WO2014050495A1 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

　この情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、第１研削工程Ｓ３０で使用される粒子の径を径ａ（μｍ）とし、第２研削工程Ｓ４０で使用する固定砥粒の径を径ｂ（μｍ）とすると、５０（μｍ）≦ａ（μｍ）≦１７０（μｍ）かつ２（μｍ）≦ｂ（μｍ）≦１０（μｍ）であり、径ａと径ｂは、１０≦ａ／ｂ≦３０との関係式を満たす。

Description

情報記録媒体用ガラス基板の製造方法

　本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関し、特に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard　Disk　Drive）などの情報記録装置に情報記録媒体の一部として搭載される情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

　ハードディスクドライブ等の情報記録媒体を搭載した情報記録装置は、使用用途および使用環境が年々拡大している。情報記録装置に対する大容量化、耐衝撃性、および耐熱性などの要求は、年々高まる傾向にある。この傾向に伴い、情報記録媒体の製造に用いられる情報記録媒体用ガラス基板（単に、ガラス基板ともいう。）にも、様々な条件が要求されている。

　たとえば、情報記録装置に対する大容量化（たとえば、２．５インチの記録媒体１枚で、記録容量が５００ＧＢ（片面２５０ＧＢ）、面記録密度が６００Ｇｂｉｔ／平方インチ以上の記録密度）にともない、情報記録媒体のｂｉｔ面積は小さくなる。その結果、ガラス基板に生じるわずかな欠陥でも、情報記録媒体の読み取り不良の原因となる。欠陥として凸状突起，インクルージョン、凹状のクラック欠陥（もしくはピット欠陥）が挙げられる。凸状突起は比較的検査などで見つかり易いが、クラック欠陥は検査で見つけにくい。

　近年、特開２００９－９９２４９号公報（特許文献１）などにも記載されているように、クラック欠陥に対する対策を目的として、研削工程にダイヤモンドシートを用いることが主流となってきている。このダイヤモンドシートによる研削工程は、クラック欠陥を除去することには有利である。しかし、研削加工のための条件設定の難度が高いという課題もある。

　ガラス基板の製造方法は大別すると、シート材からガラス基板を製造するシート法と、溶融したガラスを円盤状に成形機などでプレスしてガラス基板を製造するダイレクトプレス法と、が挙げられる。

　シート法では、シート材と呼ばれる板ガラスからガラス基板を製造する際には、粗面化工程を経たのちに、ダイヤモンドシートを用いた研削工程が行なわれる。

　一方、ダイレクトプレス法は、枚葉式でガラス基板を製造するための時間を必要とするが、多様なガラス組成での製造が可能であるため近年再度注目されている。ダイレクトプレス法で製造したガラス基板は、既に表面が粗面であるため、粗面化工程を行なうことなく、ダイヤモンドシートを用いた研削工程が行なわれる。

特開２００９－９９２４９号公報

　しかし、ここ数年は更なる高密度化の影響を受けダイレクトプレスによる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法においても粗面化工程の必要性が出てきている。

　これは高密度化に伴いより硬度が高い基板が必要とされているためである。基板に硬度がなければ些細なことで基板上に微小な傷がつき、それが欠陥となってしまう。そのため、基板の硬度が高いものが主流となる。このようにガラス基板の硬度が高いとダイヤモンドシートでの研削工程がうまく行なえない（クラックが残存してしまう）という問題が発生している。

　具体的には、ガラス基板の主表面の粗さが低い場合には、研削工程において用いられる研削シートの砥粒と、ガラス基板の主表面との接点が小さく、研削シートの砥粒からガラス基板に大きな押圧力が加えられる部分が生じる。この結果、研削シートでガラス基板を研削する際に、研削シートとガラス基板との間に生じる抵抗が大きくなり、研削シートが歪み、良好にガラス基板に研削を行なうことができないという問題が生じる。

　ガラス基板の主表面を固定砥粒で研削する前に、ガラス基板の主表面にブラスト処理をほどこし、ある程度粗面化させた後に、固定砥粒を用いて、研削工程を施すことで、砥粒とガラス基板の主表面との間で局所的に大きな荷重が生じることを抑制する方法が考えられる。

　しかし、上記のように、固定砥粒で研削する前に、ガラス基板の主表面にブラスト処理を施した場合に、却って、研削工程後のガラス基板の主表面にクラックが生じてしまうという問題が生じた。

　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガラス基板の主表面にブラスト処理を施す研削工程と、ダイヤモンド粒子を主成分とする固定砥粒によって、前記ガラス基板の主成分を研削する研削工程とを含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、クラックの発生を抑制することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することである。

　本発明は、主表面を有するガラス基板前駆体を形成する工程と、ガラス基板前駆体の主表面に、ノズルから複数の粒子を吹きつけることによって、ガラス基板前駆体の主表面を研削する第１研削工程と、第１研削工程後に、ガラス基板前駆体の主表面をダイヤモンド砥粒である固定砥粒を含む研削シートでガラス基板前駆体の主表面を研削する第２研削工程とを備える。上記第１研削工程で使用される粒子の径を径ａ（μｍ）とし、第２研削工程で使用する固定砥粒の径を径ｂ（μｍ）とすると、５０（μｍ）≦ａ（μｍ）≦１７０（μｍ）かつ２（μｍ）≦ｂ（μｍ）≦１０（μｍ）であり、径ａと径ｂは、１０≦ａ／ｂ≦３０との関係式を満たす。

　好ましくは、上記ガラス基板前駆体のビッカース硬度が６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上である。

　好ましくは、上記ノズルから噴き出される粒子の噴射圧は０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下である。

　好ましくは、上記第１研削工程において、ノズルは、ガラス基板前駆体の主表面に対して垂直な方向から粒子を吹き付ける。

　本発明に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、情報記録媒体用ガラス基板にクラックが発生することを抑制することができる。

情報記録装置３０を示す斜視図である。 本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板１を示す平面図である。 図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体１０を示す平面図である。 図４中のＶ－Ｖ線に沿った矢視断面図である。 ガラス基板の製造方法を示すフローチャートである。 ガラス基板に対するブラスト工程の実施状況を示す模式図である。 粒子（砥粒）２００を模式的に示す模式図である。 ラッピンマシーン５０を模式的に示す斜視図である。 研削パッド５３を示す平面図である。 図１０に示すＸＩ－ＸＩ線における断面図である。 凸部５６を示す断面図である。 両面研磨機４０を示す側面図である。

　本発明に基づいた実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

　明細書中において、クラックは、ガラス表面に存在する、目（あるいは光学顕微鏡）で見えない微小な傷、凹みである。グリフィスフローとも呼ばれる。

　ガラスの破壊はガラス表面に引っ張り応力がかかった際に、クラックの先端部に応力が集中し、クラックが進展するために起こる。クラックの大きさは数十ｎｍから数十μｍにもなる。クラックはガラスを扱っていれば自然と発生し、ガラスブランクスの状態でも既にクラックは存在している。

　このクラックは、ガラスに一度深く入ってしまうと、後に研磨工程などによって表面を削った場合でも、研磨加工中の圧力などでクラックが進展（成長）してしまうため、完全に取り除くことは困難になってしまう。そのため、研削工程では既存のクラックを除去しながら、いかに新たなクラックの発生を抑えるかが重要となる。

　［実施の形態］
　（情報記録装置３０）
　図１を参照して、まず、情報記録装置３０について説明する。図１は、情報記録装置３０を示す斜視図である。情報記録装置３０は、実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板（以下、単にガラス基板ともいう）の製造方法によって製造されたガラス基板１を、情報記録媒体１０として備える。

　具体的には、情報記録装置３０は、情報記録媒体１０、筐体２０、ヘッドスライダー２１、サスペンション２２、アーム２３、垂直軸２４、ボイスコイル２５、ボイスコイルモーター２６、クランプ部材２７、および固定ネジ２８を備える。筐体２０の上面上には、スピンドルモーター（図示せず）が設置される。

　磁気ディスクなどの情報記録媒体１０は、クランプ部材２７および固定ネジ２８によって、上記のスピンドルモーターに回転可能に固定される。情報記録媒体１０は、このスピンドルモーターによって、たとえば数千ｒｐｍの回転数で回転駆動される。詳細は図４および図５を参照して後述されるが、情報記録媒体１０は、ガラス基板１に圧縮応力層１２（図５参照）および磁気記録層１４（図４および図５参照）が形成されることによって製造される。

　アーム２３は、垂直軸２４回りに揺動可能に取り付けられる。アーム２３の先端には、板バネ（片持ち梁）状に形成されたサスペンション２２が取り付けられる。サスペンション２２の先端には、ヘッドスライダー２１が情報記録媒体１０を挟み込むように取り付けられる。

　アーム２３のヘッドスライダー２１とは反対側には、ボイスコイル２５が取り付けられる。ボイスコイル２５は、筐体２０上に設けられたマグネット（図示せず）によって挟持される。ボイスコイル２５およびこのマグネットにより、ボイスコイルモーター２６が構成される。

　ボイスコイル２５には所定の電流が供給される。アーム２３は、ボイスコイル２５に流れる電流と上記マグネットの磁場とにより発生する電磁力の作用によって、垂直軸２４回りに揺動する。アーム２３の揺動によって、サスペンション２２およびヘッドスライダー２１も矢印ＡＲ１方向に揺動する。ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の表面上および裏面上を、情報記録媒体１０の半径方向に往復移動する。ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッド（図示せず）はシーク動作を行なう。

　当該シーク動作が行なわれる一方で、ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の回転に伴って発生する空気流により、浮揚力を受ける。当該浮揚力とサスペンション２２の弾性力（押圧力）とのバランスによって、ヘッドスライダー２１は情報記録媒体１０の表面に対して一定の浮上量で走行する。当該走行によって、ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッドは、情報記録媒体１０内の所定のトラックに対して情報（データ）の記録および再生を行なうことが可能となる。ガラス基板１が情報記録媒体１０を構成する部材の一部として搭載される情報記録装置３０は、以上のように構成される。

　（ガラス基板１）
　図２は、本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板１を示す平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。

　図２および図３に示すように、情報記録媒体１０（図４および図５参照）にその一部として用いられるガラス基板１（情報記録媒体用ガラス基板）は、主表面２、主表面３、内周端面４、孔５、および外周端面６を有し、全体として円盤状に形成される。孔５は、一方の主表面２から他方の主表面３に向かって貫通するように設けられる。主表面２と内周端面４との間、および、主表面３と内周端面４との間には、面取部７がそれぞれ形成される。主表面２と外周端面６との間、および、主表面３と外周端面６との間には、面取部８（チャンファー部）が形成される。

　ガラス基板１の大きさは、たとえば０．８インチ、１．０インチ、１．８インチ、２．５インチ、または３．５インチである。ガラス基板の厚さは、破損防止の観点から、たとえば０．３０ｍｍ～２．２ｍｍである。本実施の形態におけるガラス基板の大きさは、外径が約６４ｍｍ、内径が約２０ｍｍ、厚さが約０．８ｍｍである。ガラス基板の厚さとは、ガラス基板上の点対象となる任意の複数の点で測定した値の平均によって算出される値である。ガラス基板の高硬度化の観点から、ガラス基板１のビッカース硬度は、６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上であるとよい。

　（情報記録媒体１０）
　図４は、情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体１０を示す平面図である。図５は、図４中のＶ－Ｖ線に沿った矢視断面図である。

　図４および図５に示すように、情報記録媒体１０は、ガラス基板１と、圧縮応力層１２と、磁気記録層１４とを含む。圧縮応力層１２は、ガラス基板１の主表面２，３、内周端面４、および外周端面６を覆うように形成される。磁気記録層１４は、圧縮応力層１２の主表面２，３上の所定の領域を覆うように形成される。ガラス基板１の内周端面４上に圧縮応力層１２が形成されることによって、内周端面４の内側に孔１５が形成される。孔１５を利用して、情報記録媒体１０は筐体２０（図１参照）上に設けられたスピンドルモーターに対して固定される。

　図５に示す情報記録媒体１０においては、主表面２上に形成された圧縮応力層１２と主表面３上に形成された圧縮応力層１２との双方（両面）の上に、磁気記録層１４が形成されている。磁気記録層１４は、主表面２上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）にのみ設けられていてもよく、主表面３上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）に設けられていてもよい。

　磁気記録層１４は、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂をガラス基板１の主表面２，３上の圧縮応力層１２にスピンコートすることによって形成される（スピンコート法）。磁気記録層１４は、ガラス基板１の主表面２，３上の圧縮応力層１２に対して実施されるスパッタリング法または無電解めっき法等により形成されてもよい。

　磁気記録層１４の膜厚は、スピンコート法の場合は約０．３μｍ～１．２μｍ、スパッタリング法の場合は約０．０４μｍ～０．０８μｍ、無電解めっき法の場合は約０．０５μｍ～０．１μｍである。薄膜化および高密度化の観点からは、磁気記録層１４はスパッタリング法または無電解めっき法によって形成されるとよい。

　磁気記録層１４に用いる磁性材料としては、高い保持力を得る目的で結晶異方性の高いＣｏを主成分とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉまたはＣｒを加えたＣｏ系合金などを付加的に用いることが好適である。

　磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁気記録層１４の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、たとえば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。

　磁気記録層１４には、必要に応じて下地層または保護層を設けてもよい。情報記録媒体１０における下地層は、磁性膜の種類に応じて選択される。下地層の材料としては、たとえば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、またはＮｉなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。

　磁気記録層１４に設ける下地層は、単層に限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造としても構わない。たとえば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、または、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。

　磁気記録層１４の摩耗および腐食を防止する保護層としては、たとえば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、またはシリカ層が挙げられる。これらの保護層は、下地層および磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成されることができる。これらの保護層は、単層としてもよく、または、同一若しくは異種の層からなる多層構成としてもよい。

　上記保護層上に、あるいは上記保護層に代えて、他の保護層を形成してもよい。たとえば、上記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層を形成してもよい。

　（ガラス基板の製造方法）
　次に、図６に示すフローチャート図を用いて、本実施の形態におけるガラス基板（情報記録媒体用ガラス基板）の製造方法Ｓ１００について説明する。本実施の形態におけるガラス基板の製造方法Ｓ１００は、板状ガラス成形工程Ｓ１０、切り出し成形工程Ｓ２０、ブラスト工程Ｓ３０、ラッピング工程Ｓ４０、端面研磨工程Ｓ５０、粗研磨工程Ｓ６０、洗浄工程Ｓ６５、化学強化工程Ｓ７０、精密研磨工程Ｓ８０、および、スクラブ洗浄工程Ｓ９０を備える。

　スクラブ洗浄工程Ｓ９０を経ることによって得られたガラス基板に対して、磁気薄膜形成工程Ｓ２００が実施される。磁気薄膜形成工程Ｓ２００を経ることによって、情報記録媒体１０（図４および図５参照）が得られる。以下、ガラス基板の製造方法Ｓ１００を構成する各工程Ｓ１０～Ｓ９０の詳細について順に説明する。

　（板状ガラス成形工程Ｓ１０）
　まず、板状ガラス成形工程Ｓ１０において、溶融ガラスを材料として、ダイレクトプレス法、フロート法、ダウンドロー法、リドロー法、またはフュージョン法など、公知の成形方法を用いて、板状ガラスを製造する。これらのうち、ダイレクトプレス法は、溶解したガラスから目的とするガラス成形品に直接的に成形できるため、同一の形状を有する板状ガラスを多量に生産する場合に好適である。ダイレクトプレス法では、溶融ガラスをプレス成形型に供給し、このガラスが軟化状態にある間にプレス成形型でプレスして板状ガラスを成形する。

　ガラス基板１のビッカース硬度は、６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上である。ガラス基板の材質としては、たとえばアモルファスガラス、結晶化ガラスを利用できる。アモルファスガラスを用いる場合、化学強化を適切に施すことができるとともに、主表面の平坦性および基板強度において優れた情報記録媒体用ガラス基板を提供することが可能となる。

　（切り出し成形工程Ｓ２０）
　再び、図６を参照して、切り出し成形工程Ｓ２０においては、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内孔を形成し、円環状のガラス基板を成形する（コアリング加工）。その後、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す（フォーミング、チャンファリング）。

　（ブラスト工程Ｓ３０）
　ブラスト工程Ｓ３０においては、板状ガラス成形工程Ｓ１０よって形成されたガラス基板１の主表面２，３に複数の粒子（砥粒）２００を吹き付けることによって、ガラス基板（ガラス基板前駆体）１の主表面２，３の研削を行なう（第１研削工程）。

　図７を参照して、ブラスト工程Ｓ３０について説明する。図７は、ガラス基板に対するブラスト工程の実施状況を示す模式図である。この図７において、ブラスト装置１００を用いて、ガラス基板１の主表面２，３にブラスト処理を施す。

　ブラスト装置１００は、ガラス基板１を支持する支持台１２０と、支持台１２０によって支持されたガラス基板１の主表面に粒子（砥粒）２００を吹きつけるノズル１１０とを含む。ブラスト装置１００は、支持台１２０を動かしたり、ノズル１１０を動かすことで、ガラス基板１の主表面２，３の全面に略均等にブラスト処理を施す。ブラスト装置１００は、主表面２のブラスト処理を終了すると、ガラス基板１を移動させて、主表面３のブラスト処理を行なう。

　ノズル１１０の先端部には、噴出孔が形成されており、この噴出孔から粒子（砥粒）２００が噴出される。ノズル１１０から噴出された粒子（砥粒）２００は中心線ＣＬを中心として、吹き付け開口角Ａ°の範囲で広がりながらガラス基板１に向けて進む。

　ガラス基板１にブラスト処理を施す際には、ノズル１１０は、中心線ＣＬが主表面２，３に対して垂直となるように配置される。

　図８は、粒子（砥粒）２００を模式的に示す模式図である。この図８に示すように、粒子（砥粒）２００の粒子径を径ａとすると、径ａは、下記式（１）を満たす。
５０（μｍ）≦径ａ（μｍ）≦１５０（μｍ）・・・（１）
　粒子（砥粒）２００の径ａは研削速度と研削量効率に影響を与える。粒子（砥粒）２００の径が大きすぎるとガラス基板１にダメージを与え、径が小さすぎるとガラス基板１を研削することができない。粒子（砥粒）２００としては、アルミナ粒子、セラミック粒子、ＳｉＣ等、硬度が十分であるものを使用するのがよい。

　ノズル１１０から噴き出されるノズル１１０の噴射圧は０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下である。たとえば、粒子（砥粒）２００の吹き付け圧が０．１ＭＰａよりも低い場合、ガラス基板１を研削することができない。吹き付け圧が１ＭＰａより高すぎるとガラス基板１が欠ける場合がある。ガラス基板１の取り代（研削厚さ）は、粒子（砥粒）２００の径と相関がある。粒子（砥粒）２００の径が大きい場合、比較的に多めに研削を行なう必要がある。これは研削初期時に、粒子径によってクラックが発生するためである。

　ブラスト工程Ｓ３０における研削においては、ガラス基板１に対して複数の粒子（砥粒）２００を水に分散させた状態にて吹き付けを行なってもよい。粒子２００を水に分散させて行なうことで、研削で発生したガラスくずを同時に除去できるなどの効果がある。

　このブラスト工程Ｓ３０により、たとえば、ガラス基板１の平均Ｒａは、２．０μｍ程度とされる。

　（ラッピング工程Ｓ４０）
　ラッピング工程（第２研削工程）Ｓ４０においては、図９に示すラッピンマシーン５０を用いて、ガラス基板１の主表面にラッピング（第２研削）を施す。

　ラッピンマシーン５０は、下定盤５１と、上定盤５２とを備える。下定盤５１の上面には、研削パッド５３が設けられており、上定盤５２の下面にも研削パッド５４が設けられている。ラッピンマシーン５０が駆動すると、研削パッド５３および研削パッド５４は、ガラス基板１を挟み込んだ状態で反対方向に回転する。これにより、ガラス基板１の両主表面が研削される。

　図１０は、研削パッド５３を示す平面図であり、図１１は、図１０に示すＸＩ－ＸＩ線における断面図である。図１０および図１１に示すように、研磨パッド４３は、基板５５と、基板５５の主表面上に間隔をあけて配置された複数の凸部５６とを含む。

　各凸部５６の上面は平坦面状に形成されている。凸部５６同士の間には、溝が形成されており、凸部５６の間を研削液または冷却液が流通可能とされている。当該溝が形成されることで、研削屑などが良好に排出することができる。

　図１２は、凸部５６を示す断面図である。この図１２に示すように、凸部５６は、結合剤５７と、結合剤５７に設けられた複数のダイヤモンド砥粒５８とを含む。

　結合剤５７としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂などを用いることができる。

　複数のダイヤモンド砥粒５８は、凸部５６の内部および外表面に分散しており、結合剤５７によって固定されている。ここで、ダイヤモンド砥粒５８の粒径を径ｂとすると、径ｂは、下記式２を満たす。
２（μｍ）≦ｂ（μｍ）≦１０（μｍ）・・・（２）
　ここで、ダイヤモンド砥粒５８の径ｂは、ラッピング処理（研削）後のガラス基板１の品質などに大きな影響を与える。

　すなわち、ダイヤモンド砥粒５８の径ｂが１２μｍ以上となると、ガラス基板１のガラスの粗面状態の影響を受けにくくなる一方で、主表面２，３のクラックの除去を良好に行なうことができない。ダイヤモンド砥粒５８の径ｂが小さい２μｍ以下の場合には、ラッピング（研削）が進まず、結果として、クラック除去を良好に行えなくなる。

　粒子（砥粒）２００の径ａとダイヤモンド砥粒５８の径ｂとは下記式（３）を満たす。１０≦ａ/ｂ≦３０・・・（３）
　上記式（３）を満たすように、粒子（砥粒）２００の径ａと、ダイヤモンド砥粒５８の径ｂとを設定することで、ガラス基板１の主表面２および主表面３からクラックを良好に除去することができる。

　（端面研磨工程Ｓ５０）
　端面研磨工程Ｓ５０においては、ガラス基板１の内周端面および外周端面が、螺旋状のブラシ毛材を有する研磨ブラシを用いて研磨される。研磨ブラシとガラス基板１の各端面との間に研磨スラリーを供給しつつ、研磨ブラシを各端面に当接させた状態で回転させる。ガラス基板１を研磨液の中に浸漬した状態で、研磨ブラシを各端面に当接させた状態で回転させてもよい。

　（粗研磨工程Ｓ６０）
　内周端面および外周端面が研磨されたガラス基板１は、複数回に分けて主表面２，３が粗く研磨される。たとえば、第１および第２粗研磨工程の２回にわけて、主表面２，３が研磨される。徐々にガラス基板１の仕上がり精度を高めることにより、平滑性および平坦性の高い表面を有するガラス基板１を得ることができる。２回に分けて粗研磨を行なう場合、第１粗研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面２，３に残留したキズおよび歪みを除去することを主たる目的とし、第２粗研磨工程は、主表面２，３を鏡面状に仕上げることを目的としている。

　図１３を参照して、粗研磨工程Ｓ６０は、後続する精密研磨工程Ｓ８０において最終的に必要とされるガラス基板１の面粗さが効率よく得られるように、ガラス基板１の主表面２，３に対して研磨スラリーを用いて粗研磨を行なう工程である。この工程で採用される研磨方法としては特に限定されず、両面研磨機を用いて研磨することが可能である。

　本実施の形態においては、図１３に示す両面研磨機４０を用いた。両面研磨機４０は、上下に相対向して設けられた下定盤４１と上定盤４２とを備える。下定盤４１および上定盤４２の対向面には、それぞれ研磨パッド４３，４４が固定されている。

　ガラス基板１は、キャリア４５の保持孔に保持され、下定盤４１と上定盤４２との間に挟まれる。下定盤４１および上定盤４２は駆動源（図示省略）によって回転される。下定盤４１および上定盤４２の回転駆動は、制御装置４８により制御される。ガラス基板１がキャリア４５の保持孔によって保持された状態で、上下の研磨パッド４３，４４によりガラス基板１の主表面２，３が同時に研磨される。研磨時には、研磨剤供給装置４６から研磨スラリーが供給される。図１３において研磨剤供給装置４６は一ヶ所であるがそれに限るものではなく、その位置と個数とは任意に構成することができる。

　粗研磨工程Ｓ６０の際、使用される研磨液（研磨スラリー）は、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、またはケイ酸ジルコニウムなどを研磨砥粒として含むとよい。研磨液中の酸化セリウムの濃度は、たとえば５％～１０％程度である。研磨するガラス基板１の主表面２，３に対する取り代の厚さは、たとえば１０μｍ～３０μｍである。粗研磨によって、ガラス基板１の表面のうねりおよび粗さを低く抑えることができる。粗研磨によって、ガラス基板１の内周端面および外周端面の形状などを整えることもできる。粗研磨後のガラス基板１の表面Ｒａは、たとえば３～１０Å程度となる。以上のようにして、ガラス基板１の主表面２，３が粗研磨される。当該粗研磨の後、ガラス基板１は、硫酸もしくはフッ化水素酸などを用いて酸洗浄される。

　（洗浄工程Ｓ６５）
　図６を再び参照して、粗研磨工程Ｓ６０の後、ガラス基板１に対して酸性の洗浄液を用いた洗浄処理が実施される。この洗浄処理は、前工程である粗研磨工程Ｓ６０において研磨スラリーとして使用されていた酸化セリウム、酸化ジルコニウム、またはケイ酸ジルコニウムのいずれかを、ガラス基板１の表面から除去することを目的としている。

　具体的には、粗研磨工程Ｓ６０において使用した研磨パッドから粗研磨後のガラス基板１を取り外した後、硫酸およびまたはフッ化水素酸などを含む洗浄液を用いてガラス基板１の表面をエッチングしながら洗浄する。ガラス基板１の表面に付着していた酸化セリウム、酸化ジルコニウム、またはケイ酸ジルコニウムなどの研磨スラリーは、硫酸およびまたはフッ化水素酸などの強酸性の洗浄液によって適切に除去される。その後、ガラス基板１は酸性の洗浄液を用いて洗浄される。

　洗浄工程Ｓ６５において用いられる洗浄液は、ガラス基板１の耐化学性によっても異なるが、硫酸であれば１％～３０％程度の濃度が好ましく、フッ化水素酸であれば０．２％～５％程度の濃度が好ましい。これらの洗浄液を用いた洗浄は、水溶液が貯留された洗浄機の中で超音波を印加しながら行なわれるとよい。この際に用いられる超音波の周波数は、７８ｋＨｚ以上であることが好ましい。

　（化学強化工程Ｓ７０）
　洗浄工程Ｓ６５の後、ガラス基板１は化学強化される。化学強化液としては、たとえば硝酸カリウム（６０％）と硫酸ナトリウム（４０％）との混合液を用いることができる。化学強化液は、たとえば３００℃～４００℃に加熱される。洗浄したガラス基板１は、たとえば２００℃～３００℃に予熱される。ガラス基板１は、化学強化液中にたとえば３時間～４時間浸漬される。

　浸漬の際には、ガラス基板１の主表面２，３の全体が化学強化されるように、複数のガラス基板１が各々の端面で保持されるように、ホルダーに収納した状態で行なうことが好ましい。ガラス基板１を化学強化液中に浸漬することによって、ガラス基板１の表層のアルカリ金属イオン（リチウムイオンおよびナトリウムイオン）が、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きい化学強化塩（ナトリウムイオンおよびカリウムイオン）に置換される。これにより、ガラス基板１の表層にはたとえば５０μｍ～２００μｍの厚さを有する圧縮応力層が形成される。

　圧縮応力層の形成によってガラス基板１の表面が強化され、ガラス基板１は、良好な耐衝撃性を有することとなる。化学強化処理されたガラス基板１は、適宜洗浄される。たとえば、ガラス基板１は、硫酸で洗浄された後に、純水またはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等を用いてさらに洗浄される。

　（精密研磨工程Ｓ８０）
　化学強化工程Ｓ７０の後、ガラス基板１に対して精密研磨処理が実施される。精密研磨工程Ｓ８０は、ガラス基板１の主表面を鏡面状に仕上げることを目的としている。精密研磨工程Ｓ８０では、上述の粗研磨工程Ｓ６０と同様に、両面研磨機（図１１参照）を用いてガラス基板１に対する精密研磨が行なわれる。

　精密研磨工程Ｓ８０と上記の粗研磨工程Ｓ６０とでは、使用される研磨液（スラリー）に含有される研磨砥粒、および、使用される研磨パッドの組成が異なる。精密研磨工程Ｓ８０では、粗研磨工程Ｓ６０よりも、圧縮応力層が形成されたガラス基板１の主表面２，３に供給される研磨液中の研磨砥粒の粒径を小さくし、研磨パッドの硬さを柔らかくする。

　精密研磨工程Ｓ８０に用いられる研磨パッドとしては、たとえば軟質発泡樹脂ポリッシャーである。精密研磨工程Ｓ８０においては、遊離砥粒が用いられ、Ｃｅを主成分とする砥粒で第１研磨工程と、Ｓｉを主成分とする砥粒で研磨する第２研磨工程とを含む。

　（スクラブ洗浄工程Ｓ９０）
　精密研磨工程Ｓ８０の後、ガラス基板１に対してスクラブ洗浄処理が実施される。具体的には、精密研磨工程Ｓ８０において使用した研磨パッドから精密研磨後のガラス基板１を取り外した後、ガラス基板１の表面に洗浄液を供給しつつ、圧縮応力層が形成されたガラス基板１の表面に対してスクラブ洗浄装置を用いてスクラブ洗浄を行なう。

　ガラス基板１は、両面研磨機の研磨パッドから取り外された後、一時的に水中保管されてもよい。水中保管により、精密研磨後にガラス基板１の表面が乾燥することを防ぎつつ、精密研磨後のガラス基板１に付着している研磨滓または遊離砥粒等の異物の量を低減することができる。所定の時間だけガラス基板１を水中保管した後、ガラス基板１をスクラブ洗浄装置にセットし、ガラス基板１に対するスクラブ洗浄を行なう。

　スクラブ洗浄としては、たとえば、洗剤または純水等の洗浄液が用いられる。スクラブ洗浄に用いられる洗浄液のｐＨは、９．０以上１２．２以下であるとよい。この範囲内であれば、ζ電位を容易に調整でき、効率的にスクラブ洗浄を行なうことが可能となる。スクラブ洗浄としては、洗剤によるスクラブ洗浄と、純水によるスクラブ洗浄との双方を行なってもよい。洗剤および純水を用いることによって、より適切にガラス基板１を洗浄できる。洗剤によるスクラブ洗浄と純水によるスクラブ洗浄との間に、ガラス基板１を純水でさらにリンス処理してもよい。

　スクラブ洗浄を行なった後に、ガラス基板１に対して超音波洗浄をさらに行なってもよい。洗剤および純水によるスクラブ洗浄を行なった後に、硫酸水溶液等の薬液による超音波洗浄、純水による超音波洗浄、洗剤による超音波洗浄、ＩＰＡによる超音波洗浄、およびまたは、ＩＰＡによる蒸気乾燥等を更に行なってもよい。

　本実施の形態におけるガラス基板１の製造方法Ｓ１００としては、以上のように構成される。ガラス基板１の製造方法Ｓ１００を使用することによって、図２および図３に示す本実施の形態のガラス基板１を得ることができる。

　（磁気薄膜形成工程Ｓ２００）
　スクラブ洗浄処理が完了したガラス基板１の主表面２，３（またはいずれか一方の主表面２，３）に対し、磁気記録層が形成される。磁気記録層は、たとえば、Ｃｒ合金からなる密着層、ＣｏＦｅＺｒ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる配向制御下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、Ｃ系からなる保護層、およびＦ系からなる潤滑層が順次成膜されることによって形成される。磁気記録層の形成によって、図４および図５に示す情報記録媒体１０を得ることができる。

　次に、表１を用いて、粒子（砥粒）２００の径ａおよびダイヤモンド砥粒５８の径ｂを変えてガラス基板１にブラストおよび研削を施した場合に、最終的に得られたガラス基板１の性質について検証結果について説明する。

　実施例１～５および比較例１～４において、ガラス基板１の製造工程中におけるＳ３０のブラスト工程では、表１に示す径ａの粒子（砥粒）２００を用い、さらに、Ｓ４０のラッピング工程において、表１に示す径ｂのダイヤモンド砥粒５８を用いた。

　実施例１～５および比較例１～４においては、Ｓ３０のブラスト工程において、粒子（砥粒）２００として、アルミナを使用した。

　表１に記載の「割れテスト」とは、上記実施例１～４およびじ比較例１～４によって製作されたガラス基板１を情報記録装置３０に取り付けて、当該、情報記録装置３０を厚さ１０ｍｍのアルミニウム板材の上方から落下させる落下試験を行った結果を示す。

　「割れテスト」の評価基準として「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」を採用した。「Ａ」とは、上記落下試験において、厚さ１０ｍｍのアルミニウム板材から２ｍ上方の位置から落下させたとしても、ガラス基板１に割れが生じないことを意味する。「Ｂ」とは、上記落下試験において、厚さ１０ｍｍのアルミニウム板材から１．５ｍ上方から落下させたとしてもガラス基板１に割れが生じない一方で、２ｍ上方の位置から落下させた場合にはガラス基板１に割れが生じたことを意味する。「Ｃ」とは、上記落下試験において、厚さ１０ｍｍのアルミニウム板材から１．５ｍ上方の位置から落下させた場合にガラス基板１に割れが生じたことを意味する。

　一般的に、ガラス基板１が割れる原因としては、ガラス基板１に衝撃力が加えられると、ガラス基板１に残留するクラックが起点となり、当該クラックが進展することが主な原因として挙げられる。

　このため、上記落下試験の結果である割れテストと、製作されたガラス基板１に残留するクラックとの相関関係はある。

　さらに、上記表１から認められるように、「ａ／ｂ」とガラス基板１の割れとの間には、相関関係が認められる。

　すなわち、実施例１～５のように、粒子（砥粒）２００の径ａとダイヤモンド砥粒５８の径ｂとが「１０≦ａ／ｂ≦３０」との関係式を満たし、かつ、粒子（砥粒）２００の径ａが５０（μｍ）＜ａ（μｍ）＜１５０（μｍ）であり、ダイヤモンド砥粒５８の径ａが２（μｍ）≦ｂ（μｍ）≦１０（μｍ）を満たす場合には、製作されたガラス基板１にクラックが残留することを抑制することができることが分かる。

　特に、「１２．２≦ａ／ｂ≦１６．８」を満たす場合には、ガラス基板１に殆どクラックが残留しないことが分かる。

　その一方で、比較例１～４に示すように、粒子（砥粒）２００の径ａとダイヤモンド砥粒５８の径ｂとが「１０≦ａ／ｂ≦３０」との関係式を満たさない場合には、製作されたガラス基板１にクラックが残留することが分かる。

　具体的には、比較例１においては、「ａ／ｂ」の範囲が３０を超えてるように処理を行った。この比較例１の製造方法においては、ブラスト処理によってクラックが発生しそのクラックを研削にて除去しきれなかった。そのため割れの起点になったと考えられる。

　比較例２においては、「ａ／ｂ」の範囲が１０よりも低くなるように、各工程の処理を行った。この比較例２においては、ブラストによる粗面化処理が不十分のため、ダイヤモンドシートとガラス基板表面のかみ合わせが悪く、加工初期の抵抗力大によるクラック発生が防げない結果となった。

　比較例３においては、「ａ／ｂ」は、「１０≦ａ／ｂ≦３０」の範囲であるが、ブラスト粒子径が１７０μｍより大きい。この結果、ブラストによるクラック発生が防げず、その結果、落下試験において、ガラス基板に割れが発生した。

　比較例４においては、「ａ／ｂ」は、「１０≦ａ／ｂ≦３０」の範囲であるが、ブラスト粒子の径が５０μｍよりも小さい。この結果、製作されたガラス基板にクラックが残存することが分かる。

　以上、本発明に基づいた実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に適用することができる。

　１　ガラス基板、２，３　主表面、４　内周端面、５，１５　孔、６　外周端面、１０　情報記録媒体、１２　圧縮応力層、１４　磁気記録層、２０　筐体、２１　ヘッドスライダー、２２　サスペンション、２３　アーム、２４　垂直軸、２５　ボイスコイル、２６　ボイスコイルモーター、２７　クランプ部材、２８　固定ネジ、３０　情報記録装置、４０　両面研磨機、４１　定盤、４２　上定盤、４３，４４　研磨パッド、４５　キャリア、４６　研磨剤供給装置、４８　制御装置、１００　ブラスト装置、１１０　ノズル、１２０　支持台、２００　粒子。

Claims (4)

1. 　主表面を有するガラス基板前駆体を形成する工程と、
   　前記ガラス基板前駆体の主表面に、ノズルから複数の粒子を吹きつけることによって、前記ガラス基板前駆体の主表面を研削する第１研削工程と、
   　前記第１研削工程後に、前記ガラス基板前駆体の主表面をダイヤモンド砥粒である固定砥粒を含む研削シートで前記ガラス基板前駆体の主表面を研削する第２研削工程と、
   　を備え、
   　前記第１研削工程で使用される前記粒子の径を径ａ（μｍ）とし、前記第２研削工程で使用する前記固定砥粒の径を径ｂ（μｍ）とすると、５０（μｍ）≦ａ（μｍ）≦１７０（μｍ）かつ２（μｍ）≦ｂ（μｍ）≦１０（μｍ）であり、前記径ａと前記径ｂは、１０≦ａ/ｂ≦３０との関係式を満たす、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
2. 　前記ガラス基板前駆体のビッカース硬度が６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上である、請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. 　前記ノズルから噴き出される前記粒子の噴射圧は０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下である、請求項１または請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 　前記第１研削工程において、前記ノズルは、前記ガラス基板前駆体の主表面に対して垂直な方向から前記粒子を吹き付ける、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

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