(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡樹脂層を有し、
前記研磨パッドの表面の撮像画像であって、撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に５μｍずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、１画素を０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面として１６００×１２００画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを求めたとき、前記Ｒａが０．５μｍ以下である、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
【請求項２】
前記研磨処理は、前記基板の主表面における、５０μｍ以上２００μｍ以下の波長の微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下とする研磨処理である、請求項１に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
【請求項３】
前記発泡樹脂層における樹脂材料の１００％引っ張りモジュラスは、２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下である、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。
【請求項４】
前記研磨砥粒は、平均粒径が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のコロイダルシリカである、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。
【請求項５】
前記研磨処理後の基板の主表面における、５０μｍ以上２００μｍ以下の波長の微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑと、前記研磨処理に用いた研磨パッド表面の算術平均粗さＲａとの関係を予め求めておき、基板の主表面において所望の微小うねりを達成する研磨パッド表面の算術平均粗さＲａを有する研磨パッドを、前記関係を用いて選定し、前記選定した研磨パッドを前記研磨処理に用いる、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。
【請求項６】
前記立体形状の情報は、前記発泡樹脂層の空孔を囲む壁の先端に形成される凹凸形状の情報を含む、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。
【請求項７】
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によって製造された磁気ディスク用基板の主表面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。
【請求項８】
磁気ディスク用基板の製造に用いる研磨パッドであって、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡樹脂層を有し、
撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に５μｍずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、前記研磨パッドの表面の矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、１画素を０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面として１６００×１２００画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを求めたとき、前記Ｒａが０．５μｍ以下である、ことを特徴とする研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用基板の製造方法及び磁気ディスク用基板の製造に用いる研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体の１つとして用いられる磁気ディスクには、従来より、ガラス基板が好適に用いられている。今日、ハードディスクドライブ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。これに伴って、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くして磁気記録情報エリアを微細化することが行われている。このような磁気ディスク用ガラス基板においては、基板の表面凹凸、特に微小うねりに対する低減要求は、高記録密度ハードディスクドライブ装置に必須の磁気ヘッド低浮上量化を達成するために、ますます強まっている。【０００３】
これに対して、表面の微小うねりを正確に制御することができ、高密度記録に対応した情報記録媒体の基板として用いることができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が知られている（特許文献１）。
当該製造方法は、軟質ポリシャの研磨パッドを貼りつけた上下定盤の間に情報記録媒体用ガラス基板をセットして両主表面を研磨する研磨工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。この製造方法では、前記研磨工程後の情報記録媒体用ガラス基板主表面の微小うねりの値が、前記研磨工程で用いる研磨パッド表面の表面粗さの値に依存するという現象を利用し、前記研磨工程で用いる研磨パッド表面の表面粗さを選定することによって、前記研磨工程後の情報記録媒体用ガラス基板主表面の微小うねりが所定の値になるようにする。例えば、選定する研磨パッドの表面粗さＲｚ（最大高さ）は、２０μｍ以下とする。このとき、研磨パッドの表面粗さＲｚは、触針式の表面粗さ計を用いて測定する。なお、ここで微小うねりの波長（周期）帯域は２μｍ〜４ｍｍとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９２８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近、磁気ヘッドの小型化、低浮上量化、磁気ディスクの高速回転化などに伴い、磁気ディスク用ガラス基板において低減すべき微小うねりの波長帯域が小さくなってきた。しかし、上記製造方法における研磨パッドの表面粗さＲｚ（最大高さ）を、上述の数値範囲にした場合、従来の広い波長帯域を持つ、波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりを低減することができるが、ガラス基板の波長５０〜２００μｍの微小うねりを低減することはできなかった。このようなガラス基板における、波長５０〜２００μｍの微小うねりの低減については、アルミニウム合金製基板においても同様の問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、波長５０〜２００μｍの微小うねりを低下することができる磁気ディスク用基板の製造方法と、この製造方法に用いる研磨パッド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】
本願発明者は、上記従来の問題を解決すべく、研磨パッドの表面について詳細な検討を行った。
まず、本願発明者は、様々な研磨パッドの表面粗さＲｚを触針式の表面粗さ計で測り、測定したＲｚの中でＲｚの値が非常に小さい研磨パッドを選択して研磨を行った。しかし、ガラス基板の波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりを小さくすることはできなかった。すなわち、触針式の表面粗さ計で測定した表面粗さＲｚの値は、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりを小さくするための指標とはならなかった。このため、ガラス基板の波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりを低減するために、どのような研磨パッドを用いればよいか、不明であった。
そこで、本願発明者は、様々な研磨パッドの表面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて詳細に調査した。その結果、目的とする微小うねりの波長帯域である波長５０μｍ〜２００μｍにおける研磨パッドの表面を観察可能な分解能で観察したところ、研磨パッドの表面状態に違いがあることに気がついた。具体的には、波長５０〜２００μｍの微小うねりを低減できない研磨パッドの表面には、発泡ポアの開口の周囲にポアの壁の先端が縦方向に細かく裂けて表面が荒れた状態、すなわち、開口周りの壁の先端が荒れた状態、いわゆる“ささくれ”の形状が存在することを見出し、研磨パッドの最表層の表面形状が波長５０〜２００μｍの微小うねりに影響を与えているのではないかと考えた。なお、上記の“ささくれ”状態は、開口周りの壁の先端が細かく裂けてあたかも表面が毛羽立った“毛羽立ち”の状態ともいえる。また、“局所的な毛羽立ちの乱れ”ともいえる。以降の説明では、上記開口周りの壁の先端の凹凸状態を“ささくれ”状態という。
そこで、この“ささくれ”について調査したところ、このような“ささくれ”による表面凹凸が多数存在する（“ささくれ”により開口周りの壁の先端が細かく裂けて多数できた片の凹凸が多い）かまたは“ささくれ”による大きな表面凹凸が存在して（“ささくれ”により開口周りの壁の先端が細かく裂けて多数できた片の凹凸が大きくなって）表面が凹凸を成している“ささくれ”状態の研磨パッドの表面と、“ささくれ”がないかまたはその程度が小さい研磨パッドの表面とを含めて、従来の触針式の表面粗さ計で研磨パッドの表面を測定した場合、測定結果から得られた表面粗さＲｚは、波長５０〜２００μｍの微小うねりとの相関関係を見出せないことがわかった。触針式の表面粗さ計では、針（スタイラス）の先端のサイズは、測定対象の研磨パッドの表面の開口に針の先端が落ち込まないように開口径の２倍以上（例えば数十μｍから数百μｍ）となっている。また、針を研磨パッドに押圧することによって測定が行われることから、針の先端は“ささくれ”の表面凹凸をつぶして測定したと考えられる。このことから、研磨に用いる研磨パッドの最表層の表面状態について、触針式の表面粗さ計では正確に測定できないことがわかった。
そこで、本願発明者は、研磨パッド最表層の表面状態を測定するためには、触針式の表面粗さ計のような接触式の方法ではなく、非接触式の方法を用いて表面粗さを測定することを思いつき、本願発明に至った。【０００８】
本発明の磁気ディスク用基板の製造方法は、以下の態様を有する。【０００９】
［態様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、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡樹脂層を有し、
前記研磨パッドの表面の撮像画像であって、撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に５μｍずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、１画素を０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面として１６００×１２００画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを求めたとき、前記Ｒａが０．５μｍ以下である、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
前記矩形領域は、例えば、５９２μｍ×４４４μｍとなる。
より詳細には、例えば、前記撮像画像は、撮像カメラを用いて、５００倍の倍率で、５９２μｍ×４４４μｍの矩形領域を撮像の視野として、１画素を０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面として表面を撮像する。このとき、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところで撮像を開始し、高さ方向に５μｍずつ前記撮像カメラの位置を移動して、焦点が撮像画像中のいずれかの画素に合うまで撮像を繰り返す。そして、焦点がどの画素にも合わなくなったときに撮像を終了する。画像処理装置は、高さ方向に５μｍの間隔で撮像して得られた撮像画像から、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報を得る。このとき、０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面を１画素として、１６００×１２００画素分の矩形領域についての立体情報が得られる。    【００１０】
［態様２］
前記研磨処理は、基板の主表面において５０μｍ以上２００μｍ以下の波長の微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下とする研磨処理である、態様１に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
【００１１】
［態様３］
前記研磨処理を行う前の基板の主表面における前記微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑが０．６ｎｍ以下である、態様１または２に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
【００１２】
［態様４］
前記発泡樹脂層における樹脂材料の１００％引っ張りモジュラスは、２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下である、態様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。
ことが好ましい。
【００１３】
［態様５］
前記研磨砥粒は、平均粒径が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のコロイダルシリカである、態様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。
【００１４】
［態様６］
前記研磨処理後の基板の主表面における、５０μｍ以上２００μｍ以下の波長の微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑと、前記研磨処理に用いた研磨パッド表面の算術平均粗さＲａとの関係を予め求めておき、基板の主表面において所望の微小うねりを達成する研磨パッド表面の算術平均粗さＲａを有する研磨パッドを、前記関係を用いて選定し、前記選定した研磨パッドを前記研磨処理に用いる、態様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。【００１５】
［態様７］
前記立体形状の情報は、前記発泡樹脂層の空孔を囲む壁の先端に形成される凹凸形状の情報を含む、態様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。【００１６】
［態様８］
また、前記研磨パッドは、ドレス処理したものであり、前記研磨パッドの、触針式の表面粗さ計による前記ドレス処理前の算術平均粗さＲａが０．８μｍ以下である、態様６に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
【００１７】
［態様９］
前記磁気ディスク用基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用基板の主表面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。【００１８】
［態様１０］
磁気ディスク用基板の製造に用いる研磨パッドであって、
前記研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡樹脂層を有し、
撮像手段を用いて、前記研磨パッドの表面の最も高い位置に焦点を合わせたところから、高さ方向に５μｍずつ焦点を下げながら、焦点が合う限り撮像を繰り返す方法によって、前記研磨パッドの表面の矩形領域を撮像の視野として得られた撮像画像から、１画素を０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面として１６００×１２００画素分の矩形面の立体形状の情報を、前記研磨パッドの表面の立体形状の情報として得て、前記立体形状の情報から前記研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを求めたとき、前記Ｒａが０．５μｍ以下である、ことを特徴とする研磨パッド。
【発明の効果】
【００１９】
上述の磁気ディスク用基板の製造方法及び研磨パッドでは、基板の波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりを低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における第２研磨に用いる研磨装置の概略構成図である。
【図２】図１（ａ），（ｂ）に示す研磨装置の研磨を説明する図である。
【図３】本実施形態で用いる研磨パッドの構造を説明する図である。
【図４】本実施形態で行う研磨パッドの表面の立体形状を測定する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び研磨パッドについて詳細に説明する。なお、本発明の磁気ディスク用基板は、ガラス基板の他にアルミニウム合金基板にも適用できるが、以降の説明では磁気ディスク用ガラス基板を本実施形態として用いて説明する。
本実施形態では、磁気ディスクに用いる磁気ディスク用ガラス基板は、円板形状であって、中心部分が同心円形状にくり抜かれたリング状を成し、リングの中心を回転軸として回転する。磁気ディスクは、磁気ディスク用ガラス基板に磁性層等を積層して得られる。したがって、磁気ディスク用ガラス基板の表面凹凸を精度良く管理することは重要である。本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、ガラス基板の主表面の研磨により、ガラス基板の主表面における波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを低減することができ、好ましくは研磨前の０．６ｎｍ以下の二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減することができる。このとき、研磨に用いる研磨パッドは、表面に複数の開口を有する発泡樹脂層を有する。この研磨パッドの表面の、以下に説明する算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下である。算術平均粗さＲａは、研磨パッドの表面の撮像画像から、この研磨パッドの表面の立体形状の情報を得て、この情報から求められる。この立体形状の情報は、発泡樹脂層の空孔を囲む壁の先端に形成される凹凸形状の情報を含む。
なお、本明細書でいう波長５０〜２００μｍの微小うねりや波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑや算術平均粗さＲａを含めた表面粗さの定義は、いずれもＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に準拠する。
【００２２】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一例を以下説明する。
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成形する。次に、このガラスブランクを適宜加工して、中心部分に孔のあいた、エッジ部が面取り加工されたリング形状（円環状）のガラス基板を作製する。これにより、ガラス基板が生成される。この後、主表面について研磨処理を行うことによって、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを低減することができる。例えば、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減することができる。研磨処理は、必要に応じて、複数の処理に分けて行ってもよい。また、必要に応じて、主表面の研削や、端面（面取り部含む）の研磨や、化学強化を行ってもよい。このとき各処理の順序は適宜決定してよい。
以下、各処理について、説明する。
【００２３】
（ａ）ガラスブランク成形処理
ガラスブランクの成形では、例えばフロート法が用いられる。ガラスブランクの成形処理では先ず、錫などの溶融金属の満たされた浴槽内に、溶融ガラスを連続的に流し入れることで例えば上述した組成の板状ガラスを得る。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（例えば平面視四角形状）の板状のガラスブランクが切り出される。
また、板状のガラスブランクの成形は、フロート法の他に、例えばプレス成形法を用いることもできる。さらに、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。これらの公知の製造方法で作られた板状ガラスに対し、適宜形状加工を行うことによって磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラスブランクが切り出される。
【００２４】
（ｂ）形状加工処理
次に、形状加工処理では、ガラスブランク成形処理後、公知の加工方法を用いて円孔を形成することにより円形状の貫通孔があいたディスク状のガラス基板を作る。その後、さらに面取りを実施してもよい。また、板厚調整や平坦度低減などの目的で、主表面の研削を実施してもよい。
【００２５】
（ｃ）第１研磨処理
次に、ガラス基板の主表面に第１研磨処理が施される。第１研磨処理は、主表面の鏡面研磨を目的とする。具体的には、ガラス基板を、両面研磨装置に装着される保持部材（キャリア）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磨が行われる。第１研磨による取り代は、例えば数μｍ〜１００μｍ程度である。第１研磨処理は、例えば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の調整を目的とする。なお、表面凹凸についてさらに低減したり、より精密な調整を行うために、第１研磨処理を複数の研磨処理に分けて実施してもよい。
【００２６】
第１研磨処理では、上定盤、下定盤、インターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤを備え、遊星歯車機構を有する公知の両面研磨装置を用いて、研磨スラリーを与えながらガラス基板が研磨される。第１研磨処理では、研磨砥粒（遊離砥粒）を含んだ研磨スラリーが用いられる。第１研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、酸化セリウムやジルコニア、コロイダルシリカの砥粒等（粒子サイズ：直径０．３〜３μｍ程度）が用いられる。両面研磨装置では、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（例えば、樹脂製のポリッシャ）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。
【００２７】
（ｄ）化学強化処理
ガラス基板は適宜化学強化することができる。化学強化液として、例えば硝酸カリウムや硝酸ナトリウム、またはそれらの混合物を３００℃〜５００℃に加熱して得られる溶融液を用いることができる。そして、ガラス基板を化学強化液中に例えば１時間〜１０時間浸漬する。
ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層にあるガラス組成中のリチウムイオンやナトリウムイオンが、それぞれ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やカリウムイオンにそれぞれ置換されることで表層部分に圧縮応力層が形成され、ガラス基板が強化される。
化学強化処理を行うタイミングは、適宜決定することができるが、化学強化処理の後に研磨処理を行うようにすると、表面の平滑化とともに化学強化処理によってガラス基板の表面に固着した異物を取り除くことができるので特に好ましい。化学強化処理は、必ずしも行う必要はない。
【００２８】
（ｅ）第２研磨（最終研磨）処理
次に、化学強化処理後のガラス基板に第２研磨処理が施される。第２研磨処理は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨においても、第１研磨に用いる両面研磨装置と同様の構成を有する両面研磨装置が用いられる。第２研磨による取り代は、例えば０．５μｍから１０μｍ程度である。
第２研磨処理では、遊離砥粒を含むスラリーを用いて研磨が行われる。遊離砥粒としてコロイダルシリカが好適に用いられる。コロイダルシリカの平均粒径は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが、ガラス基板Ｇの主表面における波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを低減する点で、好ましい。平均粒径が５０ｎｍより大きいと、波長５０〜２００μｍの微小うねりを十分に低減できない虞がある。また、表面粗さを十分に低減できない虞がある。一方、平均粒径が５ｎｍ未満だと、研磨レートが極端に下がり生産性が低下する虞がある。
なお、本実施形態において、上記平均粒径とは、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（累積平均粒子径（５０％径）や、Ｄ５０とも呼ぶ）を言う。
図１（ａ）、（ｂ）は、第２研磨に用いる研磨装置１０の概略構成図である。第１研磨にも同様の装置を用いることができる。
【００２９】
研磨装置１０は、図１（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、容器２６と、を備える。
研磨装置１０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を挟む。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及び上定盤１４は、下定盤１２及び上定盤１４の備える回転軸中心の周りに回転（自転）するように構成されている。
【００３０】
図２に示されるように、下定盤１２上の研磨パッド２０にガラス基板Ｇ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Ｇ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、円環状に加工されたガラス基板Ｇの両側の主表面を研磨することができる。
【００３１】
図１（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Ｇが保持される。一方、ガラス基板Ｇ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。太陽ギヤ２２を図１（ｂ）に示される矢印方向に回転することにより、各キャリア２０８はそれぞれの矢印方向に遊星歯車として自転しながら公転する。これにより、ガラス基板Ｇは、研磨パッド２０を用いて研磨される。研磨時、ガラス基板Ｇは、例えば０．００２〜０．０２ＭＰａで押圧されて研磨される。研磨に用いるスラリーは、図１（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。
【００３２】
なお、第２研磨で用いる遊離砥粒の種類、粒径、粒径のばらつきや、研磨パッド２０に用いる樹脂の硬度、後述するような研磨パッド２０表面のポアの開口径などは、第１研磨から適宜変更される。本実施形態では、少なくとも最終の研磨処理において、研磨後のガラス基板の波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑが０．０６ｎｍ以下となるように、研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａを調整することが好ましい。
なお、ガラス基板Ｇの表面凹凸をさらに低減したり、より精密な調整を行うために、それぞれの研磨処理をさらに複数の研磨処理に分けて実施してもよい。その際、それぞれの研磨処理においては、遊離砥粒の種類、粒径、粒径のばらつきや、研磨パッドに用いる樹脂の硬度、研磨パッド表面のポアの開口径などを適宜調節することが好ましい。
第２研磨の後、ガラス基板Ｇは洗浄され、磁気ディスク用ガラス基板が作製される。
【００３３】
（研磨パッド）
次に、第２研磨に用いる研磨パッド２０について以下詳細に説明をする。
研磨パッド２０は、表面に複数の開口を有する発泡樹脂製であり、例えば発泡ポリウレタン製である。研磨パッド２０の表面の開口の直径は、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。開孔径が５μｍより小さい場合、液滴形状を成した小さな空孔を多数有する構造の発泡材料の中にスラリーを溜めたり、溜めたスラリーを適度に供給したりすることが難しくなり、研磨レートが低下して研磨できなくなる。一方、開口の直径が２０μｍより大きい場合、研磨パッド２０の表面粗さが大きくなって波長５０〜２００μｍの微小うねりを低減できなくなる。
研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａは０．５μｍ以下である。この算術平均粗さＲａは、具体的には、研磨パッド２０の表面の撮像画像から研磨パッド２０の表面の立体形状の情報を得て、この情報から求められる。この撮影画像を用いた光学式測定については後述する。研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａの下限は特に制限されないが、例えば０．１μｍである。Ｒａが０．１μｍ未満となると、研磨レートが低下して生産性が悪化する場合がある。
このような研磨パッド２０を用いた研磨を通して、ガラス基板Ｇの主表面における、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを低減することができる。好ましくは、二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減することができる。この場合、第２研磨処理を行う前のガラス基板Ｇにおける波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑは０．６ｎｍ以下であることが好ましい。第２研磨処理を行う前のガラス基板Ｇの上記Ｒｑが、０．６ｎｍより大きいと、Ｒｑを０．０６ｎｍ以下に研磨するために取代が増加し、生産性が悪化する場合がある。また、主表面上の最外周部の形状において落ち込み（ロールオフ）が大きくなる場合がある。
また、本件の研磨パッドを用いた研磨処理は、化学強化処理された主表面に対して行なうことが好ましい。化学強化処理後のガラス基板の主表面には、圧縮応力層が形成されているため、研磨処理を実施した場合に研磨パッドの“ささくれ”によって圧縮応力の開放が局所的に乱れることによって微小うねりや粗さが十分に低減できない場合がある。本件研磨パッドは、研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下になるように“ささくれ”が抑制されているため、微小うねりや粗さを良好に低減することができる。
第２研磨後におけるガラス基板Ｇの表面粗さの算術平均粗さＲａは、０．２ｎｍ以下、好ましくは０．１５ｎｍ以下となっている。ここで、表面粗さの算術平均粗さＲａは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて、１μｍ×１μｍの測定エリアに対して２５６×２５６画素の分解能で測定したときの値である。
研磨パッドの表面粗さの算術平均粗さＲａと研磨処理後のガラス基板の主表面における波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑとの間には、後述するように相関がある。このため、表面粗さの算術平均粗さＲａが異なる複数の種類の研磨パッドを予め備えておき、基板の主表面において所望の微小うねりを達成するために、上記複数の種類の研磨パッドの中から適宜選択される。この場合、研磨処理後の基板の主表面における、５０μｍ以上２００μｍ以下の波長の微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑと、研磨処理に用いた研磨パッド表面の算術平均粗さＲａとの関係を予め求めておき、基板の主表面において所望の微小うねりを達成する研磨パッド表面の算術平均粗さＲａを有する研磨パッドを、上記関係を用いて選定し、選定した研磨パッドを研磨処理に用いることが好ましい。
【００３４】
研磨パッド２０は発泡樹脂製（発泡樹脂層）であるので、表面にポア開口を有する。このため、遊離砥粒を含んだスラリーを上記開口から研磨パッド２０の内部の空洞に進入させることができ、研磨を効率よく行うことができる。しかし、研磨処理を何度も実施すると、研磨レートが低下して研磨効率が悪化する場合がある。このような場合、研磨パッド２０をドレス処理することにより研磨レートの回復が図られる。一方で、研磨パッド２０の表面、すなわち、発泡樹脂層の空孔（ポア）を囲む壁の先端はドレス処理により強制的に削られるため、“ささくれ”状態となり、細かな凹凸が生じる要因となる。波長５０〜２００μｍの微小うねりを低減できない研磨パッド２０の表面の形状を走査型電子顕微鏡で観察したところ、多数の発泡ポアの開口の周りの樹脂部分の先端が“ささくれ”状態になっていることがわかった。そして、“ささくれ”状態の先端部分は薄く膜状になっていることがわかった。このような“ささくれ”状態の先端の剛性は、極めて低く、僅かな力で曲がり易い。この“ささくれ”状態は、ドレス処理時にダイヤモンド砥粒によって研磨パッドの表層が引きちぎられることにより形成されると考えられる。このような“ささくれ”状態となって表面が凹凸を成している表面状態を、触針式の表面粗さ計では測定できない。触針式の表面粗さ計では、針（スタイラス）の先端のサイズは、測定対象の研磨パッド２０の表面の開口に針の先端が落ち込まないように開口径の２倍以上（例えば数十μｍから数百μｍ）となっている。また、針を研磨パッドに押圧することによって測定が行われる。このため、針の先端は“ささくれ”状態を押さえて測定することになる。したがって、触針式の表面粗さ計で得られた測定結果から“ささくれ”状態を含んだ表面凹凸を測定できない。そのため、本実施形態は、撮影画像を用いた光学式測定を用いる。この光学式測定により得られた研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａを低くすることにより、ガラス基板Ｇの主表面における波長５０〜２００μｍの微小うねりを低減することができる。好ましくは、ガラス基板Ｇの主表面における波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減することができる。この場合、研磨前のガラス基板Ｇの主表面における波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑは、０．６ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
なお、研磨パッド２０に用いる発泡樹脂層における樹脂材料のモジュラス（引っ張り応力）は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることが、微小スクラッチを発生させず波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを、効率よく０．０６ｎｍ以下に低減する点で好ましい。ここで、上記モジュラスは１００％モジュラスである。なお、モジュラスを１００ｋｇｆ／ｃｍ２以下にすると、ガラス基板Ｇ上に微小なスクラッチが発生することを防止できるので、１００ｋｇｆ／ｃｍ２以下にすることはさらに好ましい。一方、５０ｋｇｆ／ｃｍ２より小さくすると、研磨レートの低下によって生産性が低下する虞れが出てくる。しかも、上記モジュラスを５０ｋｇｆ／ｃｍ２より小さくすると、ガラス基板のガラス主表面の外周端面近傍の領域において、ガラス主表面は外周端面に向かって曲面形状になだらかに傾斜して平滑の程度が乱れる場合がある。このようなガラス主表面の外周端面近傍の領域における平滑の乱れは、記憶容量の増大のために、ガラス主表面の全面に磁性層を形成してガラス主表面の外周端面近傍まで磁気情報の記録や読み取りを正確に行う点で好ましくない。したがって、上記モジュラスの下限は、特に制限はないが、例えば５０ｋｇｆ／ｃｍ２である。樹脂材料の引っ張りモジュラスは、引張り試験機（テンシロン試験機）により測定される。
また、ドレス処理前の研磨パッド２０の表面粗さの算術平均粗さＲａ’は、０．８μｍ以下であることが好ましい。この算術平均粗さＲａ’は、先端曲率半径が数十から数百μｍのスタイラスを用いて触針式の表面粗さ測定機を用いて測定される。ドレス処理前のＲａ’を０．８μｍ以下にすることにより、ドレス処理後においても、研磨パッドの表面の撮像カメラを用いて測定される算術平均粗さＲａを、容易に０．５μｍ以下にすることができる。これは、研磨パッド表面の粗さが小さいほど、安定してドレス処理を行うことができるからである。すなわち、研磨パッドの全面に対してドレス処理によるムラを生じさせることがない。
【００３６】
研磨パッド２０は、未使用（過去１度も研磨に使用していない）で新品の状態では、独立発泡系の発泡樹脂製であるため、表面には開口がない。このため、研磨の使用開始前に、ドレス処理を行って表面を図３に示す点線Ｘに沿って削ることにより、表面に複数の開口、例えば、直径５〜２０μｍで、深さ１０〜６００μｍの開口を有する孔が現れるようにする。すなわち、研磨においては、開口径（直径）が５μｍ以上２０μｍ以下である研磨パッドを使用することが好ましい。開口径が５μｍ未満だと、研磨レートが低くなり、生産性が低下する場合がある。他方、開口径が２０μｍより大きいと、５０〜２００μｍの波長帯域の微小うねりが低下できない場合がある。また、空孔（ポア）の深さが１０μｍ以上６００μｍ以下である研磨パッドを使用することが好ましい。深さが１０μｍ未満だと、研磨レートが低くなり、生産性が低下する場合がある。他方、深さが６００μｍより大きいと、気孔が連続状に形成されたナップ層の厚みが増すことにより、研磨パッド２０の圧縮変形量が増加し、基板の最外周部において局所的に高い圧力がかかりやすくなり、ロールオフ量が大きくなる場合がある。なお、開口の直径や空孔（ポア）の深さは、研磨パッドの表面または断面をＳＥＭで観察することにより測定できる。
本実施形態の研磨パッド２０の表面の立体形状の情報は、研磨に使用される表面状態の情報であることが好ましい。
以上が研磨パッド２０の説明である。
【００３７】
（研磨パッドの表面測定）
図４は、本実施形態で行う研磨パッド２０の表面の立体形状を測定する方法を説明する図である。
【００３８】
上述したように、従来の研磨で用いる研磨パッドは、ガラス基板の波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりを低減するために、触針式の表面粗さ計を用いて測定した研磨パッドの表面粗さＲｚを２０μｍ以下とした。この場合、算術平均粗さＲａ’は凡そ３．０μｍ以下となるが、触針式の表面粗さ計では、上述したような表面が“ささくれ”状態であるとき、この“ささくれ”による表面凹凸は測定されない。このために、本実施形態では、触針式の表面粗さ計に代えて、撮影画像を用いた光学式測定により得られる算術平均粗さＲａを測定する。
【００３９】
具体的には、撮像カメラ４０を用いて、５００倍の倍率で、６００μｍ×４５０μｍの矩形領域を撮影の視野として、１画素を０．３７μｍ×０．３７μｍの矩形面として表面を撮影する。このとき、研磨パッド２０の表面の最も高い位置に焦点を合わせたところで撮像を開始し、高さ方向に５μｍずつ撮影カメラ４０の位置を移動して、焦点が撮像画像中のいずれかの画素に合うまで撮影を繰り返す。そして、焦点がどの画素にも合わなくなったときに撮像を終了する。
撮像カメラ４０は、例えばＣＣＤカメラを用いることができる。これを光学式顕微鏡と組み合わせて用いてもよいし、それらが一体となった装置でもよい。
【００４０】
このようにして５μｍの間隔で撮像して得られた撮像画像のそれぞれについて、画像処理装置４２に送られ画像処理が行われる。画像処理装置４２では、画素毎に研磨パッド２０の表面の立体形状の情報を得る。この立体形状の情報は、発泡樹脂層の空孔を囲む壁の先端に形成される凹凸形状、すなわち、“ささくれ”状態の情報を含む。具体的には、画像処理装置４２は、得られた５μｍ間隔の撮像画像の画像データから、各画素の高さ方向の位置の情報を算出する。画像データから、各画素の高さ方向の位置の情報を算出する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。一例として、５μｍ間隔の撮像画像の画像データから、各画素の焦点の合うときの高さ方向の位置（合焦点位置）の情報を求めることにより、高さ方向の位置の情報を算出する。この場合、５μｍ毎に合焦点位置は求められるので、好ましくは、５μｍ間隔で得られた画素周辺の高さ方向の位置の情報を内挿補間して５μｍ未満の位置として細かく位置情報を算出することができる。
【００４１】
画像処理装置４２は、コンピュータにより構成され、上記画像処理は、コンピュータのメモリに記憶されているソフトウェアを呼び出して実行することにより動作する。ソフトウェアは、上記処理が適切に実行可能なものであれば、市販のソフトウェアでもオリジナルのソフトウェアでもよい。
【００４２】
このような画像処理により得られる３次元の研磨パッド２０の表面の立体形状の情報は、従来の触針式の表面粗さ計を用いた測定と異なり、発泡樹脂の表面の“ささくれ”状態による表面の凹凸を再現することができる。画像処理装置４２は、この３次元の研磨パッド２０の表面の立体形状の情報を用いて、画像処理装置４２は算術平均粗さＲａを算出する。
【００４３】
作製される磁気ディスク用ガラス基板の波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑは、表面形状測定機を用いて、ガラス基板の主表面の半径１４ｍｍ〜３１．５ｍｍの領域について求められる。具体的には、半径方向の測定ピッチを０．０１ｍｍとし、円周方向１周における測定領域を１０２４として表面形状が測定される。表面形状測定機としては、レーザードップラー・バイブロメータ（ＬＤＶ：Laser Doppler Vibrometer）を用いることができる。この測定装置は、表面粗さからうねりまでの幅広い波長帯域の測定が可能である。波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりは、波長５０μｍ〜２００μｍに対応するバンドパスフィルタを用いてフィルタリングしたデータを用いて求められる。
【００４４】
本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、第２研磨に用いる研磨パッド２０は、ドレス処理後、ガラス基板Ｇの研磨を行う。１つの研磨パッド２０は、複数回の第２研磨処理に用いられる。１回の第２研磨処理とは、ガラス基板Ｇの主表面における波長５０〜２００μｍの微小うねりのＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減する１回の処理である。
研磨パッド２０は、このようなガラス基板Ｇの第２研磨処理の回数が増えるに従って、研磨レートが低下する。このため、研磨レートが許容範囲以下になった場合、研磨パッド２０はドレス処理される。このドレス処理は、表面に開口が形成されていない新品の研磨パッド２０に対して最初に行なう初回のドレス処理と別の条件で行うことが好ましい。このドレス処理は、最初に行なうドレス処理と区別して説明する場合、２回目以降のドレス処理という。初回のドレス処理と２回目以降のドレス処理を区別せずに総称していうときは、単にドレス処理という。２回目以降のドレス処理では、初回のドレッシングよりも研磨パッドの表面に“ささくれ”が生じ易いため、別の条件で行うことが好ましい。これは、ドレス処理前の状態でも既に多数の開口が生じているためと考えられる。
なお、ドレス処理後の研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａが０．５μｍを超える場合、研磨パッド２０の表面は遊離砥粒と馴染んだとしても、ガラス基板Ｇの５０μｍ〜２００μｍの微小うねりのＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減することはできない。一方、上記撮像カメラを用いる方法によるドレス処理後の研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下である場合、ガラス基板Ｇの５０〜２００μｍの微小うねりのＲｑを０．０６ｎｍ以下に低減することができる。
【００４５】
本明細書でいうドレス処理は、図１（ａ），（ｂ）及び図２に示す研磨装置１０を用い、ガラス基板Ｇの代わりに基板の両面に例えばダイヤモンド砥粒を付着した研磨材を貼り付けたドレッサを用いる。研磨液の代わりに、例えば水を供給すればよい。研磨パッド２０の初回のドレス処理による表面の“ささくれ”を抑制する点から、さらには、研磨パッド２０の２回目以降のドレス処理による表面の“ささくれ”を抑制する点から、ドレッサに用いる砥粒の平均粒径、粒径分散、砥粒を固定する樹脂材料、ドレス処理時の定盤の荷重、回転数、遊星歯車の自転・公転その他の条件を適宜調整することが好ましい。
【００４６】
ドレス処理に用いるダイヤモンド砥粒の粒径は１０〜３０μｍのものを用いることが好ましい。粒径が小さい方が研磨パッド表面の “ささくれ”の抑制に効果があるものの、粒径が１０μｍより小さいと、研磨パッドの除去レートが低下してドレス処理作業に時間がかかり、生産性が低下する場合がある。他方、粒径が３０μｍより大きいと、“ささくれ”による表面凹凸が大きくなり、あるいは“ささくれ”による表面凹凸数が増えて研磨パッド表面のＲａを十分に低減できない場合がある。
【００４７】
また、ドレス処理時の定盤による荷重は、研磨処理時よりも小さくすることが好ましい。具体的には、研磨パッドにかかる圧力を０．００１〜０．００５ＭＰａとすることが好ましい。ドレス処理時の荷重が研磨処理時よりも小さい方が、研磨パッド表面の“ささくれ”の増大の抑制に効果があるものの、研磨パッドにかかる圧力が０．００１ＭＰａ未満である場合、研磨パッドの除去レートが低下してドレス処理に時間がかかり、生産性が低下する場合がある。他方、研磨パッドにかかる圧力が０．００５ＭＰａより大きい場合、“ささくれ”による表面凹凸が大きくなり、あるいは“ささくれ”による表面凹凸数が増えて、研磨パッド表面のＲａを十分に低減できない場合がある。
【００４８】
また、ドレッサと研磨定盤（研磨パッド）との相対速度は、研磨処理時の１．５〜３倍とすることが好ましい。相対速度は高い方が研磨パッド表面の“ささくれ”の抑制に効果があるものの、ドレス処理時の相対速度が研磨処理時の３倍より高い場合、研磨パッドの表面への水の供給が追いつかず、均一にドレス処理が行えない場合がある。他方、ドレス処理時の相対速度が１．５倍未満の場合、ダイヤモンド砥粒が研磨パッド表面に食い込みすぎて、“ささくれ”を抑制できない場合がある。
また、ドレス処理時の荷重を小さく、かつ、研磨パッドとの相対速度を高く調整することで、“ささくれ”の発生をさらに良好に防止しつつ、ドレス処理することができる。
【００４９】
また、ドレス処理の実施直後に、上定盤を上昇させる際は、回転する上定盤とキャリア（ドレッサ）の少なくとも一方の移動（回転）を維持させながら上昇させることが好ましい。こうすることで、ドレス処理後、上定盤を上昇させる際に上定盤に僅かに発生する揺れによって研磨パッド表面に “ささくれ”が発生することを防止することができる。したがって、上定盤を上昇させる際は、上定盤とキャリア（ドレッサ）の少なくとも一方を移動（回転）させながら上昇させることが、研磨パッド２０の算術平均粗さＲａを０．５μｍ以下にする点で好ましい。
ドレス処理する際は、上記の諸条件を適宜調整し、さらに組み合わせて行えばよい。
【００５０】
また、研磨パッド２０をドレス処理するとき、ドレス処理前の研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａと、ドレス処理前のこの研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａを０．５μｍ以下にするためのドレス処理の条件（ドレス処理時間、定盤の荷重、回転数等の条件）との対応関係を予め求めておき、ドレス処理する前の研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａの計測結果の情報と上記対応関係を用いて、上記ドレス処理の条件を定めて、ドレス処理を行う。これにより、“ささくれ”による研磨パッド２０の表面形状の乱れを抑制することができる。
【００５１】
また、２回目以降のドレス処理については、研磨装置１０を用いることなく、洗浄液を霧粒にして噴射させて研磨パッド２０に吹き付けるドレス処理を行うこともできる。具体的には、縦長で、その中央部が前方に向けて拡開した吐出口を有するノズルを研磨パッドの全面に移動させ、粒径が１μｍ以上３００μｍ以下である洗浄液の霧粒を生み出し、この霧粒を１０ｍ／秒以上５００ｍ／秒以下の速度で研磨パッド２０に衝突させる。このとき、各種の条件を適宜調整することによって、研磨パッドの表面に新たな“ささくれ”状態を生じさせることなく、発泡ポアの内部に溜まった研磨砥粒を良好に除去することができる。このドレス処理方法は、研磨処理に使用された後の研磨パッドに対して適用することが好ましい。このようにすることで、ダイヤモンドドレッサによるドレス処理を複数回実施することによる研磨パッド表面の“ささくれ”状態の程度の進行を抑制することができ、２回目以降のドレス処理後の研磨処理により得られるガラス基板の微小うねりの悪化を防止できる。
また、２回目以降のドレス処理では、上述したダイヤモンド砥粒などの砥粒を用いたドレス処理と、洗浄液を霧粒にして噴射させて研磨パッド２０に吹き付けるドレス処理を併用することが好ましい。このようなドレス処理は、ダイヤモンド砥粒などの砥粒を用いて行うドレス処理に比べてソフトに行うことができるため、ドレス処理後の研磨パッド２０の“ささくれ”状態の程度が進むことを抑制することができる。
このように、本実施形態の第２研磨に用いる研磨パッド２０は、初回及び２回目以降のドレス処理後のものであり、研磨パッド２０の表面の撮像画像から、この研磨パッド２０の表面の立体形状の情報を得たとき、この情報から求められる研磨パッド２０の表面の算術平均粗さＲａは０．５μｍ以下である。
本実施形態では、ガラス基板を用いて説明したが、上述したようにガラス基板の他にアルミニウム合金基板に適用することもできる。ガラス基板はアルミニウム合金基板よりも剛性が高い（硬い）ため、ガラス基板を用いる場合、生産性を高めるために研磨パッド２０のモジュラスを高くして研磨レートを向上させることが好ましい。一方、研磨パッド２０の高いモジュラスによって、アルミニウム合金基板の場合に比べて“ささくれ”の表面凹凸の先端の剛性は高くなる傾向となるので、アルミニウム合金基板と比べて微小うねりは悪化し易く、また微小スクラッチの発生が生じ易い。このため、本願発明の研磨処理は、ガラス基板に対して適用することが好ましい。
【００５２】
［実施例］
本実施形態の研磨パッドの撮影画像を用いた光学式測定方式（本実施形態方式）の効果と、第２研磨における研磨パッドの効果を調べるために、研磨パッドを種々代えて第２研磨を行った。用いたガラス基板Ｇは、２．５インチサイズの磁気ディスク用ガラス基板とした。研磨前のガラス基板Ｇの表面凹凸は、光学式表面形状測定機を用いて測定した。主表面の波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑは０．１〜１．０ｎｍであった。
研磨パッドは、図３に示すように液滴形状をした空孔を多数有する構造の発泡を表層部分に有するポリウレタン樹脂製であり、図１（ａ），（ｂ）に示す研磨装置１０を用いて予めドレス処理した。ドレス処理では、ダイヤモンド砥粒のドレッサを用い、上記の処理条件を適宜調整した。このため、研磨パッドのいずれも、ドレス処理により、表面に複数の開口が形成された。液滴形状をした空孔を多数有する構造の発泡を用いることで、ガラス基板に接触する部分の開口を小さくすることができ、研磨後のガラス基板の表面粗さや波長５０〜２００μｍの微小うねりを低減することができる。また、球型の形状や深さ方向で径が変わらない形状の発泡構造よりも発泡の内部に研磨剤を多く蓄えることができるので、研磨剤を安定供給して研磨レートを長時間高く維持することができる。ここでは、開口径（直径）の平均値が１５μｍの研磨パッドを使用した。
【００５３】
ガラス基板Ｇの研磨では、図１（ａ），（ｂ）に示す研磨装置１０を用いてガラス基板Ｇに０．０１ＭＰａの圧力をかけ、平均粒径が３０ｎｍであるコロイダルシリカの研磨砥粒を含むスラリーをガラス基板Ｇに供給しつつ研磨した。研磨の取り代は５μｍとした。
一方、研磨パッドの表面は、例１〜４では触針式の表面粗さ計を用いて算術平均粗さＲａ’（従来方式）を求めるとともに、例５〜８では本実施形態の光学式測定による撮影画像を用いて、算術平均粗さＲａ（実施形態方式）を求めた。
さらに、研磨後のガラス基板Ｇの表面凹凸を、前述の光学式の表面形状測定機を用いて測定して波長５０〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを求めた。
【００５４】
下記表１、表２に、種々の研磨パッドを用いて研磨したときの研磨直前の研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａ、Ｒａ’と、この研磨パッドを用いて第２研磨処理をしたときのガラス基板の微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑ、Ｒｑ’を示す。例１〜４では、波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑ’と波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを求めた。例５〜８では、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを求めた。なお、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さをＲｑと表し、波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さをＲｑ’と表している。また、従来方式による研磨パッド表面の算術平均粗さをＲａ’と表し、本実施形態方式による研磨パッド表面の算術平均粗さをＲａと表している。
波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑ’は、特開２００２−９２８６７号公報に記載された公知の多機能表面解析装置を用いて測定した。この装置では、光を分割してテスト面と基準面の両方に反射させ、その光を再結合したときの干渉縞から波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑ’を計算して得る。測定領域は、ガラス基板の中周付近における約５００μｍ×約６００μｍの矩形領域（約２５万ピクセル）を選択した。
【００５５】
【表１】
0006039698.tif 000002
【００５６】
【表２】
0006039698.tif 000003
【００５７】
表１より、従来方式による研磨パッドの表面粗さは、ガラス基板表面の波長２μｍ〜４ｍｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑ’とは相関があるものの、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑとは相関がないことがわかる。このため、従来方式による研磨パッドの表面粗さを小さくしても波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりを低減することはできない。
他方、表２より、本実施形態方式による研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａは、ガラス基板表面の波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑと相関があることがわかる。そして、研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを０．５μｍ以下にすることで、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑが、算術平均粗さＲａが０．７５μｍの場合に対して大きく低下することがわかった。特に、研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを０．５μｍ以下にすることで、波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．０６ｎｍ以下と極めて小さくすることができることがわかった。
例５〜８によって得られた磁気ディスク用ガラス基板のガラス主表面には、ガラス主表面に近いほうから順に、付着層、下地層、磁気記録層、保護層、潤滑層を、スパッタ法及び蒸着法を用いて形成して磁気ディスクを製造した。製造した磁気ディスクを、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）機構を搭載した磁気ヘッド（ＤＦＨヘッド）とともにＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）に組み込んで浮上耐久性試験を行った。フェムトスライダを有する磁気ヘッドを用い、スライダ面の浮上量は９ｎｍ、磁気ヘッド素子部のバックオフ量（磁気ヘッド素子部と磁気ディスク表面との間隙）は１ｎｍに設定した。ＨＤＤは８０℃、湿度８０％の恒温槽に入れ、３０日間ランダムシークさせた。評価後、磁気ヘッドを取り出し、スライダ面の汚れを光学顕微鏡で評価した。その結果、例５〜７の磁気ディスクを用いた場合は特に汚れは見られなかったが、例８の磁気ディスクを用いた場合は素子部の周辺に磁気ディスク回転方向に対応する向きに擦れ跡が観察された。
上記結果より、微小うねりＲｑを０．０６ｎｍ以下とすることによって、ＤＦＨヘッドを用いて素子部を磁気ディスクに極めて近づけた状態であっても浮上特性が良好であることが確認できた。
【００５８】
研磨パッドの表面の撮像画像について、上述した実施形態方式により、この研磨パッドの表面の立体形状の情報を得たとき、この情報から求められる研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａは０．５μｍ以下であることは重要である。
このように、本実施形態方式の効果、及び研磨パッドの表面の算術平均粗さＲａを０．５μｍ以下にする効果を確かめることができた。
【００５９】
次に、研磨パッドの樹脂を種々変更してモジュラス（１００％モジュラス）を変えた研磨パッドを用意し、第２研磨を行った。いずれの研磨パッドも本実施形態方式による研磨パッドの算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下であった。それぞれ１０００枚ずつ第２研磨処理を行った後、ガラス基板を洗浄し、光学式表面解析装置を用いて主表面上に存在する微小スクラッチの数をカウントし、１０段階でレベル判定した。レベルが小さいほど微小スクラッチが少なく良好である。レベルに関しては、具体的には、予め定めた基準となるガラス基板について微小スクラッチの数をカウントし、このときのカウント数を１００％として、その微小スクラッチのレベルをレベル１０と定めたときに、下記例９〜１４における微小スクラッチのカウント数が基準となるガラス基板の微小スクラッチの数の０〜１０％である場合のレベルをレベル１と定め、１１〜２０％である場合のレベルをレベル２と定め、２１〜３０％である場合のレベルをレベル３と定め、同様にしてレベル９（８１〜９０％）までそれぞれ定めた。下記表３には、その結果を示す。
【００６０】
【表３】
0006039698.tif 000004
【００６１】
例９〜１４ではいずれも、第２研磨後のガラス基板Ｇの波長５０μｍ〜２００μｍの微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑは、０．０６ｎｍ以下であったが、微小スクラッチの発生レベルに差が見られた。例９〜１４では、第１研磨やそれ以前の加工処理により主表面に残存したキズを除去するような条件としたため、この微小スクラッチは第２研磨において研磨パッドが突発的にガラス基板の表面を傷つけることにより発生したと考えられる。レベルが５より大きい場合、第２研磨の生産安定性が悪い恐れがあることを意味する。したがって、モジュラスを２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下とすると、生産安定性がよくなるので好ましい。また、モジュラスを１３０ｋｇｆ／ｃｍ２以下とするとさらに好ましい。モジュラスを７０ｋｇｆ／ｃｍ２以下とするとより一層好ましい。一方、モジュラスを５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下としたところ、研磨パッドの摩耗が速くなり、生産効率が低下した。
【００６２】
以上、本発明の磁気ディスク用基板の製造方法及び磁気ディスク用基板の製造に用いる研磨パッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、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。
【符号の説明】
【００６３】
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
２２  太陽ギヤ
２４  インターナルギヤ
２６  容器
２８  クーラント
３０  ポンプ
３２  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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