KR20060045820A - 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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다쯔야 다니후지
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니혼 미크로 코팅 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
글라스 기판(15)을 회전시켜 연마 슬러리를 공급하고, 연마 테이프(14)를 압박하여 송출한다. 지립으로서, 충격법에 의해 생성되는 인공 다이아몬드로 이루어지는 입경 50 ㎚ 미만의 인공 다이아몬드 입자가 사용된다. 지립의 함유량은 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 0.005 내지 0.5 중량 ％, 바람직하게는 0.005 내지 0.1 중량 ％의 범위에 있다. 연마 테이프로서 적어도 글라스 기판의 표면에 압박되는 표면 부분이 굵기 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛의 범위에 있는 섬유로 이루어지는 직포, 부직포, 식모포 또는 기모포로 이루어지는 테이프가 사용된다.
글라스 기판, 연마 테이프, 연마 장치, 콘택트 롤러

Description

수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법{GLASS SUBSTRATE FOR PERPENDICULAR MAGNETIC RECORDING DISC AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
도1은 연마 장치를 도시하는 도면.
도2는 거친 연마 후의 글라스 기판의 표면의 컴퓨터 화상의 도면.
도3은 표면 강화 처리 후의 글라스 기판의 표면의 컴퓨터 화상의 도면.
도4는 실시예의 글라스 기판의 표면의 컴퓨터 화상의 도면.
도5는 비교예의 글라스 기판의 표면의 컴퓨터 화상의 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 연마 장치
11 : 콘택트 롤러
12, 13 : 노즐
14 : 연마 테이프
15 : 글라스 기판
R : 글라스 기판 회전 방향
T : 연마 테이프 송출 방향
[문헌 1] 일본 특허 공개 평9-314458호 공보
[문헌 2] IBM 도쿄 기초 연구소 홈페이지, 연구 분야 프로젝트, "수직 자기 기록"(http://www.trl.ibm.com/projects/perpen/)
[문헌 3] 도쿄 공업 대학 전자 물리공학과 나까가와 연구실 홈페이지, 연구 소개, "Co-Cr계 고밀도 수직 자기 기록 매체의 작성" (http://spin.pe.titech.ac.jp/hp/research/nfts2/)
[문헌 4] 과학 기술진흥 사업단보 제22호"「하드 디스크용 접촉형 박막 자기 헤드」의 개발에 성공 "(http://www.jst.go.jp/pr/report/report22/)
본 발명은 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
문자, 화상, 음성 등의 정보를 기록하여 재생하는 정보 처리 장치가 컴퓨터뿐만 아니라, 텔레비전, 카메라, 전화기 등에도 탑재되게 되고, 정보 처리 장치에는 보다 높은 처리 능력(즉 기록 용량의 증대)과, 재생의 정확도가 요구되고, 또한 정보 처리 장치의 소형화가 요구되고 있다.
정보는 정보 처리 장치의 자기 헤드에 의해 자기 기록 매체에 자기적으로 기록되고, 또한 자기 기록 매체로부터 재생된다.
자기 기록 매체로서 수직 자기 기록 디스크가 검토되어 있다(비특허문헌 1 및 2 참조). 이 수직 자기 기록 디스크는 디스크 형상의 글라스 기판의 표면에 자 성층과 보호층을 스패터링 등의 성막 기술을 이용하여 차례로 적층한 것이다. 자성층은 고온의 글라스 기판의 표면에 퇴적시킨 자성층 재료의 조성 분리에 의한 편석 구조를 가진 기둥 형상의 결정자가 집합한 것이고, 각 결정자는 글라스 기판의 표면과 수직인 방향으로 신장하는 강자성의 기둥 형상의 중심 부분과 이 중심 부분의 주위에 형성되는 비자성의 주위 부분으로 구성되어, 이들 기둥 형상의 결정자에 의해 글라스 기판의 표면과 수직인 방향으로 자화되는 기록 비트가 형성된다.
이와 같이, 수직 자기 기록 디스크에서는 글라스 기판의 표면과 수직인 방향으로 신장하는 기둥 형상의 결정자로 이루어지는 자성층을 형성하기 위해, 글라스 기판의 표면에는 높은 평활성(평균 표면 거칠기 2 Å 이하)이 요구되고 있다.
정보의 기록 용량의 증대와, 재생의 정확도는 자기 디스크의 표면과 자기 헤드 사이의 거리에 크게 의존한다. 즉, 정보는 자기 헤드로부터 자기 신호를 출력하여 자성층에 작은 자석을 형성함으로써 기록되고, 이 작은 자석으로부터의 자기 신호를 자기 헤드로 판독함으로써 재생되므로, 자기 헤드가 자기 디스크의 표면으로부터 멀어지면, 자기 헤드로부터 출력되는 자기 신호가 확산되어 단위 면적당의 기록량(기록 밀도 또는 기록 용량)이 저하되므로, 정보의 기록 용량을 증대시켜 정확하게 재생하기 위해서는 자기 디스크의 표면과 자기 헤드 사이의 거리를 작게 해야만 하고, 또한 단위 면적당의 기록량을 증가시키면 자기 디스크를 소형화할 수 있는 것이다. 이로 인해, 자기 디스크의 표면과 자기 헤드 사이의 거리를 15 ㎚ 이하로 하는 것이 요구되고 있다.
자기 헤드로서, 부상형과 접촉형의 자기 헤드가 있다(예를 들어, 비특허 문 헌 3 참조). 부상형 자기 헤드는 자기 디스크에 대면하는 측에 슬라이더를 설치함으로써, 자기 디스크의 표면과의 사이에 15 ㎚ 이하의 거리(이를 부상 거리라 함)에서 자기 헤드를 안정시키고자 하는 것이고, 자기 디스크의 표면에 고저차가 큰 기복이 있으면, 자기 헤드의 슬라이더가 이 기복에 접촉 또는 충돌하여 자기 디스크를 손상시킬 뿐만 아니라, 자기 헤드를 15 ㎚ 이하의 부상 거리에서 안정시킬 수 없게 된다. 또한, 접촉형 자기 헤드는 탄력성이 있는 패드를 거쳐서 자기 디스크의 표면에 자기 헤드를 접촉시키고자 하는 것이고, 자기 디스크의 표면에 기복이 있거나, 표면이 거칠면 자기 헤드가 진동하여 자기 헤드 자체가 파손될 수 있다.
이로 인해, 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판에는 높은 평활성(평균 표면 거칠기가 20 Å 이하의 범위)과, 높은 평탄성(0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위)이 요구되고 있다.
일반적으로, 글라스 기판은 정반 또는 테이프를 사용하여 유리(遊離) 지립 연마되어 있다.
그리고, 종래, 이 유리 지립 연마에 사용되는 연마 슬러리로서, 인공 또는 천연 다이아몬드, 산화셀륨, 산화지르코늄 등으로부터 선택되는 재료로 이루어지는 평균 입경 10 ㎚ 내지 1 ㎛의 범위에 있는 지립을, 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 0.5 중량 ％ 내지 20 중량 ％의 범위에서 분산시킨 것이 사용되고 있다(특허문헌 1 참조).
그러나, 이와 같은 종래의 연마 슬러리에서는 글라스 기판에 평균 표면 거칠 기 2 Å 이하의 표면을 형성할 수 없다(종래의 연마 슬러리에서는 평균 표면 거칠기가 5 Å를 넘음).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평9-314458호 공보
[비특허문헌 1] IBM 도쿄 기초 연구소 홈페이지, 연구 분야 프로젝트, "수직 자기 기록"(http://www.trl.ibm.com/projects/perpen/)
[비특허문헌 2] 도쿄 공업 대학 전자 물리공학과 나까가와 연구실 홈페이지, 연구 소개, "Co-Cr계 고밀도 수직 자기 기록 매체의 작성" (http://spin.pe.titech.ac.jp/hp/research/nfts2/)
[비특허문헌 3] 과학 기술 진흥 사업단보 제22호"「하드디스크용 접촉형 박막 자기 헤드」의 개발에 성공"(http://www.jst.go.jp/pr/report/report22/)
따라서, 본 발명의 목적은 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법이다.
상기 본 발명의 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판은 글라스 기판을 회전 시키고, 이 글라스 기판의 표면에 연마 슬러리를 공급하고, 이 글라스 기판의 표면에 연마 테이프를 압박하고, 이 연마 테이프를 글라스 기판의 회전 방향과 반대의 방향으로 송출하는 연마 공정을 행함으로써 제조된다.
연마 슬러리는 지립 및 분산매체로 구성되어 지립으로서, 충격법에 의해 생성되는 인공 다이아몬드로 이루어지는 입경 50 ㎚ 미만의 인공 다이아몬드 입자가 사용되고, 지립의 함유량은 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 0.005 중량 ％ 내지 0.5 중량 ％의 범위, 바람직하게는 0.005 중량 ％ 내지 0.1 중량 ％의 범위에 있다.
분산매체는 물 및 첨가제로 구성된다.
첨가제로서, 글리콜 화합물, 고급 지방산아마이드, 유기인산에스테르 및 계면 활성제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 제제가 사용되고, 첨가제의 함유량은 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 1 중량 ％ 내지 10 중량 ％의 범위에 있다.
연마 테이프로서 적어도 글라스 기판의 표면에 압박되는 표면 부분이 굵기 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛의 범위에 있는 섬유로 이루어지는 직포, 부직포, 식모포 또는 기모포로 이루어지는 테이프가 사용된다.
본 발명은 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판 및 그 제조 방법이다.
글라스 기판으로서, 이산화 규소(SiO2), 산화나트륨(Na2O), 산화칼슘(CaO)을 주성분으로 하는 소다라임 글라스, 이산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), R2O[R ＝ 칼륨(K), 나트륨(Na) 또는 리튬(Li)]를 주성분으로 하는 알루미실리케이트 글라스, 보로실리케이트 글라스, 산화리튬(Li2O)-SiO2계 글라스, Li2O-Al2O3-SiO2계 글라스, R'O-Al2O3-SiO2계 글라스[R'＝마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba)]를 사용할 수 있고, 이들 글라스에 산화지르코늄(ZrO2), 산화티탄(TiO2) 등을 첨가한 화학 강화 글라스를 사용할 수 있다. 또한, 글라스 기판으로서 화학적으로 표면 강화 처리한 것을 사용할 수 있다. 또한, 글라스 기판으로서 주결정이α-크리스트바라이트(α-SiO2) 및 이산화리튬(Li2OㆍSiO2)으로 이루어지는 결정화 글라스를 사용할 수 있다.
이 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판은 도1에 도시한 바와 같은 연마 장치(10)를 사용하여 글라스 기판의 표면을 연마함으로써 제조할 수 있다. 도시한 연마 장치(10)는 글라스 기판의 양면을 동일하게 연마하는 것이지만, 이 연마 장치 대신에, 글라스 기판의 한 쪽면만을 연마하는 한 쪽면 연마 장치(도시하지 않음)를 사용해도 좋다.
도시한 바와 같이, 글라스 기판의 표면의 연마는 구동 모터에 연결한 샤프트(도시하지 않음)에 글라스 기판(15)을 부착한 후, 구동 모터를 구동하여 글라스 기판(15)을 화살표 R의 방향으로 회전시킨다. 그리고, 이 글라스 기판(15)의 표리 양면에 노즐(12, 12)을 통해 연마 슬러리를 공급하고, 콘택트 롤러(11, 11)를 거쳐서 연마 테이프(14, 14)를 글라스 기판(15)의 표리 양면에 압박하고, 이들 연마 테이프(14, 14)를 글라스 기판(15)의 회전 방향(R)과 반대의 화살표(T, T)의 방향으로 송출함으로써 행해진다. 연마 후에는 글라스 기판(15)을 화살표 R의 방향으로 회전시킨 상태에서 노즐(13, 13)을 통해 물 등의 세정액을 글라스 기판(15)의 표리 양면에 내뿜어 글라스 기판(15)의 세정을 행한다.
적합하게, 글라스 기판의 표면은 미리 거친 연마되어 있어도 좋다. 상기한 연마 공정에 걸리는 시간이 길면 글라스 기판의 표면에 불필요한 기복이 형성되므로, 거친 연마를 미리 행해 둠으로써 연마 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
글라스 기판의 표면은 평균 표면 거칠기가 2 Å 내지 5 Å의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 내지 10 Å의 범위가 되도록 거친 연마된다. 거친 연마는 정반 또는 테이프를 사용하는 기지의 유리 지립 연마 기술(예를 들어, 일본 특허 공개 평11-114792호 공보, 일본 특허 공개 평11-221741호 공보를 참조)을 이용하여 행해진다.
적합하게, 이 거친 연마 공정 후에 글라스 기판에 표면 강화 처리를 실시한 후 상기한 연마 공정을 행해도 좋다. 이 표면 강화 처리는 질산칼륨과 질산나트륨의 혼합 용융염의 가열 용융액 중에 글라스 기판을 침지하고, 글라스 기판 표면의 일부의 이온을 이보다 큰 이온 직경의 이온과 변환함으로써 화학적으로 행해진다.
연마 슬러리는 지립 및 분산매체로 구성된다.
지립으로서 충격법에 의해 생성되는 인공 다이아몬드로 이루어지는 입경 50 ㎚ 미만의 인공 다이아몬드 입자가 사용된다.
이 인공 다이아몬드 입자는 기지의 충격법(폭발 합성법이라고도 호칭됨)(예를 들어, 일본 특허 공개 2000-136376호 공보를 참조)에 의해 제조된다. 충격법은 흑연의 분말로 이루어지는 다이아몬드 원료를, 충격을 주어 고온에서 압축한 후, 불순물을 제거하여 다이아몬드의 입자를 인공적으로 얻는 방법이고, 이 방법에 따르면, 밀도 3.2 g/㎤ 내지 3.4 g/㎤(천연의 다이아몬드 입자의 밀도는 3.51 g/㎤임)의 범위에 있는 다이아몬드의 입자를 인공적으로 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻게 된 인공 다이아몬드 입자는 불순물을 용해하여 제거하기 위해, 염산이나 질산을 사용하여 화학적으로 처리되고, 불순물의 제거 후, 물로 세정된다. 그리고, 입경이 50 ㎚ 또는 그 이상이면 글라스 기판의 표면에 도5에 도시한 바와 같은 조흔(條痕) 형성되거나, 표면이 거칠어지므로, 분류하여 입경 50 ㎚ 미만의 인공 다이아몬드 입자를 채취하고, 이 인공 다이아몬드 입자를 지립으로서 사용한다.
본 발명에서는, 지립으로서 사용되는 인공 다이아몬드 입자는 입경 50 ㎚ 미만의 범위에 있으면, 1차 입자 및 2차 입자 중 어느 하나의 형태라도 좋다.
2차 입자는 연마 중 연마 테이프에 의해 글라스 기판의 표면에 압박되고, 이 때, 이 2차 입자보다도 작은 1차 입자나 2차 입자로 붕괴되고, 이 붕괴 입자가 글라스 기판의 표면에 작용한다. 물론, 붕괴 전의 2차 입자도 붕괴될 때까지의 동안, 글라스 기판의 표면에 작용한다. 이것으로부터, 붕괴 입자의 입경이 50 ㎚ 미만이라도 붕괴 전의 2차 입자의 입경이 50 ㎚ 또는 그 이상이면, 상기와 같이 조흔이 형성되거나 표면이 거칠어지므로, 2차 입자의 입경도 50 ㎚ 미만이어야만 한다.
지립의 함유량은 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 0.005 중량 ％ 내지 0.5 중량 ％의 범위, 바람직하게는 0.005 중량 ％ 내지 0.1 중량 ％의 범위에 있다. 지립의 함유량이 0.005 중량 ％ 미만이면, 연마력이 저하되어 상기한 연마 공정에 시간이 지나치게 걸리고, 글라스 기판의 표면에 불필요한 기복이 형성된다. 한편, 지립의 함유량이 0.1 중량 ％를 넘으면 표면에 조흔이 형성되게 되고, 0.5 중량 ％에 이르면 표면에 조흔이 형성되어 표면이 거칠어진다. 접촉형 연마 헤드를 사용하는 경우, 이와 같은 조흔이나 표면의 거칠기에 의한 요철이 자기 헤드를 진동시켜 파손되는 원인이 된다.
분산매체는 물 및 첨가제로 구성된다.
첨가제로서, 글리콜 화합물, 고급 지방산아마이드, 유기인산에스테르 및 계면 활성제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 제가 사용된다.
첨가제의 함유량은 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 1 중량 ％ 내지 10 중량 ％의 범위에 있다.
글리콜 화합물은 지립과의 친화성이 있어 분산제로서 기능한다. 또한, 글리콜 화합물을 사용하면 분산매체를 조제할 때에 분산매체의 점도를 낮게 하기 때문에, 분산매체를 균일하게 조제할 수 있다. 또한, 물과의 친화성이 있으므로, 연마 공정 후의 글라스 기판의 세정을 효율적으로 행할 수 있다. 글리콜 화합물로서, 알킬렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜부틸에테르 등을 사용할 수 있다.
고급 지방산아마이드는 연마 속도를 촉진시키는 연마 촉진제로서 기능한다. 고급 지방산아마이드로서, 올레인산디에탄올아마이드, 스테아린산디에탄올아마이드, 라우린산디에탄올아마이드, 리시노인산디에탄올아마이드, 리시노인산이소프로판올아마이드, 에르신산디에탄올아마이드, 토르지방산디에탄올아마이드 등이 사용되고, 탄소 수가 12 내지 22의 범위에 있는 것이 바람직하다.
유기인산에스테르는 글라스 기판의 표면으로의 이상 돌기(연마칩이 글라스 기판의 표면에 부착하여 형성되는 버어)의 발생을 억제하는 기능을 갖는다. 유기인산에스테르는 인산(H3PO4)의 수소를 알킬기 또는 알릴기로 치환한 에스테르이고, 유기인산에스테르로서, 지방족계 염형(鹽型), 방향족계 염형 등을 사용할 수 있고, 예를 들어 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르의 인산염을 사용할 수 있다.
계면 활성제는 지립의 분산성을 향상시키는 기능이 있다. 계면 활성제로서, 노니온계 또는 음이온계의 계면 활성제를 사용할 수 있다.
연마 슬러리는 물에 지립을 더하고, 초음파를 이용하여 지립을 분산한 후, 첨가제를 첨가하고, 다시 초음파를 이용하여 지립을 분산시킴으로써 제조할 수 있다.
연마 테이프로서, 적어도 표면 부분(글라스 기판의 표면에 실질적으로 작용하는 부분)이 굵기 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛의 범위에 있는 섬유로 이루어지는 직포, 부직포, 식모포 또는 기모포로 이루어지는 테이프가 사용된다. 이 섬유의 굵기가 O.1 ㎛ 미만이면, 연마 테이프의 표면 부분의 섬유와 연마 슬러리 중의 지립과의 접촉점이 감소되어 글라스 기판의 표면에 지립을 충분히 작용시킬 수 없다. 또한, 섬유의 굵기가 5.0 ㎛를 넘으면, 연마 테이프의 표면 부분을 구성하는 섬유와 섬유 사이의 단차가 증대되어 글라스 기판의 표면을 균일하게 연마할 수 없다.
<실시예>
본 발명에 따라서 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판을 제조하였다.
글라스 기판(직경 2.5 인치의 결정화 글라스 기판)의 표면은 거친 연마하고, 계속해서 표면 강화 처리를 실시한 후에 도1에 도시한 바와 같은 연마 장치를 사용하여 연마하였다.
거친 연마는 글라스 기판의 표면을 연마하기 위해 일반적으로 사용되고 있는 기지의 양면 연마 장치(제품명 : 하마이 9B, 하마이세이사꾸쇼가부시끼가이샤)를 사용하여 행하였다. 이 거친 연마는 글라스 기판을 상하 정반(각각의 표면에 스웨이드 패드를 접착하였음)으로 협지하여 글라스 기판의 양면에 평균 입경 2 ㎛의 산화셀륨 입자를 분산한 연마 슬러리를 공급하고, 상하 정반을 회전시키면서 글라스 기판을 유성 운동시켜 행하였다(도2에 거친 연마 후의 글라스 기판의 표면의 상태를 도시함).
표면 강화 처리는 질산칼륨과 질산나트륨의 혼합 용융염의 가열 용융액 중에 글라스 기판을 침지하고, 글라스 기판 표면의 일부의 이온을 이것보다도 큰 이온 직경의 이온과 교환함으로써 화학적으로 행하였다(도3에 표면 강화 처리 후의 글라스 기판의 표면의 상태를 도시함).
상기한 거친 연마와 표면 강화 처리를 행한 글라스 기판의 표면의 연마는 하기의 표1에 나타내는 연마 조건으로 행하였다. 연마 테이프로서 굵기 2.0 ㎛의 나 일론 섬유로 이루어지는 두께 660 ㎛의 부직포로 이루어지는 테이프를 사용하였다(도4에 연마 후의 글라스 기판의 표면의 상태를 도시함).
실시예에서 사용한 연마 슬러리는 충격법에 의해 얻게 된 인공 다이아몬드 입자를 순수(純水)에 더하고, 초음파를 이용하여 분산시켰다[분산 후의 인공 다이아몬드 입자의 평균 입경(D50)은 20 ㎚였음]. 이것에, 하기의 표2에 나타내는 조성의 첨가제를 첨가하여 교반하고, 다시 초음파를 이용하여 인공 다이아몬드 입자를 분산시켰다. 이와 같이 하여 제조한 연마 슬러리(조성을 하기의 표2에 나타냄)에는, 50 ㎚ 또는 그 이상의 입경의 1차 및 2차 입자의 형태에 있는 인공 다이아몬드 입자는 없었다.
연마 조건
글라스 기판 회전수 1600 rpm
연마 테이프 반출 속도 5 인치/분
연마 슬러리 공급량 15 ㎖/분
콘택트 롤러 경도(고무) 45 duro
콘택트 롤러 압박 압력 5 폰드
오실레이션(전체폭) 5 ㎐(1㎜)
연마 시간 20초
연마 슬러리 조성(실시예)
인공 다이아몬드 입자(입경 50 ㎚ 미만) 0.01 중량 ％
첨가제 5.0 중량 ％
순수 94.99 중량 ％
첨가제의 조성(첨가제의 전체량을 기준으로 한다)
글리콜 화합물 50 중량 ％
유기인산에스테르 15 중량 ％
고급 지방산아마이드 15 중량 ％
노니온 계면활성제 20 중량 ％
< 비교예>
상기 실시예와 마찬가지로 거친 연마와 표면 강화 처리를 행한 글라스 기판의 표면(도2에 거친 연마 후의 글라스 기판의 표면의 상태를 도시하고, 도3에 표면 강화 처리 후의 글라스 기판의 표면의 상태를 도시함)을 연마하여 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판을 제조하였다. 비교예는 연마 슬러리에 사용한 지립에 평균 2차 입경 100 ㎚의 인공 다이아몬드 입자가 포함되는 점에서 상기 실시예와 다르고, 지립이 다른 것 이외에는 상기 실시예와 동일하다(도5에, 연마 후의 글라스 기판의 표면의 상태를 도시함).
연마 슬러리의 조성(비교예)
인공 다이아몬드 입자(평균 2차 입경 100 ㎚) 0.01 중량 ％
첨가제 5.0 중량 ％
순수 94.99 중량 ％
첨가제의 조성(첨가제의 전체량을 기준으로 한다)
글리콜 화합물 50 중량 ％
유기인산에스테르 15 중량 ％
고급 지방산아마이드 15 중량 ％
노니온 계면활성제 20 중량 ％
<비교 시험>
거친 연마 후, 표면 강화 처리 후 및 실시예와 비교예의 연마 후에 있어서의 글라스 기판의 표면의 평균 표면 거칠기와, 원주 방향 및 반경 방향의 기복에 대해 비교하였다.
평균 표면 거칠기는 AFM(원자간력 현미경)(제품명 : Dimension 3100 시리즈, 디지털인스트루먼트사)을 사용하여 계측하였다. 도2 내지 5에 도시하는 컴퓨터 화상의 도면은 이 AFM을 사용하고, 글라스 기판의 표면의 임의의 1.0 ㎛ × 1.0 ㎛의 범위를 주사(512 포인트)하여 이를 삼차원 화상화한 것이다.
원주 방향 및 반경 방향의 기복은 백색광 현미경(제품명 : New View 5020, Zygo사)을 사용하고, 글라스 기판의 표면의 임의의 0.87 ㎜ × 0.65 ㎜의 범위에 있어서, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복을 계측하였다.
<시험 결과>
거친 연마 후, 표면 강화 처리 후 및 실시예와 비교예의 연마 후에 있어서의 글라스 기판의 표면의 평균 표면 거칠기와, 원주 방향 및 반경 방향의 기복을 하기의 표4에 나타낸다.
표4에 도시한 바와 같이, 실시예에 있어서 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판을 제조할 수 있었다. 또한, 실시예(도4를 참조)에서는 비교예(도5를 참조)에서 볼 수 있는 조흔이 표면에 형성되지 않고, 비교예보다도 평활하고 평탄한 표면으로 연마할 수 있었다.
평균 표면 거칠기(Å) 원주 방향의 기복(Å) 반경 방향의 기복(Å)
거친 연마 후 5.0 1.8 1.5
표면 강화 처리 후 3.5 0.7 0.8
실시예 0.8 0.5 0.7
비교예 2.8 1.3 1.5
본 발명이 이상과 같이 구성되므로, 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판을 제공할 수 있고, 자기 디스크의 표면과 자기 헤드 사이의 거리를 15 ㎚ 이하로 할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 있어서의 연마 공정은 렌즈 등의 광학 부품, 사파이어, 수정, GaN 등의 재료로 이루어지는 반도체 기판용 단결정 기판의 경면 연마에 이용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판.
  2. 평균 표면 거칠기가 2.0 Å 이하의 범위에 있고, 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜의 범위에 있는 파장의 원주 방향과 반경 방향의 기복의 고저차가 1 Å 이하의 범위에 있는 수직 자기 기록 디스크용 글라스 기판을 제조하는 방법이며,
    상기 방법이,
    글라스 기판의 표면을 연마하는 연마 공정으로 이루어지고,
    이 연마 공정이,
    상기 글라스 기판을 회전시키는 공정,
    상기 글라스 기판의 표면에 연마 슬러리를 공급하는 공정 및
    상기 글라스 기판의 표면에 연마 테이프를 압박하고, 이 연마 테이프를 상기 글라스 기판의 회전 방향과 반대의 방향으로 송출하는 공정으로 이루어지고,
    상기 연마 슬러리가,
    지립 및
    분산매체로 이루어지고,
    상기 지립으로서, 충격법에 의해 생성되는 인공 다이아몬드로 이루어지는 입 경 50 ㎚ 미만의 인공 다이아몬드 입자가 사용되고,
    상기 지립의 함유량이 상기 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 0.005 중량 ％ 내지 0.5 중량 ％의 범위에 있고,
    상기 연마 테이프로서 적어도 상기 글라스 기판의 표면에 압박되는 표면 부분이 굵기 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛의 범위에 있는 섬유로 이루어지는 직포, 부직포, 식모포 또는 기모포로 이루어지는 테이프가 사용되는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지립의 함유량이 상기 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 0.005 중량 ％ 내지 0.1 중량 ％의 범위에 있는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 분산매체가,
    물 및
    첨가제로 이루어지고,
    상기 첨가제로서 글리콜 화합물, 고급 지방산아마이드, 유기인산에스테르 및 계면 활성제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 제제가 사용되고,
    상기 첨가제의 함유량이 상기 연마 슬러리의 전체량을 기준으로 하여 1 중량 ％ 내지 10 중량 ％의 범위에 있는 방법.
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