(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク用基板であって、
基板の主表面の外側に形成された第１傾斜面と、
前記第１の傾斜面と基板の側壁面とを接続する第２傾斜面と、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とにより形成される稜線と、
を備え、
前記稜線は、前記主表面よりも基板の厚さ方向内側に設けられており、
前記主表面と前記第１傾斜面とのなす鈍角をθ１、としたとき、１３０°≦θ１≦１７０°である、磁気ディスク用基板。
【請求項２】
磁気ディスク用基板であって、
基板の主表面の外側に形成された第１傾斜面と、
前記第１の傾斜面と基板の側壁面とを接続する第２傾斜面と、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とにより形成される稜線と、
を備え、
前記稜線は、前記主表面よりも基板の厚さ方向内側に設けられており、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とのなす鈍角をθ３としたとき、１１０°≦θ３≦１７０°である、磁気ディスク用基板。
【請求項３】
前記第２傾斜面と基板の側壁面とのなす鈍角をθ４としたとき、１３０°≦θ４≦１７０°である、請求項１又は２に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項４】
前記主表面の外側輪郭線から前記稜線までの径方向の距離は１０μｍ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項５】
基板の厚さ方向における前記稜線の前記主表面からの距離は１０μｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項６】
磁気ディスク用基板であって、
主表面と、
前記主表面と直交する側壁面と、
前記主表面および側壁面に垂直な断面において、前記主表面と前記側壁面とを接続する２つの直線部分を有する面取り面とを有し、
前記２つの直線部分の境界部は前記基板の表面において、外側に凸形状をなし、
前記２つの直線部分のうち、前記主表面と接続される第１の直線部分と前記主表面とのなす鈍角をθ１、としたとき、１３０°≦θ１≦１７０°である、磁気ディスク用基板。
【請求項７】
磁気ディスク用基板であって、
主表面と、
前記主表面と直交する側壁面と、
前記主表面および側壁面に垂直な断面において、前記主表面と前記側壁面とを接続する２つの直線部分を有する面取り面とを有し、
前記２つの直線部分の境界部は前記基板の表面において、外側に凸形状をなし、
前記２つの直線部分のなす鈍角をθ３としたとき、１１０°≦θ３≦１７０°である、磁気ディスク用基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁気ディスク用基板の主表面の上方に少なくとも磁性層が設けられたことを特徴とする、磁気ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用基板および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。ハードディスク装置では、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。【０００３】
基板に磁性層を形成するには、基板の端面の３〜４箇所を爪状の冶具により把持して保持し、そのまま基板を成膜室に搬送し、基板の主表面に真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＩＢＤ法等の気相成長法により磁性層や保護層などの薄膜を形成する。
基板の把持や搬送の際に、端面が擦れて微小な欠けを生じ、発塵したり、割れたりするおそれがあるため、基板は外周の端部に面取りが施される。例えば、特許文献１には、基板の主表面と面取り面とのなす角を４８°以上８０°以下とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６５５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
面取りが外周部に施された基板の外周端部を冶具により保持し、磁気ディスクとすべく磁性膜等の成膜処理を行うと、冶具との接触部の近傍の主表面において異物が検出された。【０００６】
そこで、本発明は、成膜後の主表面に異物が残存することがない磁気ディスク用基板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】
磁気ディスク用基板において、成膜時に用いられる爪状の把持治具（保持冶具）との接触部の近傍において検出された異物を分析したところ、異物の成分は磁性層等を形成する際の膜組成の成分であることが確認された。異物の一部において積層構造が見られたため、冶具をよく観察したところ、基板との当接部において冶具の表面に堆積した膜組成の成分の一部が剥離していたことが確認された。これは、基板が冶具に接触した際に、冶具に堆積していた磁性膜等を剥ぎ落とし、剥離したものが異物として基板の主表面近傍に付着（移着）したものと考えられる。近年、生産効率改善のため、搬送スピードが益々増加傾向となっており、搬送時の基板落下防止のため、把持治具で把持する力を強くしたり、保持治具の先端をＶ字型に形成していることが上記現象の背景として考えられる。
また、治具との接触部を起点として、磁気ディスクの主表面上に放射状に飛び散ったような痕跡を有する欠陥も観察された。詳細に分析したところ、磁気ディスクに用いられる磁性膜や中間層等の金属成分が混ざったものであった。この原因としては、プラズマCVD法やイオンビームデポジション（ＩＢＤ）法によってダイヤモンドライクカーボン（DLC）の保護膜を成膜する際に基板にかけられるバイアス電圧によって、保持治具と磁気ディスクの接点においてアーク放電が発生したことが原因であることが判明した。現在、保護膜については薄膜化を実現するため、上記の成膜方法が主流となっているが、より緻密な膜を得るためにバイアス電圧は増加傾向にあると推察される。
このように、従来の基板では、面取部で保持治具と接触した時に、様々なトラブルが発生する場合があった。
磁気ディスクの生産では、１つの成膜装置において複数の保持治具を用いて、投入された多数の基板を順々に保持して成膜室に搬送し、成膜を行っている。このとき、厳密には保持治具の形は全て同じではなく微妙に異なっている場合がある。また、保持治具は繰り返し用いられるため、成膜開始からの時間によって表面の状態が変化する。例えば、時間が経過するに連れて冶具の表面への膜組成の成分の堆積量が増加すると、基板と接触したときに異物として剥離しやすくなる。これらの複雑な要因により、基板ごとに保持冶具との接触点の位置や、剥離する異物にバラツキが生じる。本発明者らは、接触点が基板の主表面近傍である場合に、上記問題が顕著となることを見出し、端部の形状を工夫することにより接触点の位置の確率的な揺らぎをなくし、上記問題を低減することができることを見出した。【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の第一の態様は、磁気ディスク用基板であって、
基板の主表面の外側輪郭線に接続された第１傾斜面と、
前記第１の傾斜面と基板の側壁面とを接続する第２傾斜面と、
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とにより形成される稜線と、
を備え、
前記稜線は、前記主表面よりも基板の厚さ方向内側に設けられている、ことを特徴とする。【０００９】
前記主表面と前記第１傾斜面とのなす鈍角をθ１としたとき、１３０°≦θ１≦１７０°である、ことが好ましい。
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とのなす鈍角をθ３としたとき、１１０°≦θ３≦１７０°である、ことが好ましい。
前記第２傾斜面と基板の側壁面とのなす鈍角をθ４としたとき、１３０°≦θ３≦１７０°である、ことが好ましい。【００１０】
前記主表面の外側輪郭線から前記稜線までの径方向の距離は１０μｍ以上である、ことが好ましい。【００１１】
基板の厚さ方向における前記稜線の前記主表面からの距離は１０μｍ以上である、ことが好ましい。【００１２】
本発明の他の態様は、磁気ディスク用基板であって、
主表面と、
前記主表面と直交する側壁面と、
前記主表面および側壁面に垂直な断面において、前記主表面と前記側壁面とを接続する２つの直線部分を有する面取り面と、
を有し、
前記２つの直線部分の境界部は前記基板の表面において、外側に凸形状をなすことを特徴とする。【００１３】
本発明の他の態様は、磁気ディスクであって、
上記のいずれかの磁気ディスク用基板の主表面の上方に少なくとも磁性層が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基板は、第１傾斜面と第２傾斜面との２段階の面取り面により形成される稜線において冶具と当接する。稜線と冶具との当接部において剥落物が生じても、稜線と主表面との間に第１傾斜面が存在するため、剥落物の飛距離が稜線から主表面の外側輪郭線までの距離を越えなければ、剥落物は主表面まで届かず、剥落物の主表面への付着を防ぐことができる。一方、剥落物の飛距離が稜線から主表面の外側輪郭線までの距離を越えた場合でも、稜線が主表面よりも基板の厚さ方向内側に設けられており、第１傾斜面が主表面に対して傾斜しているため、剥落物の予想される経路上または移動方向に主表面がなく、剥落物の主表面への付着を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の磁気ディスク用基板の側面図である。
【図２】図１のII部の拡大図である。
【図３】磁気ディスク用基板の冶具との当接部の拡大図である。
【図４】比較例２の磁気ディスク用基板における図２と同様の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る磁気ディスク用基板について詳細に説明する。
磁気ディスク用基板は、円板形状であって、外周と同心の円形の中心孔がくり抜かれたリング状である。磁気ディスク用基板の両面の円環状領域に磁性層（記録領域）が形成されることで、磁気ディスクが形成される。磁気ディスク用基板として、金属基板（アルミニウム合金基板や、NiP系合金をメッキしたアルミニウム合金基板）やガラス基板を用いることができる。特に、金属基板等に比べて塑性変形し難い性質を持つガラス基板が好適に用いられる。以降の説明では、磁気ディスク用基板としてガラスを用いる場合について説明するが、磁気ディスク用基板は、金属基板であってもよい。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係る基板の側面図であり、図２は図１のII部の拡大図である。
本実施形態の基板１には、端面の主表面と接続される部分に２段階の面取り面が設けられている。すなわち、基板１は、主表面１０と、端面２０とを有し、端面２０は、側面２１と、第１傾斜面２２と、第２傾斜面２３とを有する。図２に示すように、主表面１０および側壁面２１に垂直な断面において、面取り面は、主表面１０と側壁面２１とを接続する２つの直線部分（第１傾斜面２２および第２傾斜面２３）を有する。
【００１８】
図２に示すように、第１傾斜面２２は、主表面１０の径方向外側の輪郭線Ｃ（外側輪郭線）に接続されている。すなわち、輪郭線Ｃは主表面１０と第１傾斜面２２との境界線（境界部）である。第１傾斜面２２は、主表面１０および側壁面２１に垂直な断面において直線となる部分を有する。
第２傾斜面２３は、第１傾斜面２２と側壁面２１とを接続している。第２傾斜面２３は、主表面１０および側壁面２１に垂直な断面において直線となる部分を有する。
第１傾斜面２２と第２傾斜面２３とにより稜線Ｅが環状に形成されている。稜線Ｅは第１傾斜面２２と第２傾斜面２３とを接続する接続部であり、第１傾斜面２２と第２傾斜面２３との境界部である。稜線Ｅは、主表面１０よりも基板１の厚さ方向内側に設けられている。稜線Ｅは基板１の表面において、外側に凸形状をなす。
【００１９】
基板１は、磁性層の成膜時に、端面２０において、冶具３０（図３参照）により保持される。図３は磁性層の成膜時における、基板１と冶具３０との当接部を示す拡大図である。図３に示すように、基板１は稜線Ｅにおいて冶具３０と当接する。基板１の冶具３０との当接部において、冶具３０に付着していた異物が剥がれ、剥落物が生じても、稜線Ｅと主表面１０との間に第１傾斜面２２が存在するため、剥落物の飛距離が稜線Ｅから主表面１０の外側輪郭線Ｃまでの距離を越えなければ、剥落物は主表面１０まで届かない。このため、剥落物の主表面１０への付着を防ぐことができる。一方、剥落物の飛距離が稜線Ｅから主表面１０の外側輪郭線Ｃまでの距離を越えた場合でも、稜線Ｅが主表面１０よりも基板１の厚さ方向内側に設けられており、第１傾斜面２２が主表面１０に対して傾斜しているため、剥落物の軌跡上に主表面１０がなく、剥落物の主表面１０への付着を防ぐことができる。
なお、図４に示すように、主表面１０と側壁面２１との間の面取り部がラウンド型だと、基板と冶具との相対位置のバラツキによって基板の治具との接点が面取り部の任意の位置となり得るため、面取り部の把持治具との接点が主表面１０の近傍になる場合がある。面取り部の治具との接点が主表面１０の近傍となった場合、製造される磁気ディスク用基板において、この接点を起点として主表面上に異物が付着し、あるいは欠陥が形成されるおそれがある。
これに対し、本実施形態においては、基板１と冶具３０との相対位置にバラツキがあったとしても、基板１と治具３０との接点が常に稜線Ｅの位置となる。このため、基板１と治具３０との接点を主表面１０から充分に離すことができ、主表面１０への異物の付着や欠陥の形成を抑制することができる。
【００２０】
主表面１０と第１傾斜面２２とのなす鈍角をθ１としたとき、１３０°≦θ１≦１７０°であることが好ましい。
θ１＜１１０°であると、基板１が稜線Ｅで冶具３０により保持させにくくなる。基板１が稜線Ｅで保持されず、第１傾斜面２２や主表面１０の外側輪郭線Ｃで保持されると、冶具３０との当接部において、冶具３０に付着していた異物が剥がれ、剥落物が生じた場合、剥落物が主表面１０まで届くおそれがある。
一方、θ１＞１７０°であると、基板１と冶具３０とが当接する稜線Ｅからの剥落物の軌跡を主表面１０から充分に離すことができず、剥落物が主表面１０へ付着するおそれがある。
ここで、第１傾斜面２２は円形の主表面１０の外側輪郭線Ｃに沿って設けられており、主表面１０を上底、稜線Ｅを含む平面を下底とし、中心軸が基板１０の中心軸と一致する円錐台の側面形状をなしている。鈍角θ１は、この円錐台の側面の母線と主表面１０とのなす鈍角である。すなわち、鈍角θ１は、基板１の径方向の断面（基板１の中心軸を含む平面）における、第１傾斜面２２と主表面１０とのなす角である。
【００２１】
主表面１０と第２傾斜面２３とのなす鈍角をθ２としたとき、θ２＜θ１である。θ２≧θ１であると稜線Ｅが形成されない。
ここで、第２傾斜面２３は、稜線Ｅを含む平面を上底、第２傾斜面２３と側壁面２１とのなす稜線Ｆを含む平面を下底とし、中心軸が基板１０の中心軸と一致する円錐台の側面形状をなしており、鈍角θ２は、この円錐台の側面の母線と主表面１０とのなす鈍角である。すなわち、鈍角θ２は、基板１の径方向の断面（中心軸を含む平面）における、第２傾斜面２３と主表面１０とのなす角である。
【００２２】
第１傾斜面２２と第２傾斜面２３とのなす鈍角をθ３としたとき、１１０°≦θ３≦１７０°であることが好ましい。θ３＜１１０°であると、稜線Ｅで基板１を冶具３０により保持したときに基板１に欠けが生じるおそれがある。一方、θ３＞１７０°であると、稜線Ｅで基板１を冶具３０により保持させにくくなるおそれがある。
ここで、θ３は、第１傾斜面２２を形成する円錐台の側面の母線と、第２傾斜面２３を形成する円錐台の側面の母線とのなす鈍角である。すなわち、鈍角θ３は、基板１の径方向の断面（基板１の中心軸を含む平面）における、第１傾斜面２２と第２傾斜面２３とのなす角である。このとき、θ３＋θ１−θ２＝１８０°である。
【００２３】
第２傾斜面２３と側壁面２１とのなす鈍角をθ４としたとき、１３０°≦θ３≦１７０°であることが好ましい。θ４＜１１０°であると、稜線Ｅで基板１を冶具３０により保持させにくくなるおそれがある。一方、θ４＞１７０°であると、稜線Ｅで基板１を冶具３０により保持したときに基板１に欠けが生じるおそれがある。
ここで、θ４は、第２傾斜面２３を形成する円錐台の側面の母線と、側壁面２１とのなす鈍角である。すなわち、鈍角θ４は、基板１の径方向の断面（基板１の中心軸を含む平面）における、第２傾斜面２３と側壁面２１とのなす角である。このとき、θ１＋θ３＋θ４＝４５０°である。
【００２４】
主表面１０の外側輪郭線Ｃから稜線Ｅまでの基板１の径方向の距離Ｗ（図２参照）は１０μｍ以上であることが好ましい。Ｗが１０μｍ未満であると、剥落物の主表面１０への付着を防ぐ効果が小さくなるおそれがある。
【００２５】
また、基板１の厚さ方向における稜線Ｅの主表面１０からの距離Ｈ（図２参照）は１０μｍ以上であることが好ましい。Ｈが１０μｍ未満であると、剥落物の主表面１０への付着を防ぐ効果が小さくなるおそれがある。
【００２６】
次に、本発明の実施形態に係る磁気ディスク用基板の製造方法について詳細に説明する。
【００２７】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
次に、磁気ディスク用基板の例として、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を説明する。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磁気ディスク用ガラスブランクをプレス成形により作製する（プレス成形処理）。ここで、磁気ディスク用ガラスブランク（以降、単にガラスブランクという）は、プレス成形により作製される円形状のガラス板であって、中心孔がくり抜かれる前の形態である。
【００２８】
次に、作製されたガラスブランクの中心部分に円孔を形成しリング形状（円環状）のガラス基板とする（円孔形成処理）。次に、円孔を形成したガラス基板に対して形状加工を行う（形状加工処理）。この形状加工において、２段階の面取り加工を行うことで、上記の第１傾斜面２２および第２傾斜面２３を形成する。これにより、ガラス基板が生成される。
【００２９】
（形状加工処理）
本実施形態の形状加工処理では、円孔形成処理後のガラス基板の端部に対して２段階の面取り加工を行う。これにより、ガラス基板の端面には、主表面１０と直交している側壁面２１と、主表面１０と側壁面２１とを繋ぐ２段階の面取り面（第１傾斜面２２および第２傾斜面２３）が形成される。
例えば、１段階目の面取り加工において第２傾斜面２３を形成した後に、２段階目の面取り加工において角度を変えて第１傾斜面２２を形成することで、主表面１０の外側輪郭線Ｃおよび稜線Ｅが形成される。
また、１段階目の面取り加工において第１傾斜面２２を形成した後に、２段階目の面取り加工において角度を変えて第２傾斜面２３を形成してもよい。
【００３０】
（形状加工処理後の処理）
次に、形状加工されたガラス基板に対して端面研磨を行う（端面研磨処理）。端面研磨の行われたガラス基板に、固定砥粒による研削を行う（研削処理）。次に、ガラス基板の主表面に第１研磨を行う（第１研磨処理）。次に、ガラス基板に対して化学強化を行う（化学強化処理）。次に、化学強化されたガラス基板に対して第２研磨を行う（第２研磨処理）。以上の処理を経て、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
【００３１】
このように、形状加工後に種々の処理が行われるため、得られた磁気ディスク用基板における稜線Ｅは、断面形状において例えば曲率半径５０μｍ以下の丸みを帯びていてもよい。曲率半径が５０μｍよりも大きいと、把持冶具による磁気ディスク用基板の把持位置が大きくばらつく場合がある。稜線Ｅの曲率半径はより好ましくは２０μｍ以下である。稜線Ｅがこの程度の丸みを帯びていても、剥落物の主表面１０への付着を防ぐ効果が充分に得られる。また、稜線Ｅの曲率半径は、１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましい。１μｍより小さいと、把持したときにカケが生じる可能性がある。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の基板１によれば、稜線Ｅにおいて冶具３０と当接するため、基板１の冶具３０との当接部において剥落物が生じても、稜線Ｅと主表面１０との間に第１傾斜面２２が存在するため、剥落物の飛距離が稜線Ｅから主表面１０の外側輪郭線Ｃまでの距離を越えなければ、剥落物は主表面１０まで届かず、剥落物の主表面１０への付着を防ぐことができる。一方、剥落物の飛距離が稜線Ｅから主表面１０の外側輪郭線Ｃまでの距離を越えた場合でも、稜線Ｅが主表面１０よりも基板１の厚さ方向内側に設けられており、第１傾斜面２２が主表面１０に対して傾斜しているため、剥落物の軌跡上に主表面１０がなく、剥落物の主表面１０への付着を防ぐことができる。
【００３３】
なお、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。
以下、本発明に係る実験例について説明する。
【００３４】
〔実施例〕
実施例１〜３では、基板に２段階の面取り加工を行い、基板を製造した。実施例１〜３では、表１に示すようにθ１、θ２、θ３、θ４を変えて基板を製造した。得られた基板を図３に示すような冶具で保持し、複数の真空チャンバーを備えた成膜装置を用いて、下地層、磁性層、保護層を順次形成した。なお、下地層と磁性層はスパッタリング法で、DLCの保護層は基板にバイアスをかけながらプラズマCVD法によって成膜した。それぞれ１００００枚の磁気ディスクを製造した。
〔比較例〕
比較例１では１段階の面取り加工により主表面に対する面取り角度がθ２かつ側壁面に対する角度がθ４の傾斜面のみを形成した。
比較例２では、図４に示すように、面取り部が断面形状において曲率半径Ｒが１５０μｍのラウンド型となるように形成した総型砥石を用いて基板に面取り加工を施した。
【００３５】
〔異物および欠陥の計測〕
下地層、磁性層、保護層を形成した後の基板の主表面をレーザー式の表面欠陥検査装置を用いて検査し、磁気ディスクの主表面上に検出された異物や欠陥を目視及びSEMを用いて詳細に調査することによって、保持治具に堆積した膜が剥がれたことによる異物（特定の異物）、又は、アーク放電による放射状欠陥(特定の欠陥)が観察された基板の枚数を計測した。
結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
実施例１〜９では、比較例１〜２と比較して、異物数を低減することができた。
比較例１では、主表面と面取り面との境界において基板と把持時具とが接触し、この接点を起点として主表面上に異物が付着し、あるいは欠陥が形成されたものと考えられる。
比較例２では、異物又は欠陥を有する基板数が実施例よりも大幅に増加した。比較例２のように面取り部がラウンド型だと、基板の把持治具との接点が面取り部の任意の位置となり得るため、基板と把持冶具との相対位置のバラツキによって面取り部の把持治具との接点が主表面１０の近傍になる場合がある。このため、面取り部の把持治具との接点が主表面１０の近傍となった磁気ディスク用基板において、この接点を起点として主表面上に異物が付着し、あるいは欠陥が形成されたものと考えられる。
これに対して、実施例１〜９では、基板と把持冶具との相対位置にバラツキがあったとしても、面取り部の把持治具との接点が常に稜線Ｅの位置となったため、接点と主表面とを充分な距離に離すことができ、異物の付着や欠陥の形成を抑制することができたものと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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