(57)【要約】磁気ディスク用ガラス基板の主表面の研磨のために従来から研磨剤として使用されてきた酸化セリウムと同等の研磨性能を備えた代替の研磨剤を使用した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法を提供する。研磨液を用いて磁気ディスク用ガラス基板の主表面を研磨するときに、研磨液として、粒状のジルコニアからなる研磨剤と、リン酸塩および／またはスルホン酸塩を含む第１添加剤と、再凝集防止剤を含む第２添加剤と、を含むものを使用する。
2012090510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨液を用いてガラス素材の主表面を研磨する工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨液は、
粒状のジルコニアからなる研磨剤と、リン酸塩、スルホン酸塩、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種を含む第１添加剤と、再凝集防止剤を含む第２添加剤と、を含むことを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記ジルコニアの平均粒子径（Ｄ５０）は０．２〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記研磨液は、
前記研磨剤を５〜２０重量％、前記第１添加剤を０．０１〜５重量％、前記第２添加剤を０．０１〜５重量％、含むことを特徴とする、
請求項１または２に記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記再凝集防止剤は、セルロース、カルボキシメチルセルロース、マルトース、及び、フルクトースからなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記研磨液は、更に、前記ジルコニアよりも粒径が小さい粒状の二酸化珪素および／または二酸化チタンを含む第３添加剤を含むことを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記二酸化珪素および／または二酸化チタンの平均粒子径（Ｄ５０）は１０〜１００ｎｍであることを特徴とする、
請求項５に記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記研磨液は、前記第３添加剤を０．１〜２０重量％含むことを特徴とする請求項５または６に記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記研磨液のｐＨは６〜１２であることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
磁気ディスク用ガラス基板は、酸化物基準に換算し、モル％表示で、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で１２〜３５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、
ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、
有する組成からなるアルミノシリケートガラスであることを特徴とする、
請求項１〜８のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかの磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、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(ＨＤＤ：Hard Disk Drive)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、ガラス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として、金属基板（アルミニウム基板）等に比べて塑性変形し難い性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられる。【０００３】
また、ハードディスク装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。例えば、磁性層における磁化方向を基板の面に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式を用いて、磁気記録情報エリアの微細化が行われている。これにより、１枚のディスク基板における記憶容量を増大させることができる。さらに、記憶容量の一層の増大化のために、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くすることにより、情報の記録再生の精度をより高める（Ｓ／Ｎ比を向上させる）ことも行われている。このような磁気ディスクの基板においては、磁性層の磁化方向が基板面に対して略垂直方向に向くように、磁性層が平らに形成される。このために、磁気ディスクの基板の表面凹凸は可能な限り小さく作製されている。【０００４】
磁気ディスク用ガラス基板を作製する工程には、プレス成形後に平板状となった板状ガラス素材の主表面に対して固定砥粒による研削を行う研削工程と、この研削工程によって主表面に残留したキズ、歪みの除去を目的として主表面の研磨工程が含まれる。
従来、上記主表面の研磨工程においては、研磨剤として酸化セリウム（二酸化セリウム）砥粒を用いる方法が知られている（特許文献１）。研磨剤として酸化セリウム砥粒を用いる方法によれば、磁気ディスク用ガラス基板の主表面に残留したキズや歪みを高い研磨レートで除去でき、磁気ディスク用ガラス基板に必要とされる主表面の表面凹凸を効率良く達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、希土類であるセリウムを安定的に調達することが困難となってきており、それに伴ってセリウムの価格が高騰していることから、磁気ディスク用ガラス基板の製造においても、酸化セリウムに代わる研磨剤の開発が要請されている。
ガラス工業製品の研磨剤としてはジルコニア（二酸化ジルコニウム）が一般によく知られており、酸化セリウムの代替品としてジルコニアを使用することが考えられるところであるが、ジルコニアを磁気ディスク用ガラス基板作製用の研磨剤としてそのまま使用するには困難である。すなわち、ジルコニアのみからなる遊離砥粒を含むスラリー（研磨液）を使用して磁気ディスク用ガラス基板を作製すると、ガラス基板の主表面の研磨レート、主表面の表面凹凸の精度、主表面のスクラッチの発生有無、生産安定性（バッチごとの研磨レートの低下代）等の研磨性能において酸化セリウムを使用した場合よりも劣り、ジルコニアのみを含む研磨剤のままでは酸化セリウムに代替することができない。【０００７】
そこで、本発明は、磁気ディスク用ガラス基板を作製すべく、ガラス素材の主表面の研磨のために従来から研磨剤として使用されてきた酸化セリウムと同等の研磨性能を備えた代替の研磨剤を使用した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に対して発明者らが鋭意研究した結果、研磨剤としてのジルコニアに対して所定の添加剤を付加した研磨液を用いることで、従来から研磨剤として使用されてきた酸化セリウムと同等の研磨性能を達成できることを見出した。
より具体的には、本発明は、研磨液を用いてガラス素材の主表面を研磨する工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨液は、粒状のジルコニアからなる研磨剤と、リン酸塩、スルホン酸塩、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種を含む第１添加剤と、再凝集防止剤を含む第２添加剤と、を含むことを特徴とする。【０００９】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記ジルコニアの平均粒子径（Ｄ５０）は０．２〜１０μｍであることが好ましい。【００１０】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記研磨液は、前記研磨剤を５〜２０重量％、前記第１添加剤を０．０１〜５重量％、前記第２添加剤を０．０１〜５重量％、含むことが好ましい。【００１１】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記再凝集防止剤は、セルロース、カルボキシメチルセルロース、マルトース、及び、フルクトースからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。【００１２】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記研磨液は、更に、粒径が前記ジルコニアよりも小さい粒状の二酸化珪素および／または二酸化チタンを含む第３添加剤を含むことが好ましい。【００１３】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記二酸化珪素および／または二酸化チタンの平均粒子径（Ｄ５０）は１０〜１００ｎｍであることが好ましい。【００１４】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記研磨液は、前記第３添加剤を０．１〜２０重量％含むことが好ましい。【００１５】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、前記研磨液のｐＨは６〜１２であることが好ましい。【００１６】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、磁気ディスク用ガラス基板は、酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で１２〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなるアルミノシリケートガラスであることが好ましい。【００１７】
本発明の磁気ディスクの製造方法は、上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法によれば、磁気ディスク用ガラス基板を作製すべくガラス素材の主表面の研磨において、研磨剤としてのジルコニアに対して所定の添加剤を付加した研磨液を用いることにより、従来から研磨剤として使用されてきた酸化セリウムと同等の研磨性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１研磨工程で使用される研磨装置（両面研磨装置）の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について詳細に説明する。
【００２１】
［磁気ディスク用ガラス基板］
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板の材料として、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、また主表面の平坦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。
【００２２】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の組成を限定するものではないが、本実施形態のガラス基板は好ましくは、酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で１２〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなるアルミノシリケートガラスである。
【００２３】
本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板は、円環状の薄板のガラス基板である。磁気ディスク用ガラス基板のサイズは問わないが、例えば、公称直径２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板として好適である。
【００２４】
［磁気ディスク用ガラス基板の製造方法］
以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について、工程毎に説明する。ただし、各工程の順番は適宜入れ替えてもよい。
【００２５】
（１）板状ガラスの成形およびラッピング工程
例えばフロート法による板状ガラスの成形工程では先ず、錫などの溶融金属の満たされた浴槽内に、例えば上述した組成の溶融ガラスを連続的に流し入れることで板状ガラスを得る。溶融ガラスは厳密な温度操作が施された浴槽内で進行方向に沿って流れ、最終的に所望の厚さ、幅に調整された板状ガラスが形成される。この板状ガラスから、磁気ディスク用ガラス基板の元となる所定形状の板状ガラス素材が切り出される。浴槽内の溶融錫の表面は水平であるために、フロート法により得られる板状ガラス素材は、その表面の平坦度が十分に高いものとなる。
また、例えばプレス成形法よる板状ガラスの成形工程では、受けゴブ形成型である下型上に、溶融ガラスからなるガラスゴブが供給され、下型と対向ゴブ形成型である上型を使用してガラスゴブがプレス成形される。より具体的には、下型上に溶融ガラスからなるガラスゴブを供給した後に上型用胴型の下面と下型用胴型の上面を当接させ、上型と上型用胴型との摺動面および下型と下型用胴型との摺動面を超えて外側に肉薄板状ガラス成形空間を形成し、さらに上型を下降してプレス成形を行い、プレス成形直後に上型を上昇する。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の元となる板状ガラス素材が成形される。
なお、板状ガラス素材は、上述した方法に限らず、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法などの公知の製造方法を用いて製造することができる。
【００２６】
次に、所定形状に切り出された板状ガラス素材の両主表面に対して、必要に応じて、アルミナ系遊離砥粒を用いたラッピング加工を行う。具体的には、板状ガラス素材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（スラリー）を板状ガラス素材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う。なお、フロート法で板状ガラス素材を成形した場合には、成形後の主表面の粗さの精度が高いため、このラッピング加工を省略してもよい。
以下の工程については、プレス法で作成された円板状ガラス素材の場合について記載する。
【００２７】
（２）コアリング工程
円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、円板状ガラス素材の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とする。
【００２８】
（３）チャンファリング工程
コアリング工程の後、端部（外周端面及び内周端面）に面取り面を形成するチャンファリング工程が行われる。チャンファリング工程では、コアリング工程によって円筒状に加工された積層体の外周面および内周面に対して、例えば、ダイヤモンド砥粒を用いたメタルボンド砥石等によって面取りが施される。
【００２９】
（４）端面研磨工程（機械加工工程）
次に、円環状板状ガラス素材の端面研磨（エッジポリッシング）が行われる。
端面研磨では、円環状板状ガラス素材の内周端面及び外周端面をブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。このとき、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含むスラリーが用いられる。端面研磨を行うことにより、円環状板状ガラス素材の端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいはキズ等の損傷の除去を行うことにより、サーマルアスペリティの発生の防止や、ナトリウムやカリウム等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができる。
【００３０】
（５）固定砥粒による研削工程
固定砥粒による研削工程では、両面研削装置を用いて円環状板状ガラス素材の主表面に対して研削加工を行う。研削による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。両面研削装置は、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円環状板状ガラス素材が狭持される。そして、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、円環状板状ガラス素材と各定盤とを相対的に移動させることで、この円環状板状ガラス素材の両主表面を研削することができる。
【００３１】
（６）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、研削された円環状板状ガラス素材の主表面に第１研磨が施される。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜５０μｍ程度である。第１研磨は、固定砥粒による研削により主表面に残留したキズ、歪みの除去、うねり、微小うねりの調整を目的とする。
［研磨装置］
第１研磨工程で使用される研磨装置について、図１を参照して説明する。図１は、第１研磨工程で使用される研磨装置（両面研磨装置）の概略断面図である。なお、この研磨装置と同様の構成は、上述した研削工程に使用される研削装置においても適用できる。
【００３２】
図１に示すように、研磨装置は、上下一対の定盤、すなわち上定盤４０および下定盤５０を有している。上定盤４０および下定盤５０の間に板状ガラス素材Ｇが狭持され、上定盤４０または下定盤５０のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、板状ガラス素材Ｇと各定盤とを相対的に移動させることで、この板状ガラス素材Ｇの両主表面を研磨することができる。
【００３３】
図１を参照して研磨装置の構成をさらに具体的に説明する。
研磨装置において、下定盤５０の上面および上定盤４０の底面には、全体として円環形状の平板の研磨パッド１０が取り付けられている。太陽歯車６１、外縁に設けられた内歯車６２および円板状のキャリア３０は全体として、中心軸ＣＴＲを中心とする遊星歯車機構を構成する。円板状のキャリア３０は、内周側で太陽歯車６１に噛合し、かつ外周側で内歯車６２に噛合するともに、板状ガラス素材Ｇ（ワーク）を１または複数を収容し保持する。下定盤５０上では、キャリア３０が遊星歯車として自転しながら公転し、板状ガラス素材Ｇと下定盤５０とが相対的に移動させられる。例えば、太陽歯車６１がＣＣＷ（反時計回り）の方向に回転すれば、キャリア３０はＣＷ（時計回り）の方向に回転し、内歯車６２はＣＣＷの方向に回転する。その結果、研磨パッド１０と板状ガラス素材Ｇの間に相対運動が生じる。同様にして、板状ガラス素材Ｇと上定盤４０とを相対的に移動させてよい。
【００３４】
上記相対運動の動作中には、上定盤４０が板状ガラス素材Ｇに対して（つまり、鉛直方向に）所定の荷重で押圧され、板状ガラス素材Ｇに対して研磨パッド１０が押圧される。また、図示しないポンプによって研磨液（スラリー）が、研磨液供給タンク７１から１または複数の配管７２を経由して板状ガラス素材Ｇと研磨パッド１０の間に供給される。この研磨液に含まれる研磨剤によって板状ガラス素材Ｇの主表面が研磨される。ここで、板状ガラス素材Ｇの研磨に使用された研磨液は上下定盤から排出され、図示しないリターン配管によって研磨液供給タンク７１へ戻されて再使用されるのが好ましい。
なお、この研磨装置では、板状ガラス素材Ｇに対する所望の研磨負荷を設定する目的で、板状ガラス素材Ｇに与えられる上定盤４０の荷重が調整されることが好ましい。
【００３５】
［研磨液］
次に、本実施形態の研磨装置で使用される研磨液について説明する。
本実施形態の研磨液は、以下の成分を含むことを特徴としている。
（Ａ）粒状のジルコニア（二酸化ジルコニウム；ＺｒＯ２の微粒子）からなる研磨剤
（Ｂ）リン酸塩、スルホン酸塩、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種を含む第１添加剤
（Ｃ）再凝集防止剤を含む第２添加剤
また、研磨剤の分散性を向上させる目的で、上記研磨液は、更に、（Ｄ）粒径が前記ジルコニアよりも小さい粒状の二酸化珪素および／または二酸化チタンを含む第３添加剤、を含むことが好ましい。
【００３６】
上記研磨剤および第１〜第３添加剤を、水あるいはアルカリ性溶液などの液体中に混濁させて研磨液（スラリー）を生成する。
ここで、本工程の研磨液としてジルコニアを遊離砥粒として用いるのは、従来から使用されてきた研磨剤である酸化セリウムに代替することを目的としているが、ジルコニアのみからなる遊離砥粒を含む研磨液を使用して磁気ディスク用ガラス基板を研磨すると、ガラス基板の主表面の研磨レート、主表面の表面凹凸の精度、主表面のスクラッチの発生有無、生産安定性（バッチごとの研磨レートの低下代）等の研磨性能において酸化セリウムを使用した場合よりも劣る。
【００３７】
これは、ジルコニアのみを研磨液に混濁させた場合、研磨中あるいは研磨液供給タンク内においてジルコニアの粒子がハードケーキ化（一度分散させた研磨剤中の砥粒が強固に結合し、再度分散が難しくなる）しやすいためである。このハードケーキ化が生ずると、当初の粒度分布がシャープな状態から、時間とともに、粒度分布がブロードな状態へ変化する。これにより、研磨に寄与する砥粒の数が少なくなり（粗大粒子ばかりが研磨に寄与し、小さい研磨粒子が研磨に効率良く寄与できない）、研磨レートが低下するとともに、基板品質が悪化する。
【００３８】
一方、ハードケーキの発生は、研磨対象である板状ガラス素材の主表面におけるスクラッチの発生の観点からも好ましくない。例えば、図１の研磨装置では、研磨パッド１０がワークである板状ガラス素材Ｇに対して所定の荷重が設定されている場合、粒径全体で比較的緩やかな特性の粒度分布（粒度分布がブロードな状態）になると、ワークに接触して実質的に研磨効果を発揮する砥粒の数が低下するため、ワークの主表面に対する粒子１個当たりの負荷が高くなって主表面にスクラッチが生じやすくなる。
また、研磨液を使用後に研磨液供給タンクに循環させて使用する場合には、ハードケーキ化したジルコニアの粒子が例えばタンクの底に沈降して実質的に（つまり、研磨に使用される）ジルコニアの研磨液内の濃度が低下し、研磨加工速度が低下する。さらに、いったんタンクの底でハードケーキ化したジルコニアの塊の一部がタンク内で脱離することがあり、この脱離したハードケーキが配管を経由して板状ガラス素材の加工に使用されるため、板状ガラス素材の主表面にスクラッチが生じやすくなる。
【００３９】
要するに、ジルコニアの粒子のハードケーキ化によって、研磨レートおよび主表面の表面凹凸の精度が劣化し、主表面のスクラッチが生じやすくなる。そこで、本実施形態の研磨液には、ハードケーキ化しやすいジルコニアの粒子を十分に分散させ、かつ再凝縮を防止する目的で上記第１〜第３添加剤が混入されている。
なお、ガラス素材に対する研磨剤の研磨能力等の観点から、研磨液に例えば水酸化カリウムや水酸化ナトリウムを添加することによりアルカリ性溶液（ｐＨで６〜１２程度）とすることが好ましい。
【００４０】
以下、本実施形態の研磨液に含まれる研磨剤および第１〜第３添加剤について、さらに説明する。
（Ａ）研磨剤
研磨液には、粒状のジルコニアからなる研磨剤が５〜２０重量％含まれることが好ましい。
研磨剤（研磨砥粒）としてのジルコニアの平均粒子径（Ｄ５０）は、充分な研磨レート（例えば０．５μｍ／分）を有し、かつ、板状ガラス素材Ｇの表面凹凸について、集光ランプの検査でキズが確認されず、うねり（Ｗａｖｉｎｅｓｓ）が１ｎｍ以下、微小うねり（Ｍｉｃｒｏ  Ｗａｖｉｎｅｓｓ）が２ｎｍ以下となる研磨能力を確保する観点から、好ましくは０．２〜１０μｍ、より好ましくは０．５〜２μｍ、さらに好ましくは０．８〜１．４μｍである。ここで平均粒子径（Ｄ５０）とは、粒度分布における粉体の集団の全体積を１００％として累積体積頻度を求めたとき、その累積体積頻度が５０％となる点の粒径である。
ジルコニアの粒子径の標準偏差(ＳＤ)は、１μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．２μｍ以下である。
【００４１】
なお、うねり（Ｗａｖｉｎｅｓｓ）は、例えば、ＫＬＡ―ＴＥＮＣＯＲ社製Ｏｐｔｉｆｌａｔにより計測することができ、微小うねり（Ｍｉｃｒｏ  Ｗａｖｉｎｅｓｓ）は例えばポリテック社製Ｔｈｏｔにより計測することができる。
【００４２】
（Ｂ）第１添加剤
研磨液には、リン酸塩、スルホン酸塩、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも１種を含む第１添加剤が０．０１〜５重量％含まれることが好ましい。
この第１添加剤は、粒状のジルコニアの分散剤として機能する。つまり、第１添加剤は、ジルコニアの砥粒表面を化学的にコーティングし、特に研磨加工中においてジルコニアの砥粒同士を分離しやすくする（凝集しにくくする）目的で研磨液に混入される。第１添加剤を混入し過ぎると逆に凝集が生ずるため、その観点から第１添加剤を混入させる上限の量が決定される。
上述したリン酸塩、スルホン酸塩、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸塩の中では、分散剤としての効果に加え、後述するハードケーキ化防止効果をより高めることができる点で、ポリカルボン酸が好ましい。
リン酸塩としては、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等が挙げられる。
スルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。
第１添加剤として加えるリン酸系の濃度が多過ぎると、ジルコニア砥粒周りに吸着する量が増えるために、研磨レートが低下する虞がある。第１添加剤として加えるポリカルボン酸系の濃度が多過ぎると、ジルコニア砥粒周りの粘度が高くなり過ぎて、研磨レートが低下するとともに、ポリカルボン酸が異物として残留する虞がある。そのため、第１添加剤は、研磨剤に対する重量％としては、好ましくは０．１〜５重量％、さらに好ましくは０．５〜２．５重量％含む。これにより、研磨レートを低下させず、ジルコニア粒子に対する高い分散性が得られる。
【００４３】
（Ｃ）第２添加剤
研磨液には、再凝集防止剤を含む第２添加剤が０．０１〜５重量％含まれることが好ましい。
上述した第１添加剤によってジルコニアの粒子の分散性は高まる。しかしながら、その副作用として、ジルコニアの粒子サイズの粒子サイズが比較的揃った状態（つまり、粒度分布において特定の粒径に偏った状態）で研磨液供給タンク内に沈降するようになる。このとき、粒子サイズが揃っているが故に微粒子の密度が濃く、より固いハードケーキ（堆積物）がタンクの底に生じやすくなる。この沈降したハードケーキの一部がタンクの底から脱離し、配管を経由して研磨加工に供給されると、研磨対象の板状ガラス素材の主表面に対してスクラッチが生じやすくなる。
そこで、本実施形態の研磨液には再凝集防止剤（ハードケーキ化防止剤）を加え、再凝集防止剤の立体障害効果によって研磨液内のジルコニア粒子の周辺の粘度を増加させ、これにより、特に研磨加工に使用されていない静的な状態の研磨液（例えば、図１の研磨液供給タンク７１内の研磨液）内において、あるいは、研磨加工中の板状ガラス素材に供給されているものの加工に作用していない状態において、ジルコニアの粒子を沈降しにくく、あるいは沈降を遅くして、ジルコニアの粒子が凝集しにくくなるようにする。
再凝集防止剤の種類を特に限定するものではないが、例えばセルロース（微結晶）、カルボキシメチルセルロース、マルトース、フルクトースなどの糖類や繊維から適宜選択されてよい。
なお、第２添加剤の濃度が多過ぎると、ジルコニア砥粒周りの粘度が高くなり過ぎて、研磨レートが低下する虞があるため、第２添加剤を入れ過ぎないようにするのが好ましい。
第１添加剤と第２添加剤の量の重量比（第１添加剤／第２添加剤）は、好ましくは０．５〜２、さらに好ましくは０．７５〜１．５である。これにより、ハードケーキ化を防止するとともに研磨レートの低下を抑制することができる。例えば、１０バッチ行った後の研磨レートの、初期バッチの研磨レートからの落ち込みが抑制される。
【００４４】
図１を参照して研磨液を循環させて再利用する研磨装置について述べたが、研磨液を再利用せずに使用後に廃棄する場合には、第２添加剤は研磨液に混入させなくても構わない。つまり、上述したように、研磨液を再利用するには、タンクに研磨液を戻す配管の途中にフィルタやポンプ等を設ける必要があるが、研磨液を循環させて長時間使用すると、フィルタやポンプの内部等にジルコニア粒子が蓄積し、それによってハードケーキかが生ずる。そのハードケーキ化を防止するために、再凝集防止剤（ハードケーキ化防止剤）として第２添加剤を加えることが好ましいが、研磨液を循環させない場合には、ジルコニア粒子がハードケーキ化し難いため、第２添加剤は研磨液に混入させなくても構わない。換言すると、本実施形態の第２添加剤は、研磨液を循環させて使用する場合には、研磨液に加えることが好ましい。
【００４５】
（Ｄ）第３添加剤
研磨液には、更に粒径が前記ジルコニアよりも小さい粒状の二酸化珪素（ＳｉＯ２）および／または二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含む第３添加剤が０．０５〜５重量％含まれることが好ましい。また、第３添加剤として、粉末状のクォーツ（石英）を加えてもよい。
この第３添加剤は、立体障害効果による粒状のジルコニアの分散剤として機能する。つまり、第３添加剤は、ジルコニアの砥粒と砥粒の間に入り込み、特に研磨加工中において砥粒同士が結合するのを防止する働きをする。なお、研磨液に混入される第３添加剤は微量であるため、研磨自体にはほとんど寄与しない。
第３添加剤は、上述したように、ジルコニアの砥粒と砥粒の間に入り込みその結合を防止し、かつその結合防止機能を効果的に発揮するために、第３添加剤として混入される二酸化珪素および／または二酸化チタンの粒径は、研磨剤であるジルコニアの粒径よりも小さくするのがよい。例えば、ジルコニアの平均粒子径（Ｄ５０）を０．２〜１０μｍとすると、第３添加剤に含まれる二酸化珪素および／または二酸化チタンの粒径（平均粒径）を１０〜１００ｎｍとする。
二酸化珪素としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、フューズドシリカなどから適宜選択されてよい。
【００４６】
（７）化学強化工程
次に、第１研磨後の円環状板状ガラス素材は化学強化される。
化学強化液として、例えば硝酸カリウム（６０重量％）と硫酸ナトリウム（４０重量％）の混合液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば３００℃〜４００℃に加熱され、洗浄した円環状板状ガラス素材が、例えば２００℃〜３００℃に予熱された後、円環状板状ガラス素材が化学強化液中に、例えば３時間〜４時間浸漬される。この浸漬の際には、円環状板状ガラス素材の両主表面全体が化学強化されるように、複数の円環状板状ガラス素材が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
このように、円環状板状ガラス素材を化学強化液に浸漬することによって、円環状板状ガラス素材の表層のリチウムイオン及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ナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、円環状板状ガラス素材が強化される。なお、化学強化処理された円環状板状ガラス素材は洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水等で洗浄される。
【００４７】
（８）第２研磨（最終研磨）工程
次に、化学強化されて十分に洗浄された円環状板状ガラス素材に第２研磨が施される。第２研磨による取り代は、例えば１μｍ程度である。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨では例えば、第１研磨で用いた研磨装置を用いる。このとき、第１研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、樹脂ポリッシャの硬度が異なることである。
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、スラリーに混濁させたコロイダルシリカ等の微粒子（粒子サイズ：直径１０〜５０ｎｍ程度）が用いられる。
研磨された円環状板状ガラス素材を中性洗剤、純水、ＩＰＡ等を用いて洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
【００４８】
［磁気ディスク］
磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板（以下、ガラス基板）を用いて以下のようにして得られる。
磁気ディスクは、例えばガラス基板の主表面上に、主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁性層（磁気記録層）、保護層、潤滑層が積層された構成になっている。
例えば基板を真空引きを行った成膜装置内に導入し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板主表面上に付着層から磁性層まで順次成膜する。付着層としては例えばＣｒＴｉ、下地層としては例えばＣｒＲｕを用いることができる。上記成膜後、例えばＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて保護層を成膜し、同一チャンバ内で、表面に窒素を導入する窒化処理を行うことにより、磁気記録媒体を形成することができる。その後、例えばＰＦＰＥ（ポリフルオロポリエーテル）をディップコート法により保護層上に塗布することにより、潤滑層を形成することができる。
【実施例】
【００４９】
以下に、本発明を実施例によりさらに説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。【００５０】
（１）溶融ガラスの作製
以下の組成のガラスが得られるように原料を秤量し、混合して調合原料とした。この原料を熔融容器に投入して加熱、熔融し、清澄、攪拌して泡、未熔解物を含まない均質な熔融ガラスを作製した。得られたガラス中には泡や未熔解物、結晶の析出、熔融容器を構成する耐火物や白金の混入物は認められなかった。
［ガラスの組成］
酸化物基準に換算し、モル％表示で、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏから選択される少なくとも１種の成分を合計で１２〜３５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯから選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜２０％、ならびにＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５及びＨｆＯ２から選択される少なくとも１種の成分を合計で０〜１０％、有する組成からなるアルミノシリケートガラス【００５１】
（２）板状ガラス素材の作製
清澄、均質化した上記熔融ガラスをパイプから一定流量で流出するとともにプレス成形用の下型で受け、下型上に所定量の熔融ガラス塊が得られるよう流出した熔融ガラスを切断刃で切断した。そして熔融ガラス塊を載せた下型をパイプ下方から直ちに搬出し、下型と対向する上型および胴型を用いて、薄肉円盤状にプレス成形した。プレス成形品を変形しない温度にまで冷却した後、型から取り出してアニールする。その後、プレス成形により得られた板状ガラス素材に対して、ラッピング加工を行った。ラッピング加工では、遊離砥粒としてアルミナ砥粒（＃１０００の粒度）を用いた。【００５２】
（３）コアリング加工、およびチャンファリング加工
円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、円盤状ガラス素材の中心部に内孔を形成し、円環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（チャンファリング）。そのようにして、直径６５ｍｍのガラス基板を得た。【００５３】
（４）端面研磨工程
次に、円環状のガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、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。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。【００５４】
（５）主表面に対する第１研磨工程
（５−１）研磨液とその評価１
図１に示した研磨装置に板状ガラス素材をセットし、表１に示す参考例、比較例および実施例に係る研磨液を使用して研磨を行い、研磨性能について評価を行った。なお、研磨液は、循環させて再利用するようにした。
表１において、研磨工程に使用される研磨液は、研磨剤としてのジルコニア(ＺｒＯ２)を５〜２０重量％、第１添加剤としてのヘキサメタリン酸ナトリウムを０．０１〜５重量％、第２添加剤としてのセルロースを０．０１〜５重量％、第３添加剤としてのコロイダルシリカを０．１〜２０重量％、を純水に混入させて十分に攪拌して生成した。また、このときのジルコニアの平均粒径は０．８〜１．４μｍ、第３添加剤としてのコロイダルシリカの平均粒径は１０〜１００ｎｍとした。【００５５】
【表１】
2012090510.tif 000003
【００５６】
表１に示す研磨性能の評価では、以下の基準を満足する場合に「ＯＫ」と、満足しない場合に「ＮＧ」とした。
・研磨レート：１番目のバッチの研磨レートが０．５μｍ／分以上であること
・主表面の表面凹凸：うねり（Ｗａｖｉｎｅｓｓ）が１ｎｍ以下、微小うねり（Ｍｉｃｒｏ  Ｗａｖｉｎｅｓｓ）が２ｎｍ以下であること
・スクラッチの有無：主表面にスクラッチが無いこと
・生産安定性：１番目のバッチから１０番目のバッチにかけての研磨レートの低下率が４０％以下であること
なお、上記基準において、「うねり」とは、白色光干渉顕微鏡型表面形状測定器（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製、Ｏｐｔｉｆｌａｔ）を用いて、半径１６．０〜２９．０ｍｍの領域における波長帯域０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下のうねりとして算出される算術平均高さ（Ｗａ）である。「微小うねり」とは、ポリテック社製のＭｏｄｅｌ−４２２４を用いて、主表面全面の半径１４．０〜３１．５ｍｍの領域における波長帯域１００〜５００μｍのうねりとして算出されるＲＭＳ値（Ｒｑ）である。
スクラッチの有無については、目視にて確認した。【００５７】
表１から分かるように、ジルコニアを研磨剤として含み、第１及び第２添加剤をすべて加えた実施例の研磨液は、酸化セリウムを研磨剤とする従来の研磨液と比較して、研磨性能がほぼ同等であり、実施例の研磨液は酸化セリウムを含む従来の研磨液と研磨工程において代替することができることが確認された。更に第３添加剤を添加することにより、研磨レートは向上した。【００５８】
（５−２）研磨液とその評価２
図１に示した研磨装置に板状ガラス素材をセットし、表２に示す従来例および参考例に係る研磨液を使用して研磨を行い、研磨性能について評価を行った。なお、研磨液は、循環させて再利用するようにした。
表２において、研磨工程に使用される研磨液は、研磨剤としての酸化セリウム(ＣｅＯ２)を１５重量％、第１添加剤としてのヘキサメタリン酸ナトリウムを０．０１〜５重量％、第２添加剤としてのセルロースを０．０１〜５重量％、を純水に混入させて十分に攪拌して生成した。また、このときの酸化セリウムの平均粒径（Ｄ５０）は１．０μｍとした。【００５９】
【表２】
2012090510.tif 000004
【００６０】
表２から分かるように、酸化セリウムを研磨剤とした場合には、第１添加剤、第２添加剤を加えても加えなくても研磨性能に影響は見られなかった。表１及び表２から、第１添加剤、第２添加剤を加えることで研磨性能に効果があるのは、研磨剤がジルコニアであることに起因することが分かる。【００６１】
（５−３）研磨液とその評価３
図１に示した研磨装置に板状ガラス素材をセットし、表３に示す実施例に係る研磨液を使用して研磨を行い、研磨レートを測定するとともに、中性洗剤とＩＰＡで洗浄した。その後、硝酸カリウム（６０重量％）と硫酸ナトリウム（４０重量％）の溶融塩にて３００℃、４時間の化学強化工程を行い、さらに、純水に平均粒径５０ｎｍのコロイダルシリカ砥粒を１５重量％含有させた研磨液とスウェードの研磨パッドを用いて取代３μｍの第２研磨工程を実施し、中性洗剤、アルカリ洗剤、ＩＰＡを用いて洗浄及び乾燥し、２．５インチサイズ（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．８ｍｍ）の磁気ディスク用ガラス基板を得た。【００６２】
さらに、得られた磁気ディスク用ガラス基板に対してスパッタマシンを用いて成膜処理を施して、磁気ディスクとし、ＤＦＨタッチダウン試験を行った。
上記成膜処理は、下記のようにして行った。
磁気ディスク用ガラス基板上に、以下の付着層／軟磁性層／下地層／記録層／保護層／潤滑層を順次成膜した。付着層としては、Ｃｒ−５０Ｔｉを１０ｎｍ成膜した。軟磁性層としては、０．７ｎｍのＲｕ層を挟んで、９２Ｃｏ−３Ｔａ−５Ｚｒをそれぞれ２０ｎｍ成膜した。下地層としては、Ｎｉ−５Ｗを８ｎｍと、Ｒｕを２０ｎｍ成膜した。記録層としては、９０（７２Ｃｏ−１０Ｃｒ−１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−５（ＴｉＯ２）を１５ｎｍと、６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂを６ｎｍ成膜した。保護層としては、ＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて４ｎｍ成膜し、表層を窒化処理した。潤滑層としては、ディップコート法によりＰＦＰＥを用いて１ｎｍ形成した。【００６３】
ＤＦＨタッチダウン試験は、作製した磁気ディスクに対し、クボタコンプス社製ＨＤＦテスター(Head/Disk  Flyability  Tester)を用いて、ＤＦＨヘッド素子部に対して行われるタッチダウン試験である。この試験は、ＤＦＨ機構によって素子部を徐々に突き出していき、ＡＥセンサーによって磁気ディスク表面との接触を検知することによって、ヘッド素子部が磁気ディスク表面と接触するときの距離を評価するものである。突き出し量が大きいものほど磁気的スペーシングが低減するため高記録密度化に適している。なお、ヘッドは３２０ＧＢ／Ｐ磁気ディスク（２．５インチサイズ）向けのＤＦＨヘッドを用いた。素子部の突き出しがない時の浮上量は１０ｎｍである。また、その他の条件は以下の通り設定した。
・評価半径：２２ｍｍ
・磁気ディスクの回転数：５４００ＲＰＭ
・温度：２５℃
・湿度：６０％
ＤＦＨタッチダウン試験の評価基準は、ヘッド素子部の突き出し量によって以下のように定めた。いずれも磁気ディスクとしての最低限の性能（読み出し、書き込み性能）は備えていた。
◎：８．０ｎｍ以上
○：７．０ｎｍ以上、８．０ｎｍ未満
△：７．０ｎｍ未満【００６４】
次に、研磨液に含まれるジルコニア砥粒の平均粒子径（Ｄ５０）を異なる値としたときの研磨性能に対する影響を確認するために評価を行った。なお、研磨液は、循環させて再利用するようにした。
表３において、研磨工程に使用される研磨液は、研磨剤としてのジルコニア(ＺｒＯ２)を１５重量％、第１添加剤としてのヘキサメタリン酸ナトリウムを、研磨剤に対する重量％として０．１重量％、第２添加剤としてのセルロースを、第１添加剤／第２添加剤の重量比が１となる量とし、これらを純水に混入させて十分に攪拌して生成した。なお、ジルコニア砥粒の平均粒子径（Ｄ５０）及び標準偏差(ＳＤ)は、粒子径・粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150）を用いて光散乱法により測定した。なお、平均粒子径（Ｄ５０）とは、光散乱法により測定された粒度分布における粉体の集団の全体積を１００％として累積体積頻度を求めたとき、その累積体積頻度が５０％となる点の粒径である。【００６５】
【表３】
2012090510.tif 000005
【００６６】
表３に示す研磨レートの評価は、１番目のバッチの研磨レートを計測し、以下の基準に基づいて行った。◎、○または△が合格である。
◎：１．０μｍ／分より大
○：０．７μｍ／分より大きく、１．０μｍ／分以下
△：０．５μｍ／分より大きく、０．７μｍ／分以下
×：０．５μｍ／分以下【００６７】
表３から分かるように、ジルコニア砥粒の平均粒子径（Ｄ５０）が０．２〜１０μｍの範囲にあるときに、研磨レート及びＤＦＨタッチダウン試験の双方で高い評価が得られた。なお、ＤＦＨタッチダウン試験で評価が分かれたのは、ＺｒＯ２研磨時に主表面上に形成された目視では見えない微細な程度のキズやスクラッチの影響であると考えられる。すなわち、微細なキズやスクラッチの大きさや数によって、ＤＦＨタッチダウン試験の評価結果に差が生じたと考えられる。【００６８】
（５−４）研磨液とその評価４
図１に示した研磨装置に板状ガラス素材をセットし、表４に示す実施例に係る研磨液を使用して研磨を行い、研磨性能について評価を行った。なお、研磨液は、循環させて再利用するようにした。
表４において、研磨工程に使用される研磨液は、研磨剤としてのジルコニア(ＺｒＯ２)を１５重量％とし、第１添加剤としてのヘキサメタリン酸ナトリウム、及び第２添加剤としてのセルロースを、第１添加剤／第２添加剤の重量比が変化するように、それぞれ研磨剤に対する重量比を設定し、これらを純水に混入させて十分に攪拌して生成した。また、このときのジルコニアの平均粒径は０．８〜１．４μｍとした。【００６９】
【表４】
2012090510.tif 000006
【００７０】
表４に示す生産安定性の評価は、１番目のバッチの研磨レートに対する１０番目のバッチの研磨レートの低下率を計測し、以下の基準に基づいて行った。◎、○または△が合格である。
◎：２０％以下
○：２０％より大きく、３０％以下
△：３０％より大きく、４０％以下
×：４０％以上【００７１】
表４から分かるように、第１添加剤／第２添加剤の重量比が０．５〜２の範囲にあるときに生産安定性が良好となり、０．７５〜１．５の範囲にあるときにさらに生産安定性が良好となった。第１添加剤／第２添加剤の重量比が０．１のときに生産安定性が若干悪化したのは、ジルコニア砥粒周りの粘度が高くなり過ぎて、研磨レートが低下したためであると考えられる。第１添加剤／第２添加剤の重量比が３．３のときに生産安定性が若干悪化したのは、第１添加剤に対して第２添加剤が少な過ぎるため、ハードケーキ防止効果が低下したためであると考えられる。
なお、実施例９〜１４のいずれの場合も、主表面の表面凹凸、スクラッチ有無については、上述した基準でＯＫであった。【００７２】
以上、本発明の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勿論である。
【符号の説明】
【００７３】
１０    研磨パッド
３０    キャリア
４０    上定盤
５０    下定盤
６１    太陽歯車
６２    内歯車
７１    研磨液供給タンク
７２    配管
【図１】
2012090510.tif 000007
【国際調査報告】
2012090510.tif 000008
2012090510.tif 000009
2012090510.tif 000010
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