(57)【要約】【課題】簡便な方法で、種々異なる表面粗さの表面を有するディスク材を得る。【解決手段】本発明は、ディスク材Ｄの要求表面粗さに基づいて設定された濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材Ｄを研磨する構成を備える。好ましくは、本発明は、第１濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材Ｄを研磨する第１研磨工程と、前記第１濃度よりも低濃度の第２濃度分の前記研磨剤を含む研磨液を用いて、前記第１研磨工程で研磨されたディスク材Ｄを研磨する第２研磨工程とを含み、第２濃度は、ディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定される。【選択図】図２
2010205336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材を研磨する第１研磨工程と、
前記第１濃度よりも低濃度の第２濃度分の前記研磨剤を含む研磨液を用いて、前記第１研磨工程で研磨されたディスク材を研磨する第２研磨工程と
を含み、
前記第２濃度は、ディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定されることを特徴とするディスク材の研磨方法。
【請求項２】
前記第１濃度は、前記ディスク材に対する要求研磨速度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載のディスク材の研磨方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディスク材の研磨方法を用いて製造されたディスク材。
【請求項４】
請求項３に記載のディスク材であることを特徴とする磁気ディスク用基板。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気ディスク用基板を含むことを特徴とする磁気ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク材の研磨方法、このディスク材の研磨方法を用いて製造されたディスク材、こうして製造されたディスク材である磁気ディスク用基板、およびこれを含む磁気ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種磁気記録装置に搭載され、磁気抵抗型ヘッドあるいは大型磁気抵抗型ヘッド等対応の磁気記録媒体すなわち磁気ディスク（例えばハードディスク）用基板の内のガラス基板は、例えば、次の工程を経ることで作製される。まず、ガラス材料を半溶融状態にしてプレス成形して円板状の板材（メルトプレス材）とするか、あるいはシート成形したものを規定サイズに切断することにより、角板状の板材が得られる。そして、その円板状の板材の中心部に円孔をあける、あるいは中心部と外周部を丸く切り抜くことで、中心部に円孔を有する円板すなわちドーナツ状のガラスディスク材が得られる。次いで、そのドーナツ状のガラスディスク材の外周部および内周部といった周辺部の稜角部分に対して、面取り加工（チャンファー（chamfer）加工）が施される。これらの工程を通じて、ほぼ所定の寸法を有するドーナツ状のガラスディスク材が得られる。さらに、ほぼ所定の寸法を有するドーナツ状のガラスディスク材の主表面に対してラッピング加工が施される。そしてこのようにして得られたガラスディスク材に対して、その端面（外周端面および内周端面）や主表面を鏡面にするべく、仕上げ研磨を含む研磨が行われる。このようにして、磁気ディスクの作製に用いられるガラス基板としてのガラスディスク材が得られる。
【０００３】
この他、磁気ディスク用基板には、非磁性基板としてのアルミニウム基板、セラミックス基板などがある。しかし、これらには、ある程度以上の平滑性を有する表面を有するように、いずれも仕上げ研磨を含む研磨加工が施される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、表面に研磨剤の残存等に起因する突起がない平滑な面を有する基板を得るべく創案された製造方法が開示されている。この方法に関する記載によれば、そのような基板を得るための研磨液および研磨パッドによる仕上げ研磨加工では、研磨液の研磨剤濃度を徐々に或いは段階的に低下させ、最終的には研磨剤濃度を略ゼロにすることが行われる。具体的には、まず、研磨加工圧力３０〜１００ｇ／ｃｍ2等の条件下で、酸化セリウムを水で溶いて濃度２重量％とした研磨液を用いた研磨が行われ、その後、研磨剤を含む研磨液の供給を遮断し、水のみを研磨液として垂れ流し式に供給して研磨が行われる。
【０００５】
他方、特許文献２には、高記録密度、特に５０Ｇビット／平方インチ以上の高記録密度の磁気ディスクに必要な高平滑な基板を得るために、２つの工程で研磨することが開示されている。特許文献２の記載によれば、平均粒径０．０５〜０．５μｍのアルミナ砥粒と酸化剤とを含む研磨液を用いた研磨加工が行われ、その後、平均粒径０．００５〜０．１μｍのシリカ粒子を含む研磨液を用いた最終研磨加工が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−５３４５０号公報
【特許文献２】特開２００５−６３５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ディスクは、コンピュータ等の情報処理装置で一般に用いられるが、その使用環境は多岐に渡る。例えば、磁気ディスクは、据え置きタイプの記憶装置やモバイルタイプの記憶装置で用いられる。磁気ディスクが据え置きタイプの記憶装置で大容量のハードディスクとして用いられる場合、その磁気ディスクの作製に用いられる基板の表面には、実質的に鏡面平滑度が求められる。これに対して、磁気ディスクがモバイルタイプの記憶装置の小型ドライブで用いられる場合、その磁気ディスクの径が小さいので、磁気ヘッドの浮上性を適切に確保するために、その磁気ディスクの作製に用いられる基板の表面には、微少な凹凸を形成することが求められる。
【０００８】
このように、ハードディスクおよび媒体のタイプ等によって磁気ディスク用基板の表面粗さを変える必要が生じている。それ故、従来、それぞれ要求される所定の表面粗さに応じて、基板用ディスク材の作成過程での研磨用研磨液に含まれる研磨剤の大きさを適宜変えることが必要とされていた。
【０００９】
一般的に、基板用ディスク材作製過程での研磨には、ディスク材の両面を同時並行して研磨することを可能にする研磨装置すなわち両面研磨装置が用いられる。この両面研磨装置は、研磨布等の研磨媒体が貼られた円盤状の水平な上定盤と下定盤とを備えてなる。そして、その両定盤の間に基板用ディスク材を把持して回転させた状態で、アルミナ系スラリー、コロイダルシリカ系スラリー等である、遊離砥粒といった研磨剤を含む研磨液を流しつつ、研磨対象となるディスク材の面に研磨媒体を接触させて、その面の研磨がなされる（なお、砥粒などの研磨剤と溶媒との混合体をスラリーと称する。）。
【００１０】
このような研磨装置において、ディスク材の研磨に用いられる研磨液を、ディスク材の表面に対して要求された所定の表面粗さに応じて、ある研磨液から、この研磨液に含まれる研磨剤と異なる大きさの研磨剤を含む研磨液にとりかえる際には、研磨媒体を取り換えること等が必要とされる。これは、使用する研磨液に、含まれる研磨剤と特性の異なる研磨剤が混ざると、ディスク材の表面粗さを所定の表面粗さにすることが困難になるからである。しかしながら、例えば、このような作業工程の存在は、ディスク材の研磨工程を複雑にし、それ故にコスト面での障害になり得る。  
【００１１】
そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、簡便な方法で、種々異なる表面粗さの表面を有するディスク材を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するように、ディスク材に対する要求表面粗さ（ディスク材に対して要求されるその表面の表面粗さ）に基づいて設定された濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材を研磨する構成を備える。好ましくは、本発明は、第１濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材を研磨する第１研磨工程と、前記第１濃度よりも低濃度の第２濃度分の同研磨剤を含む研磨液を用いて第１研磨工程で研磨されたディスク材を研磨する第２研磨工程とを含む。ただし、第２濃度は、ディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定されるとよい。また、第１濃度は、ディスク材に対する要求研磨速度に基づいて設定されるとよい。ただし、本発明は、この第１研磨工程と第２研磨工程以外の１つまたは複数の研磨工程を、これら両研磨工程の前、間、後に有する研磨方法を許容する。なお、第２研磨工程は、最終研磨工程すなわち仕上げ研磨工程であることが望ましい。
【００１３】
このような構成を有することにより、ディスク材、特にディスク材の主表面を、研磨液に含まれる研磨剤の特性（大きさ、形状、硬さ等）等を代えずに、少なくともその濃度を変えて研磨するだけで、実質的に鏡面に仕上げたり、所望の粗さを有する状態にしたりすることができる。したがって、研磨液を異なる研磨剤を含む研磨液に研磨工程で変える必要がなく、これにより、ディスク材の研磨段階での研磨媒体の貼り換えや研磨液中の研磨剤の種類等に応じた複数台の研磨装置の使用を排除することが可能になる。
【００１４】
上記第１研磨工程は、例えば、ディスク材の仕上げ研磨の前段階での研磨工程に相当する。したがって、第１研磨工程では、第２研磨工程におけるディスク材に対する要求表面粗さを考慮しつつも、速い研磨速度の達成が望まれる。この点を考慮して、第１研磨工程で用いられる研磨液の研磨剤の第１濃度は、ディスク材に対する要求研磨速度に基づいて設定されるとよい。なお、ここでいう要求研磨速度は、要求される研磨速度であり得る。
【００１５】
これに対して上記第２研磨工程は、第１研磨工程で研磨されたディスク材に対して行われる、例えば仕上げ段階での研磨工程に相当する。したがって、第２研磨工程では、ディスク材の表面の精度を、所望の粗さつまり要求表面粗さにすることが求められる。この点を考慮して、第２研磨工程で用いられる研磨液の研磨剤の第２濃度は、ディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定されるとよい。
【００１６】
このように、含有する研磨剤を同じままにしてディスク材の研磨用の研磨液に含まれる研磨剤の濃度を段階的に減らし、第２研磨工程でディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定された第２濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いることで、ディスク材の表面粗さを適切な粗さにすることができる。したがって、ディスク材の研磨作業から、複数種類の研磨剤の使用や、ディスク材の研磨過程での研磨媒体の貼り換え作業や、研磨液に含まれる研磨剤の違いに応じた複数台の装置の使用を排除することができる。つまり、簡便な方法で、種々異なる表面粗さの表面を有するディスク材を得ることが可能になる。こうした過程を経て製造されたディスク材は、例えば、磁気ディスク用基板として用いられる。つまり、上記した如き簡便な方法で、種々異なる表面粗さの表面を有する磁気ディスク用基板を作製することができる。
【００１７】
なお、本発明は、こうして作製された磁気ディスク用基板を含む磁気ディスクにも存する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、研磨液中の研磨剤の濃度を、ディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定される濃度にまで段階的に変えて、ディスク材を研磨することで、種々異なる表面粗さの表面を有するディスク材を簡便にかつ生産性よく提供することができ、これにより例えば低コストで磁気ディスク用基板や磁気ディスクを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施形態のディスク材の研磨装置の模式図である。
【図２】ディスク材の研磨の流れを表すフローチャートである。
【図３】研磨液の研磨剤濃度とディスク材の表面の仕上げ面粗さとの関係例を表したグラフである。
【図４】研磨液の研磨剤濃度とディスク材の研磨加工速度との関係例を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
一般的に、従来装置および方法を用いたディスク材の研磨では、砥粒といった研磨剤の軌跡をディスク材に転写するようにしてディスク材の研磨が行われている。それ故、研磨液には、例えば２０重量％といった十分な量の研磨剤濃度が必要とされていた。また、一般に、ディスク材の研磨に用いられる砥粒といった研磨剤の大きさによって、ディスク材の仕上げ面粗さが大きく変化すると考えられていた。例えば、ディスク材の表面の仕上げ面粗さを大きくする場合すなわち粗い仕上げ面を得ようとする場合、比較的大きな研磨剤を含む研磨液が用いられていた。それ故、複数のディスク材間において異なる仕上げ面粗さが求められる場合、研磨されるディスク材に応じて、含有する研磨剤の大きさが主に異なる複数の研磨液の内から最適の大きさの研磨剤を含む研磨液が選択されて、それがその研磨に用いられていた。これは、含有する研磨剤の大きさが互いに異なる複数の研磨液を用いることであるので、用いられる研磨液が変わる毎に専用の研磨パッド等の研磨媒体を用意したり、研磨液が変わる毎に研磨装置を替えたりすることが必要とされていた。これは、複数個の部材等を用意する必要から、コスト面で高価であり、また作業性の面で複雑である。
【００２１】
本発明者らは、これらを考慮しつつ、種々の実験等を通じてディスク材の研磨に関して種々検討し、ディスク材の研磨に用いられる研磨液中の研磨剤の濃度が、研磨されたディスク材の表面の粗さに大きく影響することを見出した。具体的には、ある加工圧力下で研磨液の研磨剤濃度を減少させると、ディスク材の表面粗さはある濃度をピークにもつように増減するので、研磨液中の研磨剤の濃度を適切に調節してディスク材を研磨することで、ディスク材の表面を所望の表面粗さを有する表面にすることができるという知見を得た。また、それに関連して、研磨液中の研磨剤の濃度を適切に調節してディスク材を研磨することで、種々の研磨剤を用いて高速でディスク材を研磨できるという知見を得た。そこで、本発明者らは、これら知見に基づいて、低コストで、種々異なる表面粗さの表面を有するディスク材を得ることを可能にする本発明を完成させた。
【００２２】
そうした本発明は、要するに、ディスク材の要求表面粗さに基づいて設定された濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材を研磨する構成を備え得る。好ましくは、それは、第１濃度分の研磨剤を含む研磨液を用いてディスク材を研磨する第１研磨工程と、前記第１濃度よりも低濃度の第２濃度分の同研磨剤を含む研磨液を用いて第１研磨工程で研磨されたディスク材を研磨する第２研磨工程とを含んで構成され得る。ただし、好ましくは、第２濃度は、ディスク材に対する要求表面粗さに基づいて設定される。
【００２３】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照しながら説明する。ただし、以下、説明される実施形態は、磁気ディスク用ガラス基板の製造途中のガラスディスク材Ｄに適用される例である。しかしながら、本発明の対象となるディスク材には、ガラスディスク材以外の種々のディスク材、例えばアルミニウム製、セラミックス製のものが含まれ得る。なお、本明細書では、原料から例えば磁気ディスク用基板（基板）である製品になるまでの間の半加工品を、そのような製品として用いることができる完成品と区別するべく、原則、ディスク材と称する。しかしながら、これは、そのようなディスク材を基板と称することを排除するものではなく、また全ての加工が施された状態のもの（例えば製品）をディスク材と称することをも排除するものではない。
【００２４】
まず、ディスク材の研磨装置１０について、図１の模式図に基づいて説明する。研磨装置１０は、研磨媒体としての研磨布１２を装着した下定盤１４と、この上方位置に研磨媒体としての研磨布１６を研磨布１２と対向するように装着した上定盤１８と、これら両定盤１４、１８間にディスク材Ｄを相対運動可能に保持する保持手段２０と、両研磨布１２、１６とディスク材Ｄとの接触部に流れるように研磨液を供給する研磨液供給手段２２とを備えて構成される。
【００２５】
下定盤１４は、モータ等を含む回転手段により水平方向に回転可能に設置され、その上面に位置付けられた研磨布１２を水平方向に回転させることができる。上定盤１８は、下定盤１４の上方位置に下定盤１４と対向同軸状に配置される。さらに、上定盤１８は、モータ等を含む回転手段により水平方向に回転可能にされると共に昇降手段により垂直方向に昇降可能に保持される。なお、研磨布１２、１６は、それぞれ、ドーナツ形状を有する。
【００２６】
保持手段２０は、相対運動手段２４と、保持部材２６とを有する。相対運動手段２４は、実質的に両研磨布１２、１６間において研磨布１２、１６の軸心位置に配置される太陽歯車２８の径方向外方位置に同心状に配置される内歯歯車３０を有する。そして、保持部材２６は、ディスク材Ｄを保持するように形成され、かつ、それら内歯歯車３０および太陽歯車２８の両歯車に歯合いされて下定盤１４の研磨布１２上に載置された状態で両歯車２８、３０間に配置される外歯歯車にて形成される。
【００２７】
研磨液供給手段２２は、所定濃度の研磨剤を含む基準研磨液３２を供給するための第１バルブ３４と、水あるいは純水３６を供給するための第２バルブ３８と、基準研磨液３２と水３６とをそれぞれ流すための２つの流路の共通通路の一部を構成する液溜め４０と、液溜め４０に連通するように共通通路の一部を形成するパイプ４２とを有する。タンクに貯留された基準研磨液３２は、第１バルブ３４の開弁により液溜め４０に流入することができる。また、タンクに貯留された水３６は、第２バルブ３８の開弁により液溜め４０に流入することができる。そして、液溜め４０からの流体は、パイプ４２を介して、上定盤１８からディスク材Ｄの上面に供給される。なお、基準研磨液３２および／または水３６は研磨装置１０内で循環されてもよく、必要に応じてそのための循環装置が研磨装置１０に設けられ得る。ただし、循環装置が設けられる場合、基準研磨液３２と水３６とを適切にあたかも分離可能にようにするように、循環装置はフィルタ等の分離部材を備えるとよい。ただし、ここでは、基準研磨液３２の溶媒は、水である。
【００２８】
このような構成を有するディスク材Ｄの研磨装置１０の動作に関して説明する。ただし、上記種々の手段の制御や、両バルブ３４、３８駆動用のアクチュエータ等の制御は、電子制御装置等の制御手段からの電気信号に基づいて行われる。ただし、それら全ての駆動あるいは一部の駆動が、手動であるいは機械的機構により行われてもよい。
【００２９】
上記のように構成された研磨装置１０において、ディスク材Ｄが図１に示すように保持部材２６のディスク材装着用穴に配置される。そして、ディスク材Ｄの上下面に上下の研磨布１２、１６を押し当てた状態にするように上記昇降手段が駆動される。他方、基準研磨液３２、水３６、あるいはこれらの混合液をディスク材Ｄに向けて供給するように、バルブ３４、３８が制御される。例えば、基準研磨液３２のみを供給する場合には第１バルブ３４のみが開かれ、水３６のみを供給する場合には第２バルブ３８のみが開かれる。そして、基準研磨液３２と水３６との混合液からなる研磨液Ｍを供給する場合には、両バルブ３４、３８が開かれるが、それらのそれぞれの開度は、混合液すなわちディスク材Ｄに対して供給される研磨液Ｍに求められる研磨剤濃度に基づいて調節される。なお、これら両バルブ３４、３８の各開度は、予め実験に基づいて定められた混合液の研磨剤濃度と関係付けられたデータに基づいて調節される。好ましくは、上記制御手段の記憶部に、そのデータは利用可能に記憶される。
【００３０】
ディスク材Ｄの上下面に上下の研磨布１２、１６を押し当てることが行われると共に研磨液３２等が供給される一方で、太陽歯車２８が回転駆動されると共に、上下の定盤１４、１８が相互に同方向にあるいは逆方向に回転駆動される。これにより、保持部材２６を自転させながら太陽歯車２８の周りで公転させて、ディスク材Ｄの両面が研磨加工される。
【００３１】
特に、ここでは、研磨装置１０でのディスク材Ｄの研磨は、研磨液の研磨剤濃度を段階的に変えつつ行われる。この研磨の流れを図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
まず、ステップＳ２０１で上記の如く研磨装置１０にディスク材Ｄが設置される。この設置されたディスク材Ｄに対して、ステップＳ２０３で第１段階での仕上げ前研磨すなわち第１研磨加工が行われる。第１研磨加工として、基準研磨液３２そのものを研磨液として用いて、ディスク材Ｄの研磨が行われる。この第１段階では、第２バルブ３８を閉状態に維持しつつ、第１バルブ３４が開かれる。これにより、基準研磨液３２そのものである、所定濃度分の研磨剤を含む研磨液がディスク材Ｄに供給されてディスク材Ｄは研磨される。この第１研磨加工ではディスク材Ｄの仕上げ前研磨加工が目的とされるので、ディスク材Ｄへの研磨加工速度に着目して、種々の研磨条件が設定される。砥粒等である研磨剤の大きさあるいは平均粒径は、直径で１ｎｍから１０μｍ、好ましくは５ｎｍから１μｍ、さらに好ましくは５ｎｍから１００ｎｍの間の範囲の大きさにされる。ただし、この研磨剤の大きさは、通常の研磨剤濃度、例えば８から２０重量％（ｗｔ％）濃度分の研磨剤を含む研磨液（溶媒は例えば水、アルコール）で、所定圧力下でディスク材Ｄを所定厚さにまである程度高速で研磨可能にするように、選定される。そして、この研磨剤の大きさは、後述するディスク材Ｄの仕上げ研磨において、適切に要求表面粗さを実現できるように選定される。
【００３３】
ステップＳ２０３での第１研磨加工が施されたディスク材Ｄに対して、ステップＳ２０５で第２段階での研磨すなわち第２研磨加工が行われる。ただし、第２段階での研磨は、ここでは仕上げ研磨に相当する。第２研磨加工では、第１バルブ３４が開かれた状態で第２バルブ３８が開かれる。これにより、基準研磨液３２と水３６との混合液である研磨液Ｍが形成されて、その研磨液Ｍがディスク材Ｄに供給されてディスク材Ｄは研磨される。この第２研磨加工ではディスク材Ｄは仕上げ研磨加工されるので、第２研磨加工で用いられる研磨液Ｍは、基準研磨液３２中の研磨剤と同じ大きさ、同じ種類の研磨剤を含むが、基準研磨液３２における研磨剤濃度と異なる研磨剤濃度分の研磨剤を含む。ただし、この第２段階で用いられる研磨液Ｍの研磨剤濃度は、第１段階での基準研磨液３２に対する研磨剤濃度よりも低い研磨剤濃度であり、仕上げ研磨加工完了時のディスク材Ｄにその要求表面粗さを実現できるように設定される。例えば第２段階での研磨剤濃度は、０．２から５ｗｔ％濃度範囲に含まれる。なお、第２段階での研磨剤濃度の調整は、水を供給する代わりに別途濃度の薄い研磨液を供給することで行うことも可能である。
【００３４】
そして、ここでは、ステップＳ２０５で第２研磨加工が行われたディスク材は、ステップＳ２０７で研磨装置１０から取り外されて、場合によっては別途洗浄工程等を経て、磁気ディスク用基板とされる。ただし、ステップＳ２０５とステップＳ２０７との間に、第１バルブ３４を閉じると共に第２バルブ３８を開きつつ、第２研磨加工での研磨の如くディスク材Ｄに対して研磨布１２、１６を動かすことで、ディスク材Ｄ表面から研磨剤等を取り除くようにする洗浄工程が設けられてもよい。
【００３５】
このように、ここでは、実質的に２段階の研磨工程（ステップＳ２０３およびＳ２０５）で、ディスク材Ｄの研磨が行われる。そして、それらの２つの研磨工程での研磨条件の違いは、研磨液に対する研磨剤濃度のみであるので（さらに圧力等が変えられてもよい。）、ディスク材Ｄの研磨作業の間、同一研磨装置１０を継続して用いることができる。したがって、低コストで、簡単にディスク材Ｄの研磨を行うことができる。また、このように研磨液の研磨剤濃度のみを変えることで足りるので、準備する研磨液は実質上１つである。したがって、この点でも低コストでかつ研磨作業の簡易化を図ることができる。
【００３６】
次に、この研磨に関して、実験結果に基づいて説明する。ただし、以下では、アモルファスガラス製のディスク材に対する実験結果を説明する。また、以下では、ラッピング加工が施されたディスク材Ｄは、３つの研磨工程を経ることで研磨される。この内、最後の２つの研磨工程での研磨が、上記第１および第２研磨加工に相当する。なお、説明に際して、ディスク材Ｄがどの製造段階のものであるのかをより適切に明確にするために、ディスク材を符号「Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・」を用いて指し示す。
【００３７】
まず、研磨工程前のディスク材の作製に関して具体的に説明する。アモルファスガラス原料に対して内外形加工等を施して、中心軸周りに孔を有すると共に所定の寸法の円盤状の板厚約１ｍｍのディスク材Ｄ１を作製した。ディスク材Ｄ１に対して、次の条件下でラッピング加工を施し、ディスク材Ｄ２を得た。ただし、ディスク材Ｄ２の厚さは約０．５３ｍｍであると共にその仕上げ面粗さはＲａ０．３μｍであった。なお、ここでは、ディスク材Ｄ２は、ラッピング加工後、洗浄および乾燥処理が施された。ラッピング加工は、鋳鉄製の定盤を有するスピードファム社製のラッピング加工機（両面９Ｂ研磨機）を用いて、ＧＣ＃１５００を１０ｗｔ％濃度(純水希釈)で分散させた加工液、９．８ｋＰａの加工圧力といった加工条件下で行われた。
【００３８】
こうしてラッピング加工が施されたディスク材Ｄ２に対して荒研磨加工を施した。荒研磨加工を、愛媛フジボー社製発泡ウレタン研磨用パッドが研磨布として用いられた、上記研磨装置１０と同様の構成のスピードファム社製の両面９Ｂ研磨機研磨装置を用いて行った。研磨液３２として三菱マテリアル社製のミレーク（平均粒径：約１．５μｍ）を１０ｗｔ％濃度（純水希釈）で分散させた研磨液を用い、９．８ｋＰａの加工圧力下で荒研磨加工を行った。ここでは、荒研磨加工後のディスク材Ｄ３に対して、第１バルブ３４を閉じると共に第２バルブ３８を開いて、水３６のみを供給して、ディスク材Ｄ３の洗浄を行った。なお、荒研磨加工は、このような加工条件下で行われ、荒研磨加工後のディスク材Ｄ３の表面の仕上げ面粗さはＲａ０．６ｎｍであった。
【００３９】
こうして荒研磨加工が施されたディスク材Ｄ３に対して、厚さが０．５ｍｍになるように、種々の条件下で仕上げ前研磨加工（上記第１研磨加工に相当）および仕上げ研磨加工（上記第２研磨加工に相当）を行った。なお、これら仕上げ前研磨加工と仕上げ研磨加工とは実質的に連続して行われる。
【００４０】
仕上げ前研磨加工および仕上げ研磨加工では、上記荒研磨加工で用いたのと同じ種類の研磨布および研磨装置を研磨布１２、１６および研磨装置１０として用いた。研磨液３２としては、日産化学社製のＳＴ-ＺＬ２（平均粒径：８０ｎｍ）を純水希釈した研磨液を用いた。ただし、研磨液３２の研磨剤濃度を、１５ｗｔ％とした。そして、研磨装置１０にディスク材Ｄ３を設置して（ステップＳ２０１参照）、そのディスク材Ｄ３に対して、９．８ｋＰａの加工圧力下で仕上げ前研磨加工（ステップＳ２０３参照）および仕上げ研磨加工（ステップＳ２０５参照）を行った。
【００４１】
仕上げ前研磨工程では、第２バルブ３８が閉じた状態で第１バルブ３４のみを開けて、つまりＳＴ−ＺＬ２を研磨剤として含むと共に研磨剤濃度を１５ｗｔ％にした研磨液３２をディスク材Ｄ３に供給しつつ、ディスク材Ｄ３の研磨を１０分間行った。そして、その後、好ましくはそれに続けて、第１バルブ３４が開いた状態で第２バルブ３８を所定開度に開けて、仕上げ前研磨加工が施されたディスク材Ｄ４に対して５分間、仕上げ研磨加工を行った。ただし、この第２バルブ３８の所定開度を、研磨液Ｍの研磨剤濃度が１、３、４あるいは１５ｗｔ％となるように４つの開度にした場合に関して実験を行って、その結果を比較した。なお、仕上げ研磨加工が施されたディスク材Ｄ５に対して、表面の砥粒などの研磨剤や研磨屑などを除去してディスク材Ｄ５を清浄な状態にするように洗浄を行った。なお、この洗浄は、第１バルブ３４を閉じて第２バルブ３８を開いたままにすることで行われてもよい。このように研磨剤濃度を異ならせて作製した４種類のディスク材の仕上げ面粗さＲａを表１に示す。なお、仕上げ面粗さＲａはＡＦＭ（ａｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で、１０μｍ2の領域を測定して得られたものである。
【００４２】
【表１】
2010205336.tif 000003
【００４３】
この表１の結果から、仕上げ研磨加工（ステップＳ２０５参照）を行うために用いられる研磨液の研磨剤濃度を種々変えることで、異なる表面粗さを有するディスク材を得ることが出来ることが明らかである。そこで、どのような研磨条件でディスク材Ｄ４を仕上げ研磨加工するとどのような仕上げ面粗さを有するディスク材Ｄ５が得られるのかをより詳しく検討するために、研磨剤濃度を種々変えて実験を行った。その実験結果を図３のグラフに示す。図３には、研磨圧力を、２ｋＰａ、３ｋＰａ、９ｋＰａ、１５ｋＰａと種々変えた４つの場合に関する結果が表わされている。なお、研磨条件は、研磨剤濃度、研磨圧力、そして研磨剤としてコロイダルシリカ（平均粒径：８０ｎｍ）を用いることの他の点では、上記実験例における仕上げ研磨加工のそれと同じである。ただし、仕上げ前研磨加工（ステップＳ２０３参照）のディスク材Ｄ３の研磨条件は、研磨剤の種類以外の点では、上で説明した実験のそれと同じである。
【００４４】
図３のグラフから、研磨剤濃度が約１ｗｔ％濃度であるときに、ディスク材Ｄ５の仕上げ面粗さＲａが最も粗いピークを示すことが理解できる。また、研磨剤濃度が０．２から５ｗｔ％濃度範囲にあるときに、仕上げ面粗さＲａがそのピーク値を境に大きく増減することが分かる。つまり、研磨液の研磨剤濃度をこの濃度範囲内の濃度に適切に調節してディスク材Ｄ４に対して上記の如き仕上げ研磨加工を行うことで、所定の表面粗さの表面を有するディスク材Ｄ５を得ることができることが理解される。ただし、ここでは、この研磨剤濃度の０．２から５ｗｔ％濃度範囲を、仕上げ研磨に用いられ得る研磨領域と称する。なお、図３のグラフから、研磨圧力を大きくするほど、仕上げ面粗さＲａの増減幅が大きくなることも分かる。
【００４５】
これに対して、研磨剤濃度が５ｗｔ％を超えた領域、好ましくは８ｗｔ％以上の領域（図３では１５ｗｔ％までの領域に関する結果が示されている。）では、仕上げ面粗さに大きな差は認められなくなる。これは、研磨剤濃度がこのような領域に属する研磨液での研磨では、研磨剤の大きさに応じた粗さがディスク材Ｄ５の表面に実現できることを意味している。
【００４６】
他方、どのような研磨条件のときにどのような加工速度を実現できるのかを検討するために、実験を行った。その実験結果を図４のグラフに示す。なお、図４には、研磨圧力を、３ｋＰａ、９ｋＰａ、１５ｋＰａと種々変えた３つの場合に関する結果が表わされている。なお、この実験では、研磨剤としてコロイダルシリカ（平均粒径：５０ｎｍ）を用い、それをＰＨ９．８のＮａＯＨ水溶液に分散させた液を研磨液として用いた。ここでの研磨条件は、その研磨剤濃度を種々変化させることや研磨圧力の点を除いて、上記実験例における仕上げ前研磨工程（上記ステップＳ２０３参照）のそれと同じである。
【００４７】
図４のグラフから、研磨剤濃度が約５ｗｔ％濃度以上、好ましくは６から１５ｗｔ％濃度領域、さらに好ましくは８から１５ｗｔ％濃度領域にあるときに、加工速度を速くすることが出来ることが理解できる。そして、それは、研磨圧力が高いほど、加工速度が早くなることが分かる。なお、ここでは、この研磨剤濃度の領域を、研磨速度の速い高速領域と称する。上記図３の実験結果を参照しつつこの実験結果から、研磨剤濃度を高速領域に属するように調節することで、仕上げ研磨用の微細な研磨剤を含む研磨液を用いて、ディスク材Ｄ３の高速研磨を行うことが可能であることが理解できる。
【００４８】
以上より、少ない、好ましくは一種類の研磨剤を含む研磨液の研磨剤濃度を種々変えて、好ましくは、高速領域の研磨剤濃度の研磨液を用いて研磨し、その後、研磨領域の研磨剤濃度にまで薄めた研磨液を用いてディスク材Ｄを研磨することで、高速で高精度の仕上げ面を有するディスク材Ｄを得ることが可能であることが明らかになった。このように、仕上げ研磨用の研磨剤を含む研磨液の研磨剤濃度を変えるだけで、研磨速度や仕上げ面粗さを所望の値に調節することが出来るので、同一の研磨媒体や同一の装置を長い間、仕上げ研磨加工工程で用いることができる。したがって、用いる研磨媒体や研磨装置の種類を低減できるので、研磨工程を簡易化することが可能になるとともに、研磨工程にかかるコストも低減することが可能になる。
【００４９】
なお、上記のように、ある研磨圧力下で、研磨液の研磨剤濃度を減少させていくと、仕上げ面表面粗さはある濃度をピークにもつように増減することから、このような研磨剤濃度の制御がディスク材の表面粗さの制御に有効である。これは、研磨時の研磨剤の運動挙動がディスク材の表面を幾何学的創造することから、研磨剤の密度が表面粗さに影響を与えるためであると考えられる。
【００５０】
故に、ディスク材Ｄの研磨装置１０を用いて説明された上記研磨方法により、良好のディスク材を得ることができ、それにより良好の磁気ディスク用ガラス基板が得られることが分かった。そして、こうして得られた基板に対して、密着層、下地層磁性層およびカーボン保護層等を種々の手段および方法、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法により成膜し、その上に液体潤滑材を塗布することで、磁気ディスクを得ることができる。ただし、その過程で、テクスチャ加工、ポリッシュ加工等が任意に施され得る。なお、このように作製される磁気ディスクは、長手磁気記録方式の磁気ディスクであっても、垂直磁気記録方式の磁気ディスクであってもよい。
【００５１】
なお、ディスク材の研磨に用いられた研磨剤は、上記研磨剤に限定されず、コロイダルシリカ、アルミナ、ダイヤモンド、酸化ジルコニア、酸化セリウム等であり得る。また、研磨液の溶媒は、水やＮａＯＨ水溶液等に限定されず、種々の液体、例えばアルカリ性液体や酸性性質の液体等であり得る。また、研磨圧力は、上記記載に限定されず、４．９ｋＰａから１４．７ｋＰａの圧力、好ましくは７．８４ｋＰａから１１．８ｋＰａの圧力に例えば設定される。また、第１研磨加工および第２研磨加工で実質的に共通して用いられる研磨液に含まれる研磨剤の大きさは、要求表面粗さすなわち仕上げ研磨加工後のディスク材Ｄの表面に要求される仕上げ面粗さを実現可能なように、種々選定され得る。
【００５２】
なお、上記実施形態およびその変形例等では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【符号の説明】
【００５３】
１０  研磨装置
１２、１６  研磨布
１４  下定盤
１８  上定盤
２０  保持手段
２２  研磨液供給手段
３２  基準研磨液
３４  第１バルブ
３６  水
３８  第２バルブ
Ｄ  ディスク材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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