(57)【要約】【課題】磁気ディスク用基板の外周端部及び内周端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくすること。【解決手段】本発明の磁気ディスク用基板の製造方法は、円環状のガラス基板の外周端面及び／又は内周端面に対してブラシ研磨方法により鏡面研磨を行う端面研磨工程を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記端面研磨工程において、複数のバッチ間で、スラリーの比重が一定になるように、スラリー中に含まれる研磨剤の重量を制御することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のガラス基板の外周端面及び／又は内周端面に対してブラシ研磨方法により鏡面研磨を行う端面研磨工程を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記端面研磨工程において、複数のバッチ間で、スラリーの比重が一定になるように、スラリー中に含まれる研磨剤の重量を制御することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
【請求項２】
前記スラリーの比重のばらつきの範囲が±４％であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ装置に搭載される磁気ディスク用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ装置）に搭載される磁気記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスクは、アルミニウム−マグネシウム合金などで構成された金属板上にＮｉＰ膜を被着した基板、ガラス基板、セラミックス基板上に磁性層や保護層を積層したりして作製される。従来では、磁気ディスク用の基板としてアルミニウム合金基板が広く用いられていたが、近年の磁気ディスクの小型化、薄板化、高密度記録化に伴って、アルミニウム合金基板に比べて表面の平坦度や薄板での強度に優れたガラス基板が用いられるようになってきている。
【０００３】
このような磁気ディスク用基板は、形状加工工程及び第１ラッピング工程（第１研削工程）；端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））；端面研磨工程（外周端部及び内周端部）；第２ラッピング工程（第２研削工程）；主表面研磨工程（第１及び第２研磨工程）；化学強化工程などの工程を経て製造される。
【０００４】
ガラス基板の外周端面を研磨する方法としては、特許文献１に開示されているように、回転ブラシによる研磨方法が知られている。この研磨方法においては、複数のガラス基板を積層して円柱状とし、一対の円柱状の回転ブラシ及びガラス基板をそれぞれ回転させた状態で研磨用スラリーを供給し、ガラス基板の外周端面に回転ブラシを接触させる。
【特許文献１】特開平１１−２８６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラス基板の外周端部及び／又は内周端部の端面にキズがあると、いわゆる白くもりが発生することがある。したがって、上記端面研磨工程において、端面のキズを極力少なくして、この白くもりの発生を防止することが必要となる。しかしながら、端面研磨工程において使用する研磨用スラリーは、研磨装置に供した後に廃棄するのではなく、研磨スラリータンクに戻すことで再利用を図っている（循環方式）。このように研磨用スラリーを繰り返し使用すると、研磨砥粒が磨り減って研磨効率が悪化する。このため、処理バッチ数が多くなると、処理バッチの初期と後期で端面品質が異なり、処理バッチ間での品質ばらつきが大きくなってしまう恐れがある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、磁気ディスク用基板の外周端部及び／又は内周端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくす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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の磁気ディスク用基板の製造方法は、円環状のガラス基板の外周端面及び／又は内周端面に対してブラシ研磨方法により鏡面研磨を行う端面研磨工程を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記端面研磨工程において、複数のバッチ間で、スラリーの比重が一定になるように、スラリー中に含まれる研磨剤の重量を制御することを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、端面研磨工程において、濃度のばらつきが所定の範囲内に調整された研磨用スラリーを用いるので、研磨用スラリーの研磨能力のばらつきを抑えることができ、その結果、外周端部及び／又は内周端部の各端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくすることができる。
【０００９】
本発明の磁気ディスク用基板の製造方法においては、前記スラリーの比重のばらつきの範囲が±４％であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の磁気ディスク用基板の製造方法は、円環状のガラス基板の外周端面及び／又は内周端面に対してブラシ研磨方法により鏡面研磨を行う端面研磨工程を有する磁気ディスク用基板の製造方法であって、前記端面研磨工程において、複数のバッチ間で、スラリーの比重が一定になるように、スラリー中に含まれる研磨剤の重量を制御するので、外周端部及び／又は内周端部の各端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態においては、磁気ディスク用基板がガラス基板である場合について説明する。
【００１２】
ここで、磁気ディスク用基板の材料としては、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、アルミニウム−マグネシウム合金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、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を提供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ましく用いることができる。
【００１３】
磁気ディスク用基板の製造工程は、形状加工工程及び第１ラッピング工程；端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び／又は内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））；端面研磨工程（外周端部及び内周端部）；第２ラッピング工程；主表面研磨工程（第１及び第２研磨工程）；化学強化工程などの工程を含む。本発明の方法においては、端面研磨工程において、濃度のばらつきが所定の範囲内に調整された研磨用スラリーを用いるので、研磨用スラリーの研磨能力のばらつきを抑えることができ、その結果、外周端部及び／又は内周端部の各端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくすることができる。
【００１４】
以下に、磁気ディスク用基板の製造工程の各工程について説明する。
（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
まず、形状加工工程においては、板状ガラスの表面をラッピング（研削）加工してガラス母材とし、このガラス母材を切断してガラスディスクを切り出す。板状ガラスとしては、様々な板状ガラスを用いることができる。この板状ガラスは、例えば、溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらの方法うち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。
【００１５】
第１ラッピング工程においては、板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス基材とする。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行うことができる。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行う。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス基板を得ることができる。
【００１６】
（２）端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））
コアリング工程においては、例えば、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とする。チャンファリング工程においては、内周端面及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。
【００１７】
（３）第２ラッピング工程
第２ラッピング工程においては、得られたガラス基板の両主表面について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行う。この第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
【００１８】
（４）端面研磨工程
端面研磨工程においては、ガラス基板の外周端面及び内周端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行う。このとき、研磨砥粒としては、例えば、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いることができる。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態になる。
【００１９】
ここで、端面研磨工程で使用する端面研磨装置について説明する。図１は、磁気ディスク用基板の端面研磨装置を示す図である。図１に示す端面研磨装置において、ガラス基板１は複数枚が積層されて円柱状に保持されている。本実施の形態では、この円柱状のガラス基板１を一対の回転ブラシで研磨する場合について説明する。積層されたガラス基板１には、一対の回転ブラシ２が接触している。これらガラス基板１及び一対の回転ブラシ２を各々平行な軸心で同じ方向に回転させることにより、ガラス基板１の外周面の研磨を行う。また、ガラス基板１と一対の回転ブラシ２の接点には、ノズル３が近接されており、このノズルから研磨用スラリーが供給される。
【００２０】
本実施の形態においては、研磨用スラリー６を循環して使用するようになっている。ノズル３から吐出された研磨用スラリー６は、ガラス基板１と回転ブラシ２との間で研磨に供された後に、流下して回収槽４によって回収される。研磨用スラリー６が第２タンク９に貯留される。
【００２１】
この第２タンク９において、研磨用スラリー６はその濃度が制御される。すなわち、第２タンク９に収容されている研磨用スラリー６の濃度を監視し、その濃度がある範囲内になるように調整を行う。具体的には、第２タンク９には、比重計１１が取り付けられており、比重計１１により研磨用スラリー６の比重を逐次又は定期的に測定する。予め研磨用スラリーの比重と濃度とは関連づけられており、得られた比重の値から濃度を求めることができるようになっている。したがって、第２タンク９の研磨用スラリー６の比重を監視して、所定の閾値を下回ったときに、研磨用スラリー６の濃度が低下したと判断して、研磨用スラリー６に濃度が高い研磨用スラリーを補充する。このようにして研磨用スラリー６の濃度を調整、例えば、基準濃度（例えば、１４％〜１６％）に対して所定の範囲内の範囲に濃度を調整する。この濃度範囲は、基準濃度に対して±４％以内であることが好ましい。なお、基準濃度を例えば１４％〜１６％とする場合、高濃度の研磨用スラリーの濃度は約２０％程度である。したがって、研磨用スラリー６の比重を測定し、測定値が所定の閾値を下回ると、所定のばらつきの範囲内（例えば±４％以内）に収まるように、高濃度（例えば２０％）の研磨用スラリーを補充する。このように、研磨用スラリーの比重（濃度）に基づいて高濃度の研磨用スラリーを補充することで、研磨用スラリーの濃度を常に一定の範囲に保持することができる。その結果、外周端部及び／又は内周端部の各端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくすることができる。
【００２２】
このようにして第２タンク９において濃度が調整された研磨用スラリー６は、ポンプ１０により送出され、再度ノズル３から吐出されて研磨位置に供給されるようになっている。このような端面研磨装置では、回転ブラシ２とガラス基板１とが互いに接触しながら回転することにより、研磨用スラリー６を介して回転ブラシ２がガラス基板１の外周端面を鏡面研磨する。
【００２３】
（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施す。第１研磨工程は、前述のラッピング工程で主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とする工程である。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行う。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いることができる。
【００２４】
（６）化学強化工程
化学強化工程においては、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に化学強化を施す。化学強化に用いる化学強化液としては、例えば、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）の混合溶液などを用いることができる。化学強化においては、化学強化液を３００℃〜４００℃に加熱し、洗浄済みのガラス基板を２００℃〜３００℃に予熱し、化学強化溶液中に３時間〜４時間浸漬することによって行う。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
【００２５】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中の相対的にイオン半径の大きな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、ガラス基板が強化される。
【００２６】
（７）主表面研磨工程（最終研磨工程）
次に、最終研磨工程として、第２研磨工程を施す。第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする工程である。第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行う。スラリーとしては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒（平均粒子径０．８μｍ）を用いることがきる。
【００２７】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例）
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラス素材（ブランクス）を得た。この時点でブランクスの直径は６６ｍｍであった。次に、このブランクスの両主表面を第１ラッピング加工した後、円筒状のコアドリルを用いて、このガラス基板の中心部に穴部を形成して円環状のガラス基板に加工（コアリング）した。そして端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング加工（面取り面形成工程））を施して、直径２．５インチのガラス基板とした。その後、このガラス基板に第２ラッピング加工を行った。
【００２８】
次いで、ガラス基板の外周端部について、図１に示す装置を用いて、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。なお、ブラシ研磨方法による鏡面研磨においては、研磨用スラリーの濃度を１４％〜１６％の範囲に調整しながら研磨を行った。また、内周端部については、磁気研磨法により鏡面研磨を行った。
【００２９】
そして、鏡面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。これにより、ガラス基板の直径は２７．４ｍｍとなり、１インチ型磁気ディスクに用いる基板とすることができた。次いで、得られたガラス基板の両主表面について、上記ラッピングと同様にしてラッピング加工を行った。
【００３０】
次いで、主表面研磨工程として、ガラス基板の両主表面に対して第１研磨工程を施した。第１研磨工程においては、研磨装置として、両面研磨機を使用した。この研磨装置における研磨パッドとしては、軟質スウェードパッドを用いた。また、研磨剤としては、セリウム研磨剤を用いた。また、研磨条件としては、加工面圧を１３０ｇ／ｃｍ２とし、加工回転数を２２ｒｐｍとした。これにより、ガラス基板の主表面の表面粗さＲａは約１．０ｎｍとなった。
【００３１】
次いで、上述した第１研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を３８０°Ｃに加熱し、その中に洗浄済みのガラス基板を約４時間浸漬することによって行った。そして、この化学強化を終えたガラス基板に対して、酸洗浄、アルカリ洗浄、及び純水洗浄を順次行った。これにより形成された強化応力層の厚さは１００μｍであった。
【００３２】
次いで、ガラス基板の両主表面について、主表面を鏡面状に仕上げる第２研磨工程を施した。第２研磨工程においては、研磨装置として、両面研磨機を使用した。この研磨装置における研磨パッドとしては、軟質スウェードパッド（アスカーＣ硬度：５４、圧縮変形量：４７６μｍ以上、密度：０．５３ｇ／ｃｍ３以下）を用いた。また、研磨剤としては、平均粒径約２０ｎｍのコロイダルシリカ研磨剤を用いた。また、研磨条件としては、加工面圧を６０ｇ／ｃｍ２とし、加工回転数を２０ｒｐｍとした。
【００３３】
この第２研磨工程を終えたガラス基板を、アルカリ溶液に浸漬して、超音波を印加して洗浄し、アルカリ洗浄液を用いてスクラブ洗浄を行い、極微量に希釈した希硫酸及び前記アルカリ洗浄液で洗浄を行った後に、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気乾燥を行った。
【００３４】
このような工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板について、表面粗さ形状測定機を用いて外周端面の算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。また、１バッチ目と１０バッチ目とでの算術平均粗さ（Ｒａ）を比較した。その結果、１バッチ目の算術平均粗さは０．０４μmであり、１０バッチ目の算術平均粗さは０．０１1μmであり、処理バッチ間での品質ばらつきが非常に小さかった。このように、処理バッチ間での品質ばらつきが非常に小さかったのは、端面研磨工程において使用される研磨用スラリーの濃度を所定の範囲内に調整したためであると考えられる。
【００３５】
（比較例）
端面研磨工程において、濃度調整を行わない研磨用スラリーを用いること以外は実施例と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を製造した。この磁気ディスク用ガラス基板について、実施例と同様にして１バッチ目と１０バッチ目の外周端面の算術平均粗さを求めた。その結果、１バッチ目の算術平均粗さは０．０９μmであり、１０バッチ目の算術平均粗さは０．０１μmであり、処理バッチ間での品質ばらつきが非常に大きかった。これは、端面研磨工程において使用される研磨用スラリーの濃度を調整していないからであると考えられる。
【００３６】
このように、本発明によれば、端面研磨工程において使用される研磨用スラリーの濃度を所定の範囲内に調整するので、外周端部及び／又は内周端部の各端部の品質ばらつきを処理バッチ間で小さくすることができる。
【００３７】
本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態においては、外周端部に対して端面研磨を行う場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、内周端部に対して端面研磨を行う場合にも同様に適用することができる。また、上記実施の形態における材質、個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板の端面研磨装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ガラス基板
２  回転ブラシ
３  ノズル
４  回収槽
５  第１タンク
６  研磨用スラリー
７，１０  ポンプ
９  第２タンク
１１  比重計
【図１】
2010080026.tif 000002