JP6031593B2 - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法、並びに研磨パッド - Google Patents
磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法、並びに研磨パッド Download PDFInfo
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Description
本発明は、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」と略称する。）等の磁気記録装置に搭載される磁気ディスクに用いられる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
ＨＤＤ等の磁気記録装置に搭載される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板として従来はアルミ基板が用いられてきた。しかし、最近では、高記録密度化の追求に呼応して、アルミ基板と比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。また、ガラス基板表面は磁気ヘッドの浮上高さを極力下げることができるように、高精度に研磨して高記録密度化を実現している。近年、ＨＤＤの更なる大記録容量化、低価格化の要求は増すばかりであり、これを実現するためには、磁気ディスク用ガラス基板においても更なる高品質化、低コスト化が必要になってきている。
上述したように高記録密度化にとって必要な低フライングハイト（浮上量）化のために磁気ディスク表面の高い平滑性は必要不可欠である。磁気ディスク表面の高い平滑性を得るためには、結局、高い平滑性の基板表面が求められるため、高精度にガラス基板表面を研磨する必要がある。
従来のガラス基板の研磨方法は、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等のポリシャの研磨パッドを用いて行っている。高い平滑性を有するガラス基板は、たとえば酸化セリウム系研磨材を用いて研磨した後、さらにコロイダルシリカ砥粒を用いた仕上げ研磨（鏡面研磨）によって得ることが可能である。
従来のガラス基板の研磨方法は、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等のポリシャの研磨パッドを用いて行っている。高い平滑性を有するガラス基板は、たとえば酸化セリウム系研磨材を用いて研磨した後、さらにコロイダルシリカ砥粒を用いた仕上げ研磨（鏡面研磨）によって得ることが可能である。
現在のＨＤＤにおいては、例えば２．５インチ型（直径６５ｍｍ）の磁気ディスクにディスク１枚あたり３２０ギガバイト程度の情報を収納することが可能になっているが、更なる高記録密度化、例えば７５０ギガバイト、更には１テラバイトの実現が要求されるようになってきている。このような近年のＨＤＤの大容量化の要求に伴い、基板表面品質の向上の要求は今まで以上に厳しいものとなってきている。上記のような例えば７５０ギガバイトの磁気ディスク向けの次世代基板においては、ＨＤＤの信頼性に与える基板の影響が大きくなるので、基板表面の粗さだけでなく、基板表面のうねりや、スクラッチ（傷）等の表面欠陥が存在しないことについても現行品からの更なる改善が求められる。
次世代基板においてはＨＤＤの信頼性に与える基板の影響が大きくなるのは以下のような理由による。
磁気ヘッドの浮上量（磁気ヘッドと媒体（磁気ディスク）表面との間隙）の大幅な低下（低浮上量化）が挙げられる。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい領域に信号を書き込むことや、より小さい磁性粒子の信号を拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することができる。近年、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）制御という機能が磁気ヘッドに搭載されている。これは、スライダーの浮上量を下げるのではなく、磁気ヘッドの記録再生素子部近傍に内蔵したヒーター等の加熱部の熱膨張を利用して、記録再生素子部のみを媒体表面方向に向けて突き出す（近づける）機能である。このような状況下で、磁気ヘッドの低浮上量化を実現するためには、ガラス基板表面の高平滑性だけでなく、阻害要因となるガラス基板表面のうねりや、スクラッチ等の表面欠陥についても低減する必要がある。
磁気ヘッドの浮上量（磁気ヘッドと媒体（磁気ディスク）表面との間隙）の大幅な低下（低浮上量化）が挙げられる。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい領域に信号を書き込むことや、より小さい磁性粒子の信号を拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することができる。近年、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）制御という機能が磁気ヘッドに搭載されている。これは、スライダーの浮上量を下げるのではなく、磁気ヘッドの記録再生素子部近傍に内蔵したヒーター等の加熱部の熱膨張を利用して、記録再生素子部のみを媒体表面方向に向けて突き出す（近づける）機能である。このような状況下で、磁気ヘッドの低浮上量化を実現するためには、ガラス基板表面の高平滑性だけでなく、阻害要因となるガラス基板表面のうねりや、スクラッチ等の表面欠陥についても低減する必要がある。
ところで、従来、上述のガラス基板表面のうねりを低減する方法として、例えば、研磨パッドの表面粗さ（Ｒｚ）の値を特定の値に設定した研磨パッドを用いる方法（上記特許文献１）が知られている。この特許文献１によると、ガラス基板表面の２μｍ〜４ｍｍの形状波長のうねりを低減することが可能である。
一方、特許文献２には、研磨パッドの表面を調整する特定のパッドドレッサーを用いることで、形状波長６０〜１６０ｎｍのうねりを低減できることが開示されている。
一方、特許文献２には、研磨パッドの表面を調整する特定のパッドドレッサーを用いることで、形状波長６０〜１６０ｎｍのうねりを低減できることが開示されている。
ところが、たとえば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造しようとした場合、例えば、形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりをも低減させる必要があるが、本発明者の検討によると、上述の研磨パッド表面の低粗さ化だけでは限界があり、上記形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりを低減させることは困難であることが判明した。特に、本発明者等が、特許文献２に開示の方法を行ったところ、この方法では、形状波長が５０μｍ〜１５０μｍの範囲の微少うねりは全く改善しなかった。
また、上記のような７５０ギガバイトを超える高記録密度の磁気ディスクを製造しようとした場合、ガラス基板表面のうねりだけでなく、スクラッチ等の表面欠陥をも低減させる必要があるが、本発明者の検討によると、上述の特許文献１または特許文献２の方法を適用しても、ガラス基板表面のスクラッチなどの表面欠陥を低減することは困難であることを見出した。
そこで、本発明はこのような従来の課題を解決すべくなされたものであって、その第1の目的は、形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりをも低減できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することである。
また、第２の目的は、上記の極めて微小なスクラッチのような表面欠陥を従来よりも更に低減させることができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することである。
また、第３の目的は、本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することである。
また、第４の目的は、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に用いられる研磨パッドを提供することである。
また、第２の目的は、上記の極めて微小なスクラッチのような表面欠陥を従来よりも更に低減させることができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供することである。
また、第３の目的は、本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することである。
また、第４の目的は、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に用いられる研磨パッドを提供することである。
そこで、本発明者は、微小うねりを低減させたガラス基板を得るために、研磨後のガラス基板表面の凹凸部を減少させるべく、砥粒への荷重を均一にさせるためのパッド表面の弾性ばらつき或いは硬さばらつきの小さな研磨パッドを用いることを検討した。その検討の結果、研磨パッド表面の弾性分布のばらつきあるいは硬さのばらつきを評価する指標として、直径が５０μｍの円柱状圧子を研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の研磨パッドの沈み込み量を複数箇所で計測し、取得された沈み込み量の標準偏差の値が最適であることを見出した。また、この研磨パッドの沈み込み量の標準偏差の値が、形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりに対して相関関係が見られることも見出した。
また、本発明者は、研磨後のガラス基板表面の微小なスクラッチ等の傷欠陥を減少させるべく、研磨パッドの微小領域における硬さを規定することを検討した。その検討の結果、研磨パッド表面の微小領域における硬さを評価する指標として、直径が５０μｍの円柱状圧子を研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の研磨パッドの沈み込み量を複数箇所で計測し、取得された複数の沈み込み量の算術平均値が最適であることを見出した。また、この研磨パッドの沈み込み量の算術平均値が、微小なスクラッチ等の傷欠陥の発生数に対して相関関係が見られることも見出した。
そこで、本発明者は、上記知見に基づき、以下の構成による発明によれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
そこで、本発明者は、上記知見に基づき、以下の構成による発明によれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は上記目的を達成するために、以下の構成を有する。
（構成１）
ガラス基板の表面に、研磨砥粒を含む研磨液を供給するとともに、発泡樹脂層を備えた研磨パッドを圧接させてガラス基板表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成２）
前記研磨パッドにおける前記１０点の沈み込み量の算術平均値が、５μｍ以上であることを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成１）
ガラス基板の表面に、研磨砥粒を含む研磨液を供給するとともに、発泡樹脂層を備えた研磨パッドを圧接させてガラス基板表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成２）
前記研磨パッドにおける前記１０点の沈み込み量の算術平均値が、５μｍ以上であることを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成３）
ガラス基板の主表面と、発泡樹脂層を備えた研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給して、ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成４）
前記研磨パッドにおける前記１０点の沈み込み量の算術平均値が、１０μｍ以上であることを特徴とする構成３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
ガラス基板の主表面と、発泡樹脂層を備えた研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給して、ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成４）
前記研磨パッドにおける前記１０点の沈み込み量の算術平均値が、１０μｍ以上であることを特徴とする構成３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成５）
前記研磨処理を行う前のガラス基板は、表面粗さ（Ra）が３ｎｍ以下であることを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
前記研磨処理を行う前のガラス基板は、表面粗さ（Ra）が３ｎｍ以下であることを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成６）
前記研磨パッドが定盤に貼り付けられた遊星歯車方式の研磨装置を用いて、前記ガラス基板の両主表面を同時に研磨する際、前記ガラス基板に対する前記研磨パッドの押圧力が、７５〜１５０ｇｆ/ｃｍ２の範囲となるように前記研磨処理を行うことを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成７）
前記研磨砥粒はコロイダルシリカを含むことを特徴とする構成１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
前記研磨パッドが定盤に貼り付けられた遊星歯車方式の研磨装置を用いて、前記ガラス基板の両主表面を同時に研磨する際、前記ガラス基板に対する前記研磨パッドの押圧力が、７５〜１５０ｇｆ/ｃｍ２の範囲となるように前記研磨処理を行うことを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成７）
前記研磨砥粒はコロイダルシリカを含むことを特徴とする構成１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成８）
前記磁気ディスク用ガラス基板は、ＤＦＨ型磁気ヘッドを備えるハードディスクドライブに搭載される磁気ディスクに用いられるガラス基板であることを特徴とする構成１乃至７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成９）
構成１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
（構成１０）
磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下であることを特徴とする研磨パッドである。
（構成１１）
磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上であることを特徴とする研磨パッドである。
前記磁気ディスク用ガラス基板は、ＤＦＨ型磁気ヘッドを備えるハードディスクドライブに搭載される磁気ディスクに用いられるガラス基板であることを特徴とする構成１乃至７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成９）
構成１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
（構成１０）
磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下であることを特徴とする研磨パッドである。
（構成１１）
磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上であることを特徴とする研磨パッドである。
本発明の上記構成とすることで、磁気ヘッドの低浮上量化を実現する上で阻害要因となるガラス基板表面のうねり、特に形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりをも低減させることができる高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、本発明の上記構成とすることで、磁気ヘッドの更なる低浮上量化を実現する上で阻害要因となるガラス基板表面の微小な傷欠陥を低減させることができる高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、本発明の上記構成とすることで、例えば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造するのに好適な高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、本発明の研磨パッドは、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に好適である。
また、本発明の上記構成とすることで、磁気ヘッドの更なる低浮上量化を実現する上で阻害要因となるガラス基板表面の微小な傷欠陥を低減させることができる高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、本発明の上記構成とすることで、例えば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造するのに好適な高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、本発明の研磨パッドは、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に好適である。
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
［第１の実施の形態］
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、粗研削工程（粗ラッピング工程）、形状加工工程、精研削工程（精ラッピング工程）、端面研磨工程、主表面研磨工程（第１研磨工程、第２研磨工程）、化学強化工程、等を経て製造される。
この磁気ディスク用ガラス基板の製造は、まず、溶融ガラスからダイレクトプレスにより円盤状のガラス基板（ガラスディスク）を成型する。なお、このようなダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。次に、この成型したガラス基板の主表面に対して寸法精度及び形状精度を向上させるための研削（ラッピング）を行う。この研削工程は、通常両面ラッピング装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラス基板主表面の研削を行う。こうしてガラス基板主表面を研削することにより、所定の板厚、平坦度に加工するとともに、所定の表面粗さを得る。
［第１の実施の形態］
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、粗研削工程（粗ラッピング工程）、形状加工工程、精研削工程（精ラッピング工程）、端面研磨工程、主表面研磨工程（第１研磨工程、第２研磨工程）、化学強化工程、等を経て製造される。
この磁気ディスク用ガラス基板の製造は、まず、溶融ガラスからダイレクトプレスにより円盤状のガラス基板（ガラスディスク）を成型する。なお、このようなダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。次に、この成型したガラス基板の主表面に対して寸法精度及び形状精度を向上させるための研削（ラッピング）を行う。この研削工程は、通常両面ラッピング装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラス基板主表面の研削を行う。こうしてガラス基板主表面を研削することにより、所定の板厚、平坦度に加工するとともに、所定の表面粗さを得る。
この研削工程の終了後は、形状加工工程、端面研磨工程を経た後、高精度な平面を得るための鏡面研磨加工を行う。ガラス基板の鏡面研磨方法としては、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、発泡ポリウレタン等の研磨パッドを用いて行うのが好適である。
本発明の第１の実施の形態は、上記構成１にあるように、ガラス基板の表面に、研磨砥粒を含む研磨液を供給するとともに、発泡樹脂層を備えた研磨パッドを圧接させてガラス基板表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用する構成としたものである。
前にも説明したとおり、本発明者は、たとえば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造しようとした場合、例えば前述のＤＦＨ制御機能を備える磁気ヘッドを採用するなど更なる低浮上量化を実現する上で、阻害要因となり得る例えば形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりをも低減させる必要があるが、そのためには、研磨処理に用いる研磨パッドの微小領域における弾性あるいは硬さの分布のばらつきを抑制することが重要であることを見出した。
これについては、以下のように推察できる。
つまり、研磨加工において、研磨パッドから荷重を受けた砥粒がガラス表面に接触してガラス表面を脆性破壊していくが、その際に砥粒に加わる荷重が不均一であると、ガラス表面での脆性破壊も不均一となり、研削量の差異が発生してガラス表面にうねりが生じる。
具体的には、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に用いられる研磨パッドは、通常、不織布やＰＥＴ樹脂などの基材と、該基材上に形成された発泡樹脂層からなるナップ層とからなるものである。このように、実際の研磨パッドの内部にはポアと呼ばれる空隙部分が存在し、研磨パッド表面の弾性分布にばらつきが存在する。ポアによる空隙部分の研磨パッド表面は高弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込み、ガラスの脆性破壊量は低減して研削量は低下するため、その部分ではガラス表面は凸状となる。一方、ポアの存在しない壁部の研磨パッド表面は低弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込まず、ガラスの脆性破壊量は増加して研削量は増すため、その部分ではガラス表面は凹状となる。その結果、ガラス基板表面に研削量のばらつきによる凹凸部が発生し、うねりを生じる。
つまり、研磨加工において、研磨パッドから荷重を受けた砥粒がガラス表面に接触してガラス表面を脆性破壊していくが、その際に砥粒に加わる荷重が不均一であると、ガラス表面での脆性破壊も不均一となり、研削量の差異が発生してガラス表面にうねりが生じる。
具体的には、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に用いられる研磨パッドは、通常、不織布やＰＥＴ樹脂などの基材と、該基材上に形成された発泡樹脂層からなるナップ層とからなるものである。このように、実際の研磨パッドの内部にはポアと呼ばれる空隙部分が存在し、研磨パッド表面の弾性分布にばらつきが存在する。ポアによる空隙部分の研磨パッド表面は高弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込み、ガラスの脆性破壊量は低減して研削量は低下するため、その部分ではガラス表面は凸状となる。一方、ポアの存在しない壁部の研磨パッド表面は低弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込まず、ガラスの脆性破壊量は増加して研削量は増すため、その部分ではガラス表面は凹状となる。その結果、ガラス基板表面に研削量のばらつきによる凹凸部が発生し、うねりを生じる。
そこで、本発明者は、微小うねりを低減させたガラス基板を得るために、研磨処理において砥粒への荷重を均一にさせるべく、パッド表面の微小領域における弾性ばらつき或いは硬さばらつきの小さな研磨パッドを用いることを検討した結果、研磨パッド表面の弾性分布のばらつきあるいは硬さのばらつきを評価する指標として、直径が５０μｍの円柱状圧子を研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の研磨パッドの沈み込み量を複数箇所で計測し、取得された沈み込み量の標準偏差の値が最適であることを見出した。また、このようにして取得した圧子押し込みによる研磨パッドの沈み込み量の標準偏差の値と、形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりとの間に相関関係が見られることも見出した。
そして、本発明では、上記の研磨パッドを用いて行われる研磨は、精密研磨であることが好ましい。具体的には、表面粗さが３ｎｍ以下であるガラス基板に対して上記研磨処理を行うことが好ましい。また、上記研磨は、形状波長５０〜１５０μｍの微小うねりの算術平均粗さが３Å以下のガラス基板に対して行うことが好ましい。
図１は、本発明における研磨パッドの沈み込み量の測定方法を説明するための図である。
図１に示すとおり、研磨処理に用いられる研磨パッド７は、不織布やＰＥＴ樹脂などからなる基材７Ａと、該基材７Ａ上に形成された発泡樹脂層からなるナップ層７Ｂとを有してなるものである。
発泡樹脂層の内部には、ポア８と呼ばれる空隙部分と、それ以外の壁部９とが存在する。なお、図１では、図示の便宜上、研磨パッドの内部断面構造（特にナップ層）をあくまでもイメージとして描いたものであり、実際の内部構造を必ずしも正確に描いたものではない。
図１は、本発明における研磨パッドの沈み込み量の測定方法を説明するための図である。
図１に示すとおり、研磨処理に用いられる研磨パッド７は、不織布やＰＥＴ樹脂などからなる基材７Ａと、該基材７Ａ上に形成された発泡樹脂層からなるナップ層７Ｂとを有してなるものである。
発泡樹脂層の内部には、ポア８と呼ばれる空隙部分と、それ以外の壁部９とが存在する。なお、図１では、図示の便宜上、研磨パッドの内部断面構造（特にナップ層）をあくまでもイメージとして描いたものであり、実際の内部構造を必ずしも正確に描いたものではない。
特に仕上げ鏡面研磨用の研磨パッドとしては、軟質ポリッシャの研磨パッド（スウェードパッド）であることが好ましい。研磨パッドのガラス基板との当接面は、発泡ポアが開口した発泡樹脂、取り分け発泡ポリウレタンとすることが好ましい。このようにして研磨を行うと、ガラス基板の表面を平滑な鏡面状に研磨することができる。
上記研磨パッド７における上記ナップ層７Ｂは、通常、基材７Ａ側が最もポア径が大きく（例えば１００〜２００μｍ）、最表層側（ガラス基板との当接側）のポア径は小さい（例えば３〜２０μｍ）。
次に、本発明における研磨パッドの圧子押し込みによる沈み込み量の測定方法を具体的に説明する。
（１）図１に示すように、直径が５０μｍの円柱状圧子１０の円形部分を、研磨面である研磨パッド７の表面から２．５ｍＮの荷重で押し込み、その際の研磨パッド７の沈み込み量を計測する。
ここで、円柱状圧子１０の直径を５０μｍとし、押し込み荷重を２．５ｍＮとした理由は、後述する実施例でも説明するように、この条件で計測した研磨パッドの沈み込み量の標準偏差の値が、形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりに対しては相関関係が見られるからである。
（１）図１に示すように、直径が５０μｍの円柱状圧子１０の円形部分を、研磨面である研磨パッド７の表面から２．５ｍＮの荷重で押し込み、その際の研磨パッド７の沈み込み量を計測する。
ここで、円柱状圧子１０の直径を５０μｍとし、押し込み荷重を２．５ｍＮとした理由は、後述する実施例でも説明するように、この条件で計測した研磨パッドの沈み込み量の標準偏差の値が、形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりに対しては相関関係が見られるからである。
（２）次に、この沈み込み量を研磨パッド７表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得する。つまり、圧子１０を、研磨パッド７表面上で５０μｍ移動させて押し込み、そのときの研磨パッドの沈み込み量を計測し、これを繰り返しながら、全部で１２点で研磨パッドの沈み込み量を計測する。なお、圧子１０の直径は５０μｍであるため、これを５０μｍずつ移動させるということは、間をおかずに移動させていくことになる。このとき、圧子は、直線的に移動させる。
（３）以上のようにして取得された１２点の沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得する。ここで、最大値と最小値を除く理由は、測定誤差によるばらつきの要因を排除するためである。
そして、この標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用してガラス基板の研磨処理を行うことにより、特に形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりを低減させることができ、高品質のガラス基板を製造することが可能である。そのため、例えば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造する場合、今まで以上の低浮上量化を実現する上で、好適な高品質のガラス基板を製造することが可能である。
そして、この標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用してガラス基板の研磨処理を行うことにより、特に形状波長５０〜１５０μｍの範囲の微小うねりを低減させることができ、高品質のガラス基板を製造することが可能である。そのため、例えば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造する場合、今まで以上の低浮上量化を実現する上で、好適な高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、本実施の形態においては、遊星歯車方式の研磨装置を用いてガラス基板を研磨する場合であって、上記研磨パッドにおける上記標準偏差を取得する際に、圧子の移動方向を研磨パッドの円周方向に移動させた場合と、半径方向に移動させた場合とでそれぞれ取得される標準偏差の差が、０．０１μｍ以下であることが好ましい。
また、本実施の形態においては、研磨パッドの複数の位置で測定した標準偏差の値のばらつき（最大値−最小値）が、０．０１μｍ以下であることがより好ましい。上記値とすることで、この研磨パッドを用いて研磨される、複数の磁気ディスク用ガラス基板の上記微少うねりのバッチ間（研磨装置を用いて１バッチで研磨される複数の磁気ディスク用ガラス基板間）のばらつきを小さくすることができる。
また、本実施の形態においては、研磨パッドの複数の位置で測定した標準偏差の値のばらつき（最大値−最小値）が、０．０１μｍ以下であることがより好ましい。上記値とすることで、この研磨パッドを用いて研磨される、複数の磁気ディスク用ガラス基板の上記微少うねりのバッチ間（研磨装置を用いて１バッチで研磨される複数の磁気ディスク用ガラス基板間）のばらつきを小さくすることができる。
また、鏡面研磨処理に適用される上記研磨液は、研磨材と溶媒である水の組合せであり、さらに研磨液のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤や、その他の添加剤が必要に応じて含有されている。
また、本実施の形態の鏡面研磨処理に適用される上記研磨液は、酸性域に調整されたものが好適に用いられる。例えば、酸を研磨液に添加して、酸性域（ｐＨ＝１〜４の範囲）に調整された研磨液を用いてガラス基板を鏡面研磨すると、研磨レートを高くでき、また、清浄性を向上させることができる。ｐＨは例えば１〜４の範囲内であることが好ましい。従って、上記研磨液は、少なくとも酸性環境下において、上述の異物の発生を防止すべく調整されていることが好ましい。なお、本発明においては、研磨液の液性であるｐHとしては、例えばアルカリ性（例えば７＜ｐH≦１０）に調整して研磨してもよい。
研磨液に含有されるコロイダルシリカ研磨砥粒は、平均粒径が１０〜５０ｎｍの範囲内ものを使用するのが研磨効率の点からは好ましい。特に、仕上げ鏡面研磨工程（後段の第２研磨工程）に用いる研磨液に含有される研磨砥粒は、表面粗さのいっそうの低減を図る観点から、平均粒径が１０ｎｍ以上３０ｎｍ未満のものを使用するのが好ましい。さらに好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲のものである。
なお、本発明において、上記平均粒径とは、光散乱法により測定された粒度分布における粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが５０％となる点の粒径（以下、「累積平均粒子径（５０％径）」と呼ぶ。）を言う。本発明において、累積平均粒子径（５０％径）は、具体的には、粒子径・粒度分布測定装置を用いて測定して得られる値である。
また、研磨液中の砥粒濃度は、特に制約されないが、研磨後の表面品質及び研磨レートの観点からは、１０〜３０重量％の範囲とすることができる。特に、１０〜２０重量％の範囲が好適である。
本発明の研磨処理における研磨方法は特に限定されるものではないが、例えば、ガラス基板と研磨パッドとを接触させ、研磨砥粒を含む研磨液を供給しながら、研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動させて、ガラス基板の表面を鏡面状に研磨すればよい。
例えば図２は、ガラス基板の鏡面研磨工程に用いることができる遊星歯車方式の両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。図２に示す両面研磨装置は、太陽歯車２と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車３と、太陽歯車２及び内歯歯車３に噛み合い、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じて公転及び自転するキャリア４と、このキャリア４に保持された被研磨加工物１を挟持可能な研磨パッド７がそれぞれ貼着された上定盤５及び下定盤６と、上定盤５と下定盤６との間に研磨液を供給する研磨液供給部（図示せず）とを備えている。
例えば図２は、ガラス基板の鏡面研磨工程に用いることができる遊星歯車方式の両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。図２に示す両面研磨装置は、太陽歯車２と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車３と、太陽歯車２及び内歯歯車３に噛み合い、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じて公転及び自転するキャリア４と、このキャリア４に保持された被研磨加工物１を挟持可能な研磨パッド７がそれぞれ貼着された上定盤５及び下定盤６と、上定盤５と下定盤６との間に研磨液を供給する研磨液供給部（図示せず）とを備えている。
このような両面研磨装置によって、研磨加工時には、キャリア４に保持された被研磨加工物１、即ちガラス基板を上定盤５及び下定盤６とで挟持するとともに、上下定盤５，６の研磨パッド７と被研磨加工物１との間に研磨液を供給しながら、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じてキャリア４が公転及び自転しながら、被研磨加工物１の上下両面が研磨加工される。
なお、加える荷重（加工面圧力）は、７５ｇｆ／ｃｍ２以上１５０ｇｆ／ｃｍ２以下の範囲内が好適である。下限値のより好ましくは９５ｇｆ／ｃｍ２以上である。また、上限値のより好ましくは１３５ｇｆ／ｃｍ２以下である。
上記荷重が、７５ｇｆ／ｃｍ２よりも低いと、ガラス基板の加工性（研磨速度）が低下するために好ましくない。また、１５０ｇｆ／ｃｍ２よりも高い場合には、ガラス基板表面にスクラッチ等の傷が発生する場合があるため好ましくない。そして、本実施の形態にかかる研磨パッドを用い、かつ、上記範囲内の加工面圧力でガラス基板の主表面を研磨することで、形状波長５０〜１５０μｍの範囲内の微少うねりや、スクラッチ等の表面欠陥をより一層低減できる。
なお、加える荷重（加工面圧力）は、７５ｇｆ／ｃｍ２以上１５０ｇｆ／ｃｍ２以下の範囲内が好適である。下限値のより好ましくは９５ｇｆ／ｃｍ２以上である。また、上限値のより好ましくは１３５ｇｆ／ｃｍ２以下である。
上記荷重が、７５ｇｆ／ｃｍ２よりも低いと、ガラス基板の加工性（研磨速度）が低下するために好ましくない。また、１５０ｇｆ／ｃｍ２よりも高い場合には、ガラス基板表面にスクラッチ等の傷が発生する場合があるため好ましくない。そして、本実施の形態にかかる研磨パッドを用い、かつ、上記範囲内の加工面圧力でガラス基板の主表面を研磨することで、形状波長５０〜１５０μｍの範囲内の微少うねりや、スクラッチ等の表面欠陥をより一層低減できる。
通常、鏡面研磨工程は、前記のようにラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程と、この第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、ガラス基板主表面の表面粗さを平滑な鏡面に仕上げる第２研磨工程の２段階を経て行われることが一般的である（但し、３段階以上の多段階研磨を行うこともある）が、この場合、少なくとも後段の第２研磨工程は、上述の沈み込み量の標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを適用することが好適である。
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上記構成３にあるように、ガラス基板の表面に、研磨砥粒を含む研磨液を供給するとともに、発泡樹脂層を備えた研磨パッドを圧接させてガラス基板表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用する構成としたものである。
本発明の第２の実施の形態は、上記構成３にあるように、ガラス基板の表面に、研磨砥粒を含む研磨液を供給するとともに、発泡樹脂層を備えた研磨パッドを圧接させてガラス基板表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨パッドとして、直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用する構成としたものである。
前にも説明したとおり、本発明者は、たとえば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造しようとした場合、例えば前述のＤＦＨ制御機能を備える磁気ヘッドを採用するなど更なる低浮上量化を実現する上で、阻害要因となり得る例えば長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度のサイズの極めて微小なスクラッチ等の傷欠陥をも低減させる必要があるが、そのためには、研磨処理に用いる研磨パッドの微小領域における硬さを規定することが重要であることを見出した。
これについては、以下のように推察できる。つまり、研磨加工において、研磨パッドから荷重を受けた砥粒がガラス表面に接触してガラス表面を脆性破壊していくが、その際に砥粒に加わる荷重が不均一であると、ガラス表面での脆性破壊も不均一となり、研削量の差異が発生する。
具体的には、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に用いられる研磨パッドは、通常、不織布やＰＥＴ樹脂などの基材と、該基材上に形成された発泡樹脂層からなるナップ層とからなるものである。このように、実際の研磨パッドの内部にはポアと呼ばれる空隙部分が存在し、研磨パッド表面の弾性分布にばらつきが存在する。ポアによる空隙部分の研磨パッド表面は高弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込み、ガラスの脆性破壊量は低減して研削量は低下する。一方、ポアの存在しない壁部の研磨パッド表面は低弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込まず、ガラスの脆性破壊量は増加して研削量は増す。その結果、ガラス基板表面に研削量のばらつきによる凹凸部が発生し、微小領域においてはスクラッチ等のキズ欠陥を生じることがある。
具体的には、磁気ディスク用ガラス基板の研磨処理に用いられる研磨パッドは、通常、不織布やＰＥＴ樹脂などの基材と、該基材上に形成された発泡樹脂層からなるナップ層とからなるものである。このように、実際の研磨パッドの内部にはポアと呼ばれる空隙部分が存在し、研磨パッド表面の弾性分布にばらつきが存在する。ポアによる空隙部分の研磨パッド表面は高弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込み、ガラスの脆性破壊量は低減して研削量は低下する。一方、ポアの存在しない壁部の研磨パッド表面は低弾性であり、荷重下において砥粒は研磨パッド内部に沈み込まず、ガラスの脆性破壊量は増加して研削量は増す。その結果、ガラス基板表面に研削量のばらつきによる凹凸部が発生し、微小領域においてはスクラッチ等のキズ欠陥を生じることがある。
本発明者は、このような極めて微小なスクラッチの発生原因は、従来は検討されていなかった研磨パッド表面の微小領域における硬さ（もしくは弾性）が影響している可能性が高いものと推測した。つまり、研磨パッド表面の微小領域における硬さ（もしくは弾性）による研削量の差異が、上述の極めて微小なスクラッチ等の傷を発生させる要因となっていると考えられる。
そこで、本発明者は、研磨後のガラス基板表面の微小なスクラッチ等の傷欠陥を減少させるべく、研磨パッドの微小領域における硬さを規定することを検討した結果、研磨パッド表面の微小領域における硬さを評価する指標として、直径が５０μｍの円柱状圧子を研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の研磨パッドの沈み込み量を複数箇所で計測し、取得された複数の沈み込み量の算術平均値が最適であることを見出した。また、この研磨パッドの沈み込み量の算術平均値が、微小なスクラッチ等の傷欠陥の発生数に対して相関関係が見られることも見出した。
そして、本発明では、上記の研磨パッドを用いて行われる研磨は、精密研磨であることが好ましい。具体的には、表面粗さが３ｎｍ以下であるガラス基板に対して上記研磨処理を行うことが好ましい。また、上記研磨は、形状波長５０〜１５０μｍの微小うねりの算術平均粗さが３Å以下のガラス基板に対して行うことが好ましい。
次に、本実施形態における研磨パッドの圧子押し込みによる沈み込み量の測定方法を具体的に説明する。
（１）上述の第１の実施の形態の場合と同様に、図１に示すように、直径が５０μｍの円柱状圧子１０の円形部分を、研磨面である研磨パッド７の表面から２．５ｍＮの荷重で押し込み、その際の研磨パッド７の沈み込み量を計測する。
ここで、円柱状圧子１０の直径を５０μｍとし、押し込み荷重を２．５ｍＮとした理由は、後述する実施例でも説明するように、この条件で計測した研磨パッドの沈み込み量の算術平均値が、微小なスクラッチ等の傷欠陥の発生数に対しては相関関係が見られるからである。
（１）上述の第１の実施の形態の場合と同様に、図１に示すように、直径が５０μｍの円柱状圧子１０の円形部分を、研磨面である研磨パッド７の表面から２．５ｍＮの荷重で押し込み、その際の研磨パッド７の沈み込み量を計測する。
ここで、円柱状圧子１０の直径を５０μｍとし、押し込み荷重を２．５ｍＮとした理由は、後述する実施例でも説明するように、この条件で計測した研磨パッドの沈み込み量の算術平均値が、微小なスクラッチ等の傷欠陥の発生数に対しては相関関係が見られるからである。
（２）次に、この沈み込み量を研磨パッド７表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得する。つまり、圧子１０を、研磨パッド７表面上で５０μｍ移動させて押し込み、そのときの研磨パッドの沈み込み量を計測し、これを繰り返しながら、全部で１２点で研磨パッドの沈み込み量を計測する。なお、圧子１０の直径は５０μｍであるため、これを５０μｍずつ移動させるということは、間をおかずに移動させていくことになる。このとき、圧子は直線的に移動させる。
（３）以上のようにして取得された１２点の沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得する。ここで、最大値と最小値を除く理由は、測定誤差によるばらつきの要因を排除するためである。
そして、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用してガラス基板の研磨処理を行うことにより、特に長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度のサイズの極めて微小なスクラッチ等の傷欠陥を低減させることができ、高品質のガラス基板を製造することが可能である。そのため、例えば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造する場合、今まで以上の低浮上量化を実現する上で、好適な高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、上述の算術平均値が１０μｍ以上である研磨パッドを使用してガラス基板の研磨処理を行うことにより、上述の微小なスクラッチ等の傷欠陥をさらに低減させることが可能になる。
そして、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用してガラス基板の研磨処理を行うことにより、特に長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度のサイズの極めて微小なスクラッチ等の傷欠陥を低減させることができ、高品質のガラス基板を製造することが可能である。そのため、例えば７５０ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造する場合、今まで以上の低浮上量化を実現する上で、好適な高品質のガラス基板を製造することが可能である。
また、上述の算術平均値が１０μｍ以上である研磨パッドを使用してガラス基板の研磨処理を行うことにより、上述の微小なスクラッチ等の傷欠陥をさらに低減させることが可能になる。
また、本実施の形態においては、研磨パッドの複数の位置で測定した算術平均値のばらつき（最大値−最小値）が、３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である。上記値とすることで、この研磨パッドを用いて研磨される、複数の磁気ディスク用ガラス基板の上記表面欠陥のバッチ間（研磨装置を用いて１バッチで研磨される複数の磁気ディスク用ガラス基板間）のばらつきを小さくすることができる。
また、本実施の形態の鏡面研磨処理に適用される上記研磨液は、酸性域に調整されたものが好適に用いられる。例えば、酸を研磨液に添加して、酸性域（ｐＨ＝１〜４の範囲）に調整された研磨液を用いてガラス基板を鏡面研磨すると、研磨レートを高くでき、また、清浄性を向上させることができる。ｐＨは例えば１〜４の範囲内であることが好ましい。従って、上記研磨液は、少なくとも酸性環境下において、上述の異物の発生を防止すべく調整されていることが好ましい。なお、本発明においては、研磨液の液性であるｐHとしては、例えばアルカリ性（例えば７＜ｐH≦１０）に調整して研磨してもよい。
研磨液に含有されるコロイダルシリカ研磨砥粒は、平均粒径が１０〜５０ｎｍの範囲内ものを使用するのが研磨効率の点からは好ましい。特に、仕上げ鏡面研磨工程（後段の第２研磨工程）に用いる研磨液に含有される研磨砥粒は、表面粗さのいっそうの低減を図る観点から、平均粒径が１０ｎｍ以上３０ｎｍ未満のものを使用するのが好ましい。さらに好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲のものである。
また、研磨液中の砥粒濃度は、特に制約されないが、研磨後の表面品質及び研磨レートの観点からは、１０〜３０重量％の範囲とすることができる。特に、１０〜２０重量％の範囲が好適である。
また、鏡面研磨工程は、前記のようにラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程と、この第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、ガラス基板主表面の表面粗さを平滑な鏡面に仕上げる第２研磨工程の２段階を経て行われることが一般的である（但し、３段階以上の多段階研磨を行うこともある）が、この場合、少なくとも後段の第２研磨工程は、上述の沈み込み量の算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを適用することが好適である。
なお、本実施の形態における研磨処理の研磨方法、加える荷重（加工面圧力）等については上述の第１の実施の形態と同様であるので、ここでは重複説明は省略する。
また、鏡面研磨工程は、前記のようにラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程と、この第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、ガラス基板主表面の表面粗さを平滑な鏡面に仕上げる第２研磨工程の２段階を経て行われることが一般的である（但し、３段階以上の多段階研磨を行うこともある）が、この場合、少なくとも後段の第２研磨工程は、上述の沈み込み量の算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを適用することが好適である。
なお、本実施の形態における研磨処理の研磨方法、加える荷重（加工面圧力）等については上述の第１の実施の形態と同様であるので、ここでは重複説明は省略する。
また、本発明においては、ガラス基板を構成するガラス（の硝種）は、ＳｉＯ2を主成分とし、さらにアルミナを含むアルミノシリケートガラスを用いることが好ましい。このようなガラスを用いたガラス基板は表面を鏡面研磨することにより平滑な鏡面に仕上げることができ、また加工後の強度が良好である。また、化学強化によってさらに強度を上げることもできる。
また、上記ガラスは、結晶化ガラスであってもよく、アモルファスガラスであってもよい。アモルファスガラスとすることで、ガラス基板としたときの主表面の表面粗さをより一層下げることができる。
このようなアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ2が５８重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3が５重量％以上２３重量％以下、Ｌｉ2Ｏが３重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2Ｏが４重量％以上１３重量％以下を主成分として含有するアルミノシリケートガラス（ただし、リン酸化物を含まないアルミノシリケートガラス）を用いることができる。さらに、例えば、アルカリ土類金属の酸化物が５重量％以上であって、ＳｉＯ2 を６２重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3 を５重量％以上１５重量％以下、Ｌｉ2Ｏを４重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2 Ｏを４重量％以上１２重量％以下、ＺｒＯ2 を５．５重量％以上１５重量％以下、主成分として含有するとともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ2の重量比が０．５以上２．０以下、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４以上２．５以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスとすることができる。
また、上記ガラスは、結晶化ガラスであってもよく、アモルファスガラスであってもよい。アモルファスガラスとすることで、ガラス基板としたときの主表面の表面粗さをより一層下げることができる。
このようなアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ2が５８重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3が５重量％以上２３重量％以下、Ｌｉ2Ｏが３重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2Ｏが４重量％以上１３重量％以下を主成分として含有するアルミノシリケートガラス（ただし、リン酸化物を含まないアルミノシリケートガラス）を用いることができる。さらに、例えば、アルカリ土類金属の酸化物が５重量％以上であって、ＳｉＯ2 を６２重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3 を５重量％以上１５重量％以下、Ｌｉ2Ｏを４重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2 Ｏを４重量％以上１２重量％以下、ＺｒＯ2 を５．５重量％以上１５重量％以下、主成分として含有するとともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ2の重量比が０．５以上２．０以下、Ａｌ2 Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４以上２．５以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスとすることができる。
また、次世代基板（例えば熱アシスト磁気記録方式に適用される磁気ディスクに用いられる基板）の特性として耐熱性を求められる場合もある。この場合の耐熱性ガラスとしては、例えば、アルカリ土類金属の酸化物が５重量％以上であって、以下はモル％表示にて、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜６％、ＢａＯを０〜２％、Ｌｉ２Ｏを０〜３％、ＺｎＯを０〜５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスを好ましく用いることができる。
本発明においては、上記鏡面研磨処理後のガラス基板の表面は、算術平均表面粗さＲａが０．２０ｎｍ以下、特に０．１５ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。更に、最大粗さＲｍａｘが２．０ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。なお、本発明においてＲａ、Ｒｍａｘというときは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に準拠して算出される粗さのことである。
また、本発明において表面粗さ（例えば、最大粗さＲｍａｘ、算術平均粗さＲａ）は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を２５６×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面形状の表面粗さとすることが実用上好ましい。
また、本発明において表面粗さ（例えば、最大粗さＲｍａｘ、算術平均粗さＲａ）は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を２５６×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面形状の表面粗さとすることが実用上好ましい。
本発明においては、鏡面研磨加工工程の前または後に、化学強化処理を施すことが好ましい。化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域、例えば摂氏３００度以上４００度以下の温度で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化処理されたガラス基板は耐衝撃性に優れているので、例えばモバイル用途のＨＤＤに搭載するのに特に好ましい。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸を好ましく用いることができる。
また、第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、ガラス基板主表面の表面粗さを平滑な鏡面に仕上げる第２研磨工程の後に、第２研磨工程で使用した研磨装置と同じ研磨装置を用いて、ガラス基板と研磨パッドとの間に、砥粒を含まない或いは砥粒濃度の第２研磨工程と比べて少ない処理液（リンス液）を供給することでガラス基板の主表面を処理するリンス処理を行ってもよい。このリンス処理をすることによって、第２研磨工程後に主表面に付着し残留している砥粒（コロイダルシリカの砥粒）の数を減らすことができ、最終的に磁気ディスク用ガラス基板の品質を高めることができる。
上記処理液には、砥粒を全く含まない、或いはコロイダルシリカ等の砥粒を３重量％以下、好ましくは１重量％以下の濃度で含有する。処理液に砥粒を含有する場合、平均粒径が１０ｎｍ以上３０ｎｍ未満のものを使用するのが好ましい。さらに好ましくは１０〜２０ｎｍ程度のものを使用するのが好ましい。
本発明によって製造される磁気ディスク用ガラス基板は、上述のとおり、超低浮上量を実現できるＤＦＨ型磁気ヘッドを備えるＨＤＤに搭載される磁気ディスクに用いられるガラス基板に好適である。
また、本発明は、以上の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法についても提供するものである。磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＣｒＰｔ系やＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることが好適である。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば，Ｃｒ系合金など立方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面に沿って配向させることができる。この場合、面内磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。また、例えば、ＲｕやＴｉを含む六方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。
また、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
本発明によって得られるガラス基板を利用することにより、ＤＦＨヘッドによる記録再生を行っても、記録再生エラーやヘッドクラッシュ等の問題が起こらず、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。それゆえ、例えば５００ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造するのに好適である。
本発明によって得られるガラス基板を利用することにより、ＤＦＨヘッドによる記録再生を行っても、記録再生エラーやヘッドクラッシュ等の問題が起こらず、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。それゆえ、例えば５００ギガバイトを超えるような今まで以上に高記録密度の磁気ディスクを製造するのに好適である。
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例１〜１１は、上述の第１の実施の形態に対応する実施例である。
（実施例１〜４、比較例１〜３）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）、（６）化学強化工程、（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
以下の実施例１〜１１は、上述の第１の実施の形態に対応する実施例である。
（実施例１〜４、比較例１〜３）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）、（６）化学強化工程、（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
（１）粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．０ｍｍの円盤状のアルミノシリゲートガラスからなるガラス基板を得た。なお、このようなダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．０ｍｍの円盤状のアルミノシリゲートガラスからなるガラス基板を得た。なお、このようなダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。
次いで、このガラス基板に寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用いて行った。
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。
（３）精ラッピング工程
この精ラッピング工程は両面ラッピング装置を用いた。
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。
（３）精ラッピング工程
この精ラッピング工程は両面ラッピング装置を用いた。
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面（内周、外周）を研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラス基板の表面を洗浄した。
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面（内周、外周）を研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラス基板の表面を洗浄した。
（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）
次に、第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、このキャリアを太陽歯車（サンギア）と内歯歯車（インターナルギア）とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨液としては酸化セリウムを研磨剤として分散したものとした。上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
次に、第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、このキャリアを太陽歯車（サンギア）と内歯歯車（インターナルギア）とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨液としては酸化セリウムを研磨剤として分散したものとした。上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
（６）化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。
（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（発泡ポリウレタン）に替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲａで０．２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としてはコロイダルシリカを水に分散させたもの、酸性に調整した。上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（発泡ポリウレタン）に替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲａで０．２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としてはコロイダルシリカを水に分散させたもの、酸性に調整した。上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
なお、上記研磨パッドは７種類の研磨パッドを使用した。これら７種類の研磨パッドはいずれも、基材側が最もポア径が大きく（１００〜２００μｍ）、最表層側のポア径は小さく、３〜２０μｍである。各研磨パッドについて、前述の方法に従って、円柱状の圧子を押し込んだ際の沈み込み量を計測し、その標準偏差を求めた。その結果は表１に示した。
上記各工程（上記第２研磨工程では上記７種類の研磨パッドをそれぞれ使用）を経て得られたガラス基板（実施例１〜４及び比較例１〜３）の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、いずれもＲｍａｘ＝１．４３ｎｍ、Ｒａ＝０．１３ｎｍと超平滑な表面を持つガラス基板を得た。
また、そのガラス基板表面における形状波長５０〜１５０μｍの微少うねりの算術平均粗さを光学式表面検査装置（レーザ式表面形状測定装置）で測定し、その結果を表１に示した。
また、得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．６３５ｍｍであった。
また、そのガラス基板表面における形状波長５０〜１５０μｍの微少うねりの算術平均粗さを光学式表面検査装置（レーザ式表面形状測定装置）で測定し、その結果を表１に示した。
また、得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．６３５ｍｍであった。
上記表１の結果からわかるように、圧子押し込みによる沈み込み量の標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを用いて鏡面研磨加工を行うことにより、形状波長５０〜１５０μｍの微小うねりを小さくする（０．６５Å以下）ことが可能である。
次に、圧子の直径を変化させたときの、標準偏差と微小うねりの関係を調べた。結果を表２に示す。このとき、圧子にかける荷重は２．５ｍNである。
沈み込み量の測定において、圧子の押し込み荷重は２．５ｍＮとし、圧子の直径を２０μｍまたは１００μｍという条件にした場合、上記表２の結果からもわかるように、沈み込み量の標準偏差と、形状波長５０〜１５０μｍの微小うねりとの間には相関関係が見られない。その理由は、圧子の直径が２０μｍの場合には、圧子の先端部がパッド表面に存在する微小ポア内部を貫通するので正確な弾性ばらつきを測定できないものと推測される。また、圧子の直径が１００μｍの場合には、パッド内部のポア径よりも大きいため、ポア部と壁部のそれぞれの弾性ばらつきを測定できないものと推測される。
次に、圧子の直径は５０μｍとし、押し込み荷重を０．２５ｍＮまたは２５．０ｍＮという条件にした場合における微少うねりと標準偏差との関係を調べた。その結果を表３に示す。
表３の結果からもわかるように、沈み込み量の標準偏差と、形状波長５０〜１５０μｍの微小うねりとの間には相関関係が見られない。
従って、上記の理由から、研磨パッドの沈み込み量を測定する際の圧子の押し込み条件としては、圧子の直径は５０μｍとし、押し込み荷重は２．５ｍＮとすることが最適である。
従って、上記の理由から、研磨パッドの沈み込み量を測定する際の圧子の押し込み条件としては、圧子の直径は５０μｍとし、押し込み荷重は２．５ｍＮとすることが最適である。
（実施例５〜１１）
前述の方法に従って、円柱状の圧子を押し込んだ際の沈み込み量を１２点計測し、このうち最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量の算術平均値を求め、この求めた算術平均値の異なる７種類の研磨パッドを用意し、これらの各研磨パッドを使用して前述の第２研磨工程を行ったこと以外は上記実施例１と同様にして、ガラス基板を作製した。なお、上記７種類の研磨パッドは、上記１０点の沈み込み量の標準偏差はいずれも０．１３〜０．１４μｍの範囲であった。
得られたガラス基板（実施例５〜１１）について、そのガラス基板の表面を目視及び光学式表面分析装置で測定し、見つかった欠陥をSEM及びAFMで分析し、傷等の表面欠陥（長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度の微小なスクラッチ）の数をカウントした。結果を表４に示した。
前述の方法に従って、円柱状の圧子を押し込んだ際の沈み込み量を１２点計測し、このうち最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量の算術平均値を求め、この求めた算術平均値の異なる７種類の研磨パッドを用意し、これらの各研磨パッドを使用して前述の第２研磨工程を行ったこと以外は上記実施例１と同様にして、ガラス基板を作製した。なお、上記７種類の研磨パッドは、上記１０点の沈み込み量の標準偏差はいずれも０．１３〜０．１４μｍの範囲であった。
得られたガラス基板（実施例５〜１１）について、そのガラス基板の表面を目視及び光学式表面分析装置で測定し、見つかった欠陥をSEM及びAFMで分析し、傷等の表面欠陥（長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度の微小なスクラッチ）の数をカウントした。結果を表４に示した。
上記表４の結果から明らかなように、沈み込み量の標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用した場合、そのうち特に沈み込み量の算術平均値が５μｍ以上であると、上述の微小うねりの低減効果に加えて、傷欠陥の低減効果（１０個以下）も得られることがわかる。
以下の実施例１２〜１７は、上述の第２の実施の形態に対応する実施例である。
（実施例１２〜１７、比較例４）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）、（６）化学強化工程、（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
（実施例１２〜１７、比較例４）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）、（６）化学強化工程、（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
（１）粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．０ｍｍの円盤状のアルミノシリゲートガラスからなるガラス基板を得た。なお、このようなダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．０ｍｍの円盤状のアルミノシリゲートガラスからなるガラス基板を得た。なお、このようなダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。
次いで、このガラス基板に寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用いて行った。
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。
（３）精ラッピング工程
この精ラッピング工程は両面ラッピング装置を用いた。
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。
（３）精ラッピング工程
この精ラッピング工程は両面ラッピング装置を用いた。
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面（内周、外周）を研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラス基板の表面を洗浄した。
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面（内周、外周）を研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラス基板の表面を洗浄した。
（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）
次に、第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、このキャリアを太陽歯車（サンギア）と内歯歯車（インターナルギア）とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨液としては酸化セリウムを研磨剤として分散したものとした。上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
次に、第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、このキャリアを太陽歯車（サンギア）と内歯歯車（インターナルギア）とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨液としては酸化セリウムを研磨剤として分散したものとした。上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
（６）化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。
（７）主表面研磨工程（第２研磨工程）
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（発泡ポリウレタン）に替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲａで０．２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としてはコロイダルシリカを水に分散させたもの、酸性に調整した。上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（発泡ポリウレタン）に替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲａで０．２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としてはコロイダルシリカを水に分散させたもの、酸性に調整した。上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄し、乾燥した。
なお、上記研磨パッドは７種類の研磨パッドを使用した。これら７種類の研磨パッドはいずれも、基材側が最もポア径が大きく（１００〜２００μｍ）、最表層側のポア径は小さく、３〜２０μｍである。各研磨パッドについて、前述の方法に従って、円柱状の圧子を押し込んだ際の沈み込み量を計測し、その算術平均値を求めた。その結果は表５に示した。
上記各工程（上記第２研磨工程では上記７種類の研磨パッドをそれぞれ使用）を経て得られたガラス基板（実施例１２〜１７及び比較例４）の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、いずれもＲｍａｘ＝１．４３ｎｍ、Ｒａ＝０．１３ｎｍと超平滑な表面を持つガラス基板を得た。
また、得られた上記各ガラス基板について、そのガラス基板の表面を目視及び光学式表面分析装置で測定し、見つかった欠陥をSEM及びAFMで分析し、傷等の表面欠陥（長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度の微小なスクラッチ）の数をカウントした。結果を表５に示した。
また、得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．６３５ｍｍであった。
また、得られた上記各ガラス基板について、そのガラス基板の表面を目視及び光学式表面分析装置で測定し、見つかった欠陥をSEM及びAFMで分析し、傷等の表面欠陥（長さ５０ｎｍ以下、深さ５ｎｍ以下程度の微小なスクラッチ）の数をカウントした。結果を表５に示した。
また、得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．６３５ｍｍであった。
上記表５の結果からわかるように、圧子押し込みによる沈み込み量の算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを用いて鏡面研磨加工を行うことにより、上述の微小な傷欠陥を低減させる（基板１枚当り６〜１０個）ことが可能である。特に、沈み込み量の算術平均値が１０μｍ以上である研磨パッドを用いて鏡面研磨加工を行うことにより、上述の微小な傷欠陥をさらに低減させる（基板１枚当り５個以下）ことが可能である。
次に、圧子の直径を変化させたときの、算術平均値と微小傷欠陥数の関係を調べた。結果を表６に示す。このとき、圧子にかける荷重は２．５ｍNである。
沈み込み量の測定において、圧子の押し込み荷重は２．５ｍＮとし、圧子の直径を２０μｍまたは１００μｍという条件にした場合、上記表６の結果からもわかるように、沈み込み量の算術平均値と微小傷欠陥数との間には相関関係が見られない。その理由は、圧子の直径が２０μｍの場合には、圧子の先端部がパッド表面に存在する微小ポア内部を貫通するので正確な硬さを測定できないものと推測される。また、圧子の直径が１００μｍの場合には、パッド内部のポア径よりも大きいため、ポア部と壁部のそれぞれの硬さを測定できないものと推測される。
次に、圧子の直径は５０μｍとし、押し込み荷重を０．２５ｍＮまたは２５．０ｍＮという条件にした場合における算術平均値と微小傷欠陥数との関係を調べた。その結果を表７に示す。
表７の結果からもわかるように、沈み込み量の算術平均値と微小傷欠陥数との間には相関関係が見られない。
従って、上記の理由から、研磨パッドの沈み込み量を測定する際の圧子の押し込み条件としては、圧子の直径は５０μｍとし、押し込み荷重は２．５ｍＮとすることが最適である。
従って、上記の理由から、研磨パッドの沈み込み量を測定する際の圧子の押し込み条件としては、圧子の直径は５０μｍとし、押し込み荷重は２．５ｍＮとすることが最適である。
（磁気ディスクの製造）
上記実施例１で得られた各磁気ディスク用ガラス基板にそれぞれ以下の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
すなわち、上記ガラス基板上に、Ｔｉ系合金薄膜からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ合金薄膜からなる軟磁性層、Ｒｕ薄膜からなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、カーボン保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。また、潤滑層は、アルコール変性パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成した。
上記実施例１で得られた各磁気ディスク用ガラス基板にそれぞれ以下の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
すなわち、上記ガラス基板上に、Ｔｉ系合金薄膜からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ合金薄膜からなる軟磁性層、Ｒｕ薄膜からなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、カーボン保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。また、潤滑層は、アルコール変性パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成した。
得られた磁気ディスクについて、ＤＦＨヘッドを用いて、グライド特性試験を行った結果ヘッドクラッシュは起こらず良好な結果が得られた。
また、上記実施例１２で得られた各磁気ディスク用ガラス基板にそれぞれ上記の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
得られた磁気ディスクについて、ＤＦＨヘッドを用いて、所定のオーバーライト特性試験を行ったが、オーバーライト障害も無く、良好な結果が得られた。
また、上記実施例１２で得られた各磁気ディスク用ガラス基板にそれぞれ上記の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
得られた磁気ディスクについて、ＤＦＨヘッドを用いて、所定のオーバーライト特性試験を行ったが、オーバーライト障害も無く、良好な結果が得られた。
１ ガラス基板
２ 太陽歯車
３ 内歯歯車
４ キャリア
５ 上定盤
６ 下定盤
７ 研磨パッド
１０ 円柱状圧子
２ 太陽歯車
３ 内歯歯車
４ キャリア
５ 上定盤
６ 下定盤
７ 研磨パッド
１０ 円柱状圧子
Claims (11)
- ガラス基板の主表面と、発泡樹脂層を備えた研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給して、ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨パッドとして、
直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下である研磨パッドを使用することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨パッドにおける前記１０点の沈み込み量の算術平均値が、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- ガラス基板の主表面と、発泡樹脂層を備えた研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給して、ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨パッドとして、
直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上である研磨パッドを使用することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨パッドにおける前記１０点の沈み込み量の算術平均値が、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記研磨処理を行う前のガラス基板は、表面粗さ（Ra）が３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記研磨パッドが定盤に貼り付けられた遊星歯車方式の研磨装置を用いて、前記ガラス基板の両主表面を同時に研磨する際、前記ガラス基板に対する前記研磨パッドの押圧力が、７５〜１５０ｇｆ/ｃｍ２の範囲となるように前記研磨処理を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記研磨砥粒はコロイダルシリカを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記磁気ディスク用ガラス基板は、ＤＦＨ型磁気ヘッドを備えるハードディスクドライブに搭載される磁気ディスクに用いられるガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
- 磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、
直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから標準偏差を取得したとき、この標準偏差が０．１５μｍ以下であることを特徴とする研磨パッド。 - 磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理に用いられる研磨パッドであって、
直径が５０μｍの円柱状圧子の円形部分を、研磨面である前記研磨パッドの表面から２．５ｍＮの荷重で押し込んだ際の前記研磨パッドの沈み込み量を計測し、この沈み込み量を前記研磨パッド表面の５０μｍ間隔で連続して１２点取得し、取得された沈み込み量のうち、最大値と最小値を除く１０点の沈み込み量のデータから算術平均値を取得したとき、この算術平均値が５μｍ以上であることを特徴とする研磨パッド。
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