JPH06290454A - 磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方法およびそれに用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 内周および外周端面の加工処理及び基盤表面
の研削加工後に磁気ディスク用基盤２を洗浄−研磨し、
その後Ｎｉ−Ｐメッキ処理する磁気ディスク用基盤の鏡
面仕上げするに当り、スクラバー６、７により洗浄−研
磨を施すが、スクラバー７で遊離砥粒を供給しながら研
磨を行う方法と装置である。 【効果】 Ｎｉ−Ｐメッキ下地処理前に短時間で洗浄−
研磨処理を行うことにより基盤周縁部でダレの発生も少
なく、その後のＮｉ−Ｐメッキ処理後に研磨加工する必
要がなく工程の省略化ができ、Ｎｉ−Ｐメッキ処理後に
続けてテクスチャリングを行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク用基盤の
鏡面仕上げ方法およびそれに用いる装置に関する。さら
に詳しくは本発明は、特にコンピュータの記憶媒体とし
て使用されるアルミニウム合金等からなる磁気ディスク
用基盤表面を、Ｎｉ−Ｐメッキ処理を施す前に洗浄−研
磨する磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方法およびそれ
に用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスクの磁性膜の形成方法
としては塗布法が主流であったが、近年の磁気ディスク
の高密度化によってメッキ法やスパッタ法へと変わって
きており、このような場合は、通常、あらかじめ磁気デ
ィスク用基盤表面にＮｉ−Ｐメッキ等による下地処理が
施される。磁気ディスク用基盤は、まず、アルミニウム
合金を切削、研削あるいは研磨することにより、所定の
寸法精度に仕上げ、その上に１０〜２０μｍのＮｉ−Ｐ
メッキを施す。その後、遊離砥粒を用いてメッキ後の基
盤の表面を２〜３μｍ研磨することにより所定の表面粗
度に仕上げて下地処理済みの磁気ディスク用基盤が得ら
れる。さらに、該基盤表面の電磁変換特性を改善し、ヘ
ッドの吸着防止を目的としたテクスチャリングを施し
て、磁気ディスク用基盤が完成する。Ｎｉ−Ｐメッキを
施す前の基盤を製造する際に行われる表面加工方法とし
ては、一般に、ダイヤモンド工具を用いる鏡面切削加工
方法、砥石を用いる精密研削加工方法（グラインディン
グ）、遊離砥粒によるラッピング、ポリッシング加工方
法等があげられる。特に、特性、コストおよび生産性の
面から、精密研削加工が最も多く使用されており、砥粒
としてはＪＩＳ＃３０００番が広く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
精密研削加工には、次のような問題がある。 （１）得られる磁気ディスク用基盤の表面粗度Ｒａは、
通常１５〜２０ｎｍであり、所定の表面粗度（Ｒａが１
５ｎｍ以下）にするためには、Ｎｉ−Ｐメッキ等の下地
処理後にポリッシング等の研磨加工が必要である。 （２）メッキ後の研磨加工を考慮してメッキ膜厚を厚く
しなければならず、コストアップにつながる。 （３）メッキ後に研磨加工することによって基盤外周部
にダレが生じやすく、基盤の品質管理が難しい。 これに対し、メッキ後の研磨工程を省略するための手段
として、研削加工が終了した基盤を予め前述の所定の表
面粗度まで前記の方法により研磨加工する手法が考えら
れている。しかし、この方法では研磨加工における基盤
外周部のダレを小さくすることが難しく、工程も増えて
しまう。さらに、ハイエンド対応の磁気ディスク用基盤
の場合には、スパッタ工程において熱により基盤にふく
れを生じさせないことが重要であるが、従来満足のいく
結果は得られなかった。そこで、本発明は、Ｎｉ−Ｐメ
ッキ下地処理後にポリッシング等の遊離砥粒による研磨
加工を施す必要がなくまたは前記研磨工程を省略するこ
とができ、またはさらに、その後の工程中のスパッタ工
程時に熱によるふくれを生じさせない、ハイエンド対応
の磁気ディスク用基盤を生産することが可能な、磁気デ
ィスク用基盤の鏡面仕上げ方法およびそれに用いる装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討を重ねた結果、内周および外周端面の
加工処理及び基盤表面の研削加工後の磁気ディスク用基
盤に対して、メッキ前にスクラバーで洗浄−研磨すると
ともに、該洗浄−研磨工程中に遊離砥粒を供給しながら
研磨処理を行うことにより、基盤表面に所望の表面粗さ
が達成できることを見い出した。また本発明者は、前記
研削加工後の基盤を洗浄−研磨処理する前に、基盤の表
面温度が２５０℃以上となるように加熱処理することに
より、基盤表面の残留応力が開放されることを見い出し
た。本発明はこの知見に基づきなされるに至ったもので
ある。

【０００５】すなわち本発明は、（１）内周および外周
端面の加工処理及び基盤表面の研削加工後に磁気ディス
ク用基盤を洗浄−研磨し、その後Ｎｉ−Ｐメッキ処理す
る磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方法において、前記
洗浄−研磨工程をスクラバーで行うとともに、該洗浄−
研磨工程中にスクラバーに遊離砥粒を供給しながら研磨
する処理を行うことを特徴とする磁気ディスク用基盤の
鏡面仕上げ方法、（２）前記研削加工後の磁気ディスク
用基盤をその表面温度が２５０℃以上となるように加熱
処理した後、前記洗浄−研磨工程に付すことを特徴とす
る（１）項記載の磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方
法、（３）内周および外周端面の加工処理及び基盤表面
の研削加工後の磁気ディスク用基盤にＮｉ−Ｐメッキ処
理前に洗浄−研磨を施して鏡面仕上げする装置におい
て、磁気ディスク用基盤を洗浄−研磨するためのスクラ
バーを設け、該スクラバーの少なくとも１つを遊離砥粒
の供給下に研磨する研磨手段とすることを特徴とする磁
気ディスク用基盤の鏡面仕上げ装置、及び（４）前記研
削加工後の磁気ディスク用基盤の洗浄−研磨を行うスク
ラバーの前段に加熱手段を設けることを特徴とする
（３）項記載の磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ装置、
を提供するものである。

【０００６】本発明の鏡面仕上げ方法の洗浄−研磨工程
は、通常、基盤の外周及び内周端面の加工処理（チャン
ファリング）及び基盤表面の研削加工後、基盤の洗浄工
程の後に行われるが、複数の洗浄工程の途中に行うこと
も可能である。なお、各工程を連続して行うためには、
磁気ディスク用基盤をベルト又はその他の搬送手段を用
いて搬送することが好ましい。洗浄−研磨工程により鏡
面仕上げの済んだ磁気ディスク用基盤には、さらにＮｉ
−Ｐメッキ処理が施された後にテクスチャリングが行わ
れる。本発明の方法における洗浄−研磨工程に使用する
スクラバーとしては、ポリウレタン系、ポリエステル
系、ポリエーテル系等からなるスポンジ状のものを使用
することができる。好ましくはポリビニルホルマール製
のスポンジであり、例えばカネボウ社製ベルクリンを用
いることにより大きな効果を得ることができる。また公
知の方法により前記スポンジをアルミニウム、ステンレ
ス等製の円板等に貼り付けて用いることができる。な
お、スクラバーによる洗浄−研磨の方法としては、磁気
ディスク用基盤の搬送手段等に応じて、スクラバーを回
転させる方法、またはスクラバーを固定して磁気ディス
ク用基盤を回転させる方法、あるいはそれらを組み合わ
せた方法等を挙げることができる。

【０００７】本発明の洗浄−研磨工程における研磨処理
で使用する遊離砥粒としては、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
研磨材を用いることが好ましく、例えば不二見研磨材工
業社製メディポール−０１等が挙げられる。その他、炭
化珪素（ＳｉＣ）、オプチカルエメリー、酸化クロム、
酸化セリウム等も十分効果がある。遊離砥粒の粒径は、
その平均粒径として１〜６０μｍの範囲が好ましい。１
μｍ未満であると取扱いが困難であるばかりでなく、研
磨の効果が得にくい。一方、６０μｍを越えると所望の
粗さに研磨することが困難となる。なお、遊離砥粒は純
水等に分散させ、例えば５〜３０％の範囲の濃度のスラ
リー状にして供給することが好ましい。５％未満である
と砥粒の効果が得にくく、一方、３０％を越えるとノズ
ルから供給することが困難となる。

【０００８】本発明において、遊離砥粒を含むスラリー
は例えばノズルを用いてスクラバーに供給することがで
きる。ノズルの径は、ディスクのサイズ、スラリーの濃
度等に応じて適宜選択することができるが、通常は１〜
５ｍｍ程度である。ノズルの先端は、スクラバーの近傍
であって、かつスクラバーおよび基盤の動きを妨げない
ような位置にあることが好ましい。また、遊離砥粒の供
給量は、磁気ディスク用基盤のサイズ、目標とする表面
粗度等によって適宜選択することができる。例えば、
３．５インチのディスク用基盤に対しては、毎分２０〜
２００ｍｌ程度が好ましい。本発明においては、チャン
ファリング処理及び研削加工後の磁気ディスク用基盤
を、短時間でその表面温度が２５０℃以上となるように
加熱処理した後に前記洗浄−研磨工程を行うことが好ま
しい。この加熱方法としては制限はなく、加熱炉等の公
知の各種方法を用いることができる。

【０００９】

【作用】本発明の鏡面仕上げ方法は、チャンファリング
処理及び研削加工後の磁気ディスク用基盤を、スクラバ
ーを用いて洗浄−研磨する工程を有してなり、該洗浄−
研磨工程中の研磨処理においてはスクラバーに遊離砥粒
を含むスラリーが供給されている。そのため、メッキ処
理を施す前の基盤の表面粗度を１０ｎｍ以下にすること
が可能となるので、メッキ処理後に表面を研磨する工程
を省略することができる。従って、メッキ厚を厚くする
必要がない。さらに、短時間で基盤の研磨加工が行える
ことにより、外周部に生じるダレを小さくすることがで
きる。さらに、本発明の方法において、磁気ディスク用
基盤の表面温度を２５０℃以上に短時間加熱すれば、デ
ィスク表面の残留応力を瞬時に開放することができ、メ
ッキ処理後のスパッタ工程においてふくれが発生するこ
とを未然に防ぐことができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を図示の実施例に基づきさらに
詳細に説明する。図１に本発明に係る鏡面仕上げ装置の
一実施例の正面図を示す。鏡面仕上げ装置２１の上部お
よび下部には、キャタピラ状の上部ベルト２０および下
部ベルト１０が離間して設置されている。上部ベルト２
０には、全面にわたって所定間隔でタクト送りロール３
が設けられており、２つの隣接するロール３によりディ
スク用基盤の上端面を２点で支持している。なお、上部
ベルト２０は、矢印Ａの方向に所定の速度で回転するこ
とによって基盤を矢印Ｃの方向に搬送する。下部ベルト
１０は、ディスク用基盤の下端面を支え、矢印Ｂの方向
に回転する。下部ベルト１０の内側には、所定間隔で８
つのテンションロール５が配置されており、このロール
５の位置に基盤が達した際、上部ベルト２０および下部
ベルト１０は、所定時間停止する。テンションロール５
が設けられている８つの位置は、順に、入り口シャワー
部１１、第１エッジクリーナー部１２、研磨部１３、第
２エッジクリーナー部１４、第１サーフェサー部１５、
第２サーフェサー部１６、第３サーフェサー部１７およ
び出口シャワー部１８となっている。入り口シャワー部
１１においては、洗浄水供給のためのシャワーノズル４
が、磁気ディスク用基盤の両側面に向けて設けられてい
る。

【００１１】第１エッジクリーナー部１２においては、
２つのスクラバー６に洗浄ノズル８から洗剤を供給し
て、ドーナツ状の基盤の外周端面と内周端面（チャンフ
ァー）とを洗浄する。２つのスクラバー６は、一方が基
盤の外周端面にまた他方は内周端面に接して回転可能に
設けられており、各スクラバーにむけて２本の洗剤ノズ
ル８が上方から延びている。なお、洗剤ノズル８は、洗
剤タンク（図示せず）に接続している。研磨部１３にお
いては、基盤の両側表面に接してスクラバー７が回転可
能に設けられており、このスクラバー７に向けてスラリ
ーノズル９が上方から延びている。なお、スラリーノズ
ル９はスラリータンク（図示せず）に接続しており、ス
クラバー７に遊離砥粒を含むスラリーを供給する。この
研磨部１３で、所定時間基盤表面を研磨することによ
り、表面粗度を所定の値にすることができる。第２エッ
ジクリーナー部１４においては、前述の第１エッジクリ
ーナー部１２と同様に、基盤の外周端面と内周端面とに
接するように２つのスクラバー（図示せず）が設けられ
ており、洗剤をノズル（図示せず）から供給して、基盤
の外周端面と内周端面とを洗浄する。第１サーフェサー
部１５においては、基盤の表面に接して回転可能にスク
ラバー（図示せず）が設けられており、洗剤をノズル
（図示せず）から供給して、基盤の表面を洗浄する。

【００１２】第２サーフェサー部１６および第３サーフ
ェサー部１７においても、前述の第１サーフェサー部１
５と同様のスクラバーおよびノズル（図示せず）が設け
られており、これらを用いて基盤の表面をさらに洗浄す
る。出口シャワー部１８においては、前述の入り口シャ
ワー部１１と同様の洗浄水供給のためのシャワーノズル
（図示せず）が設けられている。次に、上記で説明した
鏡面仕上げ装置を用いて研削後の磁気ディスク用基盤を
洗浄−研磨するプロセスについて説明する。チャンファ
リング処理及び研削加工を終えた磁気ディスク用基盤２
は、カセット１に納められ、鏡面仕上げ装置２１の入り
口側の位置にセットされる。その後、基盤を１枚ずつタ
クト送りロール３により入り口シャワー部１１まで移動
させ、シャワーノズル４から洗浄水を供給することによ
り基盤表面の研削屑および研削液を洗い流した。次に、
基盤２はエッジクリーナー部１２に送られ、洗剤ノズル
８から洗剤を供給しながら、エッジクリーナースクラバ
ー６で基盤の外周端面と内周端面とを洗浄した。なお、
スクラバーとしてはポリビニルホルマール製のスポンジ
を用い、洗剤としては５％中性洗剤を用いた。

【００１３】次に、基盤２を研磨部１３に移動させ、遊
離砥粒を含むスラリーをノズル９からサーフェサースク
ラバー７に供給しながら、このサーフェサースクラバー
７により平均表面粗さＲａが２〜１５ｎｍ、最大表面粗
さＲｍａｘが５０〜１５０ｎｍとなるように、所定時
間、研磨を行った。なお、スクラバーとしてはポリビニ
ルホルマール製のスポンジを用い、スラリーとしては平
均粒径約１．３μｍのアルミナの遊離砥粒を１０％程度
の濃度で純水に分散させたものを使用した。研磨後の磁
気ディスク用基盤２を移動させ、第２エッジクリーナー
部１４において外周端面および内周端面を洗浄し、サー
フェサー部１５、１６および１７においてスクラバーと
洗剤とにより表面を洗浄した。なお、スクラバーとして
はポリビニルホルマール製のスポンジを用い、洗剤とし
ては５％中性洗剤を用いた。最後に、出口シャワー部１
８において表面を洗浄した基盤２を出口側カセット１９
に納めた。この基盤２にはこの後Ｎｉ−Ｐメッキ処理が
施され、さらにテクスチャリング処理等が施される。図
２に、上記の装置を用いて加工した際の磁気ディスク用
基盤の表面粗さの研磨時間による変化を示す。図２
（ａ）には、平均表面粗さＲａの変化を示し、図２
（ｂ）には、最大表面粗さＲｍａｘの変化を示す。図２
（ａ）から、研削終了時に約１４ｎｍであった平均表面
粗さＲａは、３０秒間の研磨によって約１０ｎｍとな
り、さらに研磨を続けることによって３００秒後には約
５ｎｍまで改善できることがわかる。また、最大表面粗
さＲｍａｘについては、研削終了時に約１８０ｎｍであ
ったが、１５秒間の研磨によって急速に減少して約１２
０ｎｍとなり、３００秒後には約８０ｎｍまで減少する
ことが、図２（ｂ）からわかる。このように、本実施例
の鏡面仕上げ装置２１により、短時間で磁気ディスク用
基盤の表面粗さを改善することができた。

【００１４】図３に、本発明の鏡面仕上げ装置の他の実
施例の正面図を示す。図３に示す鏡面仕上げ装置３０に
おいては、第１、第２および第３の３つのチャンバー３
０ａ，３０ｂおよび３０ｃが設けられている。第１チャ
ンバー３０ａ内には研磨部３３と第１サーフェサー部３
６とが、第２チャンバー３０ｂ内には第２サーフェサー
部３９と第３サーフェサー部４０とが、第３チャンバー
３０ｃ内には出口シャワー部４２と乾燥部４３とが、そ
れぞれ配置されている。入り口側ディスクカセット３１
に納められた磁気ディスク用基盤３２は、搬送手段（図
示せず）によって、第１のチャンバーに移動する。ここ
で、スラリー供給ノズル３４から遊離砥粒を含むスラリ
ーをスクラバー３５に供給しながら、ディスクを回転さ
せて基盤表面を研磨する。所定の表面粗度まで基盤表面
の研磨を行った後、研磨部３３側のスラリーの供給を停
止させ、第１サーフェサー部３６側の洗剤ノズル３７か
ら洗剤を供給しながら、スクラバー３８によって基盤表
面を洗浄する。次に、搬送手段（図示せず）によって磁
気ディスク用基盤を第２のチャンバーに移動させ、洗剤
ノズル４１から洗剤を供給し、ディスクを回転させてさ
らに基盤表面の洗浄を行う。洗浄後のディスク用基盤
は、図示しない搬送手段によって同様に第３のチャンバ
ーに移動し、ノズル（図示せず）から温純水を供給する
ことによりディスク表面の洗剤を洗い流した後、高速で
回転させることによって乾燥させる。搬送手段としては
特に制限はなく、通常のものを用いることができる。以
上の工程を終了したディスク用基盤３２は、搬送手段に
よって出口側ディスクカセット４４に納められる。この
ディスク用基盤３２にも先の実施例と同様にこの後Ｎｉ
−Ｐメッキ処理、テクスチャリング処理等が施される。
図３に示す鏡面仕上げ装置によっても、短時間で磁気デ
ィスク用基盤の表面粗さを改善することができた。

【００１５】図４によって本発明の鏡面仕上げ方法に従
う一貫生産ラインの一例を説明する。チャンファー加工
の済んだ磁気ディスク用ブランクが生産ラインに投入さ
れると、搬送手段（図示しない）によって研削加工工程
に移動し研削加工される。研削が終了したディスクは、
搬送手段（図示しない）によって加熱工程へと移動す
る。この加熱工程で用いられる加熱炉は瞬時にディスク
表面温度が２５０℃以上となる炉であり、例えば、加熱
炉で炉内温度が４８０℃に保たれている中を１０秒程度
で移動することによるものや、高周波により短時間で磁
気ディスク表面温度が所定の温度となるものが用いられ
る。これにより、後工程であるスパッタ時に発生するふ
くれを事前に発生させてしまう。加熱の終了したディス
クは洗浄−研磨工程へと搬送手段（図示しない）によっ
て移動し、短時間で磁気ディスク用基盤の表面粗さを改
善したのち、洗浄−乾燥工程を経て鏡面仕上げを終了と
なる。この後ディスクにはさらにＮｉ−Ｐメッキ処理、
テクスチャリング処理等が施される。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鏡面仕上
げ方法によれば、Ｎｉ−Ｐメッキ下地処理前に短時間で
研磨処理が完了するので基盤周縁部でダレの発生も少な
く、その後のＮｉ−Ｐメッキ処理後に磁気ディスク用基
盤を研磨加工する必要がないので、工程の省略化がで
き、Ｎｉ−Ｐメッキ処理後に続けてテクスチャリングを
行うことが可能となった。さらに、前記洗浄−研磨工程
の前に磁気ディスク用基盤を加熱することにより、後の
スパッタ工程時にふくれを生ずることがなく、ハイエン
ド対応の磁気ディスク用基盤を安価にしかも大量に生産
することができる。またこのような鏡面仕上げ方法は、
本発明の鏡面仕上げ装置を用いることにより実施するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鏡面仕上げ装置の一実施例を示す正面
図である。

【図２】（ａ）図１の装置によって加工した際の研磨時
間と平均表面粗さＲａとの関係を示す図である。 （ｂ）図１の装置によって加工した際の研磨時間と最大
表面粗さＲｍａｘとの関係を示す図である。

【図３】本発明の鏡面仕上げ装置の他の実施例を示す正
面図である。

【図４】本発明の鏡面仕上げ装置を用いる一貫生産ライ
ンの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 入り口側ディスクカセット ２ 磁気ディスク用基盤 ３ タクト送りロール ４ シャワーノズル ５ テンションロール ６ エッジクリーナースクラバー ７ サーフェサースクラバー ８ 洗剤ノズル ９ スラリーノズル １０ ディスク回転ベルト １１ 入り口シャワー部 １２ 第１エッジクリーナー部 １３ 研磨部 １４ 第２エッジクリーナー部 １５ 第１サーフェサー部 １６ 第２サーフェサー部 １７ 第３サーフェサー部 １８ 出口シャワー部 １９ 出口側ディスクカセット ２０ ディスク送りベルト ２１ 鏡面仕上げ装置 ３０ 鏡面仕上げ装置 ３０ａ 第１チャンバー ３０ｂ 第２チャンバー ３０ｃ 第３チャンバー ３１ 入り口側ディスクカセット ３２ 磁気ディスク用基盤 ３３ 研磨部 ３４ スラリーノズル ３５ サーフェサースクラバー ３６ 第１サーフェサー部 ３７ 洗剤ノズル ３８ サーフェサースクラバー ３９ 第２サーフェサー部 ４０ 第３サーフェサー部 ４１ 洗剤ノズル ４２ 出口シャワー部 ４３ 乾燥部 ４４ 出口側ディスクカセット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周および外周端面の加工処理及び基盤
   表面の研削加工後に磁気ディスク用基盤を洗浄−研磨
   し、その後Ｎｉ−Ｐメッキ処理する磁気ディスク用基盤
   の鏡面仕上げ方法において、前記洗浄−研磨工程をスク
   ラバーで行うとともに、該洗浄−研磨工程中にスクラバ
   ーに遊離砥粒を供給しながら研磨する処理を行うことを
   特徴とする磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方法。
2. 【請求項２】 前記研削加工後の磁気ディスク用基盤を
   その表面温度が２５０℃以上となるように加熱処理した
   後、前記洗浄−研磨工程に付すことを特徴とする請求項
   １記載の磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ方法。
3. 【請求項３】 内周および外周端面の加工処理及び基盤
   表面の研削加工後の磁気ディスク用基盤にＮｉ−Ｐメッ
   キ処理前に洗浄−研磨を施して鏡面仕上げする装置にお
   いて、磁気ディスク用基盤を洗浄−研磨するためのスク
   ラバーを設け、該スクラバーの少なくとも１つを遊離砥
   粒の供給下に研磨する研磨手段とすることを特徴とする
   磁気ディスク用基盤の鏡面仕上げ装置。
4. 【請求項４】 前記研削加工後の磁気ディスク用基盤
   の、洗浄−研磨を行うスクラバーの前段に加熱手段を設
   けることを特徴とする請求項３記載の磁気ディスク用基
   盤の鏡面仕上げ装置。