(57)【要約】  本発明の磁気ディスク用ガラス基板は、一対の主表面を有し、主表面の表面について、１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下である。
2014051153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、
主表面の表面について、１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項２】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、
主表面の表面について、１０〜３０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項３】
一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、
主表面の表面について、１０〜２０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項４】
主表面の表面について、原子間力顕微鏡を用いて１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分して測定したときの算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下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。
【請求項５】
主表面に円周方向の加工が施されていないことを特徴とする、
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。
【請求項６】
１０ｎｍ間隔で主表面の傾斜のサンプルを取得した場合に、傾斜の二乗の平均値が０．００２５以下であって、かつ傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度が１５％以下であることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項７】
請求項１〜６に記載された磁気ディスク用ガラス基板の表面に少なくとも磁気記録層が成膜されたことを特徴とする、
磁気ディスク。
【請求項８】
一対の平坦な主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板において、前記主表面の上方に磁気記録層を成膜して磁気ディスクとした後、当該磁気記録層に対して２０００ｋｂｐｉ以上の線記録密度で信号の書き込みを行ったときの再生信号の信号対雑音比が良好なレベルとなるように、主表面の表面について、算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下となる波長成分が決定されていることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【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、磁気ディスクに関する。
【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、ガラス基板に磁気記録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で磁気記録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、磁気記録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（記録ビット）の微細化が行われている。垂直磁気記録方式の磁気ディスクは、金属基板やガラス基板上に順に、例えば、付着層、軟磁性層（ＳＵＬ：Soft Under Layer）、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層などが成膜されている。垂直磁気記録方式を採ることによって、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、磁気ヘッドの記録再生素子部をさらに突き出すことによって磁気記録層との距離を極めて短くして、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。なお、このような磁気ヘッドの記録再生素子部の制御はＤＦＨ（Dynamic Flying Height)制御機構と呼ばれ、この制御機構を搭載した磁気ヘッドはＤＦＨヘッドと呼ばれている。このようなＤＦＨヘッドと組み合わされてＨＤＤに用いられる磁気ディスク用ガラス基板は、磁気ヘッドやそこからさらに突き出された記録再生素子部との衝突や接触を避けるために、基板の表面凹凸は極めて小さくなるように作製されている。【０００４】
一方、磁気ディスク用ガラス基板の表面形状が、基板上に成膜した磁気記録層における磁性粒の特定の結晶面、例えばＣｏ（００２）面やＲｕ（００２）面の結晶配向分散（Δθ50；結晶の垂直方向からのずれ）に影響を及ぼすことが知られている。Δθ50は、Ｘ線回折装置でθ／２θの測定を行ない、磁気記録層の結晶面のピークトップから２θ値を測定し、２θを固定してθスキャンを行なった場合のピークの半値幅として算出される。この結晶配向分散Δθ50は、磁化容易軸の分散を示す指標であり、この値は小さいほど好ましい。Δθ50を改善する（ゼロに近付ける）ことによって、磁気特性を良好にし、信号対雑音比（ＳＮＲ）を向上させることが可能となるため、記録密度を一層高めることが可能となる。【０００５】
結晶配向分散（Δθ50）に関し、引用文献１には、磁気記録層の結晶配向分散（Δθ50）の向上およびＳＮＲ向上を目的として、表面粗さＲａを基準にするのではなく、二乗平均平方根傾斜角の値を所定値以下（例えば５度以下、より好ましくは３度以下）とした磁気ディスク用ガラス基板が記載されている。
また、引用文献２には、表面粗さＲａについてＲａ≦０．１５ｎｍを満たし、かつ平均傾斜角を２度以下とした磁気ディスク用ガラス基板が記載されている。この基板を採用することで、Δθ50を低減して媒体ノイズ（１３０Ｇｂｐｓｉ相当のＴＭＲヘッドを用いて８２５ｋｂｐｉの線記録密度で評価）を低減できるとしている。なお、線記録密度が８２５ｋｂｐｉである場合、記録ビット長（以下、線記録密度に基づく計算値を示す。）は３０ｎｍ程度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４０５８４号
【特許文献２】特開２００８−２９３５５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では、例えば２．５インチサイズで６００ＧＢ／Ｐ以上の高記録密度を達成するために、磁気ヘッドの記録再生素子部の突き出し量が増加し、磁気ディスクとの間の間隙が極めて小さくなった結果、従来以上の高記録密度による書き込みが可能となっている。今後、さらなる磁気ディスクの高記録密度化が進むと考えられており、高記録密度化された磁気ディスクからの再生信号のＳＮＲの向上がさらに重要な要素になると考えられる。【０００８】
そこで、本発明は、従来よりも高記録密度化された磁気ディスクの再生信号のＳＮＲを向上させることができる磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク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】
【０００９】
発明者らは、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の表面粗さにおける形状波長（凹凸の周期）の成分（波長成分）のうち、特定の範囲の波長成分が磁性粒の結晶面の配向に大きな影響を与えることを見出した。
すなわち、磁性粒の粒径に対して主表面の形状波長が十分に短い場合には、主表面上に成膜される付着層（例えば、ＣｒＴｉ）やＳＵＬ（例えば、ＦｅＣｏＴａＺｒ）等のアモルファス金属層の形状波長も十分に短いものとなるが、その場合には、磁性粒はアモルファス金属層の形状波長の短い凹凸に追従することなく配置されるため、磁性粒の結晶面の配向に対する悪影響は少ないと考えられる。一方、磁性粒の粒径に対して主表面の形状波長が十分に長い場合には、主表面上に成膜される付着層（例えば、ＣｒＴｉ）やＳＵＬ（例えば、ＦｅＣｏＴａＺｒ）等のアモルファス金属層の形状波長も十分に長いものとなるため、アモルファス金属層の表面の傾きも緩やかなものとなる。その場合、磁性粒は、アモルファス金属層の表面に追従して配置されるが、アモルファス金属層の表面の傾きが緩やかであるため、磁性粒の結晶面の配向に対する悪影響は少ないと考えられる。
従って、発明者らは、磁性粒の粒径に対して磁気ディスク用ガラス基板の主表面の形状波長が特定の範囲の値である場合に、アモルファス金属層の表面上に配置される磁性粒の結晶面の配向に及ぼす影響が大きくなることを推定し、本発明を完成させるに至った。【００１０】
以上の観点から、本願発明者らは、磁気ディスク用ガラス基板の主表面について、異なる波長成分の表面粗さと、当該主表面の上方に配置された磁性粒の結晶配向分散Δθ50との間の相関関係をもとめ、当該相関関係に基づいて磁性粒の結晶面の配向に大きな影響を与える波長成分を特定した。そして、その特定した波長成分の表面粗さの値を所定値以下とすることによって、磁性粒の結晶配向分散Δθ50をゼロに近付けることができ、磁気ディスクの再生信号のＳＮＲを向上させることができることを見出し、本願発明を完成させるに至った。【００１１】
本発明の第１の観点は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、主表面の表面について、１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であることを特徴とする。【００１２】
本発明の第２の観点は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、主表面の表面について、１０〜３０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする。【００１３】
本発明の第３の観点は、一対の主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板であって、主表面の表面について、１０〜２０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする。【００１４】
上記磁気ディスク用ガラス基板は、主表面の表面について、原子間力顕微鏡を用いて１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分して測定したときの算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であることを特徴とする。【００１５】
上記磁気ディスク用ガラス基板は、主表面に円周方向の加工が施されていないことを特徴とする。【００１６】
上記磁気ディスク用ガラス基板において、１０ｎｍ間隔で主表面の傾斜のサンプルを取得した場合に、傾斜の二乗の平均値が０．００２５以下であって、かつ傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度が１５％以下であることが好ましい。【００１７】
本発明の第４の観点は、上記磁気ディスク用ガラス基板の表面に少なくとも磁気記録層が成膜されたことを特徴とする磁気ディスクである。【００１８】
本発明の第５の観点は、一対の平坦な主表面を有する磁気ディスク用ガラス基板において、前記主表面の上方に磁気記録層を成膜して磁気ディスクとした後、当該磁気記録層に対して２０００ｋｂｐｉ以上の線記録密度で信号の書き込みを行ったときの再生信号の信号対雑音比が良好なレベルとなるように、主表面の表面について、算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下となる波長成分が決定されていることを特徴とする。なお、０．１０ｎｍ以下となる波長成分が決定されていると、より好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスクによれば、高記録密度化された磁気ディスクの再生信号のＳＮＲを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の外観形状を示す図。
【図１Ｂ】実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の外周側の端部の拡大断面図。
【図２】第１研磨工程で使用される研磨装置（両面研磨装置）の分解斜視図。
【図３】第１研磨工程で使用される研磨装置（両面研磨装置）の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の特定の範囲の波長成分を「波長帯域」という。
発明者らは、様々なガラス基板及び磁気ディスクを作成し、ＡＦＭを用いてガラス基板表面の様々な波長帯域の粗さと、磁気ディスクの再生信号のＳＮＲとの関係について調査した。なお、１μｍ角のエリアを５１２×５１２の分解能で測定したときの表面粗さＲａ（全波長帯域の表面粗さ；「Ｒａ１」と呼ぶ）がいずれも０．１５ｎｍ以下のものに限って調査した。これは、Ｒａ１が０．１５ｎｍより大きい場合はＳＮＲとの相関が得られたが、０．１５ｎｍ以下の場合は相関が得られなかったためである。
ＳＮＲとの相関がある波長帯域を調査するため、波長帯域の上限を徐々に小さくして調査した。波長帯域に磁性粒サイズよりも長い波長成分が入っている場合には、ＳＮＲとの相関が得られないと考えたためである。なお、最小波長は、最小測定分解能（１０００÷５１２（ｎｍ））の２倍となるので、約４ｎｍとなる（以降、単に「４ｎｍ」と記載する）。まず、１００ｎｍ以下の波長帯域（４〜１００ｎｍ）のＲａについて調査したところ、ＳＮＲとの相関が得られなかった。次に、５０ｎｍ以下の波長帯域（４〜５０ｎｍ）の場合について調べたところ、ＳＮＲとの相関は得られなかったものの、１００ｎｍ以下の場合よりは相関係数が高くなった。そこで逆に、１０ｎｍ以下の波長帯域（４〜１０ｎｍ）について調査したところ、ＳＮＲとの相関が全く見られなかった。この予備調査の結果より、１０ｎｍ以下の波長帯域のガラス基板の粗さが、ＳＮＲとの相関を悪化させている要因であることが推定された。
そこで、１０ｎｍ以下の波長帯域を除外して、１０〜５０ｎｍの波長帯域について調査したところ、初めてＳＮＲとのよい相関が得られた。そして、１０〜３０ｎｍの波長帯域ではより高い相関が得られ、１０〜２０ｎｍの波長帯域ではさらに高い相関が得られることを見出した。１０〜４０ｎｍの波長帯域での相関については、１０〜５０ｎｍの波長帯域での相関と同等であった。
【００２２】
なお、主表面の波長成分毎の算術平均粗さRaについては、以下のようにして算出することができる。先ず磁気ディスク用ガラス基板の主表面の所定サイズの領域を極小の一定間隔で（例えば、１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分して）ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用い、表面性状の３次元データを測定する。測定された３次元データに対して２次元フーリエ変換を行い、２次元画像を得る。得られた２次元画像から所望の波長成分を抽出する（つまり、バンドパスフィルタ処理を行う）。抽出した所望の波長成分の２次元画像に対して逆フーリエ変換を施して３次元データ（所望の波長成分のみの３次元データ）を生成し、この３次元データから算術平均粗さRaを算出する。
【００２３】
以上の知見から、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の主表面について波長成分が１０〜５０ｎｍの算術平均粗さRaは０．１５ｎｍ以下であることが好ましく、１０〜３０ｎｍの算術平均粗さRaは０．１０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０〜２０ｎｍの算術平均粗さRaは０．１０ｎｍ以下であることがより一層好ましい。
なお、上述したように、磁気ディスク用ガラス基板の主表面については、全波長帯域の算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であるように構成されていることが好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
［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。アモルファスのアルミノシリケートガラスとするとさらに好ましい。
【００２６】
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５〜３５％、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モルファスのアルミノシリケートガラスである。この組成を、「ガラス組成１」とする。
【００２７】
本実施形態のガラス基板は好ましくは、質量％表示にて、ＳｉＯ2を５７〜７５％、Ａｌ2Ｏ3を５〜２０％、（ただし、ＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3の合計量が７４％以上）、ＺｒＯ2、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＴｉＯ２を合計で０％を超え、６％以下、Ｌｉ2Ｏを１％を超え、９％以下、Ｎａ2Ｏを５〜１８％（ただし、質量比Ｌｉ2Ｏ／Ｎａ2Ｏが０．５以下）、Ｋ2Ｏを０〜６％、ＭｇＯを０〜４％、ＣａＯを０％を超え、５％以下（ただし、ＭｇＯとＣａＯの合計量は５％以下であり、かつＣａＯの含有量はＭｇＯの含有量よりも多い）、ＳｒＯ＋ＢａＯを０〜３％、有する組成からなるアモルファスのアルミノシリケートガラスであってもよい。
【００２８】
また、本実施形態のガラス基板は、酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２：４５．６０〜６０％、およびＡｌ２Ｏ３：７〜２０％、およびＢ２Ｏ３：１．００〜８％未満、およびＰ２Ｏ５：０．５０〜７％、およびＴｉＯ２：１〜１５％、およびＲＯの合計量：５〜３５％（ただしＲはＺｎ及びＭｇ）、であってもよい。この組成においては、さらに、ＣａＯの含有量が３．００％以下、ＢａＯの含有量が４％以下であり、ＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３およびＳｂ２Ｏ３およびＣｌ−、ＮＯ−、ＳＯ３−、Ｆ−成分を含有しないガラス組成（第２のガラス組成）を用いることも好ましい。このようなガラスに結晶化処理を施すことによって、主結晶相としてＲＡｌ２Ｏ４、Ｒ２ＴｉＯ４、（ただしＲはＺｎ、Ｍｇから選択される１種類以上）から選ばれる一種以上を含有し、主結晶相の結晶粒径が０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲であり、結晶化度が１５％以下であり、比重が２．９５以下である結晶化ガラスとすることができる。この組成を、「ガラス組成３」とする。
【００２９】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の組成は、必須成分として、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ならびに、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる一種以上のアルカリ土類金属酸化物を含み、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下であって、ガラス転移温度が６５０℃以上であってもよい。このような組成の磁気ディスク用ガラス基板は、エネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板に好適である。この組成を、「ガラス組成２」とする。
【００３０】
図１に、実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の外観形状を示す。図１Ａに示すように、本実施形態における磁気ディスク用ガラス基板は、内孔２が形成された、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。
図１Ｂは、実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の外周側の端部の断面を拡大して示す図である。図１Ｂに示すように、磁気ディスク用ガラス基板は、一対の主表面１ｐと、一対の主表面１ｐに対して直交する方向に沿って配置された側壁面１ｔと、一対の主表面１ｐと側壁面１ｔとの間に配置された一対の面取面１ｃとを有する。図示しないが、磁気ディスク用ガラス基板の内周側の端部についても同様に、側壁面と面取面が形成されている。なお、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、主表面に円周方向にテクスチャを形成する加工が施されていない。
【００３１】
なお、上述したように、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板をアモルファスガラスとすることは、主表面を高精度に平滑化することが可能となり、主表面上で大きな角度の傾斜の頻度を低下させやすくする点からも好ましい。また、上述したアモルファスガラスを化学強化することで表層に圧縮応力層を形成し、磁気ディスク用ガラス基板の耐衝撃性を高めることができる。
【００３２】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、結晶化ガラス（クリスタルガラス）であってもよい。結晶化ガラスとすることによって、ガラス基板の硬度を高めて耐衝撃性を高めることができる。
また、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、Ｔｇが６５０℃以上の耐熱ガラスであってもよい。その場合、エネルギーアシスト磁気記録方式用の磁性膜を形成することが可能であり、さらに高記録密度化を達成することができる。
【００３３】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の主表面は、凡そ１０ｎｍ間隔で傾斜のサンプルを取得した場合に、傾斜の二乗の平均値が０．００２５以下であって、かつ傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度は１５％以下であることが好ましい。より好ましくは、傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度は１０％以下である。主表面をこのような形状にすることで、主表面上において大きな傾斜が形成されている部位が極めて少なくなるため、磁気ディスク用ガラス基板上に形成される磁気記録層の結晶配向が主表面に対する垂直方向から大きく傾く、あるいは適切に結晶が成長しないという不具合を防止することができる。また、高記録密度化された磁気ディスクについては記録ビット長が非常に短くなるが、その場合であっても、磁気ディスクの再生信号のＳＮＲが良好となる。
【００３４】
磁気ディスク用ガラス基板（以下、適宜単に「基板」という。）の主表面の傾斜の測定方法について説明する。主表面の傾斜を測定するに当たっては、ＡＦＭ（原子力顕微鏡）を用いて行う。ＡＦＭによって観察されるデータは、基板の測定面(x-y平面)内で等間隔に並んだ高さZ(x,y)のデータである。
例えば、基板の主表面上で１μｍ×１μｍの測定領域を、x方向及びy方向にそれぞれ５１２個に分割した位置の高さZ(x,y)の値を測定し、凡そ１０ｎｍ(より正確には9.76nm)間隔のサンプリング位置におけるZ(x,y)の値を基に、下記式１に基づいて二乗平均平方根傾斜Sdqを算出する。上記「傾斜の二乗の平均値」とは、二乗平均平方根傾斜Sdqの二乗をとった値である。
【００３５】
【数１】
2014051153.tif 000003
【００３６】
一方、隣接するサンプリング位置の微小間隔（凡そ１０ｎｍ）についての主表面の傾斜dqは、下記式２で表される。上記「傾斜の二乗の値」は、傾斜dqの二乗をとった値である。
【００３７】
【数２】
2014051153.tif 000004
【００３８】
なお、隣接するサンプリング位置の距離は、高記録密度化された磁気ディスクの記録ビット長に近いことが好ましい。記録ビット長に近い分解能で傾斜を測定することで、測定値と、磁気記録層の１記録ビットに含まれる磁性粒の結晶配向との間で相関がとりやすくなり、ひいては再生信号のＳＮＲとの相関もとりやすくなる。例えば、サンプリング位置の間隔は、想定する記録ビット長（例えば２０００ｋｂｐｉ以上の記録密度では、凡そ１２．７０ｎｍ以下）の半分〜２倍程度とすることが好ましい。
上記「傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度が１５％以下である」とは、主表面上で取得された傾斜の二乗の値のサンプルに対して、傾斜の二乗の値が０．００４以上であるサンプルの数の比率（あるいは割合）が１５％以下であることを意味する。
【００３９】
［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。
【００４０】
（１）ガラス素板の成形および粗研削工程
例えばフロート法によって板状ガラスを形成した後、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ガラス素板が切り出される。フロート法の代わりに、例えば上型と下型を用いたプレス成形によってガラス素板を成形してもよい。なお、ガラス素板は、これらの方法に限らず、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もできる。
なお、ガラス素板の両主表面に対して、必要に応じて、遊離砥粒を用いた粗研削加工を行ってもよい。
【００４１】
（２）円孔形成工程
円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、ガラス素板の中心部に円孔を形成し、円環状のガラス素板とする。なお、ダイヤモンドカッター等を用いてガラス素板の表面に円形の切筋を形成した後、切筋に沿って割断することによって円孔を形成してもよい。
【００４２】
（３）面取り工程
円孔形成工程の後、端部（外周端部及び内周端部）に面取面を形成する面取り工程が行われる。面取り工程では、円環状のガラス素板の外周端部及び内周端部に対して、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、面取面が形成される。
【００４３】
（４）端面研磨工程
次に、円環状のガラス素板の端面研磨が行われる。
端面研磨では、ガラス素板の内周側の側壁面（端面）及び外周側の側壁面（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、ガラス素板の側壁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。
【００４４】
（５）精研削工程
精研削工程では、遊星歯車機構を備えた両面研削装置を用いて円環状のガラス素板の主表面に対して研削加工を行う。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のガラス素板が狭持される。そして、ガラス素板と定盤との間にクーラントを供給しつつ、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、ガラス素板と各定盤とを相対的に移動させることで、ガラス素板の両主表面を研削することができる。なお、定盤の表面には、ダイヤモンド等の砥粒を樹脂などで固めた固定砥粒砥石が設置されていることが好ましい。
【００４５】
（６）第１研磨（主表面研磨）工程
次に、研削されたガラス素板の主表面に第１研磨が施される。第１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。
【００４６】
第１研磨工程で使用される研磨装置について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、第１研磨工程で使用される研磨装置（両面研磨装置）の分解斜視図である。図３は、第１研磨工程で使用される研磨装置（両面研磨装置）の断面図である。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。
【００４７】
図２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の間に円環状のガラス素板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、ガラス素板Ｇと各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス素板Ｇの両主表面を研磨することができる。
【００４８】
図２及び図３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。キャリア３０は、外周部に設けられて太陽歯車６１及び内歯車６２に噛合する歯部３１と、ガラス素板Ｇを収容し保持するための１または複数の孔部３１とを有する。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、ガラス素板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、ガラス素板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とガラス素板Ｇの間に相対運動が生じる。同様にして、ガラス素板Ｇと上定盤４０とを相対的に移動させてよい。
【００４９】
上記相対運動の動作中には、上定盤４０がガラス素板Ｇに対して（つまり、鉛直方向に）所定の荷重で押圧され、ガラス素板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を経由してガラス素板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材によってガラス素板Ｇの主表面が研磨される。
【００５０】
なお、この研磨装置では、ガラス素板Ｇに対する所望の研磨負荷を設定する目的で、ガラス素板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。荷重は、高研磨速度達成の観点から５０ｇ／ｃｍ２以上が好ましく、７０ｇ／ｃｍ２以上がより好ましく、９０ｇ／ｃｍ２以上がさらに好ましい。またスクラッチ低減及び品質安定化の観点から、研磨荷重は１８０ｇ／ｃｍ２以下が好ましく、１６０ｇ／ｃｍ２以下がより好ましく、１４０ｇ／ｃｍ２以下がさらに好ましい。
【００５１】
研磨加工時の研磨液の供給速度は、研磨パッド１０、研磨液の組成及び濃度、ガラス素板Ｇの大きさによって異なるが、研磨速度を向上させる観点から５００〜５０００ｍｌ／分が好ましく、より好ましくは１０００〜４５００ｍｌ／分であり、さらに好ましくは１５００〜４０００ｍｌ／分である。研磨パッド１０の回転数は１０〜５０ｒｐｍが好ましく、２０〜４０ｒｐｍがより好ましく、２５〜３５ｒｐｍがさらに好ましい。
【００５２】
第１研磨工程では、ガラス素板の主表面の表面凹凸について、粗さ(Ra)を０．５ｎｍ以下とし、かつマイクロウェービネス(MW-Rq)を０．５ｎｍ以下とするように研磨が行われる。ここで、マイクロウェービネスは、主表面における波長帯域１００〜５００μｍの粗さとして算出されるＲＭＳ（Ｒｑ）値で表すことができ、例えば、光学式の表面形状測定装置を用いて計測できる。
主表面の粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１により規定される算術平均粗さRaで表され、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で計測できる。本願においては、１μｍ×１μｍ角の測定エリアにおいて、５１２×５１２の区画に区分して測定したときの算術平均粗さRaを用いることができる。
【００５３】
（７）化学強化工程
次に、第１研磨後のガラス素板は化学強化される。
化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合溶融液等を用いることができる。化学強化は、ガラス素板を化学強化液中に浸漬することによって実施される。
【００５４】
（８）第２研磨工程
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラス素板に対して、最終研磨が実施される。第２研磨工程では、図２及び図３を参照して説明した研磨装置の構成および研磨方法と同様にして、ガラス素板の主表面に対して研磨が行われる。このとき、樹脂ポリシャには、軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（例えば、アスカーＣ硬度で６０〜９０の発泡ポリウレタン）が用いられる。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス素板の主表面の表面粗さをＲａで０．１５ｎｍ以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としてはコロイダルシリカ（平均粒径(D50)：５〜５０ｎｍ）を水に分散し、硫酸アルミニウムを所定の含有量で添加して溶かしたものを使用する。なおここで、平均粒径（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％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが５０％となる点の粒径を言い、例えば、粒子径・粒度分布測定装置で測定して得られる値である。
硫酸アルミニウムの添加量は、０．００１〜１モル／Ｌの範囲内とすることが好ましい。この範囲より少ないと後述する添加効果を十分に得られない恐れがある。またこの範囲より大きいと、コロイダルシリカ研磨砥粒が過度に凝集して微小なスクラッチを発生させたり表面粗さが大きくなる恐れがある。
硫酸アルミニウム添加の効果は必ずしも明確になっていないが、以下のように考えている。すなわち、硫酸アルミニウム添加によって、ＳｉＯ２組成を有するコロイダルシリカ砥粒同士、又は、研磨により発生した微小なガラススラッジ同士、又は、シリカ砥粒とスラッジの間における相互作用を若干強めることができる。そして、これらが弱く凝集した凝集体を形成すると考えられる。その結果、表面粗さの波長帯域の制御が可能となる。すなわち、従来のコロイダルシリカ砥粒１つの大きさによる研磨の効果の他に、凝集体による研磨の効果を加えることができる。例えば、研磨工程で発生するガラススラッジは非常に微細（粒径１０ｎｍ以下）であり、１０ｎｍ以下の波長帯域の表面粗さを悪化させる要因となるが、これらを凝集させて排出を促進することによって当該波長帯域の表面粗さの悪化を抑制する効果がある。また、シリカ砥粒の凝集度合いを変化させることによって、特定の波長帯域の表面粗さを制御できるようになる。すなわち、シリカ砥粒の粒径と、硫酸アルミニウムの添加量を適宜調整することで、所望の波長帯域の表面粗さを変化させることができる。
ところで、この相互作用は弱いため、荷重を受けたときに容易に変形すると考えられる。ゆえに、硫酸アルミニウムの添加量が過剰にならない限り、この凝集体によってガラス素板の主表面にスクラッチが発生することはほとんどない。
なお、上記と同様の理由により、研磨後にコロイダルシリカやガラススラッジがガラス素板の主表面に残留する量を減らすことができる。最近、シリカ砥粒が極めて小さくなった結果、砥粒やスラッジが微細なまま主表面に残存している場合、非常に除去しにくくなっている。
なお、研磨処理時のガラス素板への荷重は、５０〜１５０ｇ／ｃｍ２の範囲内が好ましい。この範囲より少ないと、研磨レートが遅くなりすぎて生産性が悪化する場合があり、この範囲より大きいと、微小なスクラッチがガラス素板の主表面に発生する可能性がある。
【００５５】
次いで、同じ両面研磨装置をそのまま用いてリンス工程を行う。リンス工程では、例えば、研磨パッドとガラス素板との間に供給する処理液として、水に硫酸アルミニウムを適量添加したものを使用する。添加量は上記と同様の範囲内とすることが好ましい。リンス処理では、硫酸アルミニウムを添加した処理液をガラス素板と樹脂ポリシャの間に供給しつつ樹脂ポリシャでガラス素板の表面を物理的に摺動するので、直前の研磨工程で使用されたコロイダルシリカ砥粒をガラス素板の表面から効率よく除去することができる。つまり、本実施形態では、硫酸アルミニウムを研磨処理の時点から添加することによって、コロイダルシリカ砥粒の除去効果を高めている。
研磨液の供給速度は、少なくとも５００〜５０００ｍｌ／分とすることが、砥粒のガラス素板への再付着防止及びコストの両立の観点から好ましい。また、ガラス素板への荷重は１０〜１００ｇ／ｃｍ２の範囲内とすることが好ましい。この範囲より少ないと、砥粒の除去効果が十分に得られない恐れがあり、この範囲より大きいと、微小なスクラッチがガラス素板の表面に発生する恐れがある。
なお、コロイダルシリカの研磨工程が終わった後、研磨定盤の回転を止めずにリンス工程に移行することが好ましい。こうすることで、コロイダルシリカ砥粒がガラス素板の表面に固着することを防止し、後に続くリンス処理の効果を高めることができる。
リンス処理によって、研磨処理によってガラス素板の表面に付着したコロイダルシリカを除去することができるので、後続の洗浄工程における負荷を減らすことができる。例えば、アルカリ性の洗浄液のｐＨを１０以下と低くすることができるので、ｐＨが高いことによる過度なエッチングを生じさせず、表面粗さの上昇を抑制することができる。本発明者らの検討によると、従来、１０〜５０ｎｍの波長帯域のガラス素板の表面粗さＲａを上昇させていた要因の一つが、研磨後のアルカリ性洗浄液によるエッチングであることがわかっている。本実施形態では、このエッチング効果を抑制することができるため、１０〜５０ｎｍの波長帯域のガラス素板の表面粗さＲａをさらに効果的に低減させることができる。
【００５６】
上記リンス工程を終えたガラス素板を洗浄槽に浸漬して、超音波洗浄して乾燥することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。なお、酸性の洗浄液での洗浄では主表面が荒れてしまい、主表面の傾斜角のバラツキが大きくなるため、中性もしくはアルカリ性の洗浄液を使用するのがよい。
本工程の研磨及びリンス工程、そして洗浄を経ることによって、１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下となるような主表面の表面性状とすることができる。また、１０〜３０ｎｍ、又は１０〜２０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下となるような主表面の表面性状とすることができる。
なお、主表面について上記波長成分の算術平均粗さ(Ra)については、上記の他、研磨、リンス及び洗浄の処理時間によっても調整することができる。
【００５７】
以上、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を工程毎に説明したが、工程の順序は、上述した順序に限られない。また、化学強化工程は、その用途あるいはガラス組成によっては、省いてもよい。
【００５８】
なお、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板は、結晶化ガラスであってもよい。
結晶化処理により結晶化ガラスとする場合は、例えば以下のような処理を行えばよい。具体的には、例えば、複数のガラス基板のそれぞれのガラス基板間にディスク状のセッターと呼ばれる板を挟んで、加熱炉に入れて熱処理を行う。セッターはセラミックス製とすることができる。熱処理では、例えば核形成温度で所定時間保持し、その後結晶成長温度で所定時間保持することによりガラス基板を結晶化させる。核形成および結晶成長の温度や時間は、ガラス基板のガラス組成によって適宜設定すればよい。加熱後の冷却では、ガラス基板に歪みや撓みが発生しないように、徐冷速度を調整することが好ましい。
結晶化したガラス基板は、例えば、粉末Ｘ線回折法で得られた回折強度分布を用いて結晶化の有無を判定することができる。なお、結晶相の平均結晶粒径は１０ｎｍ以下の結晶を析出させることがガラス基板の主表面の表面粗さを小さくする点で好ましい。
結晶化されたガラス（以降、結晶化ガラスという）は、非晶質のガラスを加熱することでガラス内部に結晶を析出させた構成の材料であり、非晶質のガラスとは区別され得る。
本実施形態においては、結晶化処理後のガラス基板のヤング率としては、１００ＧＰａ以上、より好ましくは１２０ＧＰａ以上であることが好ましい。こうすることで、抗折強度や耐衝撃性が高いガラス基板とすることができる。前記結晶化処理後のガラス基板の抗折強度は、耐衝撃性を向上させる観点から７ｋｇｆ以上であることが好ましく、特に８ｋｇｆ以上であることが好ましい。こうすることで、１００００ｒｐｍ以上の高速回転のＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）向けとして好適な磁気ディスク用ガラス基板とすることができる。
【００５９】
［磁気ディスク］
磁気ディスクは、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体である。
磁気ディスクは、例えば、磁気ディスク用ガラス基板（以下、適宜「基板」という。）の主表面上に、その主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層が積層された構成を有する。
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気記録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Ｒｕ、磁気記録層としては、例えばＣｏＣｒＰｔ系合金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。
また、付着層と磁気記録層との間には、ＳＵＬ（軟磁性層）、シード層などを、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法などの公知の成膜方法を用いて形成してもよい。上記各層の詳細については、例えば特開２００９−１１０６２６号公報段落［００２７］〜［００３２］を参照できる。
【００６０】
エネルギーアシスト磁気記録用磁気ディスクについては、高Ｋｕ磁性材料を用いて磁気記録層を形成することが好ましいと考えられている。例えば、磁気記録層はＦｅ及び／又はＣｏと、Ｐｔとの合金を主成分とする磁性材料を含むＬ１０規則合金とすることができる。このような磁気記録層を得るには、基板の主表面に、Ｆｅ及び／又はＣｏと、Ｐｔとの合金を主成分とする磁性材料を成膜した後、規則化させるためのアニール処理を行う。ここで、上記アニール処理は通常５００℃超の高温で行われる。したがって、基板を構成するガラスが耐熱性に乏しいものであると、高温下で変形し平坦性が損なわれる。これに対し上記組成の基板は、優れた耐熱性（ガラス転移温度として６５０℃以上）を示すものであるため、アニール処理後も、高い平坦性を維持することができる。
【００６１】
［実施例、比較例］
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の効果を確認するために、上記のガラス組成１のガラスを用いて、２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板を製造し、さらに磁気ディスクを作製した。
【００６２】
［実施例、比較例の磁気ディスク用ガラス基板の作製］
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の各工程を順序通りに行った。
ここで、
（１）のガラス素板の成形は、プレス成形方法を用いた。円孔を形成後、遊離砥粒を用いて主表面を粗研削した。
（２）の円孔形成工程では、円筒状のドリルを用いて、ガラス素板の中心部に円孔を形成した。
（３）の面取りでは、粒度の粗いダイヤモンド砥石を用いて面取面を形成する粗研削を行った後、粒度の細かいダイヤモンド砥石を用いて面取面を仕上げ研削した。
（４）の端面研磨では、酸化セリウムを遊離砥粒として用いて、研磨ブラシにより研磨した。
（５）の固定砥粒による研削では、ダイヤモンド砥粒を樹脂で固めた固定砥粒砥石を定盤に貼り付けた研削装置を用いて研削した。
（６）の第１研磨では、図２及び図３の研磨装置を用いて研磨した。平均粒径１μｍの酸化セリウム砥粒を研磨剤として含む研磨液、研磨パッドとして硬質ウレタンパッドを使用した。
（７）の化学強化では、化学強化液として硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合溶融液を用い、ガラス素板を化学強化液内に浸漬させた。
（８）の第２研磨は、図２及び図３と同様の別の研磨装置を用いて行った。ポリシャには軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（アスカーＣ硬度で７５の発泡ポリウレタン）を用いた。研磨液としてはコロイダルシリカ（平均粒径(D50):３０ｎｍ）を水に分散させ、硫酸アルミニウムを０．０１モル／Ｌの含有量で添加して溶かしたものを使用した。研磨時の荷重は１００ｇ／ｃｍ２、研磨取代を５μｍとした。
次いで、同じ研磨装置をそのまま用いてリンス工程を行った。研磨処理からリンス処理へ移行する際、研磨装置の定盤の回転は止めなかった。リンス工程では、研磨パッドとガラス基板との間に供給する処理液として、水に硫酸アルミニウムを０．０１モル／Ｌの含有量で添加して溶かしたものを使用した。荷重は１００ｇ／ｃｍ２、処理時間５分とした。
上記リンス工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、アルカリ性の洗浄液（ｐＨ：１０以下）、純水、ＩＰＡ、でそれぞれ満たした洗浄槽に浸漬して超音波洗浄し、その後ＩＰＡ（蒸気乾燥）にて乾燥した。これにより、磁気ディスク用ガラス基板を得た。作製された磁気ディスク用ガラス基板は公称２．５インチサイズ（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍ）の磁気ディスク用の基板である。
【００６３】
第２研磨における研磨時間及び洗浄時間によって主表面の特定の波長成分の算術平均粗さRaを調整し、それによって、表１の実施例及び比較例の磁気ディスク用ガラス基板を得た。このとき、主表面の波長成分毎の算術平均粗さRaについては、以下のようにして算出した。先ず磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分してＡＦＭを用い、表面性状の３次元データを測定した。測定された３次元データに対して２次元フーリエ変換を行い、２次元画像を得た。得られた２次元画像から特定の波長成分を抽出し、抽出した所望の波長成分の２次元画像に対して逆フーリエ変換を施して３次元データ（特定の波長成分のみの３次元データ）を生成し、この３次元データから算術平均粗さRaを算出した。
なお、実施例１〜４の磁気ディスク用ガラス基板の主表面について、全波長帯域の算術平均粗さRaは、いずれも０．１５ｎｍ以下であった。
【００６４】
［実施例、比較例の磁気ディスクの作製］
次に、比較例及び実施例の磁気ディスク用ガラス基板を基に磁気ディスクを作製した。
なお、磁気ディスク用ガラス基板に対する成膜は以下の通り行った。まず、真空引きを行った成膜装置を用い、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、基板上に付着層／ＳＵＬ／前下地層／下地層／磁気記録層／補助記録層／保護層／潤滑層を順次成膜した。なお、断らない限り成膜時のＡｒガス圧は０．６Ｐａで行った。付着層としては、Ｃｒ−５０Ｔｉを４ｎｍ成膜した。ＳＵＬとしては、０．７ｎｍのＲｕ層を挟んで、９２Ｃｏ−３Ｔａ−５Ｚｒをそれぞれ１０ｎｍ成膜した。前下地層としては、Ｎｉ−１０Ｗを８ｎｍ成膜した。下地層としては、０．６ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した上に５ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した。磁気記録層としては、３Ｐａで９０（７２Ｃｏ−１０Ｃｒ−１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−５（ＴｉＯ２）を１５ｎｍ成膜した。補助記録層としては、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（パーフロロポリエーテル）を用いて１ｎｍ形成した。
以上の製造工程により、比較例及び実施例の磁気ディスク用ガラス基板に対応する磁気ディスクを得た。
磁気記録層の磁性粒の粒径（直径）を平面ＴＥＭにて調査したところ、平均８ｎｍであった。また、断面ＴＥＭにて成膜状態を確認したところ、ＣｒＴｉとＳＵＬはアモルファス状態で粒界等は見えなかったが、ＮｉＷから補助記録層までは粒界が観察され、カラム状に結晶成長している様子が観察された。
【００６５】
［実施例、比較例の磁気ディスクの評価］
以下の条件にて、作製した磁気ディスクについて再生信号のＳＮＲ（信号対雑音比）を測定した。なお、ＤＦＨ機構搭載ヘッドを使用した。ＤＦＨ機構により、記録再生素子部の先端と磁気ディスク表面との距離は２ｎｍとなるように設定した。この測定によるＳＮＲを「ＳＮＲ１」ともいう。
・信号書き込み時の線記録密度：２０００ｋｂｐｉ
・磁気ディスクの回転数：５４００ｒｐｍ
【００６６】
また、下記条件以外は上記と同様にして測定したＳＮＲを、「ＳＮＲ２」として追加の評価を行った。
・信号書き込み時の線記録密度：２２００ｋｂｐｉ
・磁気ディスクの回転数：７２００ｒｐｍ
【００６７】
表１は、上述したようにして作製した磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)と、当該ガラス基板に対応する磁気ディスクについての再生信号のＳＮＲ１およびＳＮＲ２の評価結果を示している。ＳＮＲ１およびＳＮＲ２の評価結果は、Ｒｅｆ（基準）を比較例１のＳＮＲ１およびＳＮＲ２としたときに、ＳＮＲが良好な順に（つまり、ＳＮＲが大きい順に）４つのレベル１〜４に分けて示した。レベル１〜３が合格である。なお、この評価基準は、後述するすべての実施例および比較例に適用した。
［ＳＮＲ１およびＳＮＲ２の評価基準］
レベル１：Ｒｅｆ＋０．５［ｄＢ］  ≦  ＳＮＲ
レベル２：Ｒｅｆ＋０．３［ｄＢ］  ≦  ＳＮＲ  ＜  Ｒｅｆ＋０．５［ｄＢ］
レベル３：Ｒｅｆ  ＜  ＳＮＲ  ＜  Ｒｅｆ＋０．３［ｄＢ］
レベル４：Ｒｅｆ同等以下
【００６８】
表１の実施例１〜４に示すように、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)を０．１５ｎｍ以下とすることで、比較例１、２の場合よりも磁気ディスクの再生信号のＳＮＲ１が向上したことが確認された。これは、各実施例の磁気ディスク用ガラス基板の主表面について、磁性粒の結晶配向分散Δθ50に対する相関が高い波長成分（１０〜５０ｎｍ）の表面粗さを低下させているため、結晶配向分散Δθ50がゼロに近づき、それによって良好なＳＮＲが得られたためであると考えられる。
また、ＳＮＲ２との関係では、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)を０．１５ｎｍ以下とすることによって、２０００ｋｂｐｉよりもさらに高周波領域においてＳＮＲの向上が顕著となることがわかった。
【００６９】
【表１】
2014051153.tif 000005
【００７０】
次に、実施例１の条件に対して、第２研磨でのシリカ砥粒径を２０ｎｍに変更し、研磨時間とリンス時間を順に延ばすことで、実施例５〜８の磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを作製した。
表２は、こうして作製した磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜３０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)と、当該ガラス基板に対応する磁気ディスクについての再生信号のＳＮＲ１の評価結果を示している。表２の実施例６〜８に示すように、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜３０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)を０．１０ｎｍ以下とすることで、実施例１〜４の場合よりも磁気ディスクの再生信号のＳＮＲ１がさらに向上したことが確認された。
【００７１】
【表２】
2014051153.tif 000006
【００７２】
次に、実施例１の条件に対して、第２研磨でのシリカ砥粒径を１５ｎｍに変更し、研磨時間とリンス時間を順に延ばすことで、実施例９〜１２の磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを作製した。
表３は、こうして作製した磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜２０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)と、当該ガラス基板に対応する磁気ディスクについての再生信号のＳＮＲ１の評価結果を示している。表３の実施例１０〜１２に示すように、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜２０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)を０．１０ｎｍ以下とすることで、実施例６〜８の場合よりも磁気ディスクの再生信号のＳＮＲがさらに向上したことが確認された。
磁気ディスク用ガラス基板の主表面の１０〜２０ｎｍの波長帯域のＲａを０．１０ｎｍ以下とすることで磁気ディスクの再生信号のＳＮＲ１が最も良好になる理由は必ずしも明確ではないが、当該波長帯域の半分と磁性粒のサイズ（８ｎｍ）が近いためであると考えられる。すなわち、両者の値が近い場合には、磁気ディスクの主表面の凹凸の周期に一致して磁性粒が配置される場合が多くなり、磁性粒の結晶配向のばらつきが小さくなる（つまり、Δθ50が小さくなる）と推測される。
【００７３】
【表３】
2014051153.tif 000007
【００７４】
次に、実施例１の製造条件を元にして、前述の「傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度」を変更した磁気ディスク用ガラス基板（表４の実施例１３〜１６）を作製し、当該ガラス基板を元にした磁気ディスクの再生信号について下記条件にてＳＮＲを測定した。このとき、記録再生素子部の先端と磁気ディスク表面との距離を１ｎｍとした他は、上記ＳＮＲ１と同じ条件とした。この測定によるＳＮＲを「ＳＮＲ３」という。
なお、作製されたいずれの磁気ディスク用ガラス基板も傾斜の二乗の平均値は０．００２５以下であった。また、いずれの磁気ディスク用ガラス基板の波長帯域が１０〜５０ｎｍのＲａは０．１３〜０．１５ｎｍの範囲内でありほぼ同等の値であった。
ＳＮＲ３の評価結果は、Ｒｅｆ（基準）を実施例１３のＳＮＲとしたときに、ＳＮＲが良好な順に（つまり、ＳＮＲが大きい順に）４つのレベル１〜４に分けて示した。
［ＳＮＲ３の評価基準］
レベル１：Ｒｅｆ＋０．５［ｄＢ］  ≦  ＳＮＲ３
レベル２：Ｒｅｆ＋０．３［ｄＢ］  ≦  ＳＮＲ３  ＜  Ｒｅｆ＋０．５［ｄＢ］
レベル３：Ｒｅｆ  ＜  ＳＮＲ３  ＜  Ｒｅｆ＋０．３［ｄＢ］
レベル４：Ｒｅｆ同等以下
【００７５】
表４に示すように、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度を１５％以下とすることにより、磁気ヘッドの感度をさらに高めた場合にＳＮＲが大幅に向上することがわかった。
【００７６】
【表４】
2014051153.tif 000008
【００７７】
［異なるガラス組成での評価］
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の効果をさらに確認するために、上記ガラス組成２を用いた他は実施例１、６、１０の場合と原則的には同様にして、磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクを作製した。また、ガラス組成３についても同様に作製した。なお、製造条件はガラス組成に応じて適宜調整した。
その結果、いずれのガラス組成においても、磁気ディスク用ガラス基板の表面粗さと、当該ガラス基板に対応する磁気ディスクの再生信号のＳＮＲとの関係について、実施例１、６、１０と同等の相関が得られた。
【００７８】
以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク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】
【００７９】
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１Ａ】
2014051153.tif 000009
【図１Ｂ】
2014051153.tif 000010
【図２】
2014051153.tif 000011
【図３】
2014051153.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月5日(2016.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主表面を有し、２０００ｋｂｐｉ以上の線記録密度の磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板であって、
主表面の表面について、原子間力顕微鏡を用いて１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分して測定したときの算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であり、
主表面に円周方向のテクスチャがなく、
主表面の表面について、１０〜５０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項２】
一対の主表面を有し、２０００ｋｂｐｉ以上の線記録密度の磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板であって、
主表面の表面について、原子間力顕微鏡を用いて１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分して測定したときの算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であり、
主表面に円周方向のテクスチャがなく、
主表面の表面について、１０〜３０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項３】
一対の主表面を有し、２０００ｋｂｐｉ以上の線記録密度の磁気ディスクに使用される磁気ディスク用ガラス基板であって、
主表面の表面について、１０〜２０ｎｍの波長成分の算術平均粗さ(Ra)が０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする、
磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項４】
主表面の表面について、原子間力顕微鏡を用いて１μｍ×１μｍの領域内を５１２×５１２の区画に区分して測定したときの算術平均粗さ(Ra)が０．１５ｎｍ以下であることを特徴とする、
請求項３に記載された磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項５】
主表面に円周方向のテクスチャがないことを特徴とする、
請求項３または４に記載された磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項６】
１０ｎｍ間隔で主表面の傾斜のサンプルを取得した場合に、傾斜の二乗の平均値が０．００２５以下であって、かつ傾斜の二乗の値が０．００４以上である頻度が１５％以下であることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載された磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項７】
請求項１〜６に記載された磁気ディスク用ガラス基板の表面に少なくとも磁気記録層が成膜されたことを特徴とする、
磁気ディスク。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
図２及び図３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。キャリア３０は、外周部に設けられて太陽歯車６１及び内歯車６２に噛合する歯部３１と、ガラス素板Ｇを収容し保持するための１または複数の孔部３２とを有する。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、ガラス素板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、ガラス素板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とガラス素板Ｇの間に相対運動が生じる。同様にして、ガラス素板Ｇと上定盤４０とを相対的に移動させてよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
［磁気ディスク］
磁気ディスクは、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板上に磁気記録層を有する磁気記録媒体である。
磁気ディスクは、例えば、磁気ディスク用ガラス基板（以下、適宜「基板」という。）の主表面上に、その主表面に近いほうから順に、少なくとも付着層、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層が積層された構成を有する。
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気記録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Ｒｕ、磁気記録層としては、例えばＣｏＣｒＰｔ系合金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（パーフロロポリエーテル）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。
また、付着層と磁気記録層との間には、ＳＵＬ（軟磁性層）、シード層などを、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法などの公知の成膜方法を用いて形成してもよい。上記各層の詳細については、例えば特開２００９−１１０６２６号公報段落［００２７］〜［００３２］を参照できる。
【国際調査報告】
2014051153.tif 000013
2014051153.tif 000014
2014051153.tif 000015