．３とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１２ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を７μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径２０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．３とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１２ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を７μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．２μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．０９８μｍであり、外周ＴＩＲは、０．４２μｍであった。尚、全面平坦度は、上記ＴＩＲによるものである。以下の実施例２〜７、比較例１〜１０において同じである。
〔実施例２〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径２０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．５とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１３ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を０．８μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径２０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．５とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１３ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を０．８μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．３μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．１０２μｍであり、外周ＴＩＲは、０．３９９μｍであった。
〔実施例３〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径３０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．２とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１３ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を０．６μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径３０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．２とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１３ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を０．６μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．３μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．１８９μｍであり、外周ＴＩＲは、０．５２μｍであった。
〔実施例４〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径３０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを２とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１０ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を９μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径３０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを２とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１０ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を９μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．４μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．２０１μｍであり、外周ＴＩＲは、０．５９μｍであった。
〔実施例５〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径６０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．４とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１０ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を１０μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径６０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．４とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１０ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を１０μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．８μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．２９μｍであり、外周ＴＩＲは、０．６５μｍであった。
〔実施例６〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径８０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを２とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１５ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を８μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径８０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを２とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１５ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を８μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．９μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．２７μｍであり、外周ＴＩＲは、０．７μｍであった。
〔実施例７〕
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径５０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．５とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−３ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を８μｍとした。
上記化学強化工程後の精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径５０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１．５とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−３ｍＶにして用いる。又、精密研磨での取り代量を８μｍとした。
このようにして精密研磨したガラス素板の全面平坦度は、図６（ａ）に示すように、１．９μｍであった。また、内周ＴＩＲは、０．３５μｍであり、外周ＴＩＲは、０．７８９μｍであった。
〔比較例〕
又、比較例として、コロイダルシリカの平均粒子径、研削液のｐＨ、コロイダルシリカのゼータ電位、精密研磨での取り代量を、適宜変更して比較例１〜１０を行なった。そして、その比較例１〜１０の夫々におけるガラス素板の全面平坦度、内周ＴＩＲ、外周ＴＩＲ夫々を測定し、その結果を、図６（ｂ）に示した。
又、比較例として、コロイダルシリカの平均粒子径、研削液のｐＨ、コロイダルシリカのゼータ電位、精密研磨での取り代量を、適宜変更して比較例１〜１０を行なった。そして、その比較例１〜１０の夫々におけるガラス素板の全面平坦度、内周ＴＩＲ、外周ＴＩＲ夫々を測定し、その結果を、図６（ｂ）に示した。
全面平坦度の上限値を２μｍ、内周ＴＩＲの上限値を０．５μｍ、外周ＴＩＲの上限値を０．８μｍに夫々設定すると、図６（ａ）に示すように、実施例１〜７では、全面平坦度、内周ＴＩＲ、及び外周ＴＩＲの全てが上記設定値以下になった。
特に、実施例１及び２は、全面平坦度、内周ＴＩＲ及び外周ＴＩＲの値が小さく、良好であるとして◎印を付し、実施例３〜６は、実施例１や２よりも劣ったとして○印を付した。又、実施例７は、上記上限値に近かったので、△印を付した。
これに対して、比較例１〜１０では、全面平坦度、内周ＴＩＲ、及び外周ＴＩＲが上記上限値以上（ただし、比較例１の内周ＴＩＲのみ上記上限値以下）になり、実施例１〜７よりも劣ったとして×印を付した。
以上のように、精密研磨工程において、コロイダルシリカとして、平均粒子径８０ｎｍのものを使用し、研削液のｐＨを１〜３とし、また、コロイダルシリカのゼータ電位を−１０ｍＶ以下、又は、＋１０ｍＶ以上にして用い、又、精密研磨での取り代量を０．８〜１０μｍに設定して行なえば、全面平坦度が２μｍ以下、内周ＴＩＲが０．５μｍ以下で、且つ、外周ＴＩＲが０．８μｍ以下にでき、このように設定して精密研磨工程を行なうのが好ましい。
１ 研磨装置
２ 上研磨皿
３ 下研磨皿
１０ ガラス素板
１ａ 情報記録媒体用ガラス基板
２ 上研磨皿
３ 下研磨皿
１０ ガラス素板
１ａ 情報記録媒体用ガラス基板
Claims (7)
- 化学強化処理液を用いてガラス素板の表面を強化する化学強化工程と、前記ガラス素板の表面を、研磨液を用いて精密研磨を行なう精密研磨工程を含み、
前記ガラス素板として、
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化カルシウム（ＣａＯ）とのアルカリ土類金属と、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）とのアルカリ金属とを含み、
上記アルカリ土類金属に対する上記アルカリ金属の質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が、０．１＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲にあるガラス素材からなるものを用いて行ない、
前記研磨液を、研磨材としてのコロイダルシリカを含むものを用いて、ｐＨ１〜３になるようにし、
前記精密研磨を、前記化学強化工程を終えた後に、０．７μｍ〜８μｍの取り代量で、前記ガラス素板の表面全体の平坦度が２μｍ以下になるように行なう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。 - 化学強化処理液を用いてガラス素板の表面を強化する化学強化工程と、前記ガラス素板の表面を、研磨材を用いて精密研磨を行なう精密研磨工程を含み、
前記ガラス素板として、
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）：５５〜７５質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：５〜１８質量％、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：１〜１０質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）：３〜１５質量％、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）：０．１〜５質量％、（但し、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総量：１０〜２５質量％）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）：０．１〜５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）：１〜５質量％、酸化セリウム（ＣｅＯ２）：０．１〜５質量％、酸化ジリコニウム（ＺｒＯ２）：０〜８質量％であり、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）に対する（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の質量比が、０．１０＜（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）＜０．８０の範囲にあるガラス素材からなるものを用いて行ない、
前記研磨液を、研磨材としてのコロイダルシリカを含むものを用いて、ｐＨ１〜３になるようにし、
前記精密研磨を、前記化学強化工程を終えた後に、０．７μｍ〜８μｍの取り代量で、前記ガラス素板の表面全体の平坦度が２μｍ以下になるように行なう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。 - 前記コロイダルシリカとして、その粒子径が８０ｎｍ以下のものを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記コロイダルシリカとして、その粒子径が５０ｎｍ以下のものを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記研磨液を、コロイダルシリカのゼータ電位が−１０ｍＶ以下、又は＋１０ｍＶ以上となるようにすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記精密研磨を、前記ガラス素板の外周ＴＩＲが０．８μｍ以下になるように行なうことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
- 前記精密研磨を、前記ガラス素板の内周ＴＩＲが０．５μｍ以下になるように行なうことを特徴とする請求項１〜５の何れか一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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