WO2007111149A1 - 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 - 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 Download PDF

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WO2007111149A1
WO2007111149A1 PCT/JP2007/055246 JP2007055246W WO2007111149A1 WO 2007111149 A1 WO2007111149 A1 WO 2007111149A1 JP 2007055246 W JP2007055246 W JP 2007055246W WO 2007111149 A1 WO2007111149 A1 WO 2007111149A1
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glass substrate
magnetic disk
temperature
chemical strengthening
cooling
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PCT/JP2007/055246
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Katsuyuki Iwata
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk that constitutes a magnetic disk used in a hard disk drive (HDD) that is a magnetic disk device, and a method for manufacturing a magnetic disk using the glass substrate for a magnetic disk.
  • HDD hard disk drive
  • Such a magnetic disk is configured by forming a magnetic layer or the like on a substrate such as an aluminum alloy substrate or a glass substrate.
  • a hard disk drive an information signal is recorded on a magnetic layer as a magnetization pattern and reproduced while the magnetic head is flying over a magnetic disk rotated at high speed.
  • such a magnetic disk has an extremely high information recording speed and reproduction speed (response speed) compared to other information recording media, and can write and read information as needed. It also has a special feature.
  • a glass substrate made of glass which is a hard material, is used as a substrate for a magnetic disk. Is adopted. This is because the glass substrate is higher in strength and higher in rigidity than a substrate made of a metal that is a soft material.
  • a magnetic head that performs recording and reproduction while flying over a magnetic disk while preventing problems such as head crashes and thermal asperities.
  • the flying height of the disk can be narrowed (low flying height), and a magnetic disk having a high information recording density can be obtained.
  • Patent Document 1 discloses that a glass substrate is immersed in a nitrate melt such as sodium nitrate (NaNO 3) or potassium nitrate (KN03) heated to about 300 ° C. in a chemical strengthening tank for a predetermined time.
  • a nitrate melt such as sodium nitrate (NaNO 3) or potassium nitrate (KN03) heated to about 300 ° C. in a chemical strengthening tank for a predetermined time.
  • Patent Document 2 a slight amount of cationic impurities is mixed in the nitrate melt used for the chemical strengthening treatment, and the complete freezing point of the nitrate is adjusted to 130 ° C or lower, thereby performing the chemical strengthening treatment.
  • a method is described in which the chemical strengthening treatment is performed while suppressing the warp of the glass substrate by making the nitrate fluid during the subsequent cooling.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-121051
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-192239
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to bring the glass substrate into contact with a heated chemically strengthened salt melt and strengthen the surface layer of the glass substrate.
  • the manufacturing method of a glass substrate for magnetic disk having a chemical strengthening process the micro-waviness that occurs when the glass substrate is cooled after the chemical strengthening process is suppressed, and obstacles such as head crash and thermal asperity are prevented.
  • the magnetic head has a low flying noise and can record high-density information. In particular, it can be used for a small-sized hard disk drive for portable information devices, and can be used for a magnetic disk.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk that can manufacture a glass substrate.
  • the present invention by using such a glass substrate for a magnetic disk, it is possible to record a high-density information by reducing the flying height of the magnetic head while preventing problems such as head crash and thermal asperity.
  • the inventor has found that the minute undulation generated on the glass substrate as described above is caused by the volume fluctuation of the salt generated when the strengthened salt remaining on the glass substrate is cooled and crystallized after the chemical strengthening step. And that caused by the heat of solidification.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention has! /, Either of the following configurations.
  • a glass substrate is brought into contact with a heated chemically strengthened salt melt, and a glass substrate is obtained at a desired temperature.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk comprising a chemical strengthening step for strengthening the surface layer of a plate and a cooling step for cooling the glass substrate that has undergone the chemical strengthening step. The temperature of the glass substrate is lowered to a predetermined temperature without solidifying the chemically strengthened salt in the chemistry strengthened salt melt adhering to the surface of the glass.
  • It includes a chemical strengthening process in which the glass substrate is brought into contact with the heated chemically strengthened salt melt and the surface layer of the glass substrate is strengthened at a desired temperature, and a cooling process in which the glass substrate that has undergone the chemical strengthening process is cooled.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk wherein in the cooling step, a cooling treatment is performed in which the glass substrate is brought into contact with a treatment liquid in which a substance having a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt is melted. Further, the temperature is adjusted to be lower than the temperature of the chemically strengthened salt melt in the chemical strengthening step.
  • the cooling process includes a first cooling process in which the glass substrate is brought into contact with the first processing liquid, and at least one first process after the first cooling process.
  • the second and subsequent cooling treatments in which the glass substrate is sequentially brought into contact with the second and subsequent treatment liquids, and the first treatment liquid used for the first cooling treatment is higher than the temperature of the chemically strengthened salt melt in the chemical strengthening step.
  • the temperature is adjusted to be lower and higher than the solidification temperature of the chemically strengthened salt, and the second and subsequent treatment liquids used for the second and subsequent cooling treatments are subjected to the cooling treatment performed immediately before this cooling treatment. It is characterized by being adjusted to a temperature lower than the temperature of the pretreatment liquid used and higher than the solidification temperature of the pretreatment liquid.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk comprising a glass substrate holding step of immersing in a processing solution contained in a glass substrate holding tank and holding the glass substrate, and the processing liquid contained in the glass substrate holding tank The material with a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt is melted and the temperature of the chemically strengthened salt melt is lower than It is characterized by being adjusted.
  • the glass substrate holding step includes immersing the glass substrate in the first treatment liquid accommodated in the first glass substrate holding tank. And a second and subsequent holding treatment in which the glass substrate is sequentially immersed in a second and subsequent processing liquid stored in at least one second and subsequent glass substrate holding tank after the first holding treatment,
  • the first treatment liquid used for the first holding treatment is adjusted to a temperature lower than the temperature of the chemically strengthened salt melt in the chemical strengthening step and higher than the solidification temperature of the chemically strengthened salt.
  • the second and subsequent processing liquids used for the holding process are lower than the temperature of the preceding process liquid used for the holding process performed immediately before this holding process and higher than the solidification temperature of the preceding process liquid. It is characterized by being adjusted to the temperature. That
  • the crystallization strengthened salt melt remaining on the glass substrate can be crystallized over the cooling step of cooling the glass substrate after the chemical strengthening step or the glass substrate holding step.
  • the glass substrate is brought into contact with or immersed in a processing solution in which a substance having a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt is melted, so that the glass substrate that generates micro-waviness on the surface of the glass substrate is cooled. can do. It is desirable to adjust this treatment liquid to a temperature higher than the solidification temperature of the chemically strengthened salt.
  • the content of the chemical strengthening treatment is not particularly limited.
  • the treatment liquid is a melt containing nitrate as a main substance.
  • the treatment liquid contains a plurality of types of nitrates selected from alkaline metal nitrates and alkaline earth metal nitrates at a predetermined ratio, thereby achieving a desired solidification. It is characterized by being adjusted to temperature.
  • the temperature of the glass substrate that has been subjected to the chemical strengthening step is lowered stepwise.
  • the magnetic disk manufacturing method according to the present invention has the following configuration.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk wherein in the cooling step, before the temperature of the glass substrate decreases, a molten solution in which a substance that solidifies in a glassy state when melted is melted on the surface of the glass substrate. It is characterized by coating.
  • the temperature of the glass substrate is reduced to a predetermined temperature without crystallizing the chemically strengthened salt on the surface of the glass substrate during the cooling step. It is characterized by.
  • the temperature of the melt that coats the surface of the glass substrate in the cooling step is adjusted to a temperature higher than the solidification temperature of the chemically strengthened salt. It is characterized by being.
  • the melt that coats the surface of the glass substrate in the cooling step is adjusted so as to solidify into a glass when solidified.
  • This is a nitrate melt obtained by heating and melting nitrate.
  • the nitrate is a plurality of types of nitrates selected from alkali metal nitrates and alkaline earth metal nitrates. It is characterized by being included at a constant ratio.
  • the method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention it remains on the glass substrate in the cooling step of cooling the glass substrate after the chemical strengthening step or the glass substrate holding step.
  • the glass substrate is brought into contact with or immersed in a treatment solution in which a substance having a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt is melted before the crystallization of the chemically strengthened salt melt starts, or the solidified solution is solidified.
  • a glass substrate (amorphous) that is solidified is coated with a molten solution, so that the glass substrate can be cooled without generating microwaviness on the surface of the glass substrate.
  • the present invention provides a method for producing a glass substrate for a magnetic disk having a chemical strengthening step in which a glass substrate is brought into contact with a heated chemical strengthening salt melt to chemically strengthen the surface layer of the glass substrate. It suppresses micro-waviness that occurs when the glass substrate is cooled later, prevents head crashes and thermal asperities, and enables low-flying high-pitched magnetic heads to record high-density information. It is possible to provide a method of manufacturing a glass substrate for magnetic disk that can manufacture a glass substrate for magnetic disk that can be used in a small hard disk drive for information equipment and can constitute a suitable magnetic disk.
  • the present invention by using such a glass substrate for a magnetic disk, it is possible to record a high density information by reducing the flying height of the magnetic head while preventing problems such as head crash and thermal asperity.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the steps of a method for manufacturing a glass substrate for magnetic disks according to the present invention. Is.
  • FIG. 2 is a side view showing a chemical strengthening step and a cooling step or a glass substrate holding step in the method for producing a glass substrate for magnetic disk according to the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the steps of a method for producing a glass substrate for magnetic disks according to the present invention.
  • the main surface of the sheet glass 1 is lapped (polished to a glass base material 2).
  • the glass substrate 3 is cut out by cutting 2 and the main surface of the glass substrate 3 is subjected to at least polishing (polishing) treatment.
  • the plate-like glass 1 may have a rectangular shape or a disk shape (disc shape).
  • the disk-shaped plate-like glass 1 is used in the manufacture of conventional glass substrates for magnetic disks, and can be lapped using a lapping device, so that highly reliable processing can be performed at low cost. It can be carried out.
  • the size of the plate glass 1 needs to be larger than the glass substrate for magnetic disk to be manufactured.
  • the glass substrate for the magnetic disk is directly connected. Since the diameter is approximately 20 mm to 30 mm, the diameter of the disk-shaped plate glass 1 is preferably 30 mm or more, and preferably 48 mm or more.
  • a glass substrate for a magnetic disk to be used for a magnetic disk mounted on a plurality of “1-inch hard disk drives” is collected from one sheet of glass 1 It is suitable for mass production.
  • the plate-like glass 1 is made of, for example, a molten glass as a material, a press method, a float method, Can be produced using a known production method such as a fusion method. Of these, the plate glass 1 can be manufactured at low cost by using the pressing method.
  • the material of the plate glass 1 is not particularly limited as long as it is a glass that is chemically strengthened, but an aluminosilicate glass can be preferably mentioned.
  • aluminosilicate glass containing lithium is preferable.
  • Such an aluminosilicate glass can accurately obtain a compressive stress layer having a preferable compressive stress and a tensile stress layer having a tensile stress by ion exchange type chemical strengthening treatment, in particular, low temperature ion exchange type chemical strengthening treatment. It can be used as a material for chemically strengthened glass substrate 3 for magnetic disks.
  • composition ratio of such an aluminosilicate glass is as follows: Si02, 58 to 75 wt%, A1203, 5 to 23 wt%, Li20, 3 to 10 wt%, Na20, 4 to 13 wt% It is preferable to contain as a main component.
  • composition ratio of aluminosilicate glass Si02, 62 to 75 wt 0/0, A1 203, from 5 to 15 weight 0/0, Li20, and 4 to 10 weight 0/0, NA20 , 4 to 12 weight 0/0, Zr02, 5. 5 to 15 wt%, while containing as the main component, weight ratio of Na20 and Zr02 (Na20ZZr02) is 0.5 to 2. 0, a 1203 and Zr02 And the weight ratio (A1203ZZrO 2) is preferably 0.4 to 2.5.
  • the lapping process is a process intended to improve the shape accuracy (eg, flatness) and dimensional accuracy (eg, plate thickness accuracy) of the main surface of the glass sheet 1. is there.
  • This lapping treatment is performed by pressing a grindstone or a surface plate against the main surface of the sheet glass 1 and relatively moving the sheet glass 1 and the grindstone or surface plate. This is done by grinding the main surface.
  • Such a lapping process can be performed using a double-sided lapping device using a planetary gear mechanism.
  • a diamond grindstone can be used as the grindstone used for the lapping treatment.
  • free abrasive grains it is preferable to use hard abrasive grains such as alumina abrasive grains, zirconium oxide abrasive grains, or silicon carbide abrasive grains.
  • the shape accuracy of the sheet glass 1 is improved, and the glass base material 2 is formed in which the shape of the main surface is flattened and the sheet thickness is reduced to a predetermined value. .
  • the main surface of the glass base material 2 is flattened by lapping, and the plate thickness is reduced.
  • the end surface of the glass substrate 3 be mirror-polished (end surface polishing process). Since the end surface of the glass substrate 3 has a cut shape, the generation of particles from the end surface can be suppressed by polishing the end surface to a mirror surface, and this magnetic disk glass substrate is used. In the manufactured magnetic disk, it is also a power that can satisfactorily prevent a so-called thermal asperity failure. Moreover, if the end surface is a mirror surface, delayed fracture due to micro cracks can be prevented. As the mirror state of the end face, an arithmetic mean roughness (Ra) of less than lOOnm is preferred! /.
  • Ra arithmetic mean roughness
  • a lapping process (second lapping process) before a polishing step of the glass substrate 3 described later.
  • the lapping process at this time can be performed by the same means as the lapping process for the sheet glass 1 described above.
  • a force polishing process By wrapping the glass substrate 3 and performing a force polishing process, a mirror-finished main surface can be obtained in a shorter time.
  • the glass substrate 3 cut out from the glass base material 2 is subjected to a polishing process so that the main surface of the glass substrate 3 is mirror-finished.
  • the maximum value of this micro swell is the maximum value when measuring the swell of a frequency of 4 m to lmm by non-contact laser interferometry using “MicroXA M” manufactured by PHASE SHIFT TECHNOLOGY. It is.
  • the measurement range is within the range of a rectangle (800 ⁇ mX 980 ⁇ m) with 800 / z m and 980 / z m on each side.
  • the main surface of the glass substrate 3 has such a mirror surface, in the magnetic disk manufactured using the glass substrate 3, the flying height force of the magnetic head, for example, lOnm Even if it is V, it is possible to prevent the occurrence of V, so-called crash failure, and thermal asperity failure. If the main surface of the glass substrate 3 has such a mirror surface, the chemical strengthening process can be performed uniformly in the fine region of the glass substrate 3 in the chemical strengthening process, which will be described later, and a delay caused by a microcrack is possible. Destruction can be prevented.
  • a surface plate on which a polishing cloth (for example, a polishing node) is attached is pressed against the main surface of the glass substrate 3, and a polishing liquid is supplied to the main surface of the glass substrate 3.
  • the glass substrate 3 and the surface plate are relatively moved to polish the main surface of the glass substrate 3.
  • the polishing liquid contains polishing particles.
  • a colloidal silica abrasive can be used as the abrasive cannon.
  • For the abrasive barrel use an barrel with an average barrel of lOnm to 200nm! /.
  • polishing liquid is supplied to the main surface of the glass substrate 3.
  • a tape polishing method for polishing the main surface of the glass substrate 3 by relatively moving the glass substrate 3 and the polishing cloth may be used.
  • the polishing liquid contains polishing particles.
  • abrasive grains diamond abrasive grains can be used.
  • As a polishing barrel use a barrel with an average particle size of lOnm to 200nm! /.
  • the polishing pad or the polishing surface of the polishing tape is preferably a resin material such as polyurethane or polyester.
  • the polishing surface is preferably foamed resin (for example, polyurethane foam), and in the case of a polishing tape, the polishing surface is preferably a resin fiber (for example, polyester resin fiber).
  • FIG. 2 is a side view showing a chemical strengthening step and a cooling step or a glass substrate holding step in the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate according to the present invention.
  • Chemical strengthening treatment is performed in the chemical strengthening process before and after the polishing process of the glass substrate 3 and in the Z or after.
  • a high compressive stress can be generated on the surface layer of the glass substrate for magnetic disks, and the impact resistance can be improved.
  • chemical strengthening treatment can be suitably performed.
  • the chemically strengthened salt melt containing ions having an ion radius larger than the ion radius of ions contained in the glass substrate 3 is brought into contact with the glass substrate 3.
  • this chemical strengthening step is performed using a chemical strengthening treatment tank 4, and the glass substrate contains ions whose ion radius is larger than the ion radius of ions contained in the glass substrate. Immerse in chemically strengthened salt melt.
  • This chemical strengthening step is equivalent to a known chemical strengthening treatment method, and a heated chemical strengthening salt melt can be used as the chemical strengthening salt melt.
  • a heated chemical strengthening salt melt can be used as the chemical strengthening salt melt.
  • the ion exchange method a low temperature type ion exchange method, a high temperature type ion exchange method, a surface crystallization method, a dealkalization method on the glass surface, and the like are known. It is preferable to use a low-temperature ion exchange method that performs ion exchange.
  • the low-temperature ion exchange method is a method in which alkali metal ions in a glass have a larger ion radius than the alkali metal ions in a temperature range below the annealing point of the glass. This refers to a method of strengthening the glass surface by replacing it with metal ions and generating a compressive stress on the glass surface by increasing the volume of the ion exchange part.
  • the heating temperature of the chemically strengthened salt melt during the chemical strengthening treatment is 280 ° C to 660 ° C, particularly 300 ° C to 400 ° C, from the viewpoint of good ion exchange. ° C is preferred.
  • the time for bringing the glass substrate 3 into contact with the chemical strengthening salt melt is preferably several hours to several tens of hours. It is preferable that the glass substrate 3 is heated to 100 ° C. to 300 ° C. as preheating before the glass substrate 3 is brought into contact with the chemical strengthening salt melt.
  • the material of the chemical strengthening treatment tank 4 for performing the chemical strengthening step is not particularly limited as long as it is excellent in corrosion resistance and low in dust generation.
  • Chemically strengthened salts and chemically strengthened salt melts are oxidizing and the processing temperature is high, so by selecting materials with excellent corrosion resistance, damage and dust generation can be suppressed, and thermal asperity failures and It is necessary to suppress the head crash.
  • stone material is particularly preferable, but stainless steel, particularly martensite-based or austenitic stainless material excellent in corrosion resistance can also be used. Quartz material is excellent in corrosion resistance, but is expensive and can be appropriately selected in consideration of profitability.
  • the chemically strengthened salt melt it is preferable to use a nitrate containing an alkali metal element, for example, a nitrate containing potassium nitrate, sodium nitrate, lithium nitrate or the like.
  • the lithium element contained in the nitrate is preferably 0 ppm to 2000 ppm.
  • Such a chemically strengthened salt can realize predetermined rigidity and impact resistance as a glass substrate for a magnetic disk when glass, in particular, aluminosilicate glass containing lithium element is subjected to chemical strengthening treatment. Because. If too much lithium ions are contained in the chemically strengthened salt melt, ion exchange may be hindered, and it may be difficult to obtain the tensile stress and compressive stress to be obtained in the present invention.
  • the glass substrate 3 that has undergone the chemical strengthening step is immersed in a processing solution contained in the glass substrate holding tank 5 to hold the glass substrate 3.
  • a glass substrate holding step is performed.
  • the glass substrate 3 is immersed in a melt contained in the glass substrate holding tank 5, the melt is coated on the surface of the glass substrate 3, and then the glass substrate 3 is cooled by the glass substrate 3. It is also a cooling process.
  • a predetermined temperature for example, the solidification of the chemically strengthened salt in the chemically strengthened salt melt attached to the surface of the glass substrate 3 (for example, The temperature of the glass substrate is lowered to room temperature).
  • the chemically strengthened salt melting solution transitions in the order of the liquid in which the temperature decreases, liquid, sherbet, and solid, so in this cooling step (or glass substrate holding step), the glass substrate The temperature of the glass substrate is lowered to a predetermined temperature (for example, room temperature) without causing the chemical strengthening salt in the chemical strengthening salt melt adhering to the surface of 3 to precipitate (without forming a sherbet).
  • a predetermined temperature for example, room temperature
  • a cooling treatment in which the glass substrate is brought into contact with a processing solution in which a substance having a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt is melted.
  • the temperature of this treatment solution is adjusted to be lower than the temperature of the chemically strengthened salt melt in the chemical strengthening step. That is, the substance having a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt was melted and adjusted to a temperature lower than the temperature of the chemically strengthened salt melt in the chemical strengthening process.
  • the processing liquid is stored in the glass substrate holding tank 5, and the glass substrate is immersed in the processing liquid.
  • This treatment liquid can be a melt containing nitrate as a main substance.
  • the substance of the treatment liquid can be adjusted to a desired solidification temperature by containing a plurality of types of nitrates selected from alkali metal nitrates and alkaline earth metal nitrates at a predetermined ratio.
  • the surface of the glass substrate is coated with a molten solution in which a substance that solidifies into a glassy state (amorphous) when melted is melted. Keep it.
  • the temperature of the melt applied to the surface of the glass substrate is adjusted to a temperature higher than the solidification temperature of the chemically strengthened salt. That is, the substance that solidifies into a glassy state when it is solidified is melted, and the molten liquid adjusted to a temperature lower than the temperature of the chemically strengthened salt melt in the chemical strengthening process and higher than the solidified temperature of the chemically strengthened salt is retained on the glass substrate.
  • the glass substrate is immersed in this processing solution in a tank 5.
  • the melt that coats the surface of the glass substrate in this cooling step can be a melt obtained by heating and melting nitrate. That is, the melt can be a nitrate melt obtained by heating and melting nitrate adjusted so as to solidify into glass when solidified. Examples of such nitrates include those containing a plurality of types of nitrates selected from alkali metal nitrates and alkaline earth metal nitrates at a predetermined ratio.
  • the immersion time in the treatment liquid or the melt is not limited as long as the chemical strengthening salt remaining on the glass substrate is sufficient to diffuse into the treatment liquid or the melt. It is preferably a few minutes.
  • the glass substrate soaked in the treatment liquid or the melt as described above is then immersed in the order of warm water and cold water, cooled to room temperature, and treated or melted from the disk substrate. Dissolve the material.
  • the melt used in the cooling step described above is liquid at a temperature higher than the solidification temperature of the chemical strengthening salt used in the chemical strengthening step.
  • the melt used in the cooling step preferably contains the same metal salt as the chemical strengthening salt used in the chemical strengthening step.
  • the chemical strengthening salt used in the chemical strengthening process is composed of multiple types of metal salts
  • the molten solution contains at least a part of the metal salts constituting the chemical strengthening salt. In addition, it is more preferable that all metal salts are included.
  • the melt used in the cooling step is preferably mixed with the chemical strengthened salt melt used in the chemical strengthening step to lower the crystallization temperature of the chemically strengthened salt melt. Good. As a result, the crystallization temperature of the chemically strengthened salt melt adhering to the glass substrate surface after the chemical strengthening step can be lowered.
  • the treatment liquid solidifies and starts to crystallize is higher than the warm water for dissolving and removing the substance of the treatment liquid, the treatment liquid will be immersed when the glass substrate is immersed in the warm water. There is a risk of crystallization on the glass substrate.
  • the second and subsequent treatment liquids are sequentially immersed in a treatment liquid containing a substance that starts solidification and crystallization at a low temperature, and the treatment liquid immersed before the hot water is solidified. Therefore, it is preferable that the temperature at which crystallization starts is lower than that of hot water!
  • the cooling process (or holding process) in the cooling process includes the first cooling process in which the glass substrate is brought into contact with the first processing liquid, and the first cooling process.
  • the rejection process it may consist of a second or subsequent cooling process in which the glass substrate is sequentially brought into contact with at least one second or subsequent process liquid.
  • the second and subsequent cooling treatments (or holding treatments) are performed in which the glass substrates are sequentially immersed in the second and subsequent treatment liquids stored in one second and subsequent glass substrate holding tanks.
  • the first treatment liquid used for the first cooling treatment is lower than the temperature of the chemically strengthened salt melting solution in the chemical strengthening step and lower than the solidification temperature of the chemically strengthened salt. High temperature Adjust to the degree.
  • the second and subsequent processing liquids used for the second and subsequent cooling processes (or holding processes) are lower than the temperature of the previous stage processing liquid used for the cooling process performed immediately before this cooling process, and The temperature is adjusted to be higher than the solidification temperature of this pretreatment liquid.
  • the temperature of the glass substrate that has undergone the chemical strengthening step can be lowered stepwise.
  • the glass substrate is brought into contact with the treatment liquid in which the substance having a lower solidification temperature than the chemically strengthened salt is melted, or By soaking, it is possible to cool the glass substrate without generating microwaviness on the surface of the glass substrate.
  • the chemically strengthened melt adhering to the surface of the chemically strengthened glass substrate is diffused from the surface of the glass substrate without solidifying and chemically strengthened. It can also be considered as a contact process in which a chemically strengthened glass substrate is brought into contact with a treatment solution in which a substance having a solidification temperature lower than the solidification temperature of the melt is melted.
  • the treatment liquid used in the above-described cooling process is liquid at a temperature higher than the solidification temperature of the chemical strengthening salt used in the chemical strengthening process.
  • the treatment liquid used in the cooling step preferably contains the same metal salt as the chemical strengthening salt used in the chemical strengthening step.
  • the chemical strengthening salt used in the chemical strengthening step is composed of a plurality of types of metal salts
  • the treatment solution contains at least a part of the metal salts constituting the chemical strengthening salt. In addition, it is more preferable that all metal salts are included.
  • the treatment liquid used in the cooling step is preferably mixed with the chemically strengthened salt melt used in the chemical strengthening step to lower the crystallization temperature of the chemically strengthened salt melt. Good. As a result, the crystallization temperature of the chemically strengthened salt melt adhering to the glass substrate surface after the chemical strengthening step can be lowered.
  • the completed glass substrate 3 is made into a product (a glass substrate for magnetic disk) through a cleaning process and the like as shown in FIG.
  • the glass substrate for a magnetic disk according to the present invention manufactured as described above is a glass substrate for a thin magnetic disk having a disk thickness of less than 0.5 mm, particularly a disk thickness of 0.1 mm to 0.4 mm. Is particularly suitable.
  • the magnetic disk glass substrate is particularly suitable as a small magnetic disk glass substrate having a disk diameter (outer diameter) of 30 mm or less. This is because such a thin and small magnetic disk is mounted on a “1 inch hard disk drive” or a hard disk drive smaller than the “1 inch hard disk drive”. That is, the glass substrate for magnetic disk is suitable as a glass substrate for magnetic disk mounted on a “1 inch hard disk drive” or a hard disk drive smaller than “1 inch hard disk drive”.
  • the diameter of the glass substrate for magnetic disk used to manufacture the magnetic disk mounted on the "1-inch hard disk drive” is about 27.4 mm, and the disk thickness is 0.38 lmm.
  • the diameter of the glass substrate for magnetic disks used to manufacture magnetic disks for use in “0.85-inch hard disk drives” is about 21.6 mm.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic recording medium corresponding to a magnetic head having a flying height of 6 nm or less can be provided.
  • the magnetic layer formed on the magnetic disk glass substrate manufactured as described above according to the magnetic disk manufacturing method of the present invention includes, for example, a cobalt (Co) -based ferromagnetic material card.
  • a cobalt (Co) -based ferromagnetic material card can be used.
  • it is preferably formed as a magnetic layer made of a cobalt-platinum (Co—Pt) -based ferromagnetic material or a cobalt-chromium (Co—Cr) -based ferromagnetic material that provides a high coercive force.
  • a method for forming the magnetic layer a DC magnetron sputtering method can be used as a method for forming the magnetic layer.
  • Al-Ru alloy or Cr alloy can be used as the material for these underlayers
  • a protective layer for protecting the magnetic disk, such as an impact head of the magnetic head can be provided.
  • a hard hydrogenated carbon protective layer can be preferably used.
  • a lubricating layer having a PFPE (perfluoropolyether) composite force on the protective layer, interference between the magnetic head and the magnetic disk can be reduced.
  • This lubricating layer can be formed, for example, by coating by a dip method.
  • the manufacturing method of the glass substrate for magnetic disks in the present embodiment described below is as follows (a)
  • a disk-shaped glass base material such as an amorphous aluminosilicate glass cover was prepared.
  • This aluminosilicate glass contains lithium.
  • a 6 mm disk-shaped glass substrate was obtained.
  • Si02 is used as 58 to 7
  • a lapping process is performed on the glass substrate in order to improve dimensional accuracy and shape accuracy.
  • This lapping process was performed using a double-sided lapping machine and using a # 400 particle size.
  • both sides of the glass substrate housed in the carrier were prepared by first using alumina particles with a particle size of # 400, setting the load to about 100 kg, and rotating the sun gear and internal gear.
  • the surface roughness of the main surface is about 2 ⁇ m in Rmax and 0 in arithmetic average roughness (Ra). It was about 2 ⁇ m.
  • the surface roughness of the end surface (inner peripheral end surface and outer peripheral end surface) of the glass substrate is calculated by calculating the arithmetic average roughness (Ra) while rotating the glass substrate by brush polishing. ) Was polished to about 40 nm.
  • a first polishing (polishing) step was performed using a double-side polishing apparatus in order to remove scratches and distortions remaining in the fine lapping step described above.
  • the first polishing (polishing) process was performed using polyurethane foam as the polishing pad.
  • polishing liquid composed of cerium oxide and RO water was used.
  • the glass substrate after the first polishing (polishing) process is sequentially immersed in each washing bath of neutral detergent, pure water (1), pure water (2), IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying). And then ultrasonically cleaned and dried.
  • the polisher is replaced with a soft polishing pad (foamed polyurethane) as a mirror polishing process for the main surface.
  • the second polishing (polishing) step reliably removes cracks while maintaining the flat main surface obtained by the first polishing (polishing) step described above, and calculates the surface roughness arithmetic average of the main surface.
  • the purpose is to obtain a mirror surface whose roughness (Ra) is reduced to, for example, about 0.4 to 0. Inm.
  • the polishing liquid used was a colloidal silica polishing powder (average particle size of 80 nm) and a polishing liquid with RO hydraulic power, with a load of 100 gZcm2 and a polishing time of 5 minutes.
  • the glass substrate after the second polishing step is sequentially placed in each of the neutral detergent, pure water (1), pure water (2), IPA (isopropyl pill alcohol), and IPA (steam dried) cleaning baths. Immerse and ultrasonically clean, Dried.
  • the chemical strengthening process was performed with respect to the glass substrate which finished washing
  • the chemical strengthening treatment was performed using a chemically strengthened salt melt obtained by melting a chemical strengthening salt in which potassium nitrate, sodium nitrate and lithium nitrate were mixed.
  • the crystallization start temperature of this chemically strengthened salt melt is about 230 ° C.
  • This chemically strengthened salt melt was heated to 380 ° C, and the glass substrate that had been cleaned and dried was immersed in a chemical strengthening treatment tank for about 2 to 4 hours to perform chemical strengthening treatment. . In this immersion, the entire surface of the magnetic disk glass substrate was chemically strengthened, so that the multiple magnetic disk glass substrates were held in the holder so that they were held by the end faces. .
  • the crystallization start temperature of the chemically strengthened salt melt used in the chemical strengthening process is about 230 ° C
  • the temperature of the glass substrate raised from the chemical strengthening treatment tank is maintained at 230 ° C or higher and remains on the glass substrate surface.
  • the first treatment liquid has a crystallizing start temperature of about 190 ° C.
  • the crystallization start temperature of the chemical strengthening salt melt used in the chemical strengthening process is about 230 ° C, so the temperature of the glass substrate raised from the chemical strengthening treatment tank is maintained at 230 ° C or higher. Then, in a state where crystallization of the chemically strengthened salt remaining on the glass substrate surface did not start, the glass substrate surface was coated by being immersed in a treatment solution adjusted to 240 ° C. to 330 ° C.
  • the glass substrate pulled up from the second treatment liquid or the treatment liquid is 50 ° C to 80 °
  • the first treatment liquid has a crystallization start temperature of about 150. C.
  • the glass substrate pulled up from the second treatment liquid was immersed in warm water adjusted to about 80 ° C and maintained for about 10 minutes. Furthermore, the glass substrate pulled up from the hot water was immersed in cold water at about 20 ° C and maintained for about 10 minutes.
  • the glass substrate pulled up from the treatment liquid was immersed in warm water adjusted to 50 ° C to 80 ° C and maintained for about 10 minutes. Furthermore, the glass substrate pulled up from the hot water was immersed in about 20 ° of cold water and maintained for about 10 minutes.
  • an Al—Ru alloy seed layer, a Cr—W alloy underlayer, Co— A magnetic layer of Cr—Pt—Ta alloy and a hydrogenated carbon protective layer are sequentially formed.
  • the seed layer has the effect of refining the magnetic grains of the magnetic layer
  • the undercoat layer has the effect of orienting the easy axis of magnetization of the magnetic layer in the in-plane direction.
  • This magnetic disk includes a non-magnetic substrate for a magnetic disk, a magnetic layer formed on the magnetic disk glass substrate, a protective layer formed on the magnetic layer, And at least a lubricating layer formed on the protective layer.
  • a nonmagnetic metal layer (nonmagnetic underlayer) including a seed layer and an underlayer is formed between the magnetic disk glass substrate and the magnetic layer.
  • the layers other than the magnetic layer are all non-magnetic layers.
  • the magnetic layer, the protective layer, the protective layer, and the lubricating layer are formed in contact with each other.
  • an Al—Ru (aluminum monoruthenium) alloy Al: 50 at%, Ru: 50 at%) was used as a sputtering target, and a 30 nm-thick Al— A seed layer made of a Ru alloy is formed by sputtering.
  • a Cr—W (chromium-tungsten) alloy Cr: 80 at%, W: 20 at%) as a sputtering target, an underlayer composed of a 20 nm thick Cr—W alloy is formed on the seed layer 5. The film was formed by sputtering.
  • Co— Cr— Pt— Ta Coba Using a sputtering target with a force of Cr-Chromium-Platinum-Tantalum (Cr: 20at%, Pt: 12at%, Ta: 5at%, balance Co), Co-Cr A magnetic layer having a —Pt—Ta alloy force is formed by sputtering.
  • a protective layer having a hydrogenated carbon power is formed on the magnetic layer, and a lubricating layer made of PFPE (perfluoropolyether) is formed by a dipping method.
  • the protective layer acts to protect the magnetic layer from the impact of the magnetic head.
  • a crash failure is a force that does not cause a thermal asperity failure.
  • the diameter (size) of the glass substrate for magnetic disk is not particularly limited.
  • the present invention exhibits excellent utility particularly when a small-diameter glass substrate for a magnetic disk is produced.
  • the small diameter here is, for example, a glass substrate for a magnetic disk having a diameter of 30 mm or less.
  • a small-diameter magnetic disk having a diameter of 30 mm or less is used in a storage device in an in-vehicle device such as a so-called car navigation system or a portable device such as a so-called PDA or a mobile phone terminal device.
  • an in-vehicle device such as a so-called car navigation system or a portable device such as a so-called PDA or a mobile phone terminal device.
  • a magnetic disk of a perpendicular magnetic recording system was manufactured using the glass substrate for a magnetic disk manufactured by performing Example 1 and Example 2, and a load Z unload test and As a result of the glide test, good results were obtained.
  • the glass substrate for magnetic disk in the above-mentioned embodiment After performing the chemical strengthening treatment, as a comparative example, the glass substrate is pulled up from the chemical strengthening treatment solution and left to stand to cool to the room temperature. A glass substrate for a magnetic disk was obtained. On the main surface of the glass substrate for magnetic disk in this comparative example, slight waviness was observed by confirmation using “Candala OSA6100”.
  • the present invention can be grasped as a configuration of the following invention.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a chemical strengthening step for strengthening the surface layer of a glass substrate.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having the structure 15 A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having the structure 15,
  • the method for producing a glass substrate for a magnetic disk wherein the temperature of the treatment liquid is higher than a solidification temperature of the chemically strengthened salt.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a chemical strengthening step for strengthening the surface layer of a glass substrate.
  • the glass substrate in contact with the first treatment liquid has a lower solidification temperature than the first substance. Including a treatment in which the second substance is brought into contact with the melted second treatment solution.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • the temperature of the first treatment liquid is higher than the solidification temperature of the chemical strengthening salt, and the temperature of the second treatment liquid is higher than the solidification temperature of the first substance.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • the treatment liquid is a molten nitrate.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk which has any one of Configurations 15 to 18.
  • a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk which has any one of Configurations 15 to 19.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a chemical strengthening step for strengthening the surface layer of a glass substrate.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • a magnetic disk comprising a chemical strengthening step for bringing a glass substrate into contact with a heated chemically strengthened salt melt and strengthening the surface of the glass substrate at a desired temperature, and a cooling step for cooling the chemically strengthened glass substrate.
  • a method for producing a glass substrate Cool a glass substrate coated with a melt of a substance that solidifies into a glass to a predetermined temperature.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk is a method for producing a glass substrate for a magnetic disk.
  • the temperature of the glass substrate is lowered to a predetermined temperature without causing crystals to precipitate on the surface of the glass substrate coated with a melt of a substance that solidifies into a glassy state.
  • a glass substrate is coated with a melt of a substance that solidifies into a glass at a temperature higher than the solidification temperature of the chemical strengthening salt.
  • It includes a chemical strengthening process in which the glass substrate is brought into contact with the heated chemically strengthened salt melt and the surface layer of the glass substrate is strengthened at a desired temperature, and a cooling process in which the glass substrate that has undergone the chemical strengthening process is cooled.
  • the temperature of the glass substrate is lowered to a predetermined temperature without solidifying the chemically strengthened salt in the chemically strengthened salt melt adhering to the surface of the glass substrate. Manufacturing method.
  • a magnetic disk manufacturing method comprising: forming at least a magnetic layer on a magnetic disk glass substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate having any one of Configurations 15 to 25.
  • the method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention includes a magnetic strengthening process for strengthening the glass substrate by bringing the glass substrate into contact with a heated chemical strengthening melt.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a disk comprising bringing the chemically strengthened glass substrate into contact with a treatment liquid lower than a solidification temperature of the chemically strengthened melt.
  • the structure may include a contact step in which the chemically strengthened melt adhering to the surface of the chemically strengthened glass substrate is diffused on the surface of the glass substrate without solidifying.
  • the treatment liquid used in the cooling step includes at least a part of the metal salt contained in the chemically strengthened salt.
  • the chemical strengthened salt melt that has been subjected to the chemical strengthening treatment attached to the surface of the glass substrate is not separated from the treatment liquid used in the cooling process (in a liquid state). Can be mixed.
  • the chemically strengthened salt melt adhering to the glass substrate surface can lower its crystallization temperature due to the freezing point depression, so that the strengthened salt melt crystallizes on the glass substrate surface during the cooling process. This can be further prevented.
  • the melt used in the cooling step may include at least a part of the metal salt contained in the chemical strengthening salt!
  • the present invention is applied to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk constituting a magnetic disk used in a hard disk drive (HDD) that is a magnetic disk device, and a method for manufacturing a magnetic disk using the glass substrate for a magnetic disk. Is done.
  • HDD hard disk drive

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Abstract

化学強化工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、化学強化工程後のガラス基板の冷却時に発生する微小うねりを抑制し、ヘッドクラッシュ及びサーマル・アスペリティといった障害を防止しつつ磁気ヘッドの低フライングハイト化を図り高密度情報記録が可能であって、特に、携帯情報機器用の小型の磁気ディスクに適用して好適な磁気ディスク用ガラス基板を提供する。化学強化工程後の冷却工程において、化学強化塩よりも固化温度の低い物質が融解された処理液にガラス基板を接触させる冷却処理を行う。処理液の温度は、化学強化工程における化学強化塩融解液の温度よりも低く調整しておく。

Description

明 細 書
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 技術分野
[0001] 本発明は、磁気ディスク装置であるハードディスクドライブ (HDD)等に用いられる 磁気ディスクを構成する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及びこの磁気ディスク 用ガラス基板を用いる磁気ディスクの製造方法に関する。 背景技術
[0002] 今日、情報記録技術、特に、磁気記録技術は、 V、わゆる IT産業の発達に伴って飛 躍的な技術革新が要請されている。そして、コンピュータ用ストレージ等として用いら れる磁気ディスク装置であるハードディスクドライブ (HDD)に搭載される磁気ディスク にお 、ては、磁気テープやフレキシブルディスクなどの他の磁気記録媒体と異なり、 急速な情報記録密度の増大化が続けられて 、る。
[0003] このような磁気ディスクは、アルミニウム系合金基板やガラス基板などの基板上に、 磁性層等が成膜されて構成されている。そして、ハードディスクドライブにおいては、 高速回転される磁気ディスク上に磁気ヘッドを浮上飛行させながら、この磁気ヘッド により、情報信号を磁化パターンとして磁性層に記録し、また、再生を行なう。
[0004] 近年、このような磁気ディスクにお!/ヽては、情報記録密度が 1平方インチ当り 40ギガ ビットを超えるまでに到っており、さらに、 1平方インチ当り 100ギガビットを超えるよう な超高記録密度をも実現されようとして!/、る。このように高 ヽ情報記録密度が実現で きるようになった近年の磁気ディスクは、従来のフレキシブルディスクなどの磁気ディ スクに比較して、ずっと小さなディスク面積であっても、実用上十分な情報量を収納 できると 、う特徴を有して 、る。
[0005] また、このような磁気ディスクは、他の情報記録媒体に比較して、情報の記録速度 や再生速度 (応答速度）が極めて敏速であり、情報の随時書き込み及び読み出しが 可能であると 、う特徴も有して 、る。
[0006] このような磁気ディスクの種々の特徴が注目された結果、近年にお!ヽては、 Vヽゎゅ る携帯電話、デジタルカメラ、携帯情報機器 (例えば、 PDA (personal digital assistan t)：パーソナルデジタルアシスタント）、あるいは、カーナビゲーシヨンシステムなどのよ うに、パーソナルコンピュータ装置よりも筐体がずつと小さぐかつ、高い応答速度が 求められる携帯用機器に搭載できる小型のハードディスクドライブが求められるように なってきている。
[0007] ハードディスクドライブを携帯用機器に搭載すること ( 、わゆる「モパイル用途」）に 対する要求が高まったことに伴い、磁気ディスク用の基板として、硬質材料であるガラ スカゝらなるガラス基板が採用されている。ガラス基板は、軟質材料である金属からなる 基板に比較して、高強度、かつ、高剛性であるからである。
[0008] また、ガラス基板にぉ 、ては、平滑な表面が得られるので、ヘッドクラッシュ及びサ 一マル'ァスペリティといった障害を防止しつつ、磁気ディスク上を浮上飛行しながら 記録再生を行う磁気ヘッドの浮上量を狭隘化 (低フライングハイト化)することが可能 であり、高 、情報記録密度の磁気ディスクを得ることができる。
[0009] し力しながら、ガラス基板は、脆性材料であると!/、う側面も有して 、る。そのため、従 来より、様々なガラス基板の強化方法が提案されている。例えば、特許文献 1には、 ガラス基板を、化学強化槽において 300° C程度に加熱した硝酸ナトリウム (NaNO 3)や硝酸カリウム (KN03)等の硝酸塩融解液中に所定時間浸漬することによって、 ガラス基板中の表層部のリチウムイオン (Li+)をナトリウムイオン (Na + )やカリウムィ オン (K+)に置換し、あるいは、ガラス基板中の表層部のナトリウムイオン (Na + )を カリウムイオン (K+)に置換し、両面の表層部に圧縮応力層を形成し、これら圧縮応 力層の間を引張応力層とする化学強化処理が記載されている。
[0010] また、特許文献 2には、化学強化処理に用いる硝酸塩融解液中に微量の陽イオン 不純物を混入し、硝酸塩の完全凝固点が 130° C以下となるように調整し、化学強 化処理後の冷却時にぉ 、て硝酸塩が流動性を有するようにして、ガラス基板の反り を抑制しつつ化学強化処理を行う方法が記載されている。
[0011] 特許文献 1 :特開 2002— 121051公報
特許文献 2：特開 2001— 192239公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0012] ところで、前述したような化学強化工程においては、化学強化工程後に生じるガラ ス基板上の微小うねりを十分に抑制することができないことが判明した。また、このよう な微小うねりは、化学強化工程後のガラス基板の冷却時に発生していることが判明し た。
[0013] そして、近年、磁気ディスクにおける情報記録の高密度化に伴い、磁気ヘッドの低 フライングハイトイ匕が進められており、従来にもましてより平滑な表面を有するガラス 基板が求められており、このような微小うねりが問題となるに至っている。
[0014] そこで、本発明は、前述のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加 熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させガラス基板の表層をィ匕学強化する 化学強化工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にお!ヽて、化学強化工 程後のガラス基板の冷却時に発生する微小うねりが抑制され、ヘッドクラッシュ及び サーマル.ァスペリティといった障害を防止しつつ磁気ヘッドの低フライングノヽィトイ匕 を図り高密度情報記録が可能であって、特に、携帯情報機器用の小型のハードディ スクドライブに用いて好適な磁気ディスクを構成することができる磁気ディスク用ガラ ス基板を製造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にある。
[0015] また、本発明は、このような磁気ディスク用ガラス基板を用いることによって、ヘッドク ラッシュ及びサーマル'ァスペリティといった障害を防止しつつ磁気ヘッドの低フライ ングハイトイ匕を図り高密度情報記録が可能であって、特に、携帯情報機器用の小型 のハードディスクドライブに用いて好適な磁気ディスクを製造できる磁気ディスクの製 造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0016] 本発明者は、前述のようなガラス基板上に発生する微小うねりは、化学強化工程の 後に、ガラス基板上に残留した強化塩が冷却されて結晶化する際に生じる塩の体積 変動及び凝固熱によって生じることを突き止めた。
[0017] そこで、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、以下の構成の!/、ず れかーを有するものである。
[0018] 〔構成 1〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ所望の温度においてガラス基 板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を冷 却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、冷却工程 においては、ガラス基板の表面に付着したィ匕学強化塩融解液中の化学強化塩を固 ィ匕させることなぐ所定の温度までガラス基板の温度を低下させることを特徴とするも のである。
[0019] 〔構成 2〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ所望の温度においてガラス基 板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を冷 却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、冷却工程 においては、化学強化塩よりも固化温度の低い物質が融解された処理液にガラス基 板を接触させる冷却処理を行い、処理液の温度は、化学強化工程における化学強 化塩融解液の温度よりも低く調整されていることを特徴とするものである。
[0020] 〔構成 3〕
構成 2を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、冷却処理は、第 1 の処理液にガラス基板を接触させる第 1の冷却処理と、この第 1の冷却処理の後に少 なくとも一の第 2以降の処理液にガラス基板を順次接触させる第 2以降の冷却処理と からなり、第 1の冷却処理に用いる第 1の処理液は、化学強化工程における化学強 化塩融解液の温度よりも低ぐかつ、化学強化塩の固化温度よりも高い温度に調整さ れており、第 2以降の冷却処理に用いる第 2以降の処理液は、この冷却処理の一つ 前に行われる冷却処理に用いる前段処理液の温度よりも低ぐかつ、この前段処理 液の固化温度よりも高い温度に調整されていることを特徴とするものである。
[0021] 〔構成 4〕
化学強化処理槽に収容され加熱された化学強化塩融解液にガラス基板を浸漬し 所望の温度においてガラス基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強 化工程を経たガラス基板をガラス基板保持槽に収容された処理液に浸漬しこのガラ ス基板を保持するガラス基板保持工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方 法であって、ガラス基板保持槽に収容された処理液は、化学強化塩よりも固化温度 の低い物質が融解され、化学強化工程における化学強化塩融解液の温度よりも低く 調整されて ヽることを特徴とするものである。
[0022] 〔構成 5〕
構成 4を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にぉ 、て、ガラス基板保持ェ 程は、第 1のガラス基板保持槽に収容された第 1の処理液にガラス基板を浸漬させる 第 1の保持処理と、この第 1の保持処理の後に少なくとも一の第 2以降のガラス基板 保持槽に収容された第 2以降の処理液にガラス基板を順次浸漬させる第 2以降の保 持処理とからなり、第 1の保持処理に用いる第 1の処理液は、化学強化工程における 化学強化塩融解液の温度よりも低ぐかつ、化学強化塩の固化温度よりも高い温度 に調整されており、第 2以降の保持処理に用いる第 2以降の処理液は、この保持処 理の一つ前に行われる保持処理に用いる前段処理液の温度よりも低ぐかつ、この 前段処理液の固化温度よりも高 ヽ温度に調整されて ヽることを特徴とするものである
[0023] 本発明によれば、化学強化工程後にガラス基板を冷却する冷却工程、または、ガラ ス基板保持工程にぉ ヽて、ガラス基板上に残留したィ匕学強化塩融解液の結晶化が 開始する前に、化学強化塩よりも固化温度の低い物質が融解された処理液にガラス 基板を接触、または、浸漬させるので、ガラス基板の表面に微小うねりを発生させるこ となぐガラス基板を冷却することができる。この処理液は、化学強化塩の固化温度よ り高温に調整しておくことが望ましい。なお、本発明において、化学強化処理の内容 については、特に限定されるものではない。
[0024] 〔構成 6〕
構成 2乃至構成 5のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に おいて、処理液は、硝酸塩を主たる物質とする融解液であることを特徴とするもので ある。
[0025] 〔構成 7〕
構成 6を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、処理液は、アル力 リ金属硝酸塩及びアルカリ土類金属硝酸塩から選択される複数種類の硝酸塩を所 定の割合で含むことにより、所望の固化温度に調整されていることを特徴とするもの である。 [0026] 〔構成 8〕
構成 1乃至構成 7のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に おいて、化学強化工程を経たガラス基板の温度を段階的に低下させることを特徴と するものである。
[0027] また、本発明に係る磁気ディスクの製造方法は、以下の構成を有するものである。
[0028] 〔構成 9〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ所望の温度においてガラス基 板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を冷 却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、冷却工程 においては、ガラス基板の温度が低下する前に、このガラス基板の表面に、固化した ときにガラス状に固化する物質が融解された融解液をコートしておくことを特徴とする ものである。
[0029] 〔構成 10〕
構成 9を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にお ヽて、冷却工程にぉ ヽて は、ガラス基板の表面に化学強化塩を結晶させることなぐガラス基板の温度を所定 の温度まで低下させることを特徴とするものである。
[0030] 〔構成 11〕
構成 9、または、構成 10を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、 冷却工程においてガラス基板の表面にコートする融解液の温度は、化学強化塩の固 化温度よりも高い温度に調整されていることを特徴とするものである。
[0031] 〔構成 12〕
構成 9乃至構成 11のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に おいて、冷却工程においてガラス基板の表面にコートする融解液は、固化したときに ガラス状に固化するように調整された硝酸塩を加熱して融解させた硝酸塩融解液で あることを特徴とするものである。
[0032] 〔構成 13〕
構成 12を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、硝酸塩は、アル カリ金属硝酸塩及びアルカリ土類金属硝酸塩から選択される複数種類の硝酸塩を所 定の割合で含むことを特徴とするものである。
[0033] 〔構成 14〕
構成 1乃至構成 13のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に より製造さ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成膜することを特 徴とするちのである。
発明の効果
[0034] 本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にお!ヽては、化学強化工程後 にガラス基板を冷却する冷却工程、または、ガラス基板保持工程において、ガラス基 板上に残留したィ匕学強化塩融解液の結晶化が開始する前に、化学強化塩よりも固 化温度の低い物質が融解された処理液にガラス基板を接触、もしくは、浸漬させるの で、または、固化したときにガラス状 (アモルファス状）に固化する物質が融解された 融解液をコートするので、ガラス基板の表面に微小うねりを発生させることなぐガラス 基板を冷却することができる。
[0035] したがって、本発明は、加熱したィ匕学強化塩融解液にガラス基板を接触させガラス 基板の表層を化学強化する化学強化工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法において、化学強化工程後のガラス基板の冷却時に発生する微小うねりを抑制 し、ヘッドクラッシュ及びサーマル'ァスペリティといった障害を防止しつつ磁気ヘッド の低フライングハイトイ匕を図り高密度情報記録が可能であって、特に、携帯情報機器 用の小型のハードディスクドライブに用いて好適な磁気ディスクを構成することができ る磁気ディスク用ガラス基板を製造できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提 供することができるものである。
[0036] また、本発明は、このような磁気ディスク用ガラス基板を用いることによって、ヘッドク ラッシュ及びサーマル'ァスペリティといった障害を防止しつつ磁気ヘッドの低フライ ングハイトイ匕を図り高密度情報記録が可能であって、特に、携帯情報機器用の小型 のハードディスクドライブに用いて好適な磁気ディスクを製造できる磁気ディスクの製 造方法を提供することができるものである。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の工程を示すフローチヤ一 トである。
[図 2]本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における化学強化工程及 び冷却工程、または、ガラス基板保持工程を示す側面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0038] 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説 明する。
[0039] 図 1は、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の工程を示すフロー チャートである。
[0040] 〔ラッピング工程〕
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、まず、図 1に示す ように、板状ガラス 1の主表面をラッピング (研肖 処理してガラス母材 2とし、このガラ ス母材 2を切断してガラス基板 3を切り出し、このガラス基板 3の主表面に対し、少なく ともポリッシング (研磨)処理を行う。
[0041] ラッピング処理に供する板状ガラス 1としては、様々な形状の板状ガラス 1を用いる ことができる。この板状ガラス 1の形状は、矩形状であっても、ディスク状（円盤状)で あってもよい。ディスク状の板状ガラス 1は、従来の磁気ディスク用ガラス基板の製造 にお 、て用いられて 、るラッピング装置を用いてラッピング処理を行うことができ、信 頼性の高い加工を安価にて行うことができる。
[0042] この板状ガラス 1のサイズは、製造しょうとする磁気ディスク用ガラス基板より大きいサ ィズである必要がある。例えば、「1インチ型ハードディスクドライブ」、あるいは、それ 以下のサイズの小型ハードディスクドライブに搭載する磁気ディスクに用いる磁気デ イスク用ガラス基板を製造する場合にあっては、この磁気ディスク用ガラス基板の直 径は略々 20mm乃至 30mm程度であるので、ディスク状の板状ガラス 1の直径として は、 30mm以上、好ましくは、 48mm以上であることが好ましい。直径が 65mm以上 のディスク状の板状ガラス 1を用いれば、 1枚の板状ガラス 1から、複数の「1インチ型 ハードディスクドライブ」に搭載する磁気ディスクに用いる磁気ディスク用ガラス基板を 採取することができ、大量生産に好適である。
[0043] この板状ガラス 1は、例えば、溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、また は、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらのう ち、プレス法を用いれば、板状ガラス 1を廉価に製造することができる。
[0044] また、板状ガラス 1の材料としては、化学強化されるガラスであれば、特に制限は設 けないが、アルミノシリケートガラスを好ましく挙げることができる。特に、リチウムを含 有するアルミノシリケートガラスが好ましい。このようなアルミノシリケートガラスは、ィォ ン交換型化学強化処理、特に、低温イオン交換型化学強化処理により、好ましい圧 縮応力を有する圧縮応力層及び引張応力を有する引張応力層を精密に得ることが できるので、磁気ディスク用化学強化ガラス基板 3の材料として好ま ヽ。
[0045] このようなアルミノシリケートガラスの組成比としては、 Si02を、 58乃至 75重量％、 A1203を、 5乃至 23重量％、 Li20を、 3乃至 10重量％、 Na20を、 4乃至 13重量％ 、主成分として含有することが好ましい。
[0046] さらに、アルミノシリケートガラスの組成比としては、 Si02を、 62乃至 75重量0 /0、 A1 203を、 5乃至 15重量0 /0、 Li20を、 4乃至 10重量0 /0、 Na20を、 4乃至 12重量0 /0、 Zr02を、 5. 5乃至 15重量％、主成分として含有するとともに、 Na20と Zr02との重 量比（Na20ZZr02)が 0. 5乃至 2. 0、 A1203と Zr02との重量比（A1203ZZrO 2)が 0. 4乃至 2. 5であることが好ましい。
[0047] ラッピング処理 (第 1ラッピング工程）は、板状ガラス 1の主表面の形状精度 (例えば 、平坦度)や寸法精度 (例えば、板厚の精度)を向上させることを目的とする加工であ る。このラッピング処理は、板状ガラス 1の主表面に、砥石、あるいは、定盤を押圧さ せ、これら板状ガラス 1及び砥石または定盤を相対的に移動させることにより、板状ガ ラス 1の主表面を研削することにより行われる。このようなラッピング処理は、遊星歯車 機構を利用した両面ラッピング装置を用いて行うことができる。
[0048] ラッピング処理にぉ ヽて用いる砥石としては、ダイヤモンド砥石を用いることができ る。また、遊離砥粒としては、アルミナ砥粒ゃジルコ -ァ砥粒、または、炭化珪素砥粒 などの硬質砲粒を用いるとよ 、。
[0049] このラッピング処理により、板状ガラス 1の形状精度が向上し、主表面の形状が平坦 ィ匕されるとともに板厚が所定の値となるまで削減されたガラス母材 2が形成される。ガ ラス母材 2の主表面がラッピング処理により平坦となされ、また、板厚が削減されてい ることにより、このガラス母材 2を切断して、このガラス母材 2からガラス基板 3を切り出 すことができる。すなわち、ガラス母材 2からガラス基板 3を切り出すときに、欠け、ひ び、割れと 、つた欠陥が発生することを防止することができる。
[0050] 〔端面ポリツシング工程〕
ガラス基板 3の端面の鏡面研磨 (端面ポリツシング工程)をしておくことが好ま 、。 ガラス基板 3の端面は切断形状となって 、るので、この端面を鏡面にポリツシングして おくことにより、端面からのパーティクルの発生を抑制することができ、この磁気デイス ク用ガラス基板を用いて製造された磁気ディスクにお 、て、 、わゆるサーマルアスぺ リティ障害を良好に防止することができる力もである。また、端面が鏡面であれば、微 小クラックによる遅れ破壊を防止できる。端面の鏡面状態としては、算術平均粗さ (R a)で lOOnm以下の鏡面が好まし!/、。
[0051] 〔第 2ラッピング工程〕
後述するガラス基板 3のポリツシング工程の前に、ラッピング処理 (第 2ラッピングェ 程)をしておくことが好ましい。このときのラッピング処理は、前述した板状ガラス 1に対 するラッピング処理と同様の手段により行うことができる。ガラス基板 3をラッピング処 理して力 ポリッシング処理を行うことにより、より短時間で、鏡面化された主表面を得 ることがでさる。
[0052] 〔ポリツシング工程〕
ガラス母材 2から切り出されたガラス基板 3に対してポリツシング処理を施し、ガラス 基板 3の主表面を鏡面化する。
[0053] このポリッシング処理を施すことにより、ガラス基板 3の主表面のクラックが除去され 、主表面の微小うねりは、例えば、最大値で 5nm以下となされる。この微小うねりの最 大値は、フェイズシフトテクノロジー（PHASE SHIFT TECHNOLOGY)社製「MicroXA M」を用いて、非接触レーザ干渉法により、波長 4 m乃至 lmmの周波数のうねりを 測定した場合の最大値である。測定範囲は、各辺が 800 /z m及び 980 /z mの矩形（ 800 ^ mX 980 μ m)の範囲内である。
[0054] ガラス基板 3の主表面がこのような鏡面となっていれば、このガラス基板 3を用いて 製造される磁気ディスクにおいて、磁気ヘッドの浮上量力 例えば、 lOnmである場 合であっても、 V、わゆるクラッシュ障害ゃサーマルアスペリティ障害の発生を防止する ことができる。また、ガラス基板 3の主表面がこのような鏡面となっていれば、後述する 化学強化工程において、ガラス基板 3の微細領域において均一に化学強化処理を 施すことができ、また、微小クラックによる遅れ破壊を防ぐことができる。
[0055] このポリッシング処理は、例えば、ガラス基板 3の主表面に、研磨布（例えば、研磨 ノ^ド)が貼り付けられた定盤を押圧させ、ガラス基板 3の主表面に研磨液を供給しな がら、これらガラス基板 3及び定盤を相対的に移動させ、ガラス基板 3の主表面を研 磨することにより行われる。このとき、研磨液には、研磨砲粒を含有させておくとよい。 研磨砲粒としては、コロイダルシリカ研磨砲粒を用いることができる。研磨砲粒として は、平均砲粒が lOnm乃至 200nmの砲粒を用いるとよ!/、。
[0056] また、別のポリッシング処理としては、例えば、ガラス基板 3の主表面にテープ状の 研磨布 (例えば、研磨テープ)を押し付け、ガラス基板 3の主表面に研磨液を供給し ながら、これらガラス基板 3及び研磨布を相対的に移動させ、ガラス基板 3の主表面 を研磨するテープ研磨方法を用いてもよい。このとき、研磨液には、研磨砲粒を含有 させておくとよい。研磨砥粒としては、ダイヤモンド研磨砥粒を用いることができる。研 磨砲粒としては、平均粒径が lOnm乃至 200nmの砲粒を用いるとよ!/、。
[0057] 研磨パッド、あるいは、研磨テープの研磨面は、ポリウレタン、ポリエステルなどの榭 脂材料とすることが好ましい。研磨パッドであれば、研磨面を発泡榭脂 (例えば、発泡 ポリウレタン）、研磨テープであれば、研磨面を榭脂繊維 (例えば、ポリエステル榭脂 繊維）とすることが好適である。
[0058] 〔化学強化工程〕
図 2は、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における化学強化工 程及び冷却工程、または、ガラス基板保持工程を示す側面図である。
[0059] ガラス基板 3のポリツシング工程の前及び Z又は後の化学強化工程において、化 学強化処理を施す。化学強化処理を行うことにより、磁気ディスク用ガラス基板の表 層に高い圧縮応力を生じさせることができ、耐衝撃性を向上させることができる。特に 、ガラス基板 3の材料としてアルミノシリケートガラスを用いている場合には、好適に化 学強化処理を行うことができる。 [0060] この化学強化工程においては、ガラス基板 3に含まれるイオンのイオン半径よりもィ オン半径が大きいイオンを含有する化学強化塩融解液とガラス基板 3とを接触させて
、イオン交換をさせる。この化学強化工程は、図 2に示すように、化学強化処理槽 4を 用いて行われ、ガラス基板は、このガラス基板に含まれるイオンのイオン半径よりもィ オン半径が大き ヽイオンを含有する化学強化塩融解液中に浸漬される。
[0061] この化学強化工程は、化学強化処理方法として公知のものと同等であり、化学強化 塩融解液としては、加熱したィ匕学強化塩融解液を用いることができる。イオン交換法 としては、低温型イオン交換法、高温型イオン交換法、表面結晶化法、ガラス表面の 脱アルカリ法などが知られて 、るが、ガラスの徐冷点を超えな 、温度領域でイオン交 換を行う低温型イオン交換法を用いることが好まし 、。
[0062] なお、ここで 、う低温型イオン交換法は、ガラスの徐冷点以下の温度領域にお!、て 、ガラス中のアルカリ金属イオンをこのアルカリ金属イオンよりもイオン半径の大きいァ ルカリ金属イオンと置換し、イオン交換部の容積増加によってガラス表層に圧縮応力 を発生させ、ガラス表層を強化する方法のことをさす。
[0063] なお、化学強化処理を行なうときの化学強化塩融解液の加熱温度は、イオン交換 が良好に行われるという観点等から、 280° C乃至 660° C、特に、 300° C乃至 40 0° Cであることが好ましい。ガラス基板 3をィ匕学強化塩融解液に接触させる時間は、 数時間乃至数十時間とすることが好ましい。なお、ガラス基板 3をィ匕学強化塩融解液 に接触させる前に、予備加熱として、ガラス基板 3を 100° C乃至 300° Cに加熱し ておくことが好ましい。
[0064] 化学強化工程を行うための化学強化処理槽 4の材料としては、耐食性に優れるとと もに、低発塵性の材料であれば、特に限定されない。化学強化塩や化学強化塩融 解液は酸化性があり、かつ、処理温度が高温なので、耐食性に優れた材料を選定す ることにより、損傷や発塵を抑制し、もって、サーマルアスペリティ障害や、ヘッドクラッ シュを抑制する必要がある。この観点からは、化学強化処理槽 4の材料としては、石 英材が特に好ましいが、ステンレス材ゃ、特に耐食性に優れるマルテンサイト系、ま たは、オーステナイト系ステンレス材も用いることができる。なお、石英材は、耐食性 に優れるが、高価なので、採算性を考慮して、適宜選択することができる。 [0065] 化学強化塩融解液としては、アルカリ金属元素を含有する硝酸塩、例えば、硝酸力 リウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウムなどを含有する硝酸塩を用いることが好適である 。なお、硝酸塩に含有されるリチウム元素は、 0ppm〜2000ppmとすることが好適で ある。このような化学強化塩は、ガラス、特に、リチウム元素を含むアルミノシリケートガ ラスをィ匕学強化処理したときに、磁気ディスク用ガラス基板としての所定の剛性及び 耐衝撃性を実現することができるからである。化学強化塩融解液中に含有されるリチ ゥムイオンが多すぎると、イオン交換が阻害されてしまう結果、本発明で得ようとする 引張応力や圧縮応力を得ることが困難になる場合がある。
[0066] 〔冷却工程、または、ガラス基板保持工程〕
そして、本発明においては、化学強化工程を経たガラス基板に対して、図 2に示す ように、ガラス基板 3をガラス基板保持槽 5に収容された処理液に浸漬しこのガラス基 板 3を保持するガラス基板保持工程を実行する。このガラス基板保持工程は、ガラス 基板 3をガラス基板保持槽 5に収容された融解液に浸漬し、この融解液をガラス基板 3の表面にコートしてから、ガラス基板 3をガラス基板を冷却する冷却工程ともなって いる。
[0067] この冷却工程 (または、ガラス基板保持工程）にお ヽては、ガラス基板 3の表面に付 着した化学強化塩融解液中の化学強化塩を固化させることなぐ所定の温度 (例え ば、室温)までガラス基板の温度を低下させる。
[0068] なお、化学強化塩融解液は、温度が低下するにしたカ^、、液体、シャーベット状、 固体の順に遷移するので、この冷却工程 (または、ガラス基板保持工程）においては 、ガラス基板 3の表面に付着したィ匕学強化塩融解液中の化学強化塩を析出させるこ となく（シャーベット状とすることなく）、所定の温度 (例えば、室温)までガラス基板の 温度を低下させることとしてもよ 、。
[0069] この冷却工程 (または、ガラス基板保持工程）においては、化学強化塩よりも固化温 度の低 ヽ物質が融解された処理液にガラス基板を接触させる冷却処理 (または、保 持処理)を行う。この処理液の温度は、化学強化工程における化学強化塩融解液の 温度よりも低く調整しておく。すなわち、化学強化塩よりも固化温度の低い物質が融 解され、化学強化工程における化学強化塩融解液の温度よりも低い温度に調整した 処理液を、ガラス基板保持槽 5に収容しておき、この処理液中にガラス基板を浸漬さ せる。
[0070] この処理液は、硝酸塩を主たる物質とする融解液とすることができる。処理液の物 質は、アルカリ金属硝酸塩及びアルカリ土類金属硝酸塩から選択される複数種類の 硝酸塩を所定の割合で含むものとすることにより、所望の固化温度に調整しておくこ とがでさる。
[0071] または、この冷却工程においては、ガラス基板の温度が低下する前に、このガラス 基板の表面に、固化したときにガラス状 (アモルファス状）に固化する物質が融解され た融解液をコートしておく。ガラス基板の表面にコートする融解液の温度は、化学強 化塩の固化温度よりも高い温度に調整しておく。すなわち、固化したときにガラス状 に固化する物質が融解され、化学強化工程における化学強化塩融解液の温度よりも 低く化学強化塩の固化温度よりも高い温度に調整した融解液を、ガラス基板保持槽 5に収容しておき、この処理液中にガラス基板を浸漬させる。
[0072] この冷却工程においてガラス基板の表面にコートする融解液は、硝酸塩を加熱して 融解させた融解液とすることができる。すなわち、この融解液は、固化したときにガラ ス状に固化するように調整された硝酸塩を加熱して融解させた硝酸塩融解液とする ことができる。このような硝酸塩としては、アルカリ金属硝酸塩及びアルカリ土類金属 硝酸塩から選択される複数種類の硝酸塩を所定の割合で含むものが挙げられる。
[0073] 処理液または融解液への浸漬時間は、ガラス基板上に残留したィ匕学強化塩が処 理液または融解液中に拡散するに十分な時間であればよぐ例えば、数分から十数 分であることが好ましい。
[0074] そして、このように処理液または融解液に浸漬させたガラス基板を、次に、温水、冷 水の順に浸漬させ、室温まで冷却するとともに、ディスク基板上から処理液または融 解液の物質を溶解除去する。
[0075] このように、ガラス基板上に残留した化学強化塩の結晶化が開始する前に、固化し たときにガラス状 (アモルファス状）に固化する物質が融解された融解液をコートして おくことにより、ガラス基板の表面に微小うねりを発生させることなぐガラス基板を冷 去 Pすることができる。 [0076] 〔融解液の説明〕
前述の冷却工程で使用される融解液は、化学強化工程で使用される化学強化塩 の固化温度よりも高 、温度では液体である。
[0077] 冷却工程で使用される融解液は、化学強化工程で使用される化学強化塩と同じ金 属塩を含んだものであることが好ましい。なお、化学強化工程で使用される化学強化 塩が複数種類の金属塩から構成される場合には、融解液は、化学強化塩を構成す る金属塩のうち、少なくとも一部の金属塩を含むことが好ましぐさらに、全ての金属 塩を含むことがより好ましい。
[0078] また、冷却工程で使用される融解液は、化学強化工程で使用される化学強化塩融 解液と混合し、化学強化塩融解液の結晶化温度を低下させるものであることが好まし い。これにより、化学強化工程後のガラス基板表面に付着したィ匕学強化塩融解液の 結晶化温度を低下させることができる。
[0079] ところで、処理液が固化して結晶化を開始する温度が、この処理液の物質を溶解 除去するための温水より高温であると、ガラス基板を温水に浸漬したときに、処理液 がガラス基板上で結晶化してしまう虞れがある。このようなことのないように、第 2以降 の処理液を用いて、順次低温で固化結晶化を開始する物質を含む処理液に浸漬さ せてゆき、温水の前に浸漬させる処理液が固化して結晶化を開始する温度が、温水 より低温であるようにしておくことが好まし!/、。
[0080] すなわち、冷却工程 (または、ガラス基板保持工程）における冷却処理 (または、保 持処理）は、第 1の処理液にガラス基板を接触させる第 1の冷却処理と、この第 1の冷 却処理の後に少なくとも一の第 2以降の処理液にガラス基板を順次接触させる第 2以 降の冷却処理とからなるものとすることができる。この場合には、第 1のガラス基板保 持槽に収容された第 1の処理液にガラス基板を浸漬させる第 1の冷却処理 (または、 保持処理）と、この第 1の保持処理の後に少なくとも一の第 2以降のガラス基板保持 槽に収容された第 2以降の処理液にガラス基板を順次浸漬させる第 2以降の冷却処 理 (または、保持処理)とを行う。
[0081] 第 1の冷却処理 (または、保持処理）に用いる第 1の処理液は、化学強化工程にお ける化学強化塩融解液の温度よりも低ぐかつ、化学強化塩の固化温度よりも高い温 度に調整しておく。また、第 2以降の冷却処理 (または、保持処理）に用いる第 2以降 の処理液は、この冷却処理の一つ前に行われる冷却処理に用いる前段処理液の温 度よりも低ぐかつ、この前段処理液の固化温度よりも高い温度に調整しておく。
[0082] この場合には、この冷却工程 (または、ガラス基板保持工程）にお ヽて、化学強化 工程を経たガラス基板の温度を段階的に低下させるようにすることができる。
[0083] このように、ガラス基板上に残留した化学強化塩の結晶化が開始する前に、化学強 化塩よりも固化温度の低い物質が融解された処理液にガラス基板を接触、または、 浸漬させることにより、ガラス基板の表面に微小うねりを発生させることなぐガラス基 板を冷却することができる。
[0084] なお、この冷却工程 (または、ガラス基板保持工程）は、化学強化処理されたガラス 基板の表面に付着した化学強化融解液を固化させることなくガラス基板表面上から 拡散させるとともに、化学強化融解液の固化温度よりも固化温度が低い物質が融解 された処理液に化学強化処理されたガラス基板を接触させる接触工程と考えることも できる。
[0085] 〔処理液の説明〕
前述の冷却工程で使用される処理液は、化学強化工程で使用される化学強化塩 の固化温度よりも高 、温度では液体である。
[0086] 冷却工程で使用される処理液は、化学強化工程で使用される化学強化塩と同じ金 属塩を含んだものであることが好ましい。なお、化学強化工程で使用される化学強化 塩が複数種類の金属塩から構成される場合には、処理液は、化学強化塩を構成す る金属塩のうち、少なくとも一部の金属塩を含むことが好ましぐさらに、全ての金属 塩を含むことがより好ましい。
[0087] また、冷却工程で使用される処理液は、化学強化工程で使用される化学強化塩融 解液と混合し、化学強化塩融解液の結晶化温度を低下させるものであることが好まし い。これにより、化学強化工程後のガラス基板表面に付着したィ匕学強化塩融解液の 結晶化温度を低下させることができる。
[0088] 〔洗浄工程等〕
そして、上述のような化学強化工程及び冷却工程 (または、ガラス基板保持工程)を 完了した後のガラス基板 3は、図 1に示すように、洗浄工程等を経て、製品 (磁気ディ スク用ガラス基板)となされる。
[0089] 前述のようにして製造される本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、ディスク厚 が 0. 5mm未満、特に、ディスク厚が 0. 1mm乃至 0. 4mmの薄型磁気ディスク用ガ ラス基板として特に好適である。また、この磁気ディスク用ガラス基板は、ディスクの直 径 (外径）が 30mm以下の小型磁気ディスク用ガラス基板として特に好適である。この ような薄型、小型磁気ディスクは、「1インチ型ハードディスクドライブ」、または、「1イン チ型ハードディスクドライブ」よりも小型のハードディスクドライブに搭戴されるからであ る。すなわち、この磁気ディスク用ガラス基板は、「1インチ型ハードディスクドライブ」、 または、「1インチ型ハードディスクドライブ」よりも小型のハードディスクドライブに搭戴 される磁気ディスク用ガラス基板として好適である。
[0090] なお、「1インチ型ハードディスクドライブ」に搭載する磁気ディスクを製造するため の磁気ディスク用ガラス基板の直径は、約 27. 4mm、ディスク厚は、 0. 38 lmmであ る。また、「0. 85インチ型ハードディスクドライブ」に搭載する磁気ディスクを製造する ための磁気ディスク用ガラス基板の直径は、約 21. 6mmである。
[0091] 本発明の構成とすることで、例えば、浮上量が 6nm以下とされる磁気ヘッドに対応 する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することができる。
[0092] 〔磁性層の成膜〕
本発明に係る磁気ディスクの製造方法にぉ ヽて、上述のようにして製造された磁気 ディスク用ガラス基板上に形成される磁性層としては、例えば、コバルト（Co)系強磁 性材料カゝらなるものを用いることができる。特に、高い保磁力が得られるコバルト一プ ラチナ（Co— Pt)系強磁性材料や、コバルト—クロム (Co— Cr)系強磁性材料からな る磁性層として形成することが好ましい。なお、磁性層の形成方法としては、 DCマグ ネトロンスパッタリング法を用いることができる。
[0093] また、ガラス基板と磁性層との間に、適宜、下地層等を介挿させることが好ましい。
これら下地層の材料としては Al—Ru系合金や、 Cr系合金などを用いることができる
[0094] また、磁性層上には、磁気ヘッドの衝撃カゝら磁気ディスクを防護するための保護層 を設けることができる。この保護層としては、硬質な水素化炭素保護層を好ましく用い ることがでさる。
[0095] さらに、この保護層上に、 PFPE (パーフルォロポリエーテル)ィ匕合物力もなる潤滑 層を形成することにより、磁気ヘッドと磁気ディスクとの干渉を緩和することができる。 この潤滑層は、例えば、ディップ法により、塗布成膜することにより形成することができ る。
実施例
[0096] 以下、実施例及び比較例を挙げることにより、具体的に説明する。なお、本発明は
、これら実施例の構成に限定されるものではない。
[0097] 〔磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の実施例〕
以下に述べる本実施例における磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、以下の（
1)乃至（9)の工程からなる。
[0098] (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)端面鏡面加工 (ポリツシング）工程
(5)第 1研磨 (ポリツシング)工程
(6)第 2研磨 (ポリツシング)工程
(7)化学強化工程
(8)冷却工程
(9)洗浄工程
まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスカゝらなるディスク状のガラス母材を用意 した。このアルミノシリケートガラスは、リチウムを含有している。このアルミノシリケート ガラスの組成は、 Si02を、 63. 6重量0 /0、 A1203を、 14. 2重量0 /0、 Na20を、 10. 4重量0 /0、 Li20を、 5. 4重量0 /0、 Zr02を、 6. 0重量0 /0、 Sb203を、 0. 4重量0 /0含 むものである。
[0099] (1)粗ラッピング工程
溶融させたアルミノシリケートガラスカゝら形成した厚さ 0. 6mmのシートガラスをガラ ス母材として用いて、このシートガラスから、研削砥石により、直径 28. 7mm、厚さ 0.
6mmの円盤状のガラス基板を得た。
[0100] このシートガラスの材料であるアルミノシリケートガラスとしては、 Si02を、 58乃至 7
5重量0 /0、 A1203を、 5乃至 23重量0 /0、 Na20を、 4乃至 13重量0 /0、 Li20を、 3乃至
10重量0 /0、含有するものであればよい。
[0101] 次に、ガラス基板に対し、寸法精度及び形状精度の向上のために、ラッピング工程 を施す。このラッピング工程は、両面ラッピング装置を用いて、粒度 # 400の砲粒を 用いて行った。
[0102] 具体的には、始めに粒度 # 400のアルミナ砲粒を用い、荷量を 100kg程度に設定 して、サンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガ ラス基板の両面を、面精度 0乃至 1 μ m、表面粗さ (Rmax) 6 μ m程度にラッピングし た。
[0103] (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直径 6. 1mmの孔を形成 するとともに、外周端面の研削をして、直径を 27. 43mmとした後、外周端面及び内 周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラス基板の端面の表面粗さは、 R maxで 4 μ m程度とした。
[0104] (3)精ラッピング工程
次に、砲粒の粒度を # 1000に替え、ガラス基板の主表面をラッピングすることによ り、主表面の表面粗さを、 Rmaxで 2 μ m程度、算術平均粗さ (Ra)で 0. 2 μ m程度と した。
[0105] この精ラッピング工程を行うことにより、前工程である粗ラッピング工程や形状加工 工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を低減させた。
[0106] このような精ラッピング工程を終えたガラス基板を、超音波を印力！]した中性洗剤及 び水の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄を行った。
[0107] (4)端面鏡面加工 (ポリツシング）工程
次いで、ガラス基板の端面について、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（内周端面及び外周端面)の表面の粗さを、算術平均粗さ (Ra )で 40nm程度に研磨した。
[0108] そして、端面鏡面加工を終えたガラス基板の主表面を水洗浄した。
[0109] なお、この端面鏡面カ卩ェ (ポリツシング）工程にぉ 、ては、ガラス基板を重ね合わせ て端面をポリツシングするが、この際に、ガラス基板の主表面にキズ等が付くことを避 けるため、後述する第 1研磨 (ポリツシング)工程よりも前、あるいは、第 2研磨 (ポリッシ ング）工程の前後に行うことが好ま 、。
[0110] この端面鏡面カ卩ェ (ポリツシング）工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等 の発塵を防止できるような鏡面状態に加工した。
[0111] (5)第 1研磨 (ポリツシング)工程
次に、前述した精ラッピング工程において残留した傷や歪みを除去するため、両面 研磨装置を用いて、第 1研磨 (ポリツシング)工程を行った。
[0112] 研磨パッドとして発泡ポリウレタンを用いて、第 1研磨 (ポリツシング）工程を実施した
。研磨条件は、酸ィ匕セリウム及び RO水からなる研磨液を用いた。この第 1研磨 (ポリツ シング）工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水 (1)、純水 (2)、 IPA (イソプロピル アルコール)、 IPA (蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬させて、超音波洗浄し、乾燥 させた。
[0113] (6)第 2研磨 (ポリツシング)工程
次に、第 1研磨工程で使用した両面研磨装置と同様の両面研磨装置を用いて、ポ リツシャを軟質研磨パッド (発泡ポリウレタン）に替えて、主表面の鏡面研磨工程として
、第 2研磨 (ポリツシング)工程を実施した。
[0114] 第 2研磨 (ポリツシング)工程は、前述した第 1研磨 (ポリツシング)工程により得られ た平坦な主表面を維持しつつ、クラックを確実に除去し、この主表面の表面粗さ算術 平均粗さ (Ra)を、例えば、 0. 4乃至 0. Inm程度まで低減させた鏡面とすることを目 的とするものである。
[0115] 研磨液は、コロイダルシリカ研磨砲粒（平均粒径 80nm)及び RO水力 なる研磨液 を用い、荷重を 100gZcm2、研磨時間を 5分とした。
[0116] この第 2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水 (1)、純水 (2)、 IPA (イソプ 口ピルアルコール)、 IPA (蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬させて、超音波洗浄し、 乾燥させた。
[0117] (7)化学強化工程
次に、洗浄を終えたガラス基板に対し、化学強化処理を施した。化学強化処理は、 硝酸カリウムと硝酸ナトリウムと硝酸リチウムとを混合させたィ匕学強化塩を溶融させた 化学強化塩融解液を用いて行った。
[0118] この実施例において、化学強化塩融解液としては、 KN03 :NaN03 = 6 :4のもの を用いた。この化学強化塩融解液の結晶化開始温度は、約 230° Cである。
[0119] この化学強化塩融解液を、 380° Cに加熱し、洗浄及び乾燥を終えたガラス基板を 、約 2時間乃至 4時間、化学強化処理槽において浸漬して、化学強化処理を行った 。この浸漬の際には、磁気ディスク用ガラス基板の表面全体が化学強化されるよう〖こ するため、複数の磁気ディスク用ガラス基板が端面で保持されるように、ホルダーに 収納した状態で行った。
[0120] (8— 1)冷却工程 (第 1の実施例）
化学強化工程で用いた化学強化塩融解液の結晶化開始温度が約 230° Cである ので、化学強化処理槽より引き上げたガラス基板の温度が 230° C以上に維持され 、ガラス基板表面に残留したィ匕学強化塩の結晶化が開始しない状態において、 240 ° C乃至 330° Cに調整した第 1の処理液に浸漬させた。この第 1の処理液は、 KN 03： NaN03： CaN03 -4H20 = 9 : 6 : 5のものを用いた。この第 1の処理液の結晶 ィ匕開始温度は、約 190° Cである。
[0121] または、化学強化工程で用いたィ匕学強化塩融解液の結晶化開始温度が約 230° Cであるので、化学強化処理槽より引き上げたガラス基板の温度が 230° C以上に 維持され、ガラス基板表面に残留した化学強化塩の結晶化が開始しない状態にお いて、 240° C乃至 330° Cに調整した処理液に浸漬させ、ガラス基板の表面をコー トした。この処理液は、 KN03 : CaN03 '4H20=4 : 6のものを用いた。この処理液 は、冷却しても結晶化せず、ガラス状 (アモルファス状）に固化するものである。
[0122] 次に、第 1の処理液より引き上げたガラス基板の温度が 190° C以上に維持され、 ガラス基板表面に残留した第 1の処理液の結晶化が開始しない状態において、 200 ° C乃至 230° Cに調整した第 2の処理液に浸漬させた。この第 2の処理液は、 KN 03： NaN03： CaN03 · 4H20： LiN03 = 3 : 2 : 3 : 2のものを用いた。
[0123] そして、第 2の処理液または処理液より引き上げたガラス基板を、 50° C乃至 80°
Cに調整した温水へ浸漬し、約 10分間維持した。さらに、温水より引き上げたガラス 基板を、約 20° Cの冷水へ浸漬し、約 10分間維持した。
[0124] このようにして、ガラス基板の温度を室温まで低下させた。
[0125] (8— 2)冷却工程 (第 2の実施例）
化学強化処理槽より引き上げたガラス基板の温度が 230° C以上に維持され、ガラ ス基板表面に残留したィ匕学強化塩の結晶化が開始しない状態において、約 270°
Cに調整した第 1の処理液に浸漬させた。この第 1の処理液は、 KN03 :NaN03 : C aN03 '4H20 = 3 : l : 6のものを用いた。この第 1の処理液の結晶化開始温度は、 約 150。 Cである。
[0126] 次に、第 1の処理液より引き上げたガラス基板の温度が 150° C以上に維持され、 ガラス基板表面に残留した第 1の処理液の結晶化が開始しない状態において、約 17 0° Cに調整した第 2の処理液に浸漬させた。この第 2の処理液は、 KN03 :NaNO 3： CaN03 · 4H20： LiN03 = 5 : 3 : 8 : 4のものを用いた。
[0127] そして、第 2の処理液より引き上げたガラス基板を、約 80° Cに調整した温水へ浸 漬し、約 10分間維持した。さらに、温水より引き上げたガラス基板を、約 20° Cの冷 水へ浸潰し、約 10分間維持した。
[0128] または、化学強化処理槽より引き上げたガラス基板の温度が 230° C以上に維持さ れ、ガラス基板表面に残留したィ匕学強化塩の結晶化が開始しない状態において、 2 40° C乃至 330° Cに調整した処理液に浸漬させ、ガラス基板の表面をコートした。 この処理液は、 KN03： NaN03： CaN03 · 4H20 = 3 : 1 : 6のものを用いた。この処 理液は、冷却しても結晶化せず、ガラス状 (アモルファス状）に固化するものである。
[0129] 次に、処理液より引き上げたガラス基板を、 50° C乃至 80° Cに調整した温水へ 浸漬し、約 10分間維持した。さらに、温水より引き上げたガラス基板を、約 20° じの 冷水へ浸潰し、約 10分間維持した。
[0130] このようにして、ガラス基板の温度を室温まで低下させた。
[0131] (9)洗浄 冷却を終えた磁気ディスク用ガラス基板を、約 40° Cに加熱した濃硫酸に浸漬して 洗浄を行った。さら〖こ、硫酸洗浄を終えた磁気ディスク用ガラス基板を、純水 (1)、純 水 (2)、 IPA (イソプロピルアルコール）、 IPA (蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬させ て、超音波洗浄し、乾燥させた。
[0132] 次に、洗浄を終えた磁気ディスク用ガラス基板の主表面について、 目視検査を行 い、さらに、光の反射、散乱及び透過を利用した精密検査を実施した。
[0133] このような工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板の主表面に、特異な微小 うねりが存在しな 、ことが、「Candela社製 OSA6100」を用 、て確認された。
[0134] 〔磁気ディスクの製造方法の実施例〕
次に、以下の工程を経て、磁気ディスクを製造した。
[0135] 前述の工程により得られる磁気ディスク用ガラス基板の両主表面に、静止対向型の DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、 Al—Ru合金のシード層、 Cr—W合金 の下地層、 Co— Cr— Pt— Ta合金の磁性層、水素化炭素保護層を順次成膜する。 シード層は、磁性層の磁性グレインを微細化させる作用を奏し、下触層は、磁性層の 磁化容易軸を面内方向に配向きせる作用を奏する。
[0136] この磁気ディスクは、非磁性基板である磁気ディスク用ガラス基板と、この磁気ディ スク用ガラス基板上に形成された磁性層と、この磁性層上に形成された保護層と、こ の保護層上に形成された潤滑層とを少なくとも備えて構成される。
[0137] 磁気ディスク用ガラス基板と磁性層との間には、シード層及び下地層からなる非磁 性金属層（非磁性下地層）が形成されている。この磁気ディスクにおいて、磁性層以 外は、全て非磁性体カゝらなる層である。この実施例においては、磁性層及び保護層 、保護層及び潤滑層は、それぞれ接した状態で形成されている。
[0138] すなわち、まず、スパッタリングターゲットとして、 Al—Ru (アルミニウム一ルテニウム )合金 (Al: 50at%、 Ru: 50at%)を用いて、磁気ディスク用ガラス基板上に、膜厚 30 nmの Al—Ru合金からなるシード層をスパッタリングにより成膜する。次に、スパッタリ ングターゲットとして、 Cr—W (クロム—タングステン）合金（Cr: 80at%、 W: 20at%) を用いて、シード層 5上に、膜厚 20nmの Cr—W合金からなる下地層をスパッタリン グにより成膜した。次いで、スパッタリングターゲットとして、 Co— Cr— Pt— Ta (コバ ルト—クロム—プラチナ—タンタル）合金（Cr: 20at%、 Pt: 12at%、 Ta: 5at%、残 部 Co)力もなるスパッタリングターゲットを用いて、下地層上に、膜厚 15nmの Co— C r—Pt—Ta合金力もなる磁性層をスパッタリングにより形成する。
[0139] 次に、磁性層上に水素化炭素力もなる保護層を形成し、さらに、 PFPE (パーフル ォロポリエーテル)からなる潤滑層をディップ法で成膜する。保護層は、磁気ヘッドの 衝撃から磁性層を保護する作用を奏する。
[0140] このようにして得られた磁気ディスクを用い、浮上量が 10nmのグライドヘッドにより グライド検査を行ったところ、衝突する異物等は検出されず、安定した浮上状態を維 持することができた。また、この磁気ディスクを用いて、 700kFCIで記録再生試験を 行ったところ、十分な信号強度比 (SZN比)を得ることができた。また、信号のエラー は確認されなかった。
[0141] また、実施例によって得られたガラス基板を用いて、磁気ヘッドの浮上量を 6nmに 設定し、ロード Zアンロード試験を行った結果、 100万回の動作を行っても、ヘッドク ラッシュは起きな力つた。
[0142] さらに、 1平方インチ当り 60ギガビット以上の情報記録密度を必要とする「1インチ型 ハードディスクドライブ」に搭載して駆動させたところ、特に問題なく記録再生を行うこ とができた。すなわち、クラッシュ障害ゃサーマルアスペリティ障害は発生しな力つた
[0143] なお、本発明にお 、ては、磁気ディスク用ガラス基板の直径 (サイズ）につ 、ては、 特に限定されるものではない。しかし、本発明は、特に、小径の磁気ディスク用ガラス 基板を製造する場合に優れた有用性を発揮する。ここでいう小径とは、例えば、直径 が 30mm以下の磁気ディスク用ガラス基板である。
[0144] すなわち、例えば、直径が 30mm以下の小径の磁気ディスクは、いわゆるカーナビ ゲーシヨンシステムなどの車載用機器や、 ヽゎゆる PDAや携帯電話端末装置などの 携帯用機器における記憶装置において用いられ、固定されて使用される機器におけ る通常の磁気ディスクに比較して、高 、耐久性ゃ耐衝撃性が要求されるからである。
[0145] また、上記実施例 1および実施例 2を行って製造した磁気ディスク用ガラス基板を 用いて、垂直磁気記録方式の磁気ディスクを製造し、ロード Zアンロード試験および グライド検査を行った結果、良好な結果が得られた。
[0146] 〔比較例〕
前述の実施例における磁気ディスク用ガラス基板と同様に、化学強化処理を行った 後、比較例として、ガラス基板をィ匕学強化処理液から引き上げて、放置した状態で室 温まで下げることにより、磁気ディスク用ガラス基板を得た。この比較例における磁気 ディスク用ガラス基板の主表面においては、「Candela社製 OSA6100」を用いた確 認により、微少うねりが観察された。
[0147] そして、このガラス基板を用いて磁気ディスクを製造し、実施例と同様のグライド検 查を行ったところ、ヘッドクラッシュが発生した。
[0148] なお、本発明は、以下の発明の構成として把握することができる。
[0149] 〔構成 15〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ、所望の温度にお！、てガラス 基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法であって、
化学強化処理されたガラス基板を、前記化学強化塩よりも固化温度の低い物質が 融解された処理液に接触させる処理を含む
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。
[0150] 〔構成 16〕
構成 15を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記処理液の温度は、前記化学強化塩の固化温度よりも高い温度とされている 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。
[0151] 〔構成 17〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ、所望の温度にお！、てガラス 基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法であって、
化学強化処理されたガラス基板を、前記化学強化塩よりも固化温度の低い第 1の 物質が融解された第 1の処理液に接触させる処理を含み、
前記第 1の処理液に接触したガラス基板を、前記第 1の物質よりも固化温度の低い 第 2の物質が融解された第 2の処理液に接触させる処理を含む
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。
[0152] 〔構成 18〕
構成 17を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記第 1の処理液の温度は、前記化学強化塩の固化温度よりも高い温度とされ、 前記第 2の処理液の温度は、前記第 1の物質の固化温度よりも高い温度とされてい 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。
[0153] 〔構成 19〕
前記処理液は、融解した硝酸塩である
ことを特徴とする構成 15乃至構成 18のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス 基板の製造方法。
[0154] 〔構成 20〕
前記処理液に接触したガラス基板の温度を段階的及び Z又は連続的に低下させ る
ことを特徴とする構成 15乃至構成 19のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス 基板の製造方法。
[0155] 〔構成 21〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ、所望の温度にお！、てガラス 基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法であって、
ガラス状に固化する物質の融解液を、化学強化処理されたガラス基板の表面にコ ートする
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。
[0156] 〔構成 22〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ所望の温度においてガラス基 板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、化学強化処理されたガラス基板を冷却 する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、 ガラス状に固化する物質の融解液がコートされたガラス基板を、所定の温度まで冷 却する
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。
[0157] 〔構成 23〕
ガラス状に固化する物質の融解液がコートされたガラス基板の表面に結晶を析出さ せることなぐ前記ガラス基板の温度を所定の温度まで低下させる
ことを特徴とする構成 21、または、構成 22を有する磁気ディスク用ガラス基板の製 造方法。
[0158] 〔構成 24〕
ガラス状に固化する物質の融解液を、前記化学強化塩の固化温度よりも高い温度 でガラス基板にコートする
ことを特徴とする構成 21乃至構成 23のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス 基板の製造方法。
[0159] 〔構成 25〕
加熱した化学強化塩融解液にガラス基板を接触させ所望の温度においてガラス基 板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を冷 却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
冷却工程においては、ガラス基板の表面に付着したィ匕学強化塩融解液中の化学 強化塩を固化させることなぐ所定の温度までガラス基板の温度を低下させる 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。
[0160] 〔構成 26〕
構成 15乃至構成 25のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 により製造さ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成膜する ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
[0161] また、本発明に力かる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、加熱した化学強化 融解液にガラス基板を接触させることで当該ガラス基板をィ匕学強化する化学強化工 程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記化学強化融解液の固 化温度よりも低い処理液に、前記化学強化処理されたガラス基板を接触させることに より、化学強化処理されたガラス基板の表面に付着した化学強化融解液を固化させ ることなくガラス基板表面上カゝら拡散させる接触工程を含む構成であってもよい。
[0162] また、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にぉ 、ては、冷却工程に おいて使用される処理液を、化学強化塩に含まれる金属塩の少なくとも一部を含ん でいるものとすることにより、ガラス基板の表面に付着したィ匕学強化処理を行ったィ匕 学強化塩融解液を、冷却工程において使用される処理液と分離することなく（液体状 態で)混合することができる。これにより、ガラス基板表面に付着している化学強化塩 融解液は、凝固点降下により、その結晶化温度を低くすることができるので、冷却ェ 程において強化塩融解液がガラス基板表面で結晶化することをより一層防止するこ とがでさる。
[0163] また、前記冷却工程において使用される前記融解液は、前記化学強化塩に含まれ る金属塩の少なくとも一部を含んで 、てもよ!/、。
産業上の利用可能性
[0164] 本発明は、磁気ディスク装置であるハードディスクドライブ (HDD)等に用いられる 磁気ディスクを構成する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及びこの磁気ディスク 用ガラス基板を用いる磁気ディスクの製造方法に適用される。

Claims

請求の範囲
[1] 加熱したィ匕学強化塩融解液にガラス基板を接触させ、所望の温度にぉ 、てガラス 基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を 冷却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、 前記冷却工程にお!ヽては、前記ガラス基板の表面に付着した前記化学強化塩融 解液中の化学強化塩を固化させることなぐ所定の温度まで前記ガラス基板の温度 を低下させる
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。
[2] 加熱したィ匕学強化塩融解液にガラス基板を接触させ、所望の温度にぉ 、てガラス 基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を 冷却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、 前記冷却工程にお!、ては、前記化学強化塩よりも固化温度の低!、物質が融解され た処理液に前記ガラス基板を接触させる冷却処理を行い、
前記処理液の温度は、前記化学強化工程における化学強化塩融解液の温度より も低く調整されている
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。
[3] 前記冷却処理は、第 1の処理液に前記ガラス基板を接触させる第 1の冷却処理と、 この第 1の冷却処理の後に少なくとも一の第 2以降の処理液に前記ガラス基板を順 次接触させる第 2以降の冷却処理とからなり、
前記第 1の冷却処理に用いる第 1の処理液は、前記化学強化工程における化学強 化塩融解液の温度よりも低ぐかつ、前記化学強化塩の固化温度よりも高い温度に 調整されており、
前記第 2以降の冷却処理に用いる第 2以降の処理液は、この冷却処理の一つ前に 行われる冷却処理に用いる前段処理液の温度よりも低ぐかつ、この前段処理液の 固化温度よりも高い温度に調整されている
ことを特徴とする請求項 2記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[4] 化学強化処理槽に収容され加熱された化学強化塩融解液にガラス基板を浸漬し、 所望の温度においてガラス基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強 化工程を経たガラス基板をガラス基板保持槽に収容された処理液に浸漬し、このガ ラス基板を保持するガラス基板保持工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法であって、
前記ガラス基板保持槽に収容された処理液は、前記化学強化塩よりも固化温度の 低 、物質が融解され、前記化学強化工程における化学強化塩融解液の温度よりも 低く調整されている
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。
[5] 前記ガラス基板保持工程は、第 1のガラス基板保持槽に収容された第 1の処理液 に前記ガラス基板を浸漬させる第 1の保持処理と、この第 1の保持処理の後に少なく とも一の第 2以降のガラス基板保持槽に収容された第 2以降の処理液に前記ガラス 基板を順次浸漬させる第 2以降の保持処理とからなり、
前記第 1の保持処理に用いる第 1の処理液は、前記化学強化工程における化学強 化塩融解液の温度よりも低ぐかつ、前記化学強化塩の固化温度よりも高い温度に 調整されており、
前記第 2以降の保持処理に用いる第 2以降の処理液は、この保持処理の一つ前に 行われる保持処理に用いる前段処理液の温度よりも低ぐかつ、この前段処理液の 固化温度よりも高い温度に調整されている
ことを特徴とする請求項 4記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[6] 前記処理液は、硝酸塩を主たる物質とする融解液である
ことを特徴とする請求項 2乃至請求項 5のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラ ス基板の製造方法。
[7] 前記処理液は、アルカリ金属硝酸塩及びアルカリ土類金属硝酸塩から選択される 複数種類の硝酸塩を所定の割合で含むことにより、所望の固化温度に調整されてい る
ことを特徴とする請求項 6記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[8] 前記化学強化工程を経たガラス基板の温度を段階的に低下させる
ことを特徴とする請求項 1乃至請求項 7のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラ ス基板の製造方法。
[9] 加熱したィ匕学強化塩融解液にガラス基板を接触させ、所望の温度にぉ 、てガラス 基板の表層をィ匕学強化する化学強化工程と、この化学強化工程を経たガラス基板を 冷却する冷却工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、 前記冷却工程においては、前記ガラス基板の温度が低下する前に、このガラス基 板の表面に、固化したときにガラス状に固化する物質が融解された融解液をコートし ておく
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。
[10] 前記冷却工程においては、前記ガラス基板の表面に前記化学強化塩を結晶させる ことなく、前記ガラス基板の温度を所定の温度まで低下させる
ことを特徴とする請求項 9記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[11] 前記冷却工程において前記ガラス基板の表面にコートする融解液の温度は、前記 化学強化塩の固化温度よりも高!、温度に調整されて 、る
ことを特徴とする請求項 9、または、請求項 10記載の磁気ディスク用ガラス基板の 製造方法。
[12] 前記冷却工程において前記ガラス基板の表面にコートする融解液は、固化したとき にガラス状に固化するように調整された硝酸塩を加熱して融解させた硝酸塩融解液 である
ことを特徴とする請求項 9乃至請求項 11のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガ ラス基板の製造方法。
[13] 前記硝酸塩は、アルカリ金属硝酸塩及びアルカリ土類金属硝酸塩から選択される 複数種類の硝酸塩を所定の割合で含む
ことを特徴とする請求項 12記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[14] 請求項 1乃至請求項 13のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方 法により製造さ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成膜する ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
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