WO2008041493A1 - Procédé de fabrication d'un substrat en verre pour disque magnétique, procédé de fabrication d'un disque magnétique, et appareil de polissage d'un substrat en verre pour disque magnétique - Google Patents

Procédé de fabrication d'un substrat en verre pour disque magnétique, procédé de fabrication d'un disque magnétique, et appareil de polissage d'un substrat en verre pour disque magnétique Download PDF

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WO2008041493A1
WO2008041493A1 PCT/JP2007/068284 JP2007068284W WO2008041493A1 WO 2008041493 A1 WO2008041493 A1 WO 2008041493A1 JP 2007068284 W JP2007068284 W JP 2007068284W WO 2008041493 A1 WO2008041493 A1 WO 2008041493A1
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WO
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polishing
glass substrate
inner peripheral
peripheral end
polished
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PCT/JP2007/068284
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French (fr)
Inventor
Masaaki Ueda
Original Assignee
Hoya Corporation
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Publication date
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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
    • C03C19/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk for polishing an inner peripheral end surface of a glass substrate, a method for manufacturing a magnetic disk, and a glass substrate polishing apparatus for a magnetic disk.
  • An aluminum substrate has been widely used as a substrate for a magnetic recording medium such as an HDD (node disk drive) which is one of such magnetic recording media.
  • HDD node disk drive
  • glass substrates that have superior substrate surface flatness and substrate strength compared to aluminum substrates.
  • the magnetic head has also changed from a thin film head to a magnetoresistive head (MR head) and a large magnetoresistive head (GMR head).
  • MR head magnetoresistive head
  • GMR head large magnetoresistive head
  • the flying height of the magnetic head from the substrate is getting narrower to about 8nm.
  • a magnetic head equipped with such a magnetoresistive element may cause a thermal asperity failure as an inherent failure.
  • Thermal asperity failure means that a magnetoresistive element is heated by adiabatic compression or contact of air when a magnetic head passes over a minute convex or concave shape on the surface of a magnetic disk while flying. This is a failure that causes a read error. Therefore, extremely high smoothness and flatness are required on the magnetic disk surface for a magnetic head equipped with a magnetoresistive element. Further, if the magnetic layer is formed with dust and foreign matters attached, convex portions are formed. Therefore, the glass substrate is required to be highly cleaned to completely remove dust and foreign matters.
  • the dimensional error in the inner diameter of the circular hole provided in the center of the magnetic disk is severe, and accuracy management is required! This is because the dimensional error of the inner peripheral surface of the magnetic disk directly affects the installation accuracy when the magnetic disk is inserted into the HDD spindle motor. Also, if the inner diameter dimension error is large, there is a possibility of inducing a mechanical error in a stacking servo (writing servo information to the magnetic disk) performed before the magnetic disk is assembled in a magnetic disk device such as an HDD. And / or mating with the spindle during disk stacking!
  • a servo pattern serving as a positioning index is written in advance on the magnetic disk.
  • This servo pattern writing is executed by inserting a magnetic disk in a device called a servo writer.
  • the magnetic disk on which the servo pattern is written is once removed from the servo writer and inserted into the HDD spindle motor as a product.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-155652
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a first related technique, and is an explanatory diagram showing a polishing process for an inner peripheral end face when a polishing brush 42 is used as a polishing body.
  • the outer diameter of the polishing brush 42 needs to be smaller than the inner diameter of the glass substrate 20 in order to fit into the inner diameter of the glass substrate 20.
  • the polishing brush 42 turns in the inner periphery of the glass substrate 20, rotating in the reverse direction to the rotation direction of the glass substrate 20 shown by the arrow in the figure. Further, the polishing brush 42 itself is swung (stroked) at a low speed in the direction of the rotation axis of the polishing body to polish the entire inner peripheral surface.
  • the polishing brush 42 Although the outer diameter of the polishing brush 42 is smaller than the inner diameter of the glass substrate 20, the polishing brush 42 and the inner peripheral end surface of the glass substrate 20 are in contact with each other by a general surface 44 as shown in FIG. Accordingly, the glass substrate 20 is subjected to a biasing force in the opposite direction and a pressing force on the surface 44 of the polishing brush 42.
  • the outer peripheral shape of the polishing brush 42 is indefinite, and when the polishing brush 42 contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate 20, the brush bristles depend on the hair of each brush. Since it has a predetermined elastic force, the inner diameter tolerance becomes larger, and accordingly, the inner diameter tolerance becomes difficult to manage. In particular, in the case of a glass substrate 20 used for a magnetic disk, a large amount of low-cost production demands are required to improve yield S, and polishing with a polishing brush 42 has limitations in controlling and managing the inner diameter accuracy. Yes, due to variations in inner diameter Many defective products will be generated.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the second related technique, and is an explanatory diagram showing a polishing process of the inner peripheral end face when the polishing pad 50 is used as a polishing body.
  • the outer diameter of the polishing pad 50 also needs to be formed smaller than the inner diameter of the glass substrate 20 in order to penetrate the inner diameter of the glass substrate. Then, the polishing pad 50 turns around the inner periphery of the glass substrate 20 while rotating in the direction opposite to the rotation direction of the glass substrate 20 indicated by an arrow in the drawing. Further, the entire inner peripheral end face is polished by swinging the polishing pad 50 itself at a low speed (stroke) in the direction of the rotation axis.
  • the polishing pad 50 and the inner peripheral end surface are in contact with each other at a line 52 or a point, and the glass substrate 20 is connected only through the line 52. A pressing force with a biased direction is applied.
  • the polishing pad 50 When the polishing pad 50 is used for polishing in this way, the contact surface with the glass substrate 20 becomes small, so the polishing pad 50 is polished while rotating on the inner peripheral end surface, thereby shortening the polishing time. Can not do it. Therefore, the inner peripheral end face cannot be uniformly polished due to a change in the pressing force applied to the inner peripheral end face during polishing due to line contact, resulting in a problem that the inner diameter roundness and concentricity increase. Furthermore, it was difficult to increase productivity because the polishing power at a low polishing rate could not be achieved.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of glass substrate polishing, and the object of the present invention is to obtain high processing accuracy on the inner peripheral end face of the glass substrate. More specifically, a new and improved glass substrate for magnetic disk that can remarkably improve the roundness and concentricity of the inner peripheral end face of the glass substrate after inner polishing compared to the conventional one.
  • a manufacturing method, a manufacturing method of a magnetic disk, and a glass substrate polishing apparatus for a magnetic disk are provided.
  • the inner peripheral end surface of a cylindrical object to be polished in which a plurality of disc-shaped glass substrates each having an inner hole formed in the center are laminated is polished.
  • a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk comprising: contacting a plurality of polishing cloths arranged around a rotating shaft of an inner peripheral polishing portion having a rotating shaft with an inner peripheral end surface of the object to be polished at the same pressure.
  • the polishing liquid is supplied between the inner peripheral end surface of the object to be polished and the inner peripheral polishing part, and the inner peripheral polishing part and the object to be polished are relatively rotated around the rotation axis or relative to the rotation axis direction.
  • a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk is provided, characterized in that the inner peripheral end face of the object to be polished is polished by moving the workpiece.
  • the rotation axis of the inner peripheral polishing portion is a straight line serving as a rotation center that is spatially fixed when the inner peripheral polishing portion rotates, and the rotation shaft of the inner peripheral polishing portion and the body to be polished The center axis of the direction is adjusted to coincide.
  • the rotation includes rotation around the rotation axis of the inner peripheral polishing portion, that is, rotation of the inner peripheral polishing portion and movement in a direction perpendicular to the rotation axis while rotating in this way. It is out. That is, the rotation includes two operations of (1) rotation and (2) movement in the direction of the rotation axis while rotating.
  • the inner peripheral polishing portion is in a state where the center of the circular inner hole formed at the center of the disk-shaped glass substrate is aligned with the rotation shaft of the inner peripheral polishing portion. Is rotating.
  • the inner peripheral polishing portion can polish the inner peripheral end face that does not run out of the shaft. Therefore, high roundness can be achieved
  • the plurality of polishing cloths may be evenly arranged. With this configuration, the polishing cloth is polished on the inner periphery. Since the back is formed across the center of the part, the pressing force against the inner peripheral end surface becomes uniform, and it becomes possible to obtain smaller inner diameter roundness and concentricity.
  • the plurality of polishing cloths are arranged so as to face each other.
  • the plurality of polishing cloths are arranged around the inner peripheral polishing portion so as to be equidistant from each other.
  • the inner peripheral polishing section presses the inner peripheral end surface of the object to be polished by moving a plurality of polishing cloths in directions orthogonal to the extending direction of the rotating shaft (rotating radial direction, rotating radial direction). Yes.
  • the contact pressing force between the inner peripheral polishing portion and the inner peripheral end surface of the object to be polished can be adjusted to an appropriate value, and the inner diameter roundness and concentricity can be more stably reduced. It is possible to achieve a low inner diameter tolerance.
  • a sliding surface inclined with respect to the rotation axis direction is formed on the inner peripheral edge of the inner peripheral polishing portion, and a conical rod that is slidably in contact with the sliding surface is provided.
  • a polishing cloth is applied by the wedge action of the conical rod. It can be moved in a direction perpendicular to the direction of rotation of the rotating shaft.
  • the distance and the pressing force in the direction perpendicular to the extending direction of the rotating shaft of the polishing cloth can be adjusted only by sliding the conical rod in the rotating shaft direction by the sliding mechanism by force and the sliding surface. Is possible. That is, the polishing pad can be pressed against the inner peripheral end surface simply by pushing the inner peripheral polishing portion into the inner peripheral end surface.
  • the force S can be adjusted to adjust the inner peripheral polishing unit even during polishing of the object to be polished.
  • the polishing cloth and the inner peripheral end surface of the object to be polished may be in contact with each other by 50% or more. In this way, by increasing the contact area between the polishing cloth and the inner peripheral end surface of the object to be polished, the polishing rate can be increased and the inner diameter roundness and concentricity are better (smaller) glass substrate.
  • the Get power S
  • the outer shape of the polishing cloth may be configured along the inner peripheral end face of the object to be polished. With this configuration, it is possible to match the shape of the polishing cloth and the inner peripheral end surface, and to ensure that the contact surface of the polishing cloth is in contact with the inner peripheral end surface. Low inner diameter tolerance can be achieved.
  • an inner peripheral end surface of a cylindrical object to be polished in which a plurality of disk-shaped glass substrates each having an inner hole formed in the center are stacked.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk for polishing a polishing disk wherein a polishing cloth is pressed against the inner peripheral end surface by surface contact, and a polishing liquid is applied between the inner peripheral end surface of the object to be polished and the inner peripheral polishing portion.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk characterized in that the inner peripheral end surface of the object to be polished is polished by supplying and relatively moving the polishing cloth and the inner peripheral end surface.
  • the polishing cloth can be pressed against the inner peripheral end surface of the glass substrate with surface contact and with an equal pressing force, and high processing accuracy can be obtained on the inner peripheral end surface of the glass substrate.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk wherein the inner peripheral end face of a disk-shaped glass substrate having an inner hole formed in the center is polished.
  • a plurality of polishing cloths arranged around the rotation shaft of the inner peripheral polishing portion having a rotation shaft are brought into pressure contact with the inner peripheral end surface of the disk-shaped glass substrate with the same pressure, and the inner peripheral end surface and the inner peripheral polishing portion
  • a polishing liquid is supplied between the inner peripheral edge and the inner peripheral edge polishing portion and the glass substrate relative to each other in a direction that rotates relative to the rotation axis or is orthogonal to the main surface of the glass substrate.
  • a method for producing a glass substrate for a magnetic disk characterized by polishing an inner peripheral end face of an object to be polished.
  • the inner peripheral end face of the cylindrical object to be polished in which a plurality of disk-shaped glass substrates each having an inner hole formed at the center, but also a disk-shaped glass substrate having an inner hole formed at the center.
  • the present invention can also be applied to the inner peripheral end face, that is, a single glass substrate. Therefore, the single glass substrate can also polish the inner peripheral end face with high accuracy.
  • At least a magnetic layer is formed on the surface of a glass substrate obtained by the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate.
  • a method of manufacturing a magnetic disk is provided.
  • the inner periphery of a cylindrical object to be polished in which a plurality of disk-shaped glass substrates each having an inner hole formed in the center are stacked.
  • An apparatus for polishing a glass substrate for a magnetic disk for polishing an end surface comprising: a rotating shaft; a plurality of polishing cloths arranged around the rotating shaft; and the plurality of polishing cloths being used as inner peripheral end surfaces of an object to be polished.
  • a glass substrate for a magnetic disk comprising: a polishing drive unit configured to polish the inner peripheral end surface of the object to be polished by rotating relative to the axis or relatively moving in the rotation axis direction.
  • a polishing apparatus is provided.
  • the polishing cloth can be pressed against the inner peripheral end surface of the glass substrate with surface contact and with a uniform pressing force in the same manner as the above-described method for manufacturing a glass substrate for magnetic disks. It is possible to achieve inner diameter roundness and concentricity (concentricity) and low inner diameter tolerance.
  • the method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention provides an inner peripheral end surface of a cylindrical object to be polished in which a plurality of disk-shaped glass substrates each having an inner hole formed in the center are laminated.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including an inner periphery polishing step for polishing a polishing member, wherein a polishing member having a rotating shaft and a polishing portion provided around the rotating shaft is placed in the inner hole of the object to be polished.
  • the polishing portion is expanded in a direction perpendicular to the rotation axis of the polishing member, so that the polishing portion is elastically pressed against the inner peripheral end surface, and the center of the inner hole of the glass substrate and a rod-like polishing are pressed.
  • the inner peripheral end surface of the glass substrate may be polished by relatively moving at least one of the object to be polished and the polishing member in a state where the axis of the member is aligned.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention may be configured such that a plurality of polishing portions of the polishing member are provided at positions facing away from each other.
  • the polishing section may be a polishing cloth or a grindstone! /.
  • the polishing portion is a polishing cloth, and a polishing liquid containing polishing abrasive grains between the polishing cloth and the inner peripheral end surface. It is good also as a structure which grind
  • the polishing portion is a grindstone
  • a cooling liquid is supplied between the grindstone and the inner peripheral end surface
  • the polished object The inner peripheral surface of the glass substrate is polished by relatively moving at least one of the body and the polishing member.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention further comprises bringing the glass substrate into contact with a chemical strengthening treatment liquid, thereby removing a part of ions contained in the glass substrate. It includes a chemical strengthening treatment step for chemically strengthening the glass substrate by ion substitution with ions in the chemical strengthening treatment solution, and an inner peripheral polishing step is performed after the chemical strengthening treatment step.
  • the inner peripheral surface of the glass substrate is polished so that at least a part of the compressive stress layer formed on the inner peripheral end surface of the glass substrate by the strengthening process remains.
  • the thickness of the compressive stress layer formed in the chemical strengthening process may be less than 150 m.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention may be configured such that a machining allowance in the inner circumferential polishing step is less than 5 Hm.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention may be configured such that the roundness of the inner hole is 5 in or less in the inner circumferential polishing step.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk which is effective in the present invention, further includes a main surface polishing step for polishing the main surface of the glass substrate, and the main surface polishing step includes a main surface polishing step. Polishing may be performed so that the surface roughness (Ra) measured with an atomic force microscope is 0.2 nm or less.
  • the method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention is A polishing cloth having a chamfered surface between the main surface and the inner peripheral end surface and capable of simultaneously contacting the entire circumference of the chamfered portion is used, and the entire circumference of the chamfered portion is used.
  • a chamfered surface polishing step of polishing the chamfered surface by relatively moving the polishing cloth and the glass substrate while simultaneously pressing the polishing cloth may be employed.
  • the polishing cloth of the inner peripheral polishing portion can be brought into surface contact with the entire inner peripheral end surface of the object to be polished and the pressing force can be made uniform. Therefore, high machining accuracy can be obtained, that is, the inner diameter roundness and concentricity can be reduced and stabilized, the inner diameter tolerance can be kept low, and the polishing rate can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a first related art, and is an explanatory diagram showing a polishing process of an inner peripheral end face when a polishing brush is used as a polishing body.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a second related technique, and is an explanatory diagram showing a polishing process of an inner peripheral end face when a polishing pad is used as a polishing body.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a polishing process of the inner peripheral end face when an inner peripheral polishing portion as a polishing body is used in the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an inner peripheral polishing portion having an expansion / contraction mechanism in a direction orthogonal to the extending direction of the rotating shaft used in the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a chamfered portion polishing apparatus used in the present invention.
  • the glass substrate for magnetic disk is formed through a plurality of steps. First, a wafer is cut into a disk shape, and an inner hole is drilled to form a glass substrate. Then, the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the cut glass substrate are chamfered, and both end surfaces are polished. Subsequently, the main surface of the glass substrate is also polished, and finally the glass substrate that has been polished is chemically strengthened.
  • Embodiments of the present invention relate to a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, and more particularly, to polishing of an inner peripheral end face of a glass substrate.
  • a method for polishing the inner peripheral end surface of the glass substrate in the present embodiment will be described.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining the configuration of the polishing apparatus 10 for a glass substrate for a magnetic disk.
  • the glass substrate polishing apparatus 10 is configured to include an object to be polished 12, a support part 14, an inner periphery polishing part 110, and a polishing drive part 18. Polish
  • the object to be polished 12 is formed by stacking a plurality of glass substrates 20 into a cylindrical shape.
  • Each glass substrate 20 is chamfered at the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface in the forming process.
  • a side wall portion (T surface) 22 and a chamfered portion are formed on the inner peripheral end surface.
  • C surface) 24 is formed.
  • the glass substrates 20 are laminated with a spacer 26 interposed therebetween. The spacer 26 reliably prevents the polishing residue of the chamfered portion 24 of the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface of the glass substrate 20 from being left behind by polishing, and also prevents damage to the glass substrate and the like during polishing. It is provided for.
  • the support portion 14 mainly includes a substrate case 30, a fastening cover 32, and a rotation holding base 34. Consists of including.
  • the substrate case 30 serves to store the object to be polished 12. More specifically, the object to be polished 12 is fastened via a collar 36 with a substrate case 30 and a tightening cover 32 fitted to the substrate case 30.
  • the arrangement of each glass substrate 20 as the object to be polished 12 is not affected by the rotation of the support portion 14 and the rotation of the inner peripheral polishing portion 110 described later by tightening the substrate case 30 and the fastening cover 32. Can be held.
  • the rotation holding table 34 can hold the substrate case 30 in a fixed manner and rotate the substrate case 30 in both forward and reverse directions.
  • the rotation speed of the rotating table 34 can be adjusted, and an appropriate rotation speed can be selected according to the purpose of polishing.
  • the inner peripheral polishing portion 110 is orthogonal to the glass substrate 20 of the object to be polished 12 and coincides with the central axis of the inner hole of the object to be polished 12 and serves as the rotation center of the inner periphery polishing portion 110. And includes a polishing body 112 and a plurality of polishing cloths 114 provided on the side wall of the polishing body 112.
  • the plurality of polishing cloths 114 may be formed of a soft polisher made of suede or velour, a hard polisher such as a hard bellows, a foamed resin, or a pitch impregnated suede. It is arranged so as to form a part of a cylindrical shape.
  • the polishing cloth 114 may be arranged so that the centers thereof are substantially equidistant from each other on an arbitrary circumference.
  • the inner peripheral polishing section 110 may be configured such that a plurality of the non-polishing parts 114 are arranged at substantially equal intervals around the central axis.
  • the outer diameter of the inner peripheral polishing portion 110 is formed into a curved surface along the inner diameter shape of the glass substrate 20, and conforms to the circumferential surface 116 of the inner diameter of the glass substrate 20. Then, the inner peripheral polishing portion 110 is brought into contact with the inner peripheral end surface of the object to be polished 12 with the same pressure, and a polishing liquid is supplied between the inner peripheral end surface of the object to be polished 12 and the inner peripheral polishing portion 110 to The object to be polished 12 is polished by rotating the polishing part 110 around the rotation axis in the direction of the arrow shown on the inner peripheral polishing part 110 in FIG.
  • the rotation around the rotation axis of the inner peripheral polishing portion is a rotation, but it is not limited to the force and the movement, and includes movement in the direction of the rotation axis while rotating in this way.
  • the glass substrate 20 is fixed to the support portion 14 and may not be rotated.
  • the inner periphery of the glass substrate 20 and the outer periphery of the inner peripheral polishing portion 110 are matched, so that a sufficient polishing speed can be obtained only by the rotation of the inner peripheral polishing portion 110.
  • this does not prevent the glass substrate 20 from being polished by rotating in the direction opposite to the rotation direction of the inner peripheral polishing portion 110.
  • the inner peripheral polishing portion 110 may be fixed and only the glass substrate 20 may be rotated, and conversely, only the inner peripheral polishing portion 110 is fixed with the glass substrate 20 fixed. It may be rotated, or both may be rotated relatively.
  • the inner peripheral polishing portion 110 polishes the entire inner peripheral end face of the object 12 by slow-swing (stroke) in the direction of the rotation axis in the inner hole with respect to the glass substrate 20. Also good.
  • the polishing cloth 1 14 of the inner peripheral polishing portion 1 10 corresponds to the inner diameter of the glass substrate 20, that is, is formed in a curved surface having the same radius as the inner peripheral curved surface of the glass substrate 20,
  • the polishing pad 1 14 of the inner peripheral polishing section 1 10 can be brought into surface contact with the inner peripheral end face of the glass substrate 20 and can be pressed against the inner peripheral end face with a uniform predetermined pressing force. .
  • the inner peripheral end face can be polished smoothly, and a small and stable inner diameter roundness and concentricity and low inner diameter tolerance can be achieved.
  • the unit pressing force applied to each polishing cloth 114 can suppress the polishing heat, and the deterioration of the inner peripheral end surface of the glass substrate 20 can be suppressed. Can be prevented.
  • the polishing cloth 114 and the inner peripheral end face of the glass substrate 20 are in surface contact with each other, which is desirably 50% or more, and more preferably 60% or more. 50% or more or 60% or more It is possible to operate the inner peripheral polishing section 110 by rotating it by contacting the upper surface with a force S and polishing by increasing the ratio of surface contact. Speed can be improved. In addition, by increasing the contact area between the polishing cloth 114 and the inner peripheral end surface of the object to be polished in this way, a glass substrate with better inner diameter roundness and concentricity can be obtained.
  • the pressing force on the inner peripheral end face may be biased. It is desirable to place a pair of polishing cloths 1 14 on opposite positions of the cloth 1 14. In FIG. 3, six polishing cloths 1 14 are arranged, and two pairs of each of the polishing cloths 1 14 are formed in the back direction with the circular center of the inner peripheral polishing portion 110 interposed therebetween. Therefore, the pressing force on the inner peripheral end face becomes uniform, and the force S can be reduced by further reducing the inner diameter roundness and concentricity.
  • the outer diameter of the inner peripheral polishing portion 110 corresponds to the inner diameter of the glass substrate 20, but the outer diameter of the inner peripheral polishing portion 110 and the glass substrate 20 When the inner diameter does not match, it is necessary to adjust the outer diameter of the inner peripheral polishing portion 110.
  • Inner circumference in this embodiment The polishing unit 110 moves the plurality of polishing cloths 114 described above in a direction orthogonal to the extending direction of the rotation axis, that is, expands / contracts the inner peripheral polishing unit 110 and press-contacts the inner peripheral end surface of the glass substrate 20. It's nice to let you.
  • the outer diameter of the inner peripheral polishing portion 110 is reduced so as not to damage the inner periphery of the glass substrate 20. Once shrunk.
  • the configuration for expanding and reducing the inner peripheral polishing portion 110 will be described in detail.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the inner peripheral polishing portion 110 having an expansion / contraction mechanism in a direction orthogonal to the extending direction of the rotating shaft.
  • the polishing body 112 of the inner peripheral polishing portion 110 is slidably in contact with the linking portion 152 and the tapered sliding surface 150 formed on the inner peripheral edge of the interlocking portion 152 so as to be inclined with respect to the rotation axis direction.
  • Consists of 154 Due to the wedge action on the sliding surface 150, the interlocking portion 152 operates in conjunction with the conical rod 154, and the displacement of the conical rod 154 in the rotation axis direction is in a direction orthogonal to the extending direction of the rotation shaft of the interlocking portion 152. Converted to displacement.
  • the interlocking portion 152 moves outward in the direction orthogonal to the extending direction of the rotation axis.
  • the inner peripheral polishing portion 110 is extended.
  • the interlocking portion 152 moves inward in a direction orthogonal to the extending direction of the rotation shaft, and the inner peripheral polishing portion 110 is contracted.
  • the pressing force applied to the inner peripheral end surface of the glass substrate 20 by the inner peripheral polishing section 110 is equal and appropriate.
  • the inner peripheral polishing portion can be elastically pressed against the glass substrate 20, and a smaller inner diameter roundness and concentricity and a lower inner diameter tolerance can be achieved more stably. That power S is possible. Further, since the force and the sliding mechanism can be performed without stopping the rotation of the polishing drive unit, the inner peripheral polishing unit 110 can be adjusted even during polishing of the object to be polished.
  • the expansion / contraction mechanism in the direction orthogonal to the extending direction of the rotation axis of the inner peripheral polishing section 110 is not limited to the above-described case, and an expansion / contraction mechanism using atmospheric pressure or hydraulic pressure, or a rotation mechanism such as a folding umbrella.
  • Various mechanisms such as a mechanism for converting the rotation axis displacement into displacement in a direction perpendicular to the extending direction of the rotation axis can be employed.
  • the polishing drive unit 18 is connected to the rotating shaft of the inner peripheral polishing unit 110, and can rotate the inner peripheral polishing unit 110 in both forward and reverse directions, and is orthogonal to the extending direction of the rotating shaft. It can move in the direction of A bearing 38 for fixing the rotating shaft is also provided on the opposite side of the polishing drive unit 18 with the inner peripheral polishing unit 110 interposed therebetween.
  • the bearing 38 various bearings such as a bearing, a ball bearing, a roller bearing, and a sliding bearing can be used.
  • the polishing drive unit 18 is formed so as to be movable also in the rotation axis direction, and the inner periphery polishing unit 110 can be repeatedly moved up and down in the rotation axis direction.
  • the polishing driving unit 18 is connected to the object to be polished, and the object to be polished is rotated or moved.
  • the inner peripheral end surface of the object to be polished may be polished by moving the object.
  • the rotation direction of the support unit 14 is also determined so as to be opposite to the rotation direction of the inner peripheral polishing unit 110 (relative direction). Accordingly, in FIG. 3, when the polishing drive unit 18 rotates in the CW direction, the support unit 14 rotates in the CCW direction. When rotating in opposite directions, the relative angular velocity of polishing becomes the sum of the angular velocities of the two. 3 shows a state in which the polishing body 112 and the polishing pad 114 are slightly rotated in the CW direction than the upper drawing of FIG.
  • a nozzle 40 as a polishing liquid supply unit is in close proximity to the contact point between the object to be polished 12 and the inner peripheral polishing unit 110, and the polishing liquid is supplied.
  • the nozzle 40 preferably performs polishing by supplying a polishing liquid containing abrasive grains.
  • abrasive grains force depending on the shape of the target end face, for example, ordinary abrasive grains such as alumina, cerium oxide, colloidal silica, etc. may be used.
  • the dispersion medium in which the abrasive grains are dispersed is not particularly limited, but water is preferable from the viewpoint of cost. However, any dispersion medium that is used for normal polishing can be suitably used.
  • the nozzle 40 can take various modes, and for example, a mode of spraying, spraying, water discharge, and application by a water flow, a shower, water droplets, or the like can be used.
  • the glass substrate that has been subjected to the inner peripheral end face polishing (inner peripheral polishing) according to the present invention can have markedly improved inner diameter roundness and inner diameter tolerance as compared with the conventional glass substrate.
  • the roundness of the inner diameter of the glass substrate obtained by performing the inner peripheral polishing is 5 am or less, preferably 3.1 m or less, more preferably 2 ⁇ m or less. Is possible. Further, the inner diameter tolerance can be 10 m or less, more preferably 5 m or less, and further preferably 2 ⁇ m or less.
  • the inner peripheral end face polishing can be performed using a shape transfer process such as a polishing brush process or a shape transfer process that does not require a process. Thereby, the inner diameter tolerance can be further reduced. Further, the inner peripheral end face polishing can be performed with the rotation axis of the inner peripheral polishing portion 110 aligned with the central axis of the glass substrate laminate (abrasive body 12). Can be further improved.
  • a shape transfer process such as a polishing brush process or a shape transfer process that does not require a process.
  • the present invention can also be applied to a single glass substrate 20. Therefore, a single glass substrate can also polish the inner peripheral end face with high accuracy.
  • the force for explaining the example of polishing the inner peripheral end surface of the cylindrical object 12 in which a plurality of glass substrates are laminated You may use the said method for grinding
  • the support portion 14 is fixed, and the force that rotates the inner peripheral polishing portion 110 is not limited to the case, but the inner peripheral polishing portion 110 is fixed.
  • the support part 14 can be rotated, or both can be rotated in the opposite directions (relatively).
  • a glass substrate 20 in which the shape of the inner peripheral end face is formed flat by the above-described polishing method.
  • the side wall 22 of the glass substrate 20 polished by conventional brush polishing or pad polishing is formed in a rounded convex shape.
  • the side wall 22 is polished by surface contact with uniform pressure, so that the flatness of the side wall 22 can be ensured, and when used as a magnetic disk of an HDD. Even rotating spindle shaft Can be improved, and dust generation can be reduced, thereby improving reliability.
  • the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention includes an inner peripheral polishing step of polishing an inner peripheral end surface which is an inner hole surface of a disk-shaped glass substrate having an inner hole formed at the center.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk including a polishing member, wherein a polishing member is inserted into an inner hole of the glass substrate, and a polishing portion of the polishing member is expanded in a direction perpendicular to the axial direction of the polishing member.
  • the polishing portion is inertially pressed against the inner peripheral end surface, and at least one of the glass substrate and the polishing member is relatively placed in a state where the center of the inner hole of the glass substrate is aligned with the axis of the rod-shaped polishing member.
  • polishes the inner peripheral end surface of the said glass substrate may be sufficient.
  • a glass substrate for a magnetic disk including an inner peripheral polishing step of polishing an inner peripheral end surface of a cylindrical polished body in which a plurality of disc-shaped glass substrates each having an inner hole formed in the center is laminated.
  • a rod-shaped polishing member is inserted into an inner hole of an object to be polished, and the polishing portion included in the polishing member is expanded in a direction perpendicular to the axial direction of the polishing member. Elastically pressed against the inner peripheral end face,
  • the inner peripheral end surface of the glass substrate is moved.
  • polishes may be sufficient.
  • the chamfered portion (chamfered surface) (C surface) 24 can be polished after the side wall portion (T surface) 22 of the inner peripheral end surface of the glass substrate 20 is polished by the above polishing method.
  • the polishing of the chamfered portion 24 may be performed by brush polishing with a polishing brush 42! /, Or the following polishing method may be used! /.
  • a polishing cloth that can simultaneously contact the entire circumference of the chamfered portion 24 on one side of the inner hole formed at the center of the glass substrate 20 is used, and the chamfered portion of the inner hole is used.
  • the chamfer 24 is polished by relatively moving the polishing cloth and the glass substrate.
  • “relatively moving” may be driving one of the polishing pad and the glass substrate 20, or driving both.
  • the chamfered portion is polished by a single-wafer type in which the laminated glass substrate 20 is polished one by one in batch polishing (batch processing). Polishing.
  • batch processing batch polishing
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the chamfered portion polishing apparatus.
  • a chamfered portion polishing apparatus includes a substrate support portion 200 and a polishing pad support portion 210.
  • the chamfered portions 24 of the glass substrate 20 to be polished are provided at both ends of the inner hole at a predetermined angle (for example, 45 °) with respect to the main surface of the glass substrate 20.
  • the substrate support unit 200 rotates the holder 220 and the arm 224 with a predetermined load, a holder 220 that holds the glass substrate 20, an arm 224 that is fixedly connected to the holder 220 and can swing. And a torque converter 222 that is freely connected.
  • the polishing cloth support 210 supports a spherical polishing cloth 232 having a spherical portion 230 at its tip so as to be rotatable.
  • Spherical polishing cloth 232 can be made of a foamed resin such as polyurethane.
  • the spherical polishing pad 232 is rotationally driven by the support shaft 236 to which the power of the motor 234 is transmitted.
  • the spherical portion 230 of the spherical polishing cloth 232 presses the chamfered portion 24 on one side of the inner hole of the glass substrate 20 and simultaneously contacts the entire circumference of the chamfered portion 24.
  • the relative position between the rotation axis of the glass substrate 20 and the rotation axis of the spherical polishing cloth 232 may be changed by swinging the arm 224.
  • the chamfered portion 24 can be sufficiently mirror-polished with a small machining allowance. Therefore, when a magnetic disk is produced using this glass substrate 20, it is possible to prevent the occurrence of corrosion (deposition of cobalt and sodium on the magnetic disk surface) from the chamfered portion 24. In addition, since the machining allowance is small, the machining time is shortened and productivity can be improved. Further, since the spherical portion 230 does not polish the side surface 22, it is necessary to polish the chamfered portion 24 that does not affect the roundness of inner diameter and the processing accuracy of the side surface 22 by the above-described processing method of the inner peripheral end surface. There is no risk of lowering.
  • the polishing pad 114 that is, the polishing pad
  • the inner peripheral end face of the glass substrate is polished using polishing abrasive grains that are loose abrasive grains.
  • the present invention is not limited to the above.
  • a polishing grindstone which is a fixed abrasive is used, and a coolant is used.
  • the inner peripheral end surface may be polished by supplying to the inner peripheral end surface.
  • the inner peripheral polishing section 110 is a fixed grindstone (fixed abrasive grain) and supplies coolant and polishes the inner peripheral end face
  • the inner peripheral polishing section 110 is the polishing cloth 114, and loose abrasive grains are
  • the inner peripheral end face may be polished by supplying it to the end face. In this way, after polishing with fixed abrasive grains, polishing with loose abrasive grains can reduce the force and burden on the polishing cloth.
  • a compressive stress layer is formed on the surface of the glass substrate by the chemical strengthening treatment.
  • the thickness of the compressive stress layer to be formed varies depending on the thickness of the glass substrate. For example, it is widely used as a glass substrate for magnetic disks. In the case of a substrate, the plate thickness of the glass substrate is 0.5 to 1.0 mm, and the preferable depth (thickness) of the compressive stress layer at this time is 100 to 200 111.
  • This compressive stress layer is also formed on the inner peripheral end surface (including the chamfered surface) extending only on the main surface of the glass substrate.
  • the inner diameter dimension of the substrate changes.
  • the variation in the inner diameter varies depending on the composition of the chemical strengthening treatment liquid and the chemical strengthening treatment conditions.
  • the inner diameter dimension of the glass substrate is changed S, and as described above, the glass substrate has a strict dimensional accuracy (roundness of inner diameter, inner diameter tolerance). It has been demanded. Therefore, the inner peripheral end face is polished after the chemical strengthening treatment step, thereby making it possible to produce a glass substrate with high dimensional accuracy in a state where the strength by the chemical strengthening treatment is increased.
  • the removal amount in the inner peripheral surface polishing is preferably 5 m or less, more preferably 3 m or less! /.
  • the compressive stress layer formed on the inner peripheral end face of the glass substrate The thickness is preferably 50 m or more, more preferably 100 m or more, and even more preferably 150 m or more.
  • the required dimensions and shapes are as described above.
  • the inner circumference polishing of the present invention it is possible to improve the roundness and inner diameter tolerance of the inner diameter of the glass substrate. As a result, it is possible to provide a glass substrate for a magnetic disk that can achieve a higher recording degree. In order to achieve a higher recording density, it is necessary to reduce the roughness of the main surface by simply improving the parameters related to the inner diameter of the glass substrate.
  • the surface roughness of a glass substrate for a magnetic disk is more preferably 0.2 nm or less when measured with an atomic force microscope. More preferably, it is 1 nm or less.
  • a glass substrate for magnetic disk and a magnetic disk were manufactured through the following steps.
  • the polishing method according to the present embodiment is applied in the end surface polishing step.
  • the melted aluminosilicate glass was molded into a disk shape by direct press using an upper mold, a lower mold, and a barrel mold to obtain an amorphous plate glass.
  • the aluminosilicate glass glass for chemical strengthening was used.
  • a disk-shaped glass substrate for a magnetic disk may be obtained by cutting with a grinding wheel from a sheet glass formed by a draw-draw method or a float method.
  • SiO 58 to 75% by weight
  • 8 1 O 5 to 23% by weight
  • Chemically tempered glass containing% as a main component was used.
  • both main surfaces of the plate glass were lapped to form a disk-shaped glass base material.
  • This lapping process was performed using alumina free abrasive grains with a double-sided lapping machine using a planetary gear mechanism. Specifically, the lapping platen is pressed on both sides of the plate glass from above and below, and a grinding liquid containing free abrasive grains is supplied onto the main surface of the plate glass, The wrapping process was performed by relatively moving. By this lapping process, a glass base material having a flat main surface was obtained.
  • the glass base material was cut using a diamond cutter, and a disk-shaped glass substrate was cut out from the glass base material.
  • a second lapping process was performed on both main surfaces of the obtained glass substrate in the same manner as in the first lapping process.
  • this second lapping process it is possible to remove in advance the fine irregularities formed on the main surface in the cutting process and end face polishing process, which are the previous processes, and the subsequent polishing process for the main surface is performed. It can be completed in a short time.
  • the end surface of the glass substrate was mirror-polished using the polishing apparatus and polishing method according to the present embodiment described above.
  • a slurry (free abrasive grains) containing cerium oxide abrasive grains was used as the abrasive grains.
  • polishing process was washed with water.
  • the end surface polishing process the end surface of the glass substrate was processed into a mirror surface state capable of preventing the generation of particles and the like.
  • the force S for polishing the end surface by overlapping the glass substrates, and in this case, in order to avoid scratches etc. on the main surface of the glass substrate, the first polishing described later is performed. It may be performed before the process or before or after the second polishing process.
  • the polishing rate was 74 ⁇ / min when polishing with a polishing cloth made of polyurethane foam on the inner peripheral end surface while being in surface contact.
  • the polishing rate in the conventional example (comparative example) in which the inner peripheral end face was polished using a brush in the same manner as in the above example was 0.1 m / min. From this result, it can be seen that when polishing is applied to this example, the polishing rate is faster than the conventional case, in other words, the machining allowance per unit time is large.
  • the deviation from the target value was about 0.35-0.65111.
  • the roundness of the inner diameter was 2 ⁇ .
  • the deviation from the target value was as large as about 0.7 to 6.7 m, with an average of 1 ⁇ 47 111.
  • the roundness of the inner diameter in the comparative example was 10.
  • the deviation from the target value is about 2 ⁇ 14 m on average. The result was a width of 1 ⁇ ;! ⁇ 4.0 ⁇ m.
  • the roundness of the inner diameter was 9 m. In the case of this example, even when the allowance was changed, the variation from the target value was maintained within the above range.
  • Table 1 shows inner diameter tolerances in the present example and the comparative example.
  • the machining allowance in this inner circumference polishing process was less than 5 m.
  • the number of glass substrate samples is 10,000.
  • the inner diameter tolerance is 25 in or less, further 10 m or less.
  • polishing can be performed without changing the roundness of the inner diameter when the polishing of the present example is performed with force, as compared with the conventional case.
  • the polishing apparatus and the polishing method according to the present embodiment makes it possible to reduce and stabilize the high processing accuracy, that is, the inner diameter roundness and the concentricity, and keep the inner diameter tolerance low.
  • the first polishing step was performed.
  • This first polishing process is mainly intended to remove scratches and strains remaining on the main surface in the lapping process described above.
  • the main surface was polished with a hard resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism.
  • the polishing liquid cerium oxide abrasive grains were used.
  • the preliminary polishing step was performed using a polishing apparatus capable of polishing both main surfaces of 100 to 200 glass substrates at a time.
  • a polishing apparatus capable of polishing both main surfaces of 100 to 200 glass substrates at a time.
  • the polishing pad one containing zirconium oxide and cerium oxide in advance was used.
  • the polishing liquid in the first polishing step was prepared by mixing cerium oxide polishing abrasive grains having an average particle diameter of 1.1 am in water.
  • the abrasive grains with a grain diameter exceeding 4 m were removed beforehand.
  • the maximum value of the abrasive grains contained in the polishing liquid was 3.5 m
  • the average diameter was 1.1 m
  • the D5CK diameter was 1.1 ⁇ m.
  • the load applied to the glass substrate was 80 to 100 g / cm 2 and the removal thickness of the surface portion of the glass substrate was 20 to 40 ⁇ m.
  • the glass substrate after the first polishing step was cleaned by sequentially immersing it in cleaning baths of neutral detergent, pure water, and IPA (isopropyl alcohol).
  • a second polishing step was performed as the main surface polishing step.
  • the purpose of this second polishing step is to finish the main surface into a mirror surface.
  • mirror polishing of the main surface was performed using a soft foamed resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. Colloidal silica particles were used as the abrasive grains contained in the polishing liquid.
  • the mirror polishing process was performed using a planetary gear type polishing apparatus capable of polishing both main surfaces of 100 to 200 glass substrates at a time. A soft polisher was used for the polishing pad.
  • the polishing liquid in the second polishing step was prepared by adding sulfuric acid and tartaric acid to ultrapure water and further adding colloidal silica particles having a grain diameter of 40 nm.
  • the sulfuric acid concentration in the polishing liquid was set to 0.15% by weight, and the pH value of the polishing liquid was set to 2.0 or less.
  • the concentration of tartaric acid was 0.8% by weight, and the content of colloidal silica particles was 10% by weight.
  • the pH value of the polishing liquid could be kept substantially constant without fluctuation.
  • the polishing liquid supplied to the surface of the glass substrate was collected using a drain, cleaned by removing foreign substances with a mesh filter, and then reused by supplying it again to the glass substrate.
  • the polishing speed in the second polishing step was 0.25 m / min, and it was found that an advantageous polishing speed could be realized under the above conditions.
  • the polishing speed was determined by dividing the amount of reduction in glass substrate thickness (processing allowance) required for finishing to a predetermined mirror surface by the required polishing time.
  • the glass substrate after the second polishing step was sequentially immersed in each cleaning bath of neutral detergent, pure water, and IPA (isopropyl alcohol) and cleaned. In addition, ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.
  • chemical strengthening was performed on the glass substrate after the lapping process and the polishing process described above.
  • a chemical strengthening solution prepared by mixing potassium nitrate (60%) and sodium nitrate (40%) is prepared.
  • the chemical strengthening solution is heated to 400 ° C and a cleaned glass substrate is heated to 300 ° C. Performed by preheating to ° C and immersing in chemical strengthening solution for about 3 hours . In this immersion, in order to chemically strengthen the entire surface of the glass substrate, it was carried out in a state of being accommodated in a holder so that a plurality of glass substrates were held at the end surfaces.
  • the glass substrate is strengthened by being replaced with lithium on the surface layer of the glass substrate.
  • the thickness of the compressive stress layer formed on the surface layer of the glass substrate was about 100 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the glass substrate that had been subjected to the chemical strengthening treatment was immersed in a 20 ° C water bath, rapidly cooled, and maintained for about 10 minutes.
  • the glass substrate after the rapid cooling was immersed in concentrated sulfuric acid heated to about 40 ° C. for cleaning. Further, the glass substrate that had been washed with sulfuric acid was washed by immersing it sequentially in each washing bath of pure water and IPA (isopropyl alcohol). In addition, ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.
  • precision cleaning of the glass substrate for magnetic disks was performed. This is to remove the abrasive residue that causes the head asperity failure and remove foreign contaminants such as iron-based contaminants and obtain a glass substrate with a smooth surface and a clean surface.
  • water rinsing and IPA cleaning were performed after washing with alkaline aqueous solution.
  • an adhesion layer made of Cr alloy on the surface of the glass substrate On both surfaces of the glass substrate obtained through the above-mentioned process, an adhesion layer made of Cr alloy on the surface of the glass substrate, a soft magnetic layer made of CoTaZr base alloy, an underlayer made of Ru, and a perpendicular magnetic made of CoCrPt base metal
  • a perpendicular magnetic recording disk was manufactured by sequentially forming a recording layer, a protective layer made of hydrogenated carbon, and a lubricating layer made of perfluoropolyethylene.
  • a magnetic layer or the like may be configured as a force-plane magnetic disk which is an example of a configuration of a perpendicular magnetic disk.
  • the obtained magnetic disk had defects in the film such as the magnetic layer due to foreign matter! /, N! /.
  • crashes the head collides with the protrusion on the surface of the magnetic disk
  • no malfunction of reproduction due to thermal asperity was found.
  • a magnetic disk glass substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the chemical strengthening step was performed before the end face polishing step.
  • the margin of the inner peripheral end face in the end face polishing process was 4 111, and the roundness of the inner diameter of the glass substrate after the end face polishing process was 3 111.
  • the magnetic disk was manufactured like the said Example.
  • the inner peripheral polishing portion is used for polishing the inner peripheral end face, but it can also be used in combination with another polishing body, for example, a polishing brush.
  • a polishing brush for example, a polishing brush.
  • the inner peripheral end face and the chamfered portion are roughly polished with a polishing brush, and the final finish is made in the inner peripheral polishing portion.
  • the method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk which is effective in the present embodiment, has a cylindrical shape in which a plurality of plate-like (or disc-shaped) glass substrates each having an inner hole formed in the center are laminated.
  • a method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk for polishing an inner peripheral end surface of a polished body wherein the polishing cloth is pressed against the inner peripheral end surface by surface contact, and the inner peripheral end surface and the inner peripheral surface of the polished body are pressed.
  • a configuration may be adopted in which a polishing liquid is supplied between the polishing section and the inner peripheral polishing section is rotated to polish the inner peripheral end face.
  • the present invention relates to a method for producing a glass substrate for a magnetic disk, a method for producing a magnetic disk, and Applicable to glass substrate polishing equipment for magnetic disk

Description

明 細 書
磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法および磁 気ディスク用ガラス基板研磨装置
技術分野
[0001] 本発明は、ガラス基板の基板内周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の製 造方法、磁気ディスクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板研磨装置に関す 背景技術
[0002] 近年、情報化技術の高度化に伴!/ \情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進 歩して!/、る。このような磁気記録媒体のひとつである HDD (ノヽードディスクドライブ）等 の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし、磁 気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べ 基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板の需要が高まっている。
[0003] また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵 抗型ヘッド（MRヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（GMRヘッド）へと推移してきており 、磁気ヘッドの基板からの浮上量が 8nm程度にまで狭くなつてきている。このような磁 気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドには固有の障害としてサーマルアスペリテ ィ障害を引き起こす場合がある。
[0004] サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸或いは凹形状上を磁 気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気 抵抗効果型素子が加熱され、読み出しエラーを生じる障害である。従って磁気抵抗 効果型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平 滑度および平坦度が求められる。また塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成する と凸部が形成されてしまうため、ガラス基板には、塵埃や異物を完全に除去する高度 な洗浄が求められている。
[0005] さらに近年は、携帯機器に大容量の磁気記録媒体を搭載すベぐ基板のサイズは 縮小化の傾向を迪つている。このため従来の 3. 5インチ基板や 2. 5インチ基板から、 1. 8インチ基板、 1インチ基板、もしくはさらに小さな基板が求められる。このように基 板が小さくなれば許容される寸法誤差も小さくなり、さらに精密な内径加工が求めら れることとなる。
[0006] また、磁気ディスク表面の平滑度および平坦度と共に、磁気ディスク中央に設けら れた円孔における内径寸法誤差も厳しレ、精度管理が求められて!/、る。これは磁気デ イスクの内周端面の寸法誤差が、磁気ディスクを HDDのスピンドルモータに嵌設する 際の設置精度に直接影響するからである。また、内径寸法誤差が大きいと、 HDD等 の磁気ディスク装置に磁気ディスクが組み付けられる前に実施されるスタツキングサ ーボ（サーボ情報の磁気ディスクへの書き込み）における機械的な誤差を誘発する可 能性や、ディスクスタツキング時のスピンドルとの嵌め合!/、不具合を誘発する可能性 が生じる。磁気ディスクの内周端面は主表面に対して表面積が小さぐ内径寸法誤 差により磁気ディスクの回転中心がずれた場合には、 HDDのヘッドを HDD上の正し い位置に配置することが困難となり、データの記録/再生ができなくなってしまう。
[0007] また、磁気ディスクは高速に回転しながらデータの読み書きが行われるため、その 高速回転にぉレ、ても磁気ディスク上のデータがぶれな!/、ようにする必要がある。した 力 Sつて、磁気ディスク用基板の内径寸法誤差の精度管理が特に重要となる。
[0008] さらに、 HDDのデータのアクセスに着目すると、 HDDに組み込まれた磁気ディスク のデータを正確に記憶/再生するために、当該磁気ディスクには位置決めの指標と なるサーボパターンが予め書き込まれる。このサーボパターンの書き込みは、サーボ ライタと呼ばれる装置に磁気ディスクを嵌設して実行される。そして、サーボパターン が書き込まれた磁気ディスクは、一旦サーボライタから離脱され、製品として HDDの スピンドルモータに嵌設される。
[0009] 磁気ディスクの内径寸法誤差が大きい場合には、磁気ディスクを HDDに組み込む 際にサーボパターンと、製品としての HDDの記録/再生ヘッドとの位置がずれてし まうため、やはりデータの記録/再生が正常に行われないことになる。かかる位置関 係を補正するためァライメントを調整する技術は開示されて!/、る力 内径寸法誤差を 抑制する抜本的な解決がなされるわけではない。
[0010] このような状況下において、サーマルアスペリティ障害を回避するためには、磁気 ディスク表面を平滑化するだけでなぐ磁気ディスクの端面も平滑化 (鏡面化)する必 要がある。また、スピンドルモータに嵌合したときの回転軸ブレを防止するために、磁 気ディスクの内周端面を高精度で加工する必要がある。そこで、磁気ディスクの内周 端面を、蛇行形にカールさせたブラシ毛を有する研磨ブラシを利用して所定以下の 粗さの端面に研磨する技術が開示されている（例えば、特許文献 1 (特開 2004— 15 5652号公報)参照）。
[0011] 特許文献 1：特開 2004— 155652号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] また、近年、記録密度のより一層の向上が求められており、それに伴い、磁気ディス クの内径公差のより一層の向上が要求されている。しかし、研磨体として研磨ブラシ や研磨バッドを利用する構成では、それぞれ加工精度を上げるのに限界があった。
[0013] 図 1は、第 1の関連技術を説明する図であり、研磨体として研磨ブラシ 42を利用し た場合の内周端面の研磨工程を示す説明図である。研磨ブラシ 42の外径は、ガラス 基板 20の内径に揷入するために、ガラス基板 20の内径より小さく形成する必要があ る。そして、内周端面を研磨するには、研磨ブラシ 42は、図中矢印で示されたガラス 基板 20の回転方向と逆方向に回転しつつ、ガラス基板 20の内周を旋回する。さらに 研磨ブラシ 42自体を研磨体の回転軸方向に低速揺動 (ストローク運動）して内周端 面全体を研磨する。研磨ブラシ 42の外径は、ガラス基板 20の内径より小さいものの、 研磨ブラシのブラシ構成により、図 1に示すように研磨ブラシ 42とガラス基板 20の内 周端面とは大凡面 44で接触する。従って、ガラス基板 20には、研磨ブラシ 42の面 4 4に向力、う一方向の偏った押圧力が加わる。
[0014] このような、研磨ブラシ 42を利用する構成では、研磨ブラシ 42の外周形状が不定 であり、研磨ブラシ 42がガラス基板 20の内周端面に接触するときブラシの毛一本一 本による所定の弾性力を有するので内径公差が大きくなり、それに伴って内径公差 の管理が困難になる。特に、磁気ディスクに用いられるガラス基板 20の場合、大量か つ低コストの生産要求が高ぐ歩留まりを向上させる必要がある力 S、研磨ブラシ 42よる 研磨では、内径精度の制御や管理に限界があり、その内径のばらつきによって非常 に多くの不良品が生じることとなる。
[0015] かかる加工精度を向上させるため、研磨ブラシ 42の代わりに少なくとも外周面が研 磨布で構成される棒状の研磨パッドを内周端面に押し当てて研磨することも考えられ
[0016] 図 2は、第 2の関連技術を説明する図であり、研磨体として研磨パッド 50を利用した 場合の内周端面の研磨工程を示す説明図である。研磨パッド 50の外径も、ガラス基 板の内径に揷入するためガラス基板 20の内径より小さく形成する必要がある。そして 、研磨パッド 50は、図中矢印で示されたガラス基板 20の回転方向と逆方向に回転し つつ、ガラス基板 20の内周を旋回する。さらに研磨パッド 50自体を回転軸方向に低 速揺動 (ストローク運動）して内周端面全体を研磨する。研磨パッド 50の外径は、ガラ ス基板 20の内径より小さぐ定型なので、研磨パッド 50と内周端面とが線 52もしくは 点で接触し、ガラス基板 20には、線 52のみを介した一方向の偏った押圧力が加わる
[0017] このように研磨パッド 50を研磨に用いると、ガラス基板 20との接触面が小さくなるの で、研磨パッド 50は内周端面上を旋回移動しながら研磨することとなり、研磨時間を 短縮することができない。従って、線接触による研磨中の内周端面への押圧力の変 化により内周端面を均一に研磨することができず、内径真円度や同芯度が大きくなる 問題が生じていた。さらに、低い研磨速度での研磨し力、行えないため、生産性を上げ ることが困難であった。
[0018] また、前記第 1または前記第 2の関連技術の構成では、研磨ブラシまたは研磨パッ ドを旋回させて研磨する必要があるため、内周研磨中に研磨ブラシまたは研磨パッド の軸がぶれてしまい、内周研磨後の内周端面の真円度および同心度は悪化してしま うという問題がある。従って、近年、特に要求の厳しくなつた内径寸法 (形状）を達成 することは非常に困難であった。
[0019] 本発明は、ガラス基板の研磨処理が有する前述した問題点に鑑みてなされたもの であり、本発明の課題は、ガラス基板の内周端面における高い加工精度を得ることが 可能な、より詳細には、内周研磨後のガラス基板の内周端面の真円度および同心度 を従来と比べて著しく向上できる、新規かつ改良された磁気ディスク用ガラス基板の 製造方法、磁気ディスクの製造方法および磁気ディスク用ガラス基板研磨装置を提 供することである。
課題を解決するための手段
[0020] 前記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、中心に内孔が形成され た円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨体の内周端面を研磨する 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、回転軸を有する内周研磨部の該回 転軸の周囲に配置された複数の研磨布を被研磨体の内周端面に同圧力で接触させ 、被研磨体の内周端面と内周研磨部との間に研磨液を供給し、内周研磨部と被研磨 体とを、回転軸を中心に相対的に回動または回転軸方向に相対的に移動させること により被研磨体の内周端面を研磨することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板 の製造方法が提供される。
[0021] 力、かる構成により、研磨布を内周端面全体に面接触かつ均等な押圧力で押し当て ること力 Sできる。また、内周研磨部の回転軸を旋回移動させる必要がないので安定し た内径真円度および同芯度と低い内径公差を達成することが可能となる。さらに、内 周端面に対して、研磨布を面接触させて研磨することができるので、従来の例えば点 接触や線接触で内周端面を研磨する場合と比べて良好な研磨速度、即ち、高い生 産十生を得ること力 Sできる。
[0022] ここで、内周研磨部の回転軸は、内周研磨部が回転運動するときに空間的に固定 される回転中心となる直線であり、内周研磨部の回転軸と被研磨体内向の中心軸と は一致するように調整される。また、回動とは、内周研磨部の回転軸周りの回転、す なわち、内周研磨部の自転と、そのように自転しながら回転軸に対して直交する方向 に移動することを含んでいる。つまり、前記回動とは、（1 )回転、（2)回転しながら回 転軸方向への移動、の 2つの動作を含むものである。そして、前記製造方法にかかる 研磨では、円盤状のガラス基板の中心に形成された円形の内孔の中心と、前記内周 研磨部の回転軸とがー致した状態で、当該内周研磨部を回転させている。これにより 、内周研磨部は、軸ぶれすることなぐ内周端面を研磨することができる。したがって 、高真円度を達成することができる
複数の研磨布は、偶数配されていてもよい。かかる構成により、研磨布が内周研磨 部円心を挟んで背向形成されることとなるので、内周端面に対する押圧力が均一に なり、より小さい内径真円度や同芯度を得ることが可能となる。
[0023] また、複数の研磨布は、互いに背向する位置になるように配置されていることが好ま しい。
[0024] また、前記複数の研磨布は、互いに等距離になるように内周研磨部の周囲に配置 されていることが好ましい。
[0025] 互いに背向する位置に複数の研磨布を配置する、または、互いに等距離になるよう に複数の研磨布を配置することで、内周端面を研磨する際に、内周研磨部を回転さ せる場合に、回転軸をぶれさせることなく回転させることができる。これにより、ガラス 基板の内周端面の真円度および同心度をより一層向上させることができる。
[0026] 内周研磨部は、複数の研磨布を回転軸の延伸方向に対して直交する方向（回転 半径方向、回動半径方向）に移動させることにより、被研磨体の内周端面に圧接する 構成としてあよい。
[0027] 力、かる構成により、内周研磨部と被研磨体の内周端面との接触押圧力を適切な値 に調整することができ、より安定して小さい内径真円度および同芯度と低い内径公差 を達成することが可能となる。
[0028] 内周研磨部の内周縁には回転軸方向に対して傾斜した滑り面が形成され、該滑り 面にスライド可能に接触する錐棒を備え、該錐棒のくさび作用により研磨布を回転軸 の延伸方向に対して直交する方向に移動させる構成としてもょレ、。
[0029] 力、かる滑り面によるスライド機構により、錐棒を回転軸方向にスライドするだけで、研 磨布の回転軸の延伸方向に対して直交する方向への距離および押圧力を調整する ことが可能となる。つまり、内周研磨部を前記内周端面に押し込むだけで、研磨布を 前記内周端面に押圧させることができる。また、力、かる錐棒のスライドは、研磨駆動部 の回転を停止させることなく遂行できるので、被研磨体の研磨中でも内周研磨部を調 整すること力 S可倉 となる。
[0030] 研磨布と被研磨体の内周端面とは、 50%以上面接触している構成としてもよい。こ のように研磨布と被研磨体の内周端面との接触面積を大きくとることで、研磨速度を 上げることができるとともに、より内径真円度や同芯度が良好な（小さい)ガラス基板を 得ること力 Sでさる。
[0031] 研磨布の外形は、被研磨体の内周端面に沿った形状である構成としてもよい。かか る構成により、研磨布と内周端面との形状を適合させ、研磨布の接触面を確実に内 周端面に接触させることが可能となり、より安定して小さい内径真円度および同芯度 と低い内径公差を達成することができる。
[0032] 前記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、中心に内孔が形成 された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨体の内周端面を研磨 する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、内周端面に対して、研磨布を面 接触で押圧させ、被研磨体の内周端面と内周研磨部との間に研磨液を供給し、研磨 布と内周端面とを相対的に移動させることにより、被研磨体の内周端面を研磨するこ とを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が提供される。
[0033] かかる構成により、研磨布をガラス基板の内周端面に面接触かつ均等な押圧力で 押し当てることができ、ガラス基板の内周端面における高い加工精度を得ることが可 能となる。
[0034] 前記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、中心に内孔が形成され た円盤状のガラス基板の内周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 であって、回転軸を有する内周研磨部の回転軸の周囲に配置された複数の研磨布 を円盤状のガラス基板の内周端面に同圧力で圧接させ、内周端面と内周端研磨部 との間に研磨液を供給し、内周端研磨部とガラス基板とを回転軸を中心に相対的に 回動またはガラス基板の主表面に対して直交する方向に相対的に移動させることに より被研磨体の内周端面を研磨することを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の 製造方法が提供される。
[0035] 上述した中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の 被研磨体の内周端面のみならず、中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板の 内周端面、即ち、単独のガラス基板にも本発明を適用することが可能である。従って 、単独のガラス基板も高精度で内周端面を研磨することができる。
[0036] 前記課題を解決するために、本発明の別の態様によれば、当該磁気ディスク用ガ ラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成す ることを特徴とする、磁気ディスクの製造方法が提供される。これにより、内径公差を 従来と比べて小さくすることができるので、記録密度を高めた磁気ディスクの場合でも 、信号の読み取りエラーを防止することができる。
[0037] 前記課題を解決するために、本発明のさらに別の態様によれば、中心に内孔が形 成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨体の内周端面を研 磨する磁気ディスク用ガラス基板研磨装置であって、回転軸を有し、該回転軸の周 囲に複数の研磨布を配置し、該複数の研磨布を被研磨体の内周端面に同圧力で圧 接する内周研磨部と、研磨液を研磨布と被研磨体の内周端面との間に供給する研 磨液供給部と、内周研磨部と被研磨体とを、回転軸を中心に相対的に回動または回 転軸方向に相対的に移動させることにより被研磨体の内周端面を研磨する研磨駆動 部と、を備えることを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板研磨装置が提供される。
[0038] 力、かる構成により、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法同様に、研磨布 をガラス基板の内周端面に面接触かつ均等な押圧力で押し当てることができ、小さく かつ安定した内径真円度および同芯度（同心度）と低い内径公差を達成することが 可能となる。
[0039] 上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における従属項に対応する構成要 素やその説明は、当該磁気ディスク用ガラス基板研磨装置にも適用可能である。
[0040] 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、中心に内孔が形成 された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨体の、内周端面を研 磨する内周研磨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、回転軸 とこの回転軸の周囲に設けられた研磨部を備えた研磨部材を被研磨体の内孔に揷 入し、前記研磨部を研磨部材の回転軸と直交する方向に拡張させることで、当該研 磨部を内周端面に弾性的に押圧し、前記ガラス基板の内孔の中心と、棒状の研磨部 材の軸とを一致させた状態で、被研磨体および研磨部材の少なくとも一方を相対的 に移動させることにより、前記ガラス基板の内周端面を研磨する構成としてもよい。
[0041] 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、さらに、前記研磨 部材が有する複数の研磨部は、互いに背向する位置に設けられている構成としても よい。 [0042] 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、前記研磨部は、研 磨布または砥石である構成としてもよ!/、。
[0043] 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、前記研磨部は研 磨布であり、当該研磨布と前記内周端面との間に研磨砥粒を含む研磨液を供給し、 前記被研磨体および研磨部材の少なくとも一方を相対的に移動させることにより、前 記ガラス基板の内周端面を研磨する構成としてもよい。
[0044] 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、前記研磨部は砥 石であり、当該砥石と前記内周端面との間に冷却液を供給し、前記被研磨体および 研磨部材の少なくとも一方を相対的に移動させることにより、前記ガラス基板の内周 端面を研磨する構成としてもょレヽ。
[0045] 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、さらに、前記ガラス 基板を化学強化処理液に接触させることにより、前記ガラス基板に含まれる一部のィ オンを該化学強化処理液中のイオンとイオン置換することにより、ガラス基板を化学 強化する化学強化処理工程を含み、前記化学強化処理工程の後で内周研磨工程 を行い、前記内周研磨工程では、化学強化処理工程によってガラス基板の内周端 面に形成された圧縮応力層の少なくとも一部を残存させるように、ガラス基板の内周 端面を研磨する構成としてもょレヽ。
[0046] また、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、前記化学強化工 程で形成される圧縮応力層の厚みは、 150 m未満である構成としてもよい。
[0047] また、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、前記内周研磨ェ 程における取代は、 5 H m未満である構成としてもよい。
[0048] また、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、前記内周研磨ェ 程では、内孔の真円度が 5 in以内となるよう研磨する構成としてもよい。
[0049] 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、さらに、前記ガラス 基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を含み、前記主表面研磨工程では、主表 面を原子間力顕微鏡で測定したときの表面粗さ (Ra)が 0. 2nm以下となるよう研磨 する構成としてあよい。
[0050] 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、上記ガラス基板は 、主表面と内周端面との間に面取面を有しており、前記面取部の全周に亘つて同時 に当接しうる研磨布を用い、前記面取部の全周に亘つて同時に前記研磨布を押圧し つつ、該研磨布とガラス基板とを相対的に移動させることにより面取面を研磨する面 取面研磨工程をさらに含む構成としてもよい。
発明の効果
[0051] 以上説明したように本発明の内周研磨部によれば、内周研磨部の研磨布を被研磨 体の内周端面全体に面接触させ、かつその押圧力を均一にすることができるので、 高い加工精度を得ること、即ち、内径真円度や同芯度を小さくかつ安定させ、内径公 差を低く保つことが可能となり、さらには研磨速度を向上することもできる。
図面の簡単な説明
[0052] [図 1]図 1は、第 1の関連技術を説明する図であり、研磨体として研磨ブラシを利用し た場合の内周端面の研磨工程を示す説明図である。
[図 2]図 2は、第 2の関連技術を説明する図であり、研磨体として研磨パッドを利用し た場合の内周端面の研磨工程を示す説明図である。
[図 3]図 3は、本発明において研磨体としての内周研磨部を利用した場合の内周端 面の研磨工程を示す説明図である。
[図 4]図 4は、本発明において用いられる、回転軸の延伸方向に対して直交する方向 への拡縮機構を有する内周研磨部の一例を示した断面図である。
[図 5]図 5は、本発明において用いられる、面取部研磨装置の概略的な構成を示した 構成図である。
符号の説明
[0053] 10 研磨装置
12 被研磨体
18 研磨駆動部
20 ガラス基板
40 ノズル (研磨液供給部）
110 内周研磨部
112 研磨本体 150 滑り面
154 錐棒
発明を実施するための最良の形態
[0054] 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説 明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構 成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
[0055] 磁気ディスク用ガラス基板は、複数の工程を経由して形成される。まず、 1枚のゥェ ハを円盤状に切削し、さらに内孔を開けてガラス基板の形を形成する。その後、切削 したガラス基板の外周端面および内周端面の面取りを行い、両端面を研磨する。続 いて、ガラス基板の主表面も研磨され、最後に研磨が完了したガラス基板を化学強 化処理する。
[0056] 本発明の実施形態は磁気ディスク用ガラス基板の製造方法にかかり、特に、ガラス 基板の内周端面の研磨に関する。以下、本実施形態におけるガラス基板の内周端 面の研磨方法を説明する。
[0057] (研磨装置、研磨方法）
図 3は、磁気ディスク用ガラス基板の研磨装置 10の構成を説明するための縦断面 図である。力、かるガラス基板の研磨装置 10は、被研磨体 12と、支持部 14と、内周研 磨部 110と、研磨駆動部 18とを含んで構成され、被研磨体 12の内周端面を研磨す
[0058] 前記被研磨体 12は、ガラス基板 20を複数枚積層して円筒状に形成されたものであ る。各ガラス基板 20は、フォーミング工程において外周端面および内周端面が面取 り加工され、図 3中の拡大図に示すように、例えば、内周端面に側壁部 (T面） 22と面 取部（C面） 24とが形成されている。またガラス基板 20同士は、スぺーサ 26を介して 積層されている。スぺーサ 26は、ガラス基板 20の内周端面および外周端面の面取 部 24の研磨ブラシによる研磨残りを確実に防止するため、ならびに、研磨時におけ るガラス基板等の破損を確実に防止するために設けられている。
[0059] 前記支持部 14は、主に基板ケース 30と、締め付けカバー 32と、回転保持台 34とを 含んで構成される。前記基板ケース 30は、被研磨体 12を収納する役割を担う。詳細 には、基板ケース 30と、基板ケース 30に嵌合する締め付けカバー 32とでカラー 36を 介して被研磨体 12を締め込んでいる。力、かる基板ケース 30と締め付けカバー 32と の締め込みにより、当該支持部 14の回転や後述する内周研磨部 110の回転に影響 されず、被研磨体 12としての各ガラス基板 20の配置を保持することができる。
[0060] また、回転保持台 34は、基板ケース 30を固定保持し、基板ケース 30を正逆の双方 向に回動することができる。力、かる回転保持台 34の回転速度は調整可能であり、研 磨目的に応じた適切な回転速度を選定することができる。
[0061] 前記内周研磨部 110は、被研磨体 12のガラス基板 20に直交し、かつ被研磨体 12 内孔の中心軸に一致し、当該内周研磨部 110の回転中心となる回転軸を有し、研磨 本体 112と、研磨本体 112側壁に設けられた複数の研磨布 114とを含んで構成され る。力、かる複数の研磨布 114は、スウェード、ベロアを素材とする軟質ポリシャゃ、硬 質べロア、発泡樹脂、ピッチ含浸スウェード等の硬質ポリシャ等で形成されてもよぐ 回転軸を中心にして円筒形状の一部をなすように配される。この研磨布 114は、任意 の円周上でその中心が互いにほぼ等間隔になるように配されるとしてもよい。つまり、 内周研磨部 110は、複数の前記研磨不 114が、前記中心軸周りに略等間隔となるよ うに配置して!/、る構成であってもよレ、。
[0062] 内周研磨部 110の外径は、ガラス基板 20の内径形状に沿って曲面に形成され、ガ ラス基板 20の内径の円周面 116に適合する。そして、内周研磨部 110を被研磨体 1 2の内周端面に同圧力で接触させ、被研磨体 12の内周端面と内周研磨部 110との 間に研磨液を供給し、内周研磨部 110を、回転軸を中心に図 3の内周研磨部 110上 に示される矢印の方向に回動して、被研磨体 12を研磨する。ここでは、内周研磨部 の回転軸周りの回転を回動としているが、力、かる動作に限られず、そのように回転し ながら、回転軸方向に移動することも含まれる。
[0063] このときガラス基板 20は支持部 14に固定されて回転させなくてもよい。これは、ガラ ス基板 20の内周と内周研磨部 110の外周が適合しているので、内周研磨部 110の 回動だけで、十分な研磨速度を得ることができるからである。しかし、ガラス基板 20を 内周研磨部 110の回転方向と逆方向に回転して研磨することを妨げるものではない 。具体的には、例えば、内周研磨部 1 10を固定しておき、ガラス基板 20のみを回転 させてもよく、その逆に、ガラス基板 20を固定した状態で内周研磨部 1 10のみを回転 させてもよく、両方を相対的に回転させてもよい。
[0064] また、内周研磨部 1 10は、ガラス基板 20に対して、内孔内で回転軸方向に低速揺 動 (ストローク運動）して被研磨体 12の内周端面全体を研磨してもよい。
[0065] 内周研磨部 1 10の研磨布 1 14は、ガラス基板 20の内径と対応しているため、即ち、 ガラス基板 20の内周曲面と同じ半径を有する曲面に形成されているため、内周研磨 部 1 10の研磨布 1 14をガラス基板 20の内周端面に面接触させることができ、かつ、 内周端面に対して、均等な所定の押圧力で押し当てることが可能となる。こうして、内 周端面を平滑に研磨でき、小さくかつ安定した内径真円度および同芯度と低い内径 公差を達成できる。また、内周研磨部 1 10とガラス基板 20とは面接触しているので、 各研磨布 1 14にかかる単位押圧力は低ぐ研磨熱を抑制でき、ガラス基板 20の内周 端面の劣化を防止できる。
[0066] ここで、研磨布 1 14とガラス基板 20の内周端面とは、 50%以上面接触していること が望ましぐさらに 60%以上面接触していることが望ましい。 50%以上または 60%以 上面接触させることにより、前記内周研磨部 1 10を回動させる際に、安定して動作さ せること力 Sできるとともに、面接触の割合を多くすることで、研磨速度を向上させること ができる。そして、このように研磨布 1 14と被研磨体の内周端面との接触面積を大きく とることで、より内径真円度や同芯度が良好なガラス基板を得ることができる。
[0067] ただし、内周研磨部 1 10の研磨布 1 14の個数を奇数にすると、内周端面への押圧 力が偏る場合があるので、力、かる研磨布 1 14を偶数として、各研磨布 1 14の対向位 置に対となる研磨布 1 14を配置するのが望ましい。図 3においては、研磨布 1 14が 6 つ配され、各 2対の研磨布 1 14が内周研磨部 1 10の円心を挟んで背向形成されてい る。従って、内周端面に対する押圧力が均一になり、より内径真円度や同芯度を小さ くすること力 S可倉 となる。
[0068] また、本実施形態において、内周研磨部 1 10の外径は、ガラス基板 20の内径に対 応することを述べたが、内周研磨部 1 10の外径とガラス基板 20の内径とが合致しな い場合、内周研磨部 1 10の外径を調整する必要が生じる。本実施形態における内周 研磨部 110は、上述した複数の研磨布 114を回転軸の延伸方向に対して直交する 方向に移動させて、即ち、内周研磨部 110を拡縮させて、ガラス基板 20の内周端面 に圧接させるとしてあよい。
[0069] また、内周研磨部 110をガラス基板 20内に挿入したり、もしくは、抜出したりする際 には、ガラス基板 20の内周を損傷させないために、内周研磨部 110の外径を一旦縮 めている。以下、このように内周研磨部 110を拡縮する構成を詳述する。
[0070] 図 4は、回転軸の延伸方向に対して直交する方向への拡縮機構を有する内周研磨 部 110の一例を示した断面図である。力、かる内周研磨部 110の研磨本体 112は、連 動部 152と、連動部 152内周縁に回転軸方向に対して傾斜して形成されたテーパー 状の滑り面 150にスライド可能に接触する錐棒 154とから構成される。この滑り面 150 におけるくさび作用により、連動部 152は、錐棒 154に連動して動作し、錐棒 154の 回転軸方向の変位が連動部 152の回転軸の延伸方向に対して直交する方向の変 位に変換される。例えば、図 4の内周研磨部 110の場合、錐棒 154が図中回転軸方 向下向きにスライドした場合、連動部 152は回転軸の延伸方向に対して直交する方 向外向きに推移し内周研磨部 110は延伸する。また、図中回転軸方向上向きにスラ イドした場合、連動部 152は、回転軸の延伸方向に対して直交する方向内向きに推 移し内周研磨部 110は縮まる。
[0071] 力、かる滑り面 150によるスライド機構により、錐棒 154を回転軸方向にスライドするだ けで、内周研磨部 110によるガラス基板 20内周端面への押圧力を均等かつ適切な 値に調整することができ、つまり、内周研磨部をガラス基板 20に対して弾性的に押圧 させることができ、より安定して小さい内径真円度および同芯度と低い内径公差を達 成すること力 S可能となる。また、力、かるスライド機構は、研磨駆動部の回転を停止させ ることなく遂行できるので、被研磨体の研磨中でも内周研磨部 110を調整することが 可能である。
[0072] このような研磨方法の下では、内周研磨部の回転軸を旋回移動させる必要がない ので、研磨速度を格段に上げ、生産性を向上させることが可能となる。
[0073] また、内周研磨部 110の回転軸の延伸方向に対して直交する方向への拡縮機構 は、上述した場合に限られず、気圧や油圧による拡縮機構や、折り畳み傘のような回 転軸変位を回転軸の延伸方向に対して直交する方向の変位に変換する機構等様々 な機構を採用することができる。
[0074] 前記研磨駆動部 18は、内周研磨部 110の回転軸に接続され、内周研磨部 110を 正逆の双方向に回転可能であり、また、回転軸の延伸方向に対して直交する方向に 移動自在である。内周研磨部 110を介在して研磨駆動部 18の反対側には、回転軸 を固定する軸受 38も設けられる。軸受 38は、ベアリング、ボール軸受、ころ軸受、す ベり軸受等様々な軸受を用いることができる。さらに、研磨駆動部 18は、回転軸方向 にも移動自在に形成され、内周研磨部 110を回転軸方向に上下反復が可能となつ ている。また、本実施形態においては、内周研磨部 110と被研磨体とが相対的に回 転または移動すればよいので、研磨駆動部 18を被研磨体に接続し、被研磨体を回 転もしくは移動させることにより、被研磨体の内周端面を研磨するとしてもよい。
[0075] 研磨駆動部 18の回転方向が固定されると、それに対応して支持部 14の回転方向 も内周研磨部 110の回転方向と逆方向（相対方向）になるように決定される。従って、 図 3において、研磨駆動部 18が CW方向に回転する場合、支持部 14は CCW方向 に回転する。このような互いに逆方向へ回転した場合、研磨の相対角速度は両者の 角速度の和となる。なお、図 3の下図は、図 3の上図よりも研磨本体 112及び研磨布 114を少し CW方向に回転した状態を示して!/、る。
[0076] また、被研磨体 12と内周研磨部 110との接点には研磨液供給部としてのノズル 40 が近接されており、研磨液が供給される。前記研磨を行う際、ノズル 40は研磨砥粒を 含む研磨液を供給して研磨を行うことが好ましい。前記研磨砥粒としては、 目標とす る端面の形状にもよる力 例えば、アルミナや酸化セリウム、コロイダルシリカ等の通 常の研磨砥粒を用いればよい。また、研磨砥粒を分散させている分散媒としては、特 に限定されるものではなぐコストの面からは水が好ましいが、通常の研磨に使用され ている分散媒であれば好適に使用できる。また、ノズル 40は、様々な態様をとること が可能であり、例えば、水流、シャワー、水滴等によって、吹き掛け、吹き付け、放水 、塗布する態様などを利用することができる。
[0077] また、研磨液の供給の仕方につ!/、ては、例えば、研磨液を連続的に供給しながら 研磨を行ってもよぐ研磨液を断続的に供給して研磨を行っても良い。 [0078] 本発明に力、かる内周端面研磨（内周研磨）を施したガラス基板は、従来と比べて、 著しぐ内径真円度およびお内径公差を良好にすることができる。
[0079] 具体的には、上記内周研磨を行うことにより得られたガラス基板の内径真円度は、 5 a m以下、好ましくは 3 ,1 m以下、さらに好ましくは 2 μ m以下にすることが可能である 。また、内径公差については、 10 m以下、より好ましくは 5 m以下、さらに好ましく は 2 μ m以下とすることができる。
[0080] 上記内周端面研磨は、例えば、研磨ブラシ加工のよう形状倣!/、加工ではなぐ形状 転写加工とすること力 Sできる。これにより、内径公差をより一層小さくすることができる。 また、上記内周端面研磨は、内周研磨部 110の回転軸をガラス基板の積層体 (被研 磨体 12)の中心軸と一致させた状態で研磨することができるため、内径真円度をより 一層向上させることができる。
[0081] また、上述したガラス基板 20を複数枚積層した円筒状の被研磨体 12の内周端面 のみならず、中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板 20の内周端面、即ち、単 独のガラス基板 20にも本発明を適用することが可能である。従って、単独のガラス基 板も高精度で内周端面を研磨することができる。
[0082] なお、前記の説明では、ガラス基板を複数枚積層させた円筒状の被研磨体 12の内 周端面を研磨する例について説明している力 研磨対象物としては、例えば、 夂の ガラス基板の内周端面の研磨に前記方法を用いてもよい。前記方法によれば、真円 度を従来と比べて向上させることができるので、磁気ディスク用途して好適な磁気デ イスク用ガラス基板を得ることができる。
[0083] また、本実施形態では、研磨のため、支持部 14を固定し、内周研磨部 1 10を回転 させている力 力、かる場合に限られず、内周研磨部 110を固定し、支持部 14を回転 させたり、両者を逆向きに (相対的に）回転させたりすることができる。
[0084] また、上述した研磨方法によって内周端面の形状が平坦に形成されたガラス基板 2 0も提供される。従来のブラシ研磨やパッド研磨で研磨されたガラス基板 20の側壁部 22は、丸みを帯びた凸形状に形成される。しかし、本実施形態による研磨方法では 、側壁部 22を均一の圧力で面接触して研磨するため、側壁部 22の平坦性を確保す ることが可能となり、 HDDの磁気ディスクとして用いられた場合でも回転スピンドル軸 との嵌合性を向上することができ、発塵を低減し、それによる信頼性向上を図ることが できる。
[0085] 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、中心に内孔が形成 された円盤状のガラス基板の内孔面である内周端面を研磨する内周研磨工程を含 む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨部材をガラス基板の内孔に 揷入し、当該研磨部材が有する研磨部を研磨部材の軸方向と直交する方向に拡張 させることで、当該研磨部を内周端面に弹性的に押圧し、前記ガラス基板の内孔の 中心と、棒状の研磨部材の軸とを一致させた状態で、ガラス基板および研磨部材の 少なくとも一方を相対的に移動させることにより、前記ガラス基板の内周端面を研磨 する構成であってもよい。
[0086] また、中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被 研磨体の、内周端面を研磨する内周研磨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、棒状の研磨部材を被研磨体の内孔に揷入し、当該研磨部材が有 する研磨部を研磨部材の軸方向と直交する方向に拡張させることで、当該研磨部を 内周端面に弾性的に押圧し、
前記ガラス基板の内孔の中心と、棒状の研磨部材の軸とを一致させた状態で、ガラ ス基板および研磨部材の少なくとも一方を相対的に移動させることにより、前記ガラス 基板の内周端面を研磨する構成であってもよい。
[0087] (面取部の研磨（面取面研磨工程)）
また、前記の研磨方法でガラス基板 20内周端面の側壁部 (T面） 22を研磨した後、 面取部（面取面）（C面） 24を研磨することもできる。力、かる面取部 24の研磨は、研磨 ブラシ 42によるブラシ研磨を用いてもよ!/、し、以下に示す研磨方法を用いてもよ!/、。
[0088] 本実施形態においては、ガラス基板 20の中心に形成された内孔の一方側の面取 部 24の全周に亘つて同時に当接しうる研磨布を用い、内孔の面取部に研磨布を押 圧しつつ、研磨布とガラス基板とを相対的に移動させて面取部 24を研磨する。ここで 「相対的に移動」とは、研磨布とガラス基板 20との一方を駆動させることでであっても よいし、双方を駆動させることでもよい。なお、当該面取部の研磨方法は、積層したガ ラス基板 20を研磨するバッチ研磨 (バッチ処理)ではなぐ一枚ずつ研磨する枚葉式 研磨である。以下、面取部研磨装置を用いて詳細に説明する。
[0089] 図 5は、面取部研磨装置の概略的な構成を示した構成図である。かかる面取部研 磨装置は、基板支持部 200と研磨布支持部 210とから構成されている。研磨の対象 となるガラス基板 20の面取部 24は、ガラス基板 20の主表面に対して所定の角度（例 えば 45° )で、内孔の両端に設けられる。
[0090] 基板支持部 200は、ガラス基板 20を保持するホルダ 220と、ホルダ 220に固定接 続され揺動可能なアーム 224と、所定の負荷を有してホルダ 220とアーム 224とを回 転自在に接続するトルクコンバータ 222とを含んで構成される。
[0091] 研磨布支持部 210は、先端に球形部分 230を備えた球形研磨布 232を回転可能 に支持する。球形研磨布 232の材質としては、ポリウレタンなどの発泡樹脂を利用す ること力 Sできる。また、球形研磨布 232は、モータ 234の動力が伝達された支持軸 23 6により回転駆動する。球形研磨布 232の球形部分 230は、ガラス基板 20の内孔の 一方側の面取部 24を押圧し、面取部 24の全周に亘つて同時に当接する。また研磨 を行う際には、アーム 224を揺動させることにより、ガラス基板 20の回転軸と球形研 磨布 232の回転軸との相対位置を変化させてもよい。
[0092] 前記面取部研磨装置を用いて面取部 24のみを研磨することにより、少ない取代で 面取部 24を十分に鏡面研磨することができる。従って、このガラス基板 20を用いて 磁気ディスクを生産した場合には、面取部 24からのコロージヨン (磁気ディスク表面へ のコバルトやナトリウムの析出）の発生を防止することができる。また、取代が少ないこ とから加工時間が短くなり、生産性を向上させることができる。さらに、球形部分 230 は側面 22を研磨しないことから、上述した内周端面の加工方法による側面 22の内径 真円度と加工精度に影響を及ぼすことがなぐ面取部 24の研磨のためにこれらを低 下させてしまうおそれがない。
[0093] (その他の形態）
上記の説明では、内周研磨部 110として、研磨布 114、つまり、研磨パッドを用い、 遊離砥粒である研磨砥粒を用いてガラス基板の内周端面を研磨する構成につ!/、て 説明している。し力もながら、本発明は上記に限定されるものではなぐ例えば、内周 研磨部 110の研磨布 114の代わりに固定砥粒である研磨砥石を用レ、、クーラントを 内周端面に供給して上記内周端面を研磨してもよい。また、内周研磨部 110が固定 砥石（固定砥粒)でありクーラントを供給して、内周端面を研磨した後、内周研磨部 1 10が研磨布 114であり、遊離砥粒を内周端面に供給して上記内周端面を研磨しても よい。このように、固定砥粒を用いて研磨した後、遊離砥粒を用いて研磨することによ り、研磨布に力、かる負担を小さくすることができる。
[0094] (強化後端面研磨）
次に、ガラス基板に対して化学強化処理を行った後に、上記内周端面の研磨を行 う工程について説明する。
[0095] 化学強化処理によってガラス基板の表面には圧縮応力層が形成される。形成され る圧縮応力層の厚さは、ガラス基板の板厚によって異なる力 例えば、磁気ディスク 用ガラス基板として多く利用されている 2. 5インチディスクまたは 1. 8インチサイズの ような大きさのガラス基板の場合、ガラス基板の板厚は 0.5〜1.0mmであり、このとき 好ましい圧縮応力層の深さ（厚さ）としては、 100〜200 111である。そして、この圧縮 応力層はガラス基板の主表面だけでなぐ内周端面（面取面含む）にも形成されてい
[0096] そして、上記ガラス基板に対して化学強化処理を行うと、基板の内径寸法が変動す ることになる。また、内径寸法の変動は、化学強化処理液の組成および化学強化処 理条件によっても変動する。
[0097] このように化学強化処理を行うことによってガラス基板の内径寸法は変動することに なる力 S、上述したようにガラス基板には、厳しい寸法精度（内径の真円度、内径公差） が求められている。そこで、化学強化処理工程後に上記内周端面研磨を行うことで、 化学強化処理による強度を高めた状態で、かつ、寸法精度のよいガラス基板を製造 すること力 Sでさる。
[0098] 従って、化学強化処理を行った後、上記内周端面研磨を行う場合には、基板端面 に形成されている圧縮応力層の除去量をできるだけ少なくするとともに、寸法精度を 向上させる必要がある。そしてこの条件を満足するために具体的には、内周端面研 磨における除去量としては、 5 m以下が好ましく 3 m以下がより好まし!/、。
[0099] また、内周端面研磨後に、ガラス基板の内周端面に形成されている圧縮応力層の 厚さとしては、 50 m以上であることが好ましぐ 100 m以上あることがより好ましく 、 150 m以上あることがさらに好ましい。なお、求められる寸法形状については上 述のとおりである。
[0100] (主表面研磨）
本発明の内周研磨を行うことで、ガラス基板の内径の真円度、および内径公差を向 上させること力 Sできる。これにより、より高記録度化が可能な磁気ディスク用ガラス基板 を提供すること力できる。なお、高記録密度化を実現するためには、ガラス基板の内 径に関するパラメータを向上させるだけでなぐ主表面の粗さを下げる必要がある。 具体的には、例えば、磁気ディスク用ガラス基板の表面粗さとしては、原子間力顕微 鏡で測定したときの表面粗さ（Ra)が 0. 2nm以下であることがより好ましぐ 0. lnm 以下であることがさらに好ましい。
[0101] 以下、上述した研磨方法や研磨装置を利用した実施例を説明する。
[0102] [実施例 1]
本実施例においては、以下の工程を経て、磁気ディスク用ガラス基板および磁気 ディスクを製造した。特に、端面研磨工程では、本実施形態による研磨方法が適用さ れている。
[0103] (1)形状加工工程及び第 1ラッピング工程
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプ レスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシ リケートガラスとしては、化学強化用のガラスを使用した。ダイレクトプレス以外に、ダ ゥンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状の 磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、 SiO : 58〜75重量％、八1 O : 5〜23重量％、 Li 0 : 3〜10重量％、 Na 0 : 4〜； 13重量
2 2 3 2 2
%を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。
[0104] 次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした 。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミ ナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定 盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを 相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表 面を有するガラス母材を得た。
[0105] (2)切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、ダイヤモンドカツタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から、円盤状 のガラス基板を切り出した。
[0106] 次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に円孔を形 成し、ドーナツ状のガラス基板とした (コアリング)。そして内周端面および外周端面を ダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した（フォーミング)。
[0107] (3)第 2ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第 1ラッピング工程と同様に、第 2 ラッピング加工を行った。この第 2ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り 出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去 しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることがで さるようになる。
[0108] (4)端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、前記説明した本実施形態による研磨装置およ び研磨方法を用いて鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム 砥粒を含むスラリー（遊離砥粒)を用いた。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板 を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発 塵を防止できる鏡面状態に加工された。
[0109] なお、この端面研磨工程においては、ガラス基板を重ね合わせて端面をポリツシン グする力 S、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研磨工程よりも前、あるいは、第 2研磨工程の前後に行うとしてもよい。
[0110] 力、かる端面研磨工程では、研磨部の研磨布を被研磨体の内周端面に面接触させ 、かつその押圧力を均一にすることで、高い加工精度を得ることが可能となる。本実 施形態の加工精度について、従来の研磨方法と対比した評価を以下に述べる。
[0111] [評価]
本実施例にかかる研磨方法と、従来の研磨方法を用いて、ガラス基板の内周端面 における研磨精度および研磨速度についての評価を行った。
[0112] 本実施例のように、内周端面に発泡ポリウレタンからなる研磨布を面接触しながら 研磨した場合の研磨速度は 74 πι /分であった。一方、ブラシを用いて前記実施例 と同様に内周端面を研磨した従来例（比較例）における研磨速度は、 0. Ί 11 m/分 であった。この結果より、本実施例に力、かる研磨を行った場合には、従来と比べて、 研磨速度が速い、換言すると、単位時間当たりの取代が大きいことがわかる。
[0113] 次に、内径真円度について、本実施例と比較例とを比較した。前記本実施例の場 合、 目標値からのずれは、約 0. 35-0. 65 111であった。また、本実施例では、内 径の真円度は、 2 πιであった。一方、ブラシを用いて研磨した場合、 目標値からの ずれは 1 · 47 111を平均に約 0. 7〜6· 7 mと大きな幅を持っていた。また、比較例 における内径の真円度は、 10 であった。また、従来例（比較例）である棒状の研 磨パッドを用いて、この棒状の研磨パッドを旋回させながら内周端面を研磨した場合 、 目標値からのずれは 2· 14 mを平均に約 1 ·；!〜 4· 0 mの幅を持つという結果と なった。また、この場合の内径の真円度は、 9 mであった。また、本実施例の場合 には、取代を変えた場合であっても目標値からのばらつきは前記の幅を維持してい た。
[0114] 次に、本実施例および比較例における内径公差を表 1に示す。この内周研磨工程 における取代は 5 m以下であった。また、ガラス基板のサンプル数は 10, 000枚で ある。
[0115] [表 1]
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[0116] つまり、本発明に力、かる製造方法を用いることで、確実に内径公差を 25 in以下、 さらには 10 m以下とすること力 Sできる。
[0117] 前記の結果から、本実施例に力、かる研磨を行った場合には、従来と比べて、内径 真円度をばらっかせることなく研磨可能であることが理解できる。
[0118] また、本実施例に力、かる研磨を行って、加工時間に対する取代の推移を測定した 結果、加工時間に対して取代は直線的に増加した。従って、その加工時間を調整す るだけで任意の取代に簡単に加工することができ、その寸法を管理することが容易と なる。また、加工時間に対する取代の再現性も高いため、寸法加工を安定かつ正確 に行うことが可能となる。
[0119] このように、本実施形態による研磨装置および研磨方法によって、高い加工精度、 即ち、内径真円度や同芯度を小さくかつ安定させ、かつ内径公差を低く保つことが 可能となる。
[0120] (5)主表面研磨工程
主表面研磨工程として、まず第 1研磨工程を施した。この第 1研磨工程は、前述の ラッピング工程において主表面に残留したキズゃ歪みの除去を主たる目的とするも のである。この第 1研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置によ り、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨液としては、酸化セリ ゥム砥粒を用いた。
[0121] より具体的には、一度に 100枚〜 200枚のガラス基板の両主表面を研磨できる研 磨装置を用いて予備研磨工程を実施した。研磨パッドには、予め酸化ジルコニウムと 酸化セリウムとを含ませてあるものを使用した。
[0122] 第 1研磨工程における研磨液は、水に、平均粒径が 1. 1 a mの酸化セリウム研磨 砥粒を混合することにより作成した。なお、グレイン径が 4 mを越える研磨砥粒は予 め除去した。研磨液を測定したところ、研磨液に含有される研磨砥粒の最大値は 3. 5〃 m、平均ィ直は 1. 1 m、 D5CK直は 1. 1 μ mであった。
[0123] その他、ガラス基板に加える荷重は 80〜； 100g/cm2とし、ガラス基板の表面部の 除去厚は 20〜40 μ mとした。
[0124] この第 1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、 IPA (イソプロピルアル コール)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
[0125] 次に、主表面研磨工程として、第 2研磨工程を施した。この第 2研磨工程は、主表 面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第 2研磨工程においては、遊星歯車機 構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面 研磨を行った。研磨液に含まれる研磨砥粒としては、コロイド状シリカ粒子を用いた。 [0126] より詳細には、一度に 100枚〜 200枚のガラス基板の両主表面を研磨できる遊星 歯車方式の研磨装置を用いて、鏡面研磨工程を実施した。研磨パッドには、軟質ポ リシャを用いた。
[0127] 第 2研磨工程における研磨液は、超純水に、硫酸と酒石酸とを加え、さらにグレイン 径が 40nmのコロイド状シリカ粒子を加えて作製した。この際、研磨液中の硫酸濃度 を 0. 15重量％とし、研磨液の pH値を 2. 0以下とした。また、酒石酸の濃度は 0. 8重 量％とし、コロイド状シリカ粒子の含有量は 10重量％とした。
[0128] なお、第 2研磨工程に際して、研磨液の pH値には変動がなぐ略一定に保持でき た。本実施例においては、ガラス基板の表面に供給した研磨液を、ドレインを用いて 回収し、メッシュ状フィルタで異物を除去して清浄化し、その後再びガラス基板に供 給することにより再利用した。
[0129] 第 2研磨工程における研磨加工速度は 0· 25 m /分であり、上述の条件におい て有利な研磨加工速度を実現できることが判った。なお、研磨加工速度とは、所定鏡 面に仕上げるために必要なガラス基板の厚さの削減量 (加工取代）を、所要研磨加 ェ時間で割ることにより求めた。
[0130] この第 2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、 IPA (イソプロピルアル コール）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加 した。
[0131] そして、洗浄後のガラス基板の表面を AFM (デジタルインスツルメンッ社製ナノスコ ープ）（5 mX 5 mの矩形領域を測定）により観察したところ、最大山高さ（Rmax) は 1. 5nm、算術平均粗さ（Ra)は 0. 15nmであった。また、コロイダルシリカ研磨砥 粒の付着は確認されな力 た。また、ステンレスや鉄などの異物も発見されな力 た 。また、洗浄前後における基板表面の粗さの増大は見られな力、つた。
[0132] (6)化学強化工程
次に、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施し た。化学強化は、硝酸カリウム（60%)と硝酸ナトリウム (40%)を混合した化学強化溶 液を準備し、この化学強化溶液を 400° Cに加熱しておくとともに、洗浄済みのガラ ス基板を 300° Cに予熱し、化学強化溶液中に約 3時間浸漬することによって行った 。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数 の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。
[0133] このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウ ンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧 縮応力層の厚さは、約 100 μ m乃至 200 μ mであった。
[0134] 化学強化処理を終えたガラス基板を、 20° Cの水槽に浸漬して急冷し、約 10分間 維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約 40° Cに加熱した濃硫酸に浸漬し て洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水、 IPA (イソプロピル アルコール）の各洗净槽に順次浸漬して洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印 加した。
[0135] 前記の如ぐ第 1ラッピング工程、切り出し工程、端面研磨工程、第 2ラッピング工程 、第 1及び第 2研磨工程、精密洗浄、化学強化工程を施すことにより、平坦、かつ、平 滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。
[0136] (7)精密洗浄工程
次に、磁気ディスク用ガラス基板の精密洗浄を行った。これはヘッドクラッシュゃサ 一マルアスペリティ障害の原因となる研磨剤残渣ゃ外来の鉄系コンタミなどを除去し 、表面が平滑で清浄なガラス基板を得るためのものである。精密洗浄工程としては、 アルカリ性水溶液による洗浄の後に、水リンス洗浄、 IPA洗浄工程を行った。
[0137] (8)磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面に Cr合金か らなる付着層、 CoTaZr基合金からなる軟磁性層、 Ruからなる下地層、 CoCrPt基合 金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルォロポリエーテ ノレからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお 、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例である力 面内磁気ディスクとして磁性層 等を構成してもよい。
[0138] 得られた磁気ディスクにつ!/、て異物により磁性層等の膜に欠陥が発生して!/、な!/、こ とを確認した。また、グライドテストを実施したところ、ヒット (ヘッドが磁気ディスク表面 の突起にかすること）やクラッシュ（ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること） は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったところ、サーマル ァスペリティによる再生の誤動作は認められなかった。
[0139] 〔実施例 2〕
上述した製造方法のうち、端面研磨工程の前に化学強化工程を行った以外は、実 施例 1と同様にして、磁気ディスク用ガラス基板を製造した。なお、端面研磨工程に おける内周端面の取りしろは、 4 111であり、端面研磨工程後のガラス基板の内径の 真円度は、 3 111であった。そして、この磁気ディスク用ガラス基板を用いて上記実施 例と同様にして磁気ディスクを製造した。そして、グライドテストを実施したところ、ヒッ トゃクラッシュは認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったと ころ、サーマルアスペリティによる再生の誤動作は認められなかった。
[0140] 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明した力 本 発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範 囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明 らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される
[0141] 例えば、本実施形態においては、内周端面の研磨に内周研磨部のみを利用して いるが、他の研磨体、例えば、研磨ブラシと併用することもできる。この場合、まず、研 磨ブラシによって内周端面および面取部を荒く研磨し、内周研磨部で最終的な仕上 げを fiうこととなる。
[0142] また、本実施の形態に力、かる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、中心に内孔 が形成された板状（円盤状でもよい）のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研 磨体の内周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記内 周端面に対して、面接触で研磨布を押圧させ、被研磨体の内周端面と内周研磨部と の間に研磨液を供給し、内周研磨部を自転させることで当該内周端面を研磨する構 成としてあよい。
産業上の利用可能性
[0143] 本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法および 磁気ディスク用ガラス基板研磨装置に適用可能である

Claims

請求の範囲
[1] 中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨 体の内周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
回転軸を有する内周研磨部の該回転軸の周囲に配置された複数の研磨布を前記 被研磨体の内周端面に同圧力で圧接させ、
前記被研磨体の内周端面と前記内周研磨部との間に研磨液を供給し、 前記内周研磨部と被研磨体とを、前記回転軸を中心に相対的に回動または該回 転軸方向に相対的に移動させることにより前記被研磨体の内周端面を研磨すること を特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[2] 前記複数の研磨布は、偶数配されて!/、ることを特徴とする、請求項 1に記載の磁気 ディスク用ガラス基板の製造方法。
[3] 前記内周研磨部は、前記複数の研磨布を前記回転軸の延伸方向に対して直交す る方向に移動させることにより、前記被研磨体の内周端面に圧接することを特徴とす る、請求項 1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[4] 前記内周研磨部の内周縁には回転軸方向に対して傾斜した滑り面が形成され、該 滑り面にスライド可能に接触する錐棒を備え、該錐棒のくさび作用により前記研磨布 を前記回転軸の延伸方向に対して直交する方向に移動させることを特徴とする、請 求項 1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[5] 前記研磨布と前記被研磨体の内周端面との接触面は、該被研磨体の内周端面の
50%以上であることを特徴とする、請求項 1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製 造方法。
[6] 前記研磨布の外形は、前記被研磨体の内周端面に沿った形状であることを特徴と する、請求項 1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[7] 中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨 体の内周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記内周端面に対して、研磨布を面接触で押圧させ、
前記被研磨体の内周端面と前記内周研磨部との間に研磨液を供給し、 前記研磨布と内周端面とを相対的に移動させることにより、前記被研磨体の内周端 面を研磨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。
[8] 中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板の内周端面を研磨する磁気ディスク 用ガラス基板の製造方法であって、
回転軸を有する内周研磨部の該回転軸の周囲に配置された複数の研磨布を前記 円盤状のガラス基板の内周端面に同圧力で圧接させ、
前記ガラス基板の内周端面と前記内周端研磨部との間に研磨液を供給し、 前記内周端研磨部とガラス基板とを、前記回転軸を中心に相対的に回動または該 ガラス基板の主表面に対して直交する方向に相対的に移動させることにより前記被 研磨体の内周端面を研磨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。
[9] 請求項 1〜8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得ら れたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスク の製造方法。
[10] 中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨 体の内周端面を研磨する磁気ディスク用ガラス基板研磨装置であって、
回転軸を有し、該回転軸の周囲に複数の研磨布を配置し、該複数の研磨布を前記 被研磨体の内周端面に同圧力で圧接する内周研磨部と、
研磨液を前記研磨布と前記被研磨体の内周端面との間に供給する研磨液供給部 と、
前記内周研磨部と被研磨体とを、回転軸を中心に相対的に回動または回転軸方 向に相対的に移動させることにより前記被研磨体の内周端面を研磨する研磨駆動部 と、
を備えることを特徴とする、磁気ディスク用ガラス基板研磨装置。
[11] 中心に内孔が形成された円盤状のガラス基板を複数枚積層した円筒状の被研磨 体の、内周端面を研磨する内周研磨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、
回転軸とこの回転軸の周囲に設けられた研磨部を備えた研磨部材を被研磨体の 内孔に揷入し、 前記研磨部を研磨部材の回転軸と直交する方向に拡張させることで、当該研磨部 を内周端面に弾性的に押圧し、
前記ガラス基板の内孔の中心と、棒状の研磨部材の軸とを一致させた状態で、被 研磨体および研磨部材の少なくとも一方を相対的に移動させることにより、前記ガラ ス基板の内周端面を研磨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
[12] 前記研磨部材が有する複数の研磨部は、互いに背向する位置に設けられているこ とを特徴とする請求項 11記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[13] 前記研磨部は、研磨布または砥石であることを特徴とする請求項 11または 12記載 の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[14] 前記研磨部は研磨布であり、当該研磨布と前記内周端面との間に研磨砥粒を含む 研磨液を供給し、
前記被研磨体および研磨部材の少なくとも一方を相対的に移動させることにより、 前記ガラス基板の内周端面を研磨することを特徴とする請求項 13記載の磁気ディス ク用ガラス基板の製造方法。
[15] 前記研磨部は砥石であり、当該砥石と前記内周端面との間に冷却液を供給し、 前記被研磨体および研磨部材の少なくとも一方を相対的に移動させることにより、 前記ガラス基板の内周端面を研磨することを特徴とする請求項 13記載の磁気ディス ク用ガラス基板の製造方法。
[16] さらに、前記ガラス基板を化学強化処理液に接触させることにより、前記ガラス基板 に含まれる一部のイオンを該化学強化処理液中のイオンとイオン置換することにより 、ガラス基板を化学強化する化学強化処理工程を含み、
前記化学強化処理工程の後で内周研磨工程を行い、
前記内周研磨工程では、化学強化処理工程によってガラス基板の内周端面に形 成された圧縮応力層の少なくとも一部を残存させるように、ガラス基板の内周端面を 研磨することを特徴とする請求項;!〜 8、および、 11〜； 15のいずれ力、 1項に記載の磁 気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[17] 前記化学強化工程で形成される圧縮応力層の厚みは、 5011 m以上であることを特 徴とする請求項 16に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[18] 前記内周研磨工程における取代は、 5 in未満であることを特徴とする請求項 16ま たは 17記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[19] 前記内周研磨工程では、内孔の真円度が 5 in以内となるよう研磨することを特徴 とする請求項；!〜 8、および、 11〜； 18のいずれ力、 1項に記載の磁気ディスク用ガラス 基板の製造方法。
[20] さらに、前記ガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を含み、
前記主表面研磨工程では、主表面を原子間力顕微鏡で測定したときの表面粗さ（ Ra)が 0. 2nm以下となるよう研磨することを特徴とする請求項 1〜8、および、 11〜1 9のいずれ力、 1項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
[21] 上記ガラス基板は、主表面と内周端面との間に面取面を有しており、
前記面取部の全周に亘つて同時に当接しうる研磨布を用い、前記面取部の全周に 亘つて同時に前記研磨布を押圧しつつ、該研磨布とガラス基板とを相対的に移動さ せることにより面取面を研磨する面取面研磨工程をさらに含むことを特徴とする請求 項；!〜 8、および、 1；!〜 20のいずれ力、 1項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造 方法。
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