WO2016038745A1 - 磁気ディスク用基板の製造方法 - Google Patents

磁気ディスク用基板の製造方法 Download PDF

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polishing
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magnetic disk
slurry
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Inventor
俵　義浩
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Hoya株式会社
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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

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk substrate having a polishing process.
  • a personal computer, a notebook personal computer, or a DVD (Digital Versatile Disc) recording device has a built-in hard disk device for data recording.
  • a hard disk device used in a portable computer such as a notebook personal computer
  • a magnetic disk having a magnetic layer provided on a substrate is used, and a magnetic head slightly lifted above the surface of the magnetic disk ( Magnetic recording information is recorded on or read from the magnetic layer by a DFH (Dynamic Flying Height) head.
  • a glass substrate is preferably used because it has a property that it is less likely to undergo plastic deformation than a metal substrate or the like.
  • the glass substrate is subjected to a polishing process.
  • An abrasive containing fine abrasive grains of silica (SiO 2 ) abrasive grains is used for precise polishing for making a glass substrate into a final product.
  • such an abrasive is used as an abrasive in a predetermined size by filtering or centrifuging.
  • polishing process after filtering the slurry used for grinding
  • a polishing slurry silica abrasive grains
  • a buffering agent after filtering using a filter having a minimum trapping particle diameter of 1 ⁇ m or less
  • plate-like foreign substances derived from silica abrasive grains in the slurry used for the polishing treatment may adhere to the main surface of the glass substrate after the above-described polishing treatment.
  • the adhesion of the plate-like foreign matter to the glass substrate has been recognized in recent years due to the progress of measurement technology.
  • the plate-like foreign matter attached to the glass substrate creates surface irregularities on the main surface of the magnetic disk, which makes it difficult to read and write stable magnetic recording information in a magnetic head with a very short flying distance.
  • this plate-like foreign material cannot be easily removed even in the final cleaning process.
  • This plate-like foreign material is a foreign material having an irregular shape having a size larger than the average particle size (d50) of the roughly spherical silica abrasive grains. Therefore, in order to make the particle size of the silica abrasive grains within a predetermined range, before the polishing process is performed.
  • silica abrasive grains may be filtered using a filter.
  • the average particle diameter indicates a median diameter measured based on a volume distribution using a laser diffraction / scattering method.
  • the filter easily clogs, and silica abrasive grains cannot be produced efficiently.
  • the plate-like foreign matters cannot be sufficiently removed from the silica abrasive grains after filtering, and the plate-like foreign matters may still adhere to the main surface of the glass substrate polished with the slurry containing the silica abrasive grains. there were.
  • the plate-like foreign matter cannot be removed sufficiently, and the plate-like foreign matter still adheres to the main surface of the polished glass substrate There was also. For this reason, there exists a problem that the yield after the grinding
  • Such a problem occurs not only in the glass substrate but also in a metal substrate (aluminum substrate). These problems are particularly noticeable in the case of abrasive grains having an extremely small particle diameter such as an average particle diameter of 10 to 60 nm, more preferably 10 to 30 nm.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic disk substrate capable of improving the yield after the substrate polishing process.
  • the present inventor replaces a filter that is easily clogged and cannot sufficiently remove the above-mentioned plate-like foreign matters or a centrifugal separator that cannot sufficiently remove the above-mentioned plate-like foreign matters before the polishing treatment.
  • a new method that can remove the plate-like foreign material was examined. Therefore, the present inventor found that the surface potential of the silica abrasive grains of the large size plate-like foreign material is the surface potential of the roughly spherical silica abrasive grains having a small size. Paying attention to the fact that the absolute value is larger than that, the following method was invented.
  • the present invention includes the following forms.
  • a method for manufacturing a magnetic disk substrate comprising: The substrate is sandwiched between a pair of polishing pads, a slurry containing abrasive grains is supplied between the polishing pad and the substrate, and the polishing pad and the substrate are slid relative to each other. Including a polishing process for polishing the surface, The abrasive grains have a potential on the surface, Before the polishing treatment, the slurry is passed through an electric field to cause electrophoresis in the polishing abrasive grains according to the surface potential of the polishing abrasive grains, thereby increasing the average particle size of the polishing abrasive grains.
  • a method for producing a substrate for a magnetic disk wherein a removal treatment for removing abrasive grains having a particle size from the slurry is performed. That is, the removal treatment utilizes the difference in surface potential between the particles having the average particle diameter of the abrasive grains and the large-diameter particles having a larger particle diameter than the average particle diameter.
  • the abrasive grains are silica abrasive grains
  • the said silica abrasive grain is a manufacturing method of the board
  • Form 4 The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of aspects 1 to 3, wherein the content of alkaline earth metal ions in the slurry before the removal treatment is 200 ppm or less.
  • a method for manufacturing a magnetic disk substrate comprising: By sandwiching the substrate between a pair of polishing pads, supplying a slurry containing abrasive grains having a potential between the polishing pad and the substrate, and sliding the polishing pad and the substrate relatively, A polishing process for polishing both main surfaces of the substrate;
  • the slurry is a polishing abrasive grain having a particle size larger than the average particle size of the polishing abrasive grains by causing the slurry stock solution to pass through an electric field to cause electrophoresis in the polishing abrasive grains according to the surface potential of the polishing abrasive grains. Is removed from the slurry stock solution.
  • a method for producing a magnetic disk substrate comprising:
  • abrasive grains larger than the average particle size including plate-like foreign substances are removed from the abrasive grains used in the polishing process. Large abrasive grains do not adhere. For this reason, the yield after the polishing process of the substrate can be improved.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the example of the glass substrate for magnetic discs manufactured with the manufacturing method of this embodiment.
  • (A), (b) is a figure explaining the grinding
  • the silica abrasive is used as an example for the polishing abrasive.
  • the abrasive having an electric potential on the surface for example, ceria abrasive, alumina abrasive, etc.
  • the abrasive grains of silica, ceria, and alumina are more preferable from the viewpoint of realizing further low roughness as a magnetic disk substrate.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a glass substrate 1 for a magnetic disk manufactured by the manufacturing method of the present embodiment.
  • a magnetic disk glass substrate 1 (hereinafter simply referred to as a glass substrate 1) has a disc shape and a ring shape in which a circular central hole concentric with the outer periphery is cut out.
  • a magnetic disk is formed by forming magnetic layers (recording areas) in the annular areas on both sides of the glass substrate for a magnetic disk.
  • a glass blank which is a base plate of a magnetic disk glass substrate, is produced by a float method or press molding.
  • the glass blank is a circular glass plate and is in a form before the center hole is cut out.
  • aluminosilicate glass soda lime glass, borosilicate glass, or the like can be used.
  • aluminosilicate glass can be suitably used in that it can be chemically strengthened and a glass substrate for a magnetic disk excellent in the flatness of the main surface and the strength of the substrate can be produced.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a polishing apparatus used in the polishing process of the glass substrate manufacturing method of the present embodiment.
  • the polishing apparatus 10 includes a lower surface plate 12, an upper surface plate 14, an internal gear 16, a carrier 18, a polishing pad 20, a sun gear 22, And an internal gear 24.
  • an internal gear 16 is sandwiched between the lower surface plate 12 and the upper surface plate 14 from the vertical direction.
  • a plurality of carriers 18 are held in the internal gear 16 during polishing.
  • five carriers 18 are shown.
  • a polishing pad 20 is planarly bonded to the lower surface plate 12 and the upper surface plate 14.
  • the carrier 18 is arranged so that the lower main surface of the glass substrate 1 contacts the polishing pad 20 on the lower surface plate 12 and the upper main surface of the glass substrate 1 contacts the polishing pad 20 on the upper surface plate 14. Is done. By polishing in such a state, the main surfaces on both sides of the glass substrate 1 processed into a ring shape can be polished.
  • the annular glass substrate 1 is held in a circular hole provided in each carrier 18.
  • the glass substrate 1 is held on the lower surface plate 12 by a carrier 18 having a gear 19 on the outer periphery.
  • the carrier 18 meshes with a sun gear 22 and an internal gear 24 provided on the lower surface plate 12.
  • the slurry used for polishing contains silica abrasive grains, is supplied to the upper surface plate 14 as shown in FIG. 2A, flows to the lower surface plate 12, and is collected in an external container.
  • the glass substrate 1 is sandwiched between the pair of polishing pads 20, and slurry containing silica abrasive grains is supplied between the polishing pad 20 and the glass substrate 1, so that the polishing pad 20 and the glass substrate 1 are relative to each other.
  • the main surfaces of the glass substrate 1 are polished by sliding them.
  • the silica abrasive grain contained in the slurry used for such a final polishing process is an abrasive grain subjected to the removal process described below.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a removal processing apparatus that performs the removal processing of the present embodiment.
  • the removal processing apparatus 50 includes a pair of opposed electrodes 52 and 54.
  • a DC voltage is applied to the electrodes 52 and 54, the electrode 52 being a negative electrode and the electrode 54 being a positive electrode.
  • a flow path 55 through which slurry containing silica abrasive particles flows is provided.
  • a recovery pipe 56 and a removal / disposal pipe 58 are connected to the downstream end of the flow path 55.
  • the recovery pipe 56 is provided on the negative electrode 52 side of the flow path 55, and the removal / discard pipe 58 is provided on the negative electrode 54 side of the flow path 55.
  • the silica abrasive grains in the slurry flowing through the flow path 55 are charged on the surface and have a negative surface potential (zeta potential).
  • This surface potential depends on the size of the silica abrasive grains, and the larger the silica abrasive grains, the larger the absolute value of the negative surface potential. For this reason, while the slurry flows in the flow path 55, the difference in surface potential between the particles having the average particle diameter of the silica abrasive grains and the large diameter particles having a particle diameter larger than the average particle diameter is utilized. Electrophoresis occurs in silica abrasive grains.
  • the silica abrasive grains receive the action of the electric field formed between the electrodes 52 and 54, and electrophoresis occurs in the silica abrasive grains according to the surface potential of the silica abrasive grains.
  • the large size silica abrasive grains have a large absolute value of the surface potential, and therefore move to the electrode 54 side by a large electric force.
  • the silica abrasive grains having a small absolute value of the surface potential and a small size work only with a small electric force, it is difficult to move to the electrode 54 side.
  • the small silica abrasive grains and the large silica abrasive grains containing plate-like foreign matters can be separated by connecting the recovery pipe 56 and the removal / disposal pipe 58 to the flow path 55 at the positions described above. .
  • the slurry containing the silica abrasive particles flowing into the recovery tube 56 is used for the polishing treatment, and the slurry containing the silica abrasive particles flowing into the removal / disposal tube 58 is removed from the slurry for polishing treatment and discarded.
  • the slurry is placed in an electric field by utilizing the difference in surface potential between the particles having an average particle size and the large particles having a particle size larger than the average particle size. And removing the silica abrasive grains having a particle size larger than the average particle diameter of the silica abrasive grains from the slurry by causing the silica abrasive grains to undergo electrophoresis according to the surface potential of the silica abrasive grains. .
  • This difference in surface potential becomes more prominent when the particle size of the large silica abrasive grains is 2 times or more of the average particle size, and becomes more prominent when it is 5 times or more.
  • the treatment conditions such as the DC voltage used in the present embodiment, the flow rate of the slurry flowing in the flow path 55, the viscosity of the slurry, and the concentration of silica abrasive grains in the slurry are not particularly limited, and depend on the surface potential of the silica abrasive grains. As long as electrophoresis can be efficiently generated in the silica abrasive grains and silica abrasive grains having a particle diameter larger than the average particle diameter of the silica abrasive grains can be removed from the slurry, it may be set appropriately. At least the flow of the slurry flowing through the flow path 55 needs to be a laminar flow so that the silica abrasive particles can move by electrophoresis according to the surface potential of the silica abrasive particles.
  • the average particle diameter (d50) of the silica abrasive subjected to such removal treatment is, for example, 10 to 60 nm, and more preferably 10 to 30 nm.
  • the size of the silica abrasive grains which are coarse particles having a particle diameter larger than the diameter is, for example, 130 to 240 nm.
  • the rectangular frame is inclined by tilting the rectangular frame in all directions around the silica abrasive grains. The maximum length of the long side of the rectangular frame when the rectangular frame surrounds the image of the silica abrasive grains so as to circumscribe the image of the abrasive grains.
  • the rectangular parallelepiped frame is an image of the silica abrasive grains so that the rectangular parallelepiped frame is circumscribed by the silica abrasive grains image in all directions around the silica abrasive grains.
  • the silica abrasive grains used in the present embodiment may be produced by any manufacturing method.
  • tetramethyl orthosilicate or tetraethyl orthosilicate may be obtained by a sol-gel method, but water glass and an ion exchange resin are used. It is preferable that it is obtained by using.
  • Such a silica abrasive can easily produce a large amount of silica abrasive without cost.
  • Water glass is obtained using silica sand as a material. Specifically, sodium silicate is produced by mixing and melting silica sand and sodium carbonate, and after cooling the melt, water glass can be obtained by dissolving in water.
  • water glass since water glass has many impurities, such as aluminum, and uses silica sand as a raw material, water glass contains many impurities, such as aluminum. If a large amount of aluminum, which is one of these impurities, is contained, the above-mentioned plate-like foreign material can be easily formed. However, even the silica abrasive grains obtained by using the water glass and the ion exchange resin that are easy to form the silica abrasive grains of the plate-like foreign matter, the silica abrasive grains of the plate-like foreign substance are sufficiently obtained by the above-described removal treatment. Can be removed.
  • an additive such as a sulfuric acid compound such as K 2 SO 4 or Na 2 SO 4 is added to the slurry before the polishing treatment.
  • a phosphoric acid compound such as 3 PO 4 and Na 3 PO 4 and a nitric acid compound such as NaNO 3 are added.
  • This additive also reduces the absolute value of the surface potential of the silica abrasive grains in the slurry. Therefore, the addition of this additive is preferably performed after the above-described removal treatment.
  • the absolute value of the surface potential of the silica abrasive grains is decreased, it becomes difficult to cause the silica abrasive grains to sufficiently undergo electrophoresis according to the surface potential of the silica abrasive grains, and the particle diameter is larger than the average grain diameter of the silica abrasive grains.
  • the silica abrasive grains (plate-like foreign material) cannot be sufficiently removed from the slurry.
  • the content of alkaline earth metal ions in the slurry before the removal treatment in this embodiment is preferably 200 ppm or less.
  • the alkaline earth metal ion content exceeds 200 ppm, the surface potential of the silica abrasive grains is reduced, and the above-described removal treatment makes it difficult to obtain a sufficient removal effect.
  • the content of such alkaline earth metal ions is preferably adjusted at the time of producing silica abrasive grains such as water glass.
  • the removal treatment it is preferable to remove plate-like abrasive grains having a shape in which the ratio of the maximum width to the minimum width is 5 or more among the silica abrasive grains.
  • the silica abrasive grains which are such plate-like foreign substances, adhere to the main surface of the glass substrate, it is extremely difficult to remove them by a cleaning process or the like. For this reason, it is preferable to perform the above-mentioned removal process with respect to the silica abrasive grain before performing a polishing process.
  • the minimum width and the maximum width of the silica abrasive grains are, for example, such that when the silica abrasive grains are captured as a two-dimensional image, the rectangular frame circumscribes the image of the silica abrasive grains while tilting the rectangular frame in all directions around the silica abrasive grains.
  • the rectangular frame surrounds the image of the silica abrasive grains, the minimum length of the short side and the maximum length of the long side of the rectangular frame are referred to.
  • the image of the silica abrasive grains in the rectangular parallelepiped frame is arranged so that the rectangular parallelepiped frame circumscribes the silica abrasive grain image while tilting the rectangular parallelepiped frame in all directions around the silica abrasive grains.
  • it refers to the minimum length of the short side and the maximum length of the long side of the cuboid frame.
  • the minimum width substantially corresponds to the thickness of the plate-like foreign material.
  • the crushing treatment includes, for example, a treatment for applying ultrasonic vibration to the silica abrasive grains. Since the silica abrasive grains are electrophoresed by the removal treatment and silica abrasive grains having a desired particle diameter are collected, the silica abrasive grains may aggregate. For this reason, it is preferable to crush the aggregate of silica abrasive grains by applying ultrasonic vibration to the recovered silica abrasive grains after the removal treatment, for example. When aggregates of silica abrasive grains are generated, the aggregates easily cause scratches on the main surface of the glass substrate during the polishing process.
  • the slurry is passed through an electric field to cause electrophoresis in the silica abrasive grains according to the surface potential of the silica abrasive grains.
  • silica abrasive grains having a particle diameter larger than the average particle diameter of the silica abrasive grains are removed from the slurry.
  • the silica abrasive grain which is a plate-shaped foreign material larger than the average particle diameter of a silica abrasive grain can be removed from a slurry.
  • the yield after the polishing treatment of the glass substrate can be improved.
  • the slurry used for the polishing treatment has a particle size larger than the average particle size of the silica abrasive grains by causing the slurry stock solution to pass through an electric field and causing the abrasive grains to undergo electrophoresis according to the surface potential of the silica abrasive grains.
  • the silica abrasive grains may be removed from the slurry stock solution.
  • the yield after the polishing treatment of the glass substrate can be improved.
  • the silica abrasive grains of the plate-like foreign material can be removed by the removal process, but the larger the silica abrasive grains, the larger the absolute value of the surface potential.
  • the silica abrasive grains removed in the present embodiment are not limited to plate-like foreign substances, but also include roughly spherical silica abrasive grains larger than the average grain diameter.
  • a glass blank as a material for a plate-shaped magnetic disk glass substrate having a pair of main surfaces is produced by press molding (press molding process).
  • a glass plate having the same shape as the glass blank may be cut out from the glass plate by forming a glass plate by a well-known float method, redraw method, or fusion method.
  • shape processing is performed on the glass substrate on which the circular hole is formed (shape processing treatment). Thereby, a glass substrate is produced
  • end-face polishing is performed on the shape-processed glass substrate (end-face polishing process). Grinding is performed on the main surface of the glass substrate that has been subjected to end face polishing (grinding treatment). Next, 1st grinding
  • the disk-shaped glass substrate with a circular hole is obtained by forming a circular hole using a drill etc. with respect to a glass blank. Further, chamfering is performed on the end of the glass substrate after the circular hole forming process. The chamfering process is performed using a grinding wheel or the like. By chamfering, a side wall surface of the substrate that extends perpendicularly to the main surface of the glass substrate on the end surface of the glass substrate, and a chamfer surface that is provided between the side wall surface and the main surface and extends at an angle to the side wall surface. Are formed.
  • (C) End face polishing process In the end face polishing process, the inner end face and the outer peripheral side end face of the glass substrate are polished using polishing abrasive grains to perform mirror finish.
  • (D) Grinding process In the grinding process, a grinding process is performed on the main surface of the glass substrate using a grinding apparatus (not shown) provided with a planetary gear mechanism. Specifically, the main surface on both sides of the glass substrate is ground while holding the outer peripheral side end face of the glass substrate made from the glass blank in the holding hole provided in the holding member of the grinding apparatus.
  • the grinding apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and a glass substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate. Then, by moving one or both of the upper surface plate and the lower surface plate and relatively moving the glass substrate and each surface plate, both main surfaces of the glass substrate can be ground.
  • the glass substrate is polished while applying a slurry containing abrasive grains.
  • abrasive grains used for the first polishing for example, cerium oxide abrasive grains or zirconia abrasive grains are used.
  • the polishing apparatus used for the first polishing process similarly to the grinding apparatus, the glass substrate is sandwiched between a pair of upper and lower surface plates. An annular flat polishing pad is attached to the upper surface of the lower surface plate and the bottom surface of the upper surface plate as a whole. Then, by moving either the upper surface plate or the lower surface plate, or both, the glass substrate and each surface plate are relatively moved, thereby polishing both main surfaces of the glass substrate.
  • the glass substrate is subjected to second polishing.
  • the second polishing treatment aims at mirror polishing of the main surface.
  • a polishing apparatus 10 as shown in FIGS. 2A and 2B is used. Specifically, the main surface on both sides of the glass substrate 1 is polished while the outer peripheral side end surface of the glass substrate 1 is held in the hole provided in the carrier 18 of the polishing apparatus 10.
  • the type and particle size of loose abrasive grains are different from those in the first polishing process, and the polishing pad 20 is also different in hardness from the polishing pad in the first polishing process.
  • the slurry used for the second polishing treatment is a slurry containing the silica abrasive grains subjected to the above-described removal treatment.
  • the arithmetic average roughness Ra of the roughness of the main surface can be set to 0.15 nm or less.
  • the root mean square roughness Rq of the micro-waviness, which is a wave having a wavelength of 50 to 200 ⁇ m, on the main surface of the glass substrate can be set to 0.1 nm or less.
  • the surface of the glass substrate is cleaned with an alkaline cleaning liquid to become a final glass substrate.
  • the chemical strengthening process is performed, but the chemical strengthening process may not be performed if necessary.
  • another polishing process may be added, and the polishing process of the two main surfaces may be performed by one polishing process. Moreover, you may change suitably the order of said each process.
  • a cleaning process for cleaning the main surface of the glass substrate is performed as described above.
  • an alkaline cleaning liquid having a weaker cleaning power than the prior art that is, an alkaline cleaning liquid that makes the difference in surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of the glass substrate before and after the cleaning treatment 0.05 nm or less.
  • Ra is the surface roughness specified in JIS B0601. This surface roughness is obtained based on data obtained by measuring a range of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m with a resolution of 512 ⁇ 256 pixels using an atomic force microscope (AFM). Further, the fine waviness with a wavelength of 50 to 200 ⁇ m can be measured by, for example, an optical surface shape measuring device.
  • the cleaning treatment is preferably non-scrub cleaning in which the glass substrate is immersed or brought into contact with the cleaning liquid, from the viewpoint of not scratching the glass substrate.
  • scrub cleaning is performed to remove the plate-like foreign matter by rubbing the glass substrate with a brush or a cleaning pad in order to remove the plate-like foreign matter firmly attached to the glass substrate.
  • this scrub cleaning tends to damage the main surface of the glass substrate.
  • the present invention also provides a magnetic disk substrate having an arithmetic average roughness Ra of 0.15 nm or less, more preferably 0.12 nm or less, and even more preferably 0.10 nm or less, of the surface roughness of the main surface of the substrate. It is suitable for.
  • the surface roughness Ra is set to 0.15 nm or less in the final polishing process, not only the plate-like foreign matter existing in the slurry is likely to stick to the substrate surface, but also a cleaning solution having a strong etching power as described above after the final polishing process.
  • the plate-like foreign matter tends to remain on the glass substrate surface, but this problem can be solved by the manufacturing method of the present embodiment.

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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

　磁気ディスク用基板の製造方法は、一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含む。前記研磨砥粒は、表面に電位を有する。前記研磨処理の前に、前記スラリーを電場中に通過させて、前記研磨砥粒の表面電位に応じた電気泳動を前記研磨砥粒に生じさせることにより、前記研磨砥粒の平均粒径より大きな粒径の研磨砥粒を前記スラリーから除去する除去処理を前記研磨砥粒に施す。

Description

磁気ディスク用基板の製造方法
　本発明は、研磨処理を有する磁気ディスク用基板の製造方法に関する。
　今日、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）記録装置等には、データ記録のためにハードディスク装置が内蔵されている。特に、ノート型パーソナルコンピュータ等の可搬性を前提とした機器に用いられるハードディスク装置では、基板に磁性層が設けられた磁気ディスクが用いられ、磁気ディスクの面上を僅かに浮上させた磁気ヘッド（ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）ヘッド）で磁性層に磁気記録情報が記録され、あるいは読み取られる。この磁気ディスクの基板には、金属基板等に比べて塑性変形をしにくい性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられている。しかも、磁気ヘッドによる磁気記録情報の読み書きを安定して行うために、磁気ディスクのガラス基板の表面凹凸は可能な限り小さくすることが求められる。
　磁気ディスク用ガラス基板の表面凹凸を小さくするために、ガラス基板の研磨処理が行われる。ガラス基板を最終製品とするための精密な研磨に、シリカ（SiO2）砥粒の微細な研磨砥粒を含む研磨剤が用いられる。このような研磨剤は、研磨処理後のガラス基板の表面品質を高めるために、フィルタリングや遠心分離を行なうことで所定のサイズに揃えて研磨剤として用いられる。また、研磨処理時、シリカ砥粒を含むスラリーを循環させながら研磨に用いる場合、研磨に使用したスラリーをフィルタリングしたのち、研磨に再使用する。
　例えば、ガラス基板の主表面のシリカ砥粒を用いた研磨工程の最終研磨工程において、最小捕捉粒子径が１μｍ以下のフィルタを使用してフィルタリングした後の緩衝剤を含む研磨用スラリー（シリカ砥粒を含むスラリー）を用いる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が知られている（特許文献１）。
特開２０１０－０７９９４８号公報
　ところが、上述した研磨処理後のガラス基板の主表面には、研磨処理に用いるスラリー中のシリカ砥粒に由来する板状異物が付着する場合がある。この板状異物のガラス基板への付着は、近年、計測技術の進展によって認識されてきたものである。ガラス基板に付着した板状異物は、磁気ディスクの主表面上に表面凹凸を作るので、極めて浮上距離の短い磁気ヘッドにおいて、安定した磁気記録情報の読み書きが難しくなる不都合がある。また、この板状異物は、最終洗浄処理においても容易に除去することができない。洗浄力の高い洗浄液を用いると、ガラス基板の主表面の平滑な面に凹凸を作り、磁気ディスク用ガラス基板として好ましくない。
　この板状異物は、概略球形状のシリカ砥粒の平均粒径（ｄ５０）よりサイズの大きな異形状の異物であるため、シリカ砥粒の粒子サイズを所定の範囲に揃えるために、研磨処理前に、シリカ砥粒を、フィルタを用いてフィルタリングする場合もある。ここで、平均粒径とは、レーザー回折・散乱法を用いた体積分布に基づいて測定されるメディアン径を示す。しかし、このようなフィルタリングでは、フィルタが容易に目詰まりを起こすため、効率よくシリカ砥粒を作製することができない。しかも、フィルタリング後のシリカ砥粒には、板状異物を十分に除去できず、シリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨処理したガラス基板の主表面には、依然として板状異物が付着する場合もあった。また、遠心分離によって板状異物のような大きなシリカ砥粒を除去しようとしても、板状異物を十分に除去できず、研磨処理したガラス基板の主表面には、依然として板状異物が付着する場合もあった。このため、ガラス基板の研磨処理後の歩留まりが低下する問題がある。このような問題は、ガラス基板に限られず、金属基板（アルミニウム基板）においても同様に生じる。そして、これらの問題は、平均粒径が、１０～６０ｎｍ、より好ましくは１０～３０ｎｍといった非常に微小な粒径の研磨砥粒の場合に特に顕著である。
　そこで、本発明は、基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる磁気ディスク用基板の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、研磨処理前に、目詰まりがし易く、上述の板状異物を十分に除去することができないフィルタや、上述の板状異物を十分に除去することができない遠心分離に替えて、板状異物を除去できる新たな方法を検討した。そこで、本発明者は、シリカ砥粒の表面が負の表面電位を帯びており、サイズの大きい板状異物のシリカ砥粒の表面電位は、サイズの小さい概略球形状のシリカ砥粒の表面電位に比べて、その絶対値が大きいことに注目し、以下の方法を発明した。本発明は、以下の形態を含む。
（形態１）
　磁気ディスク用基板の製造方法であって、
　一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含み、
　前記研磨砥粒は、表面に電位を有し、
　前記研磨処理の前に、前記スラリーを電場中に通過させて、前記研磨砥粒の表面電位に応じた電気泳動を前記研磨砥粒に生じさせることにより、前記研磨砥粒の平均粒径より大きな粒径の研磨砥粒を前記スラリーから除去する除去処理を行う、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。すなわち、前記除去処理は、前記研磨砥粒の平均粒径を有する粒子と該平均粒径よりも粒径が大きな大径粒子とがそれぞれ有する表面電位の差を利用するものである。
（形態２）
　前記研磨砥粒はシリカ砥粒であり、
　前記シリカ砥粒は、水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られたものである、形態１に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態３）
　前記研磨処理前に、前記シリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させる添加剤が前記スラリーに添加され、前記添加剤の添加は、前記除去処理後に行われる、形態２に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態４）
　前記除去処理前の、前記スラリーのアルカリ土類金属イオンの含有率は、２００ｐｐｍ以下である、形態１～３のいずれか1つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態５）
　前記除去処理後の研磨砥粒に解砕処理を施す、形態１～４のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態６）
　前記研磨処理後、前記基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、前記洗浄処理では、前記洗浄処理前後の前記基板の主表面の表面粗さＲａの差を０．０５ｎｍ以下にするアルカリ洗浄液を用いる、形態１～５のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態７）
　前記研磨処理後、基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、
　前記洗浄処理は、前記基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄である、形態１～６のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態８）
　前記除去処理では、前記研磨砥粒のうち最小幅に対する最大幅の比が５以上の形状を有する板状砥粒が除去される、形態１～７のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
（形態９）
　磁気ディスク用基板の製造方法であって、
　一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に表面に電位を有する研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含み、
　前記スラリーは、スラリー原液を電場中に通過させて前記研磨砥粒の表面電位に応じた電気泳動を研磨砥粒に生じさせることにより、研磨砥粒の平均粒径より大きな粒径の研磨砥粒を前記スラリー原液から除去したものである、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
　上述の磁気ディスク用基板の製造方法によれば、研磨処理に用いる研磨砥粒から板状異物を含む平均粒径よりも大きな研磨砥粒を除去するので、基板の主表面に板状異物等の大きな研磨砥粒が付着することはない。このため、基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる。
本実施形態の製造方法で製造される磁気ディスク用ガラス基板の例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施形態のガラス基板の製造方法の研磨処理で用いる研磨装置を説明する図である。 本実施形態の除去処理を行う除去処理装置の模式図である。
　以下、本発明の実施形態に係る磁気ディスク用基板の製造方法について説明する。以下の説明では、ガラス基板を例として用いて説明するが、本実施形態の磁気ディスク用基板の製造方法は、金属基板（アルミニウム基板）にも同様に適用することができる。また、本実施形態では、研磨砥粒に用いる例としてシリカ砥粒を例として用いて説明するが、シリカ砥粒以外に、表面に電位を有する研磨砥粒、例えばセリア砥粒、アルミナ砥粒等を適用することもできる。シリカ、セリア、アルミナの砥粒の中でも、磁気ディスク用基板としてより一層の低粗さを実現できる観点で、シリカ砥粒がより好ましい。
（磁気ディスク用ガラス基板）
　まず、本実施形態で製造される磁気ディスク用ガラス基板について説明する。図１は、本実施形態の製造方法で製造される磁気ディスク用ガラス基板１の例を示す図である。磁気ディスク用ガラス基板１（以降、単にガラス基板１という）は、図１に示されるように、円板形状であって、外周と同心の円形の中心孔がくり抜かれたリング状である。磁気ディスク用ガラス基板の両面の円環状領域に磁性層（記録領域）が形成されることで、磁気ディスクが形成される。
　磁気ディスク用ガラス基板の素板であるガラスブランクは、フロート法やプレス成形により作製される。ガラスブランクは、円形状のガラス板であり、中心孔がくり抜かれる前の形態である。ガラスブランクの材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平面度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
　後述するように、ガラスブランクに形状加工処理、端面研磨処理、研削処理等を施して得られたガラス基板１に最終研磨処理を施してガラス基板１は最終のガラス基板となる。このとき、最終研磨処理では、図２（ａ），（ｂ）に示すような研磨処理装置１０を用いてシリカ砥粒を含むスラリーを用いた研磨処理が行われる。図２（ａ），（ｂ）は、本実施形態のガラス基板の製造方法の研磨処理で用いる研磨装置を説明する図である。
　研磨装置１０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、下定盤１２と、上定盤１４と、インターナルギヤ１６と、キャリア１８と、研磨パッド２０と、太陽ギヤ２２と、インターナルギヤ２４と、を備える。
　研磨装置１０では、上下方向から、下定盤１２と上定盤１４との間にインターナルギヤ１６が挟まれている。インターナルギヤ１６内には、研磨時に複数のキャリア１８が保持される。図２（ｂ）には、５つのキャリア１８が示されている。下定盤１２及び上定盤１４には、研磨パッド２０が平面的に接着されている。
　下定盤１２上の研磨パッド２０にガラス基板１の下側の主表面が当接し、上定盤１４上の研磨パッド２０にガラス基板１の上側の主表面が当接するように、キャリア１８が配置される。このような状態で研磨を行うことにより、リング状に加工されたガラス基板１の両側の主表面を研磨することができる。
　図２（ｂ）に示されるように、各キャリア１８に設けられた円形状の孔に、円環状のガラス基板１が保持される。一方、ガラス基板１は、下定盤１２の上で、外周にギヤ１９を有するキャリア１８に保持される。キャリア１８は、下定盤１２に設けられた太陽ギヤ２２、インターナルギヤ２４と噛合する。
　この構成により、ガラス基板１は、有遊歯車方式で、研磨パッド２０に対して相対的に移動して研磨される。研磨に用いるスラリーはシリカ砥粒を含み、図２（ａ）に示すように上定盤１４に供給され、下定盤１２に流れて外部容器に回収される。
　すなわち、最終研磨処理では、一対の研磨パッド２０でガラス基板１を挟み、研磨パッド２０とガラス基板１の間にシリカ砥粒を含むスラリーを供給して、研磨パッド２０とガラス基板１を相対的に摺動させることにより、ガラス基板１の両主表面が研磨される。
　なお、このような最終研磨処理に用いるスラリーに含まれるシリカ砥粒は、以下説明する除去処理された砥粒である。
　（除去処理）
　図３は、本実施形態の除去処理を行う除去処理装置の模式図である。除去処理装置５０は、一対の対向する電極５２，５４を備える。電極５２，５４には、ＤＣ電圧が印加され、電極５２が負極、電極５４が正極となっている。
　電極５２，５４の隙間には、シリカ砥粒を含んだスラリーの流れる流路５５が設けられている。
　流路５５の下流側の端には、回収管５６及び除去・廃棄管５８が接続されている。回収管５６は、流路５５のうち負極の電極５２の側に設けられ、除去・廃棄管５８は、流路５５のうち負極の電極５４の側に設けられている。
　流路５５を流れるスラリー中のシリカ砥粒は、その表面において電荷を帯び、負の表面電位（ゼータ電位）を持っている。そして、この表面電位は、シリカ砥粒の大きさに依存しており、大きなシリカ砥粒ほど負の表面電位の絶対値は大きい。このため、スラリーが流路５５中を流れる間に、シリカ砥粒の平均粒径を有する粒子とこの平均粒径よりも粒径が大きな大径粒子とがそれぞれ有する表面電位の差を利用して、電気泳動をシリカ砥粒に生じさせる。すなわち、スラリーが流路５５中を流れる間に、電極５２，５４間に形成される電場の作用をシリカ砥粒は受けて、シリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動をシリカ砥粒に生じさせる。サイズの大きなシリカ砥粒は、表面電位の絶対値が大きいので、大きな電気力によって電極５４の側に移動する。一方、表面電位の絶対値が小さい、サイズの小さなシリカ砥粒には小さな電気力しか働かないので、電極５４の側に移動し難い。このため、回収管５６と除去・廃棄管５８を上述したような位置で流路５５と接続することにより、小さなシリカ砥粒と、板状異物を含む大きなシリカ砥粒とを分離することができる。回収管５６に流れ込んだシリカ砥粒を含んだスラリーは研磨処理に用いられ、除去・廃棄管５８に流れ込んだシリカ砥粒を含むスラリーは、研磨処理用のスラリーから除去され、廃棄される。
　すなわち、本実施形態では、シリカ砥粒のうち、平均粒径を有する粒子とこの平均粒径よりも粒径が大きな大径粒子とがそれぞれ有する表面電位の差を利用して、スラリーを電場中に通過させてシリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動をシリカ砥粒に生じさせることにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径のシリカ砥粒をスラリーから除去する除去処理が行われる。この表面電位の差は、大きなシリカ砥粒の粒径が平均粒径の２倍以上であるとより顕著になり、５倍以上であるとさらに顕著になる。
　本実施形態で用いるＤＣ電圧や流路５５に流すスラリーの流速やスラリーの粘度、及びスラリー中のシリカ砥粒の濃度等の処理条件は、特に制限されず、シリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動をシリカ砥粒に効率よく生じさせ、これにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径のシリカ砥粒をスラリーから除去することができる限りにおいて、適宜設定されるとよい。少なくとも、シリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動によってシリカ砥粒が移動可能なように、流路５５を流れるスラリーの流れは層流であることが必要である。
　このような除去処理の施されたシリカ砥粒の平均粒径（ｄ５０）は、例えば１０～６０ｎｍであり、より好ましくは１０～３０ｎｍであり、除去処理により除去される板状異物、または平均粒径よりも粒径が大きな粗大粒子であるシリカ砥粒の大きさは例えば１３０～２４０ｎｍである。シリカ砥粒の粒径及び板状異物のシリカ砥粒の大きさは、例えばシリカ砥粒を２次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に矩形枠を傾けて矩形枠がシリカ砥粒の像に外接するように、矩形枠がシリカ砥粒の像を囲んだときの矩形枠の長辺の最大長さをいう。また、シリカ砥粒を３次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に直方体枠を傾けて直方体枠がシリカ砥粒の像に外接するように、直方体枠がシリカ砥粒の像を囲んだときの直方体枠の長辺の最大長さをいう。
　本実施形態に用いるシリカ砥粒は、どのような製造方法によって作製されたものでもよく、例えば、オルトケイ酸テトラメチルやオルトケイ酸テトラエチルをゾルゲル法で得てもよいが、水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られるものであることが好ましい。このようなシリカ砥粒は、コストをかけることなく容易に多量のシリカ砥粒を作製することができる。水ガラスは、ケイ砂を材料として得られる。具体的には、ケイ砂と炭酸ナトリウムとを混合して熔融することでケイ酸ナトリウムを生成し、熔融物を冷却後、水に溶解させることで水ガラスを得ることができる。このように水ガラスは、アルミニウム等の不純物が多くケイ砂を原料とするので、水ガラスにはアルミニウム等の不純物が多く含まれる。この不純物の１つであるアルミニウムを多く含むと、上述の板状異物を作り易い。しかし、このように板状異物のシリカ砥粒をつくり易い水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られるシリカ砥粒であっても、上述した除去処理により、板状異物のシリカ砥粒を十分に除去することができる。
　また、研磨レートの向上及び研磨処理後のガラス基板の表面凹凸を小さくするために、研磨処理前にスラリーに添加剤、例えば、Ｋ2ＳＯ4，Ｎａ2ＳＯ4などのような硫酸化合物、Ｋ3ＰＯ4，Ｎａ3ＰＯ4などのような燐酸化合物、ＮａＮＯ3などのような硝酸化合物、が添加される。この添加剤は、スラリー中のシリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させるものでもある。したがって、この添加剤の添加は、上述した除去処理後に行われることが好ましい。シリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させると、シリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動をシリカ砥粒に十分に生じさせることが難しくなり、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径のシリカ砥粒（板状異物）をスラリーから十分に除去することができなくなる。
　　また、本実施形態における除去処理前の、スラリー中のアルカリ土類金属イオンの含有率は、２００ｐｐｍ以下であることが好ましい。アルカリ土類金属イオンの含有率が２００ｐｐｍを超えると、シリカ砥粒の表面電位が低減し、上述の除去処理では、十分な除去効果が得られ難い。このようなアルカリ土類金属イオンの含有率は、水ガラス等のシリカ砥粒の作製時点で調整されることが好ましい。
　また、除去処理では、シリカ砥粒のうち最小幅に対する最大幅の比が５以上の形状を有する板状砥粒が除去されることが好ましい。このような板状異物であるシリカ砥粒は、ガラス基板の主表面に付着すると、洗浄処理等で除去することは極めて難しくなる。このため、研磨処理を行う前のシリカ砥粒に対して、上述の除去処理を施すことが好ましい。シリカ砥粒の最小幅及び最大幅は、例えばシリカ砥粒を２次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に矩形枠を傾けながら矩形枠がシリカ砥粒の像に外接するように矩形枠がシリカ砥粒の像を囲んだとき、この矩形枠の短辺の最小長さ、長辺の最大長さをいう。また、シリカ砥粒を３次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に直方体枠を傾けながら直方体枠がシリカ砥粒の像に外接するように直方体枠でシリカ砥粒の像を囲んだとき、この直方体枠の短辺の最小長さ及び長辺の最大長さをいう。なお板状異物の場合、最小幅は実質的に板状異物の厚みに該当する。
　また、除去処理後のシリカ砥粒に解砕処理を施すことが好ましい。解砕処理は、例えばシリカ砥粒に超音波振動を与える処理を含む。除去処理によりシリカ砥粒に電気泳動を生じさせて、所望の粒径のシリカ砥粒を集めるため、シリカ砥粒が凝集する場合もある。このため、除去処理後、回収されたシリカ砥粒に対して例えば超音波振動を与えて、シリカ砥粒の凝集体を解砕することが好ましい。シリカ砥粒の凝集体が生成されると、研磨処理中この凝集体がガラス基板の主表面に傷をつくり易い。
　このように、本実施形態では、研磨処理の前に、スラリーを電場中に通過させて、シリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動をシリカ砥粒に生じさせる。これにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径のシリカ砥粒をスラリーから除去する。このため、シリカ砥粒の平均粒径より大きな板状異物であるシリカ砥粒をスラリーから除去することができる。したがって、スラリーを用いてガラス基板を研磨処理しても、研磨処理後のガラス基板の主表面には板状異物等の大きなシリカ砥粒が付着しない。したがって、本実施形態では、ガラス基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる。
　また、研磨処理に用いるスラリーは、スラリー原液を電場中に通過させてシリカ砥粒の表面電位に応じた電気泳動を研磨砥粒に生じさせることにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径のシリカ砥粒をスラリー原液から除去したものとすることもできる。この場合においても、スラリーを用いてガラス基板を研磨処理しても、研磨処理後のガラス基板の主表面には板状異物等の大きなシリカ砥粒が付着しない。したがって、本実施形態では、ガラス基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる。
　なお、上記説明では、除去処理により板状異物のシリカ砥粒が除去できることを説明したが、大きなシリカ砥粒程、表面電位の絶対値は大きくなる。このため、本実施形態で除去されるシリカ砥粒は、板状異物に限定されず、平均粒径より大きな概略球形状のシリカ砥粒も含まれる。
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
　次に、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を説明する。先ず、一対の主表面を有する板状の磁気ディスク用ガラス基板の素材となるガラスブランクをプレス成形により作製する（プレス成形処理）。なお、ガラスブランクをプレス成形で作製する他に、周知のフロート法、リドロー法、あるいはフュージョン法でガラス板を形成し、ガラス板から上記ガラスブランクと同じ形状のガラスブランクを切り出してもよい。次に、作製されたガラスブランクの中心部分に円孔を形成し、円孔を形成したガラス基板に対して形状加工を行う（形状加工処理）。これにより、ガラス基板が生成される。次に、形状加工されたガラス基板に対して端面研磨を行う（端面研磨処理）。端面研磨の行われたガラス基板の主表面に研削を行う（研削処理）。次に、ガラス基板の主表面に第１研磨を行う（第１研磨処理）。次に、必要に応じてガラス基板に対して化学強化を行う（化学強化処理）。次に、化学強化されたガラス基板に対して第２研磨を行う（第２研磨処理）。その後、第２研磨処理後のガラス基板に対して洗浄を行う。以上の処理を経て、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
　（ａ）プレス成形処理
　熔融ガラス流の先端部を切断器により切断し、切断された熔融ガラス塊を一対の金型のプレス成形面の間に挟みこみ、プレスしてガラスブランクを成形する。所定時間プレスを行った後、金型を開いてガラスブランクが取り出される。
　（ｂ）形状加工処理
　ガラスブランクに対してドリル等を用いて円孔を形成することにより円形状の孔があいたディスク状のガラス基板が得られる。さらに、円孔形成処理後のガラス基板の端部に対する面取り加工を行う。面取り加工は、研削砥石等を用いて行なわれる。面取り加工により、ガラス基板の端面に、ガラス基板の主表面に対して垂直に延びる基板の側壁面と、この側壁面と主表面の間に設けられ、側壁面に対して傾斜して延びる面取り面とを有する端面が形成される。
　（ｃ）端面研磨処理
　端面研磨処理では、ガラス基板の内側端面及び外周側端面に対して、研磨砥粒を用いて研磨をし、鏡面仕上げを行う。
　（ｄ）研削処理
　研削処理では、遊星歯車機構を備えた図示しない研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削処理を行う。具体的には、ガラスブランクから作製されたガラス基板の外周側端面を、研削装置の保持部材に設けられた保持孔内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研削を行う。研削装置は、上下一対の定盤（上定盤および下定盤）を有しており、上定盤および下定盤の間にガラス基板が狭持される。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させ、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス基板の両主表面を研削することができる。
　（ｅ）第１研磨処理
　次に、研削のガラス基板の主表面に第１研磨が施される。具体的には、ガラス基板の外周側端面を、図示しない研磨装置の研磨用キャリアに設けられた孔内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研磨が行われる。第１研磨は、研削処理後の主表面に残留したキズや歪みの除去、あるいは微小な表面凹凸（マイクロウェービネス、粗さ）の調整を目的とする。
　第１研磨処理では、研磨砥粒を含むスラリーを与えながらガラス基板が研磨される。第１研磨に用いる研磨砥粒として、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒などが用いられる。第1研磨処理に用いる研磨装置も、研削装置と同様に、上下一対の定盤の間にガラス基板が狭持される。下定盤の上面及び上定盤の底面には、全体として円環形状の平板の研磨パッドが取り付けられている。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることにより、ガラス基板の両主表面を研磨する。
　（ｆ）化学強化処理
　ガラス基板を化学強化する場合、化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合熔融液等を用い、ガラス基板を化学強化液中に浸漬する。
　（ｇ）第２研磨（最終研磨）処理
　次に、ガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨処理は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨処理では、図２（ａ），（ｂ）に示すような研磨装置１０が用いられる。具体的には、ガラス基板１の外周側端面を、研磨装置１０のキャリア１８に設けられた孔内に保持させながら、ガラス基板１の両側の主表面の研磨が行われる。第２研磨処理では、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが第１研磨処理と異なり、また、研磨パッド２０も、第1研磨処理の研磨パッドと、硬度の点で異なる。第２研磨処理に用いるスラリーは、上述した除去処理の施されたシリカ砥粒を含むスラリーである。第２研磨処理を実施することで、主表面の粗さの算術平均粗さＲａを０．１５ｎｍ以下とすることができる。さらに、ガラス基板の主表面の波長５０～２００μｍのうねりである微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．１ｎｍ以下とすることができる。
　この後、ガラス基板は、アルカリ洗浄液を用いてガラス基板の表面が洗浄され、最終ガラス基板となる。
　本実施形態では、化学強化処理を行なうが、必要に応じて化学強化処理は行なわなくてもよい。第１研磨処理及び第２研磨処理の他にさらに別の研磨処理を加えてもよく、２つの主表面の研磨処理を１つの研磨処理で済ませてもよい。また、上記各処理の順番は、適宜変更してもよい。
　第２研磨処理後、上述したように、ガラス基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行う。このとき、洗浄処理では、洗浄処理前後のガラス基板の表面粗さＲａの差が０．０５ｎｍ以下にするアルカリ洗浄液を用いることが好ましい。ガラス基板に付着する板状異物は、除去し難いため、従来、洗浄力の高いアルカリ洗浄液を従来用いていた。このため、洗浄力の強いアルカリ洗浄液は、板状異物のないガラス基板の主表面に作用して主表面を荒らし易い。しかし、本実施形態では、上述した除去処理を施したシリカ砥粒を用いて研磨処理を行うので、ガラス基板には板状異物は付着しない。このため、本実施形態では、従来に比べて洗浄力の弱いアルカリ洗浄液、すなわち、洗浄処理前後のガラス基板の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）の差を０．０５ｎｍ以下にするアルカリ洗浄液を用いることができる。なお、Ｒａは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に規定される表面粗さである。この表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を５１２×２５６ピクセルの解像度で測定したデータに基づいて得られるものである。また、波長５０～２００μｍの微小うねりは、例えば光学式表面形状測定装置で測定することができる。
　また、洗浄処理は、ガラス基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄であることが、ガラス基板に傷を作らない点で好ましい。従来の洗浄処理では、ガラス基板に強固に付着した板状異物を除去するために、ブラシや洗浄パッドでガラス基板を擦って、板状異物を除去するスクラブ洗浄を行なっていた。しかし、このスクラブ洗浄では、ガラス基板の主表面に傷を付け易い。本実施形態では、上述した除去処理を施したシリカ砥粒を含んだスラリーを用いて研磨するので、ガラス基板には板状異物が付着しない。このため、従来のようにスクラブ洗浄をしなくてもよい。本実施形態では、ガラス基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄をすることにより、不要な傷をガラス基板の主表面に付けることがなくなる。
また、本発明は、基板の主表面の表面粗のうち算術平均粗さＲａが０．１５ｎｍ以下、より好ましくは０．１２ｎｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｎｍ以下の磁気ディスク用基板を製造するために好適である。
特に、最終研磨処理で表面粗さＲａを０．１５ｎｍ以下とする場合、スラリー中に存在する板状異物が基板表面に張り付きやすくなるばかりか、最終研磨処理後には前述のとおりエッチング力の強い洗浄液が使用できないため、板状異物がガラス基板表面に残留しやすいという問題があるが、この問題は、本実施形態の製造方法によって解決することができる。
　以上、本発明の磁気ディスク用基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
１　ガラス基板
１０　研磨装置
１２　下定盤
１４　上定盤
１６　インターナルギヤ
１８　キャリア
２０　研磨パッド
１９　ギヤ
２２　太陽ギヤ
２４　インターナルギヤ
５０　除去処理装置
５２，５４　電極
５５　流路
５６　回収管
５８　除去・廃棄管

Claims (9)

  1. 　磁気ディスク用基板の製造方法であって、
    　一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含み、
    　前記研磨砥粒は、表面に電位を有し、
    　前記研磨処理の前に、前記スラリーを電場中に通過させて前記研磨砥粒の表面電位に応じた電気泳動を前記研磨砥粒に生じさせることにより、前記研磨砥粒の平均粒径より大きな粒径の研磨砥粒を前記スラリーから除去する除去処理を行う、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
  2. 　前記研磨砥粒はシリカ砥粒であり、
    　前記シリカ砥粒は、水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られたものである、請求項１に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  3. 　前記研磨処理前に、前記研磨砥粒の表面電位の絶対値を減少させる添加剤が前記スラリーに添加され、前記添加剤の添加は、前記除去処理後に行われる、請求項１または２に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  4. 　前記除去処理前の、前記スラリーのアルカリ土類金属イオンの含有率は、２００ｐｐｍ以下である、請求項１～３のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  5. 　前記除去処理後の研磨砥粒に解砕処理を施す、請求項１～４のいずれか１項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  6. 　前記研磨処理後、前記基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、前記洗浄処理では、前記洗浄処理前後の前記基板の主表面の表面粗さＲａの差を０．０５ｎｍ以下にするアルカリ洗浄液を用いる、請求項１～５のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  7. 　前記研磨処理後、前記基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、
    　前記洗浄処理は、前記基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄である、請求項１～６のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  8. 　前記除去処理では、前記研磨砥粒のうち最小幅に対する最大幅の比が５以上の形状を有する板状砥粒が除去される、請求項１～７のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
  9. 　磁気ディスク用基板の製造方法であって、
    　一対の研磨パッドで基板を挟み、前記研磨パッドと前記基板の間に表面に電位を有する研磨砥粒を含むスラリーを供給して、前記研磨パッドと前記基板を相対的に摺動させることにより、前記基板の両主表面を研磨する研磨処理を含み、
    　前記スラリーは、スラリー原液を電場中に通過させて前記研磨砥粒の表面電位に応じた電気泳動を研磨砥粒に生じさせることにより、研磨砥粒の平均粒径より大きな粒径の研磨砥粒を前記スラリー原液から除去したものである、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005334865A (ja) * 2004-01-19 2005-12-08 Hiroshima Univ 固体微粒子分級装置及びこれを利用した固体微粒子分級方法
JP2010079948A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Hoya Glass Disk Thailand Ltd 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2010260121A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Kao Corp 研磨材スラリーの製造方法
JP2011173958A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Tokyo Electron Ltd スラリー製造方法、スラリー、研磨方法及び研磨装置
JP2013170119A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Asahi Glass Co Ltd シリカ溶液調製方法、該シリカ溶液調製方法により調製されたシリカ溶液を含有する研磨液、及び該研磨液を用いた磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2014117670A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Hitachi Chemical Co Ltd 分級装置、分級方法及び分級粒子の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005334865A (ja) * 2004-01-19 2005-12-08 Hiroshima Univ 固体微粒子分級装置及びこれを利用した固体微粒子分級方法
JP2010079948A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Hoya Glass Disk Thailand Ltd 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2010260121A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Kao Corp 研磨材スラリーの製造方法
JP2011173958A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Tokyo Electron Ltd スラリー製造方法、スラリー、研磨方法及び研磨装置
JP2013170119A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Asahi Glass Co Ltd シリカ溶液調製方法、該シリカ溶液調製方法により調製されたシリカ溶液を含有する研磨液、及び該研磨液を用いた磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2014117670A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Hitachi Chemical Co Ltd 分級装置、分級方法及び分級粒子の製造方法

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