(57)【要約】【課題】浮上量が１０ｎｍ以下の低浮上量で磁気ヘッドを浮上飛行させる磁気ディスクを製造する場合に特に有益なガラス基板キャリア、該ガラス基板キャリアを利用した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、該ガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板キャリアは、ガラス基板を保持する保持孔４１ａを内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部４１と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部４２と、ガラス基板保持部とギア部とを係合する係合部４１ｂ、４２ｂとを具備し、ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内にガラス基板が保持される。このガラス基板キャリアにガラス基板を保持し、ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理し、磁気ディスク用ガラス基板を製造する。また、この磁気ディスク用ガラス基板上に少なくとも磁性層を形成することで、磁気ディスクを製造する。【選択図】図１
2006095636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させる処理を含む磁気記録媒体用ガラス基板の研磨処理において、内部に前記ガラス基板を保持しつつ回転し、前記ガラス基板と前記研磨布とを相対的に移動させるガラス基板キャリアであって、
該ガラス基板キャリアは、前記ガラス基板を保持する保持孔を内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部と、前記ガラス基板保持部と前記ギア部とを係合する係合部とを具備し、前記ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内に前記ガラス基板が保持されることを特徴とする磁気記録媒体用のガラス基板キャリア。
【請求項２】
前記係合部は、前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分の材質に比べて硬質な材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリア。
【請求項３】
前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリア。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のガラス基板キャリアにディスク状のガラス基板を保持し、該ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
中心部に太陽歯車が設けられた研磨定盤と、該研磨定盤の外縁に設けられた内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合される前記ガラス基板キャリアとを用いて、ガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨布を前記研磨定盤に貼付し、前記ガラス基板キャリアのギア部を前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合し、前記ガラス基板キャリアにガラス基板を保持し、前記太陽歯車と前記内歯車の少なくとも何れか一方を回転駆動することにより、前記ガラス基板と前記研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理することを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、HDD（ハードディスクドライブ）等の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスク等の磁気記録媒体用のガラス基板キャリア、磁気ディスクの製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、情報記録技術、特に磁気記録技術は、急速なＩＴ産業の発達に伴い飛躍的な技術革新が要請されている。HDD等に搭載される磁気ディスクでは、高容量化の要請により40Gbit／inch２以上の情報記録密度を実現できる技術が求められている。
ところで最近では、高記録密度化に適した磁気ディスク用基板として、ガラス基板が注目されている。ガラス基板は、金属の基板に比べて剛性が高いので、磁気ディスク装置の高速回転化に適し、また、平滑で平坦な表面が得られるので、磁気ヘッドの浮上量を低下させることが容易であり、記録信号のS/N比の向上と高記録密度化に好適である。
【０００３】
このような高記録密度化を達成するためには、ガラス基板表面の平滑性を向上させる必要がある。通常、磁気ディスク用のガラス基板は、所定の大きさに形成したガラスディスクの表面を研削及び研磨することにより製造される。通常、この研磨工程は、研磨装置を用い、研削工程で残留した傷や歪みを除去するため、ポリシャとして硬質ポリシャを用い、ガラスディスク表面を研磨する第１研磨工程と、該第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、更に平滑な鏡面に仕上げるため、硬質ポリシャに替えて軟質ポリシャでガラスディスク表面を研磨する第２研磨工程とに分かれる。また、下記特許文献１には、磁気ディスク用基板などの研磨の際に該基板を保持するのに用いる研磨用キャリア、該研磨用キャリアを用いた研磨方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８８９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近、HDDでは60Gbit／inch２以上の情報記録密度が要求されるようになってきた。これは一つに、HDDが従来のコンピュータ用記憶装置としてのニーズに加えて、携帯電話やカーナビゲーションシステム、デジタルカメラ等に搭載されるようになってきたことと関係がある。
これらの新規用途の場合、HDDを搭載する筐体スペースがコンピュータに比べて著しく小さいので、HDDを小型化する必要がある。このためには、HDDに搭載する磁気ディスクの径を小径化する必要がある。例えば、コンピュータ用途では３．５インチ型や２．５インチ型の磁気ディスクを用いることが出来たが、上記新規用途の場合では、これよりも小径の、例えば０．８インチ型〜１．８インチ型などの小径磁気ディスクが用いられる。このように磁気ディスクを小径化した場合であっても一定以上の情報容量を格納させる必要があるので、勢い、情報記録密度の向上に拍車がかかることになる。
【０００６】
また、限られたディスク面積を有効に利用するために、従来のCSS（Contact Startand Stop）方式に代えてLUL（Load Unload：ロードアンロード）方式のHDDが用いられるようになってきた。LUL方式では、停止時には、磁気ヘッドを磁気ディスクの外に位置するランプと呼ばれる傾斜台に退避させておき、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はLUL動作と呼ばれる。LUL方式用の磁気ディスクでは、CSS方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域（CSS領域）を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。
【０００７】
このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。１平方インチ当り６０ギガビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ以下にする必要がある。LUL方式ではCSS方式と異なり、磁気ヘッドと磁気ディスク面とが接触することがないので、磁気ディスク面上に吸着防止用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってLUL方式用磁気ディスクでは、CSS方式に比べて磁気ヘッド浮上量を一段と低下させることができるので、記録信号の高S/N比化を図ることができ、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。
【０００８】
最近のLUL方式の導入に伴う、磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、10nm以下の極低浮上量においても、磁気ディスクが安定して動作することが求められるようになってきた。しかしながら、このような極低浮上量で磁気ディスク面上に磁気ヘッドを浮上飛行させると、フライスティクション障害が頻発するという問題が発生した。フライスティクション障害とは、記録再生中に突然、磁気ヘッドの浮上姿勢が不安定になり、記録信号、再生信号に異常な変動を来たす障害である。
【０００９】
このようなフライスティクション障害が発生すると、磁気ヘッドの浮上飛行時のHDI（Head DiskInterface）信頼性、例えばLUL耐久性を大幅に劣化させることになる。また、磁気ヘッドを浮上飛行中に磁気ディスク面上に墜落させ吸着させてしまい、磁気ディスクを破壊する場合がある。
このため、磁気ヘッドの浮上量が例えば１０ｎｍ以下の極低浮上量においては、磁気ヘッドの浮上安定性を維持することが困難であり、ヘッドクラッシュ障害を起こし易いという問題があった。
これらの障害は、HDDを市場に出荷し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に組み込まれて後、暫く経過してから発生（HDDの故障）する傾向が高いので、一度障害が発生すると市場信用力を失墜させる程度が大きく、このため、高記録密度化を実現できる磁気ディスク用ガラス基板の普及が阻害されていた。
【００１０】
本発明者はこれらの状況に鑑み、磁気ヘッドの浮上量が１０ｎｍ以下で浮上飛行したとしても、クラッシュ障害、フライスティクション障害が生じることの無い、安全に記録再生ができる磁気ディスク、磁気ディスク用ガラス基板の開発に努めた。例えば、研磨砥粒を微細化して精密な鏡面研磨加工を実施したり、例えば上記特許文献１に開示された研磨方法を利用したが、必ずしも確実にこれら障害が防止されない場合があることが判明した。
【００１１】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、浮上量が１０ｎｍ、或いはそれ以下の低浮上量で磁気ヘッドを浮上飛行させる磁気ディスク等の磁気記録媒体を製造する場合に特に有益な磁気記録媒体用のガラス基板キャリア、又は該ガラス基板キャリアを利用した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、又は該製造方法によって製造されたガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、前記課題の原因について検討したところ、前記障害を起こした磁気ディスクのガラス基板表面（特に外周部）に凹状の筋欠陥（以下、凹欠陥と呼称する。）があることが判明した。ガラス基板表面にこのような凹欠陥が存在する場合、このガラス基板を用いて製造した磁気ディスク表面にも同様の凹欠陥が生じる。
本発明者の検討によれば、ガラス基板表面にこのような凹欠陥が形成されてしまう原因については以下のように考察される。
即ち、研磨工程で使用する研磨布（例えば研磨パッド）の表面に例えば傷のようなものがある場合、このような研磨布をガラス基板表面に押圧して研磨すると、研磨布表面が平滑でないことが原因でガラス基板表面にも凹欠陥が形成されてしまう。
【００１３】
従来、磁気ディスク用ガラス基板においては、上方を浮上飛行する磁気ヘッドに悪影響を与える凸状異物の除去が主眼に置かれていた。凹状の形状は上方の磁気ヘッドと衝突することが無いので、然程問題視されていなかったという事情がある。本発明者はこの凹欠陥が、上記の課題を引き起こしているのではないかと確信した。磁気ヘッドの浮上量が従来に比べて一段と低下したために、従来は然程問題視されていなかった凹欠陥が磁気ヘッドに悪影響を与えるようになったのではないかと考えたからである。
そこで本発明者は、第１に鏡面研磨されたガラス基板表面の鏡面状態を維持できること、第２に磁気ヘッドが１０nm以下の低い浮上量で上方を通過する場合に磁気ヘッドに悪影響を与える凹欠陥が形成されないことに着目して研究を行い、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
【００１４】
（構成１）ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させる処理を含む磁気記録媒体用ガラス基板の研磨処理において、内部に前記ガラス基板を保持しつつ回転し、前記ガラス基板と前記研磨布とを相対的に移動させるガラス基板キャリアであって、該ガラス基板キャリアは、前記ガラス基板を保持する保持孔を内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部と、前記ガラス基板保持部と前記ギア部とを係合する係合部とを具備し、前記ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内に前記ガラス基板が保持されることを特徴とする磁気記録媒体用のガラス基板キャリアである。
（構成２）前記係合部は、前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分の材質に比べて硬質な材料で構成されていることを特徴とする構成１に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリアである。
（構成３）前記ガラス基板保持部のガラス基板と接触する部分は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気記録媒体用のガラス基板キャリアである。
【００１５】
（構成４）構成１乃至３の何れかに記載のガラス基板キャリアにディスク状のガラス基板を保持し、該ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成５）中心部に太陽歯車が設けられた研磨定盤と、該研磨定盤の外縁に設けられた内歯車と、前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合される前記ガラス基板キャリアとを用いて、ガラス基板の表面を鏡面研磨処理する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨布を前記研磨定盤に貼付し、前記ガラス基板キャリアのギア部を前記太陽歯車と前記内歯車とに噛合し、前記ガラス基板キャリアにガラス基板を保持し、前記太陽歯車と前記内歯車の少なくとも何れか一方を回転駆動することにより、前記ガラス基板と前記研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理することを特徴とする構成４に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成６）構成４又は５に記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、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である。
【００１６】
以下、本発明を詳述する。
本発明に係る磁気記録媒体用のガラス基板キャリアは、構成１にあるように、ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させる処理を含む磁気記録媒体用ガラス基板の研磨処理において、内部に前記ガラス基板を保持しつつ回転し、前記ガラス基板と前記研磨布とを相対的に移動させるガラス基板キャリアであって、該ガラス基板キャリアは、前記ガラス基板を保持する保持孔を内部に有し全体が円盤状のガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部と、前記ガラス基板保持部と前記ギア部とを係合する係合部とを具備し、前記ガラス基板保持部の中心を原点としたときに、該原点に対して最も近接する前記係合部の半径よりも内側の領域内に前記ガラス基板が保持されるように構成されている。
【００１７】
図１は、本発明に係る上記ガラス基板キャリアの一実施の形態の構成を示すものであり、（ａ）はギア部の平面図、（ｂ）はガラス基板保持部の平面図である。本発明のガラス基板キャリアは、ガラス基板保持部と、該ガラス基板保持部の外周に沿って設けられたギア部とが別部材で構成されており、使用に際しては、ガラス基板保持部とギア部とを係合して一体化させる。このようにガラス基板保持部とギア部を別部材で構成することにより、それぞれの部材に適した材質を用いることができる。
【００１８】
図１（ａ）に示すギア部４２は、円環状をなし、その外周部には外周全体に亘って歯４２ａが形成されている。なお、便宜上、図１（ａ）では、外周の一部だけ歯４２ａを図示している。また、ギア部４２の内周部には、後述のガラス基板保持部の係合凹部と嵌合する係合凸部４２ｂが複数箇所に略等間隔で形成されている。
このギア部４２は、例えば後述の両面研磨装置における太陽歯車及び内歯車と噛合させて回転させるために、硬質材料で構成することが望ましい。ギア部４２の材質は金属材料とすることが好ましく、例えば、機械的耐久性、耐摩耗性に優れたステンレスが好ましく挙げられる。
【００１９】
一方、図１（ｂ）に示すガラス基板保持部４１は、全体が円盤状をなし、その外周部には、上述のギア部４２の係合凸部４２ｂと嵌合する係合凹部４１ｂが複数箇所に略等間隔で形成されている。また、ガラス基板保持部４１の内部には、ガラス基板を保持する複数の保持孔４１ａを有している。そして、このガラス基板保持部４１の中心を原点Ｃとしたときに、該原点Ｃに対して最も近接する前記係合部（ここでは係合凹部４１ｂ）の半径Ｒ１よりも内側の領域内、つまりＡを外周とする領域内に上記保持孔４１ａが設けられ、ガラス基板が保持されるように構成している。なお、本実施の形態の構成では、上記原点Ｃに対して各係合凹部４１ｂまでの半径Ｒ１は同一の長さとなるように構成している。
【００２０】
このガラス基板保持部４１は、少なくともガラス基板と接触する保持孔４１ａの部分は樹脂材料で構成することが好ましい。もちろん、成形性の観点からは、ガラス基板保持部４１の全体を樹脂材料で構成することが好適である。樹脂材料としては、例えば、アラミド繊維、ＦＲＰ（ガラスエポキシ）、ポリカーボネート等の樹脂材料が挙げられる。
上記係合凸部４２ｂと係合凹部４１ｂを係合することにより、上記ギア部４２に上記ガラス基板保持部４１を嵌合して、両者が互いに回転方向に動かないように一体化したものがガラス基板キャリアである。
【００２１】
なおここで、従来のガラス基板保持部とギア部とが別部材で構成されたガラス基板キャリアの構成を説明しておく。
図２（ａ）は従来のガラス基板キャリアのギア部の構成を示す平面図、（ｂ）はガラス基板保持部の構成を示す平面図である。なお、図１と同等の箇所には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
ギア部の構成は略同様であるが、ガラス基板保持部については、このガラス基板保持部４１の中心を原点Ｃとしたときに、該原点Ｃに対して最も近接する係合凹部４１ｂまでの半径Ｒ２よりも内側の領域、つまりＢを外周とする領域に対して、最外周側の保持孔４１ａはその一部がはみ出した構成になっている。
【００２２】
このように従来のガラス基板キャリアとは構成の異なる本発明のガラス基板キャリアにディスク状のガラス基板を保持し、該ガラス基板と研磨布とを接触させつつ相対的に移動させてガラス基板の表面を鏡面研磨処理することにより、従来の鏡面研磨処理後のガラス基板表面に見られたような凹欠陥の発生を抑制することが出来、その結果、このガラス基板を用いて製造した磁気ディスクをHDDに搭載すると、磁気ヘッドの浮上量が１０ｎｍ以下のような低浮上環境においても、フライスティクション障害を防止でき、また、磁気ヘッドの浮上安定性を好適に維持することができる。
【００２３】
図３は、遊星歯車方式の両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。
図３に示す両面研磨装置は、太陽歯車２と、その外方に同心円状に配置される内歯車３と、太陽歯車２及び内歯車３に噛み合い、太陽歯車２や内歯車３の回転に応じて公転及び自転するキャリア４と、このキャリア４に保持された被研磨加工物１を挟持可能な研磨布（例えば研磨パッド）７がそれぞれ貼着された上定盤５及び下定盤６と、上定盤５と下定盤６との間に研磨液を供給する研磨液供給部（図示せず）とを備えている。
このような両面研磨装置によって、鏡面研磨加工時には、キャリア４（本発明のガラス基板キャリア）に保持された被研磨加工物１、即ちガラス基板を上定盤５及び下定盤６とで挟持するとともに、上下定盤５，６の研磨布７と被研磨加工物１との間に研磨液を供給しながら、太陽歯車２や内歯車３の回転に応じてキャリア４が公転及び自転しながら、被研磨加工物１の上下両面が研磨加工される。
【００２４】
本発明におけるガラス基板を製造するためのガラスとしては、例えばアルミノシリケートガラスやソーダライムガラス等が挙げられる。アルミノシリケートガラスであれば化学強化ガラスとすることで高い剛性を得ることができるので好ましい。また、アモルファスガラス、又はアモルファスと結晶を備える結晶化ガラスを用いることができる。
このようなガラスとしては、アモルファスのアルミノシリケートガラスとして、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有するアルミノシリケートガラスからなることが好ましい。
更に、前記ガラスディスクの組成を、ＳｉＯ２：６２〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜１５重量％、Ｌｉ２Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１２重量％、ＺｒＯ２：５．５〜１５重量％を主成分として含有するとともに、Ｎａ２Ｏ／ＺｒＯ２の重量比が０．５〜２．０、Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２の重量比が０．４〜２．５であるアルミノシリケートガラスであることが好ましい。
また、ZrO２の未溶解物が原因で生じるガラスディスク表面の突起を無くすためには、モル％表示で、SiO２を57〜74%、ZnO２を0〜2.8%、Al２O３を3〜15%、LiO２を7〜16%、Na２Oを4〜14%含有する化学強化用ガラス等を使用することが好ましい。
【００２５】
このようなアルミノシリケートガラスは、化学強化することによって、抗折強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌープ硬度にも優れる。化学強化の方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に限定されないが、実用上、低温型イオン交換法による化学強化が好ましい。
本発明に係るガラス基板の直径サイズについては特に限定はない。また、ガラス基板の厚さは、0.1mm〜1.5mm程度が好ましい。特に、0.1mm〜0.9mm程度の薄型基板により構成される磁気ディスクの場合では、耐衝撃性が高い磁気ディスク用ガラス基板を提供できる。
【００２６】
本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることができる。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば，Ｃｒ系合金など立方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面に沿って配向させることができる。この場合、面内磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。また、例えば、ＲｕやＴｉを含む六方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。
【００２７】
また、本発明においては、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。保護層の膜厚としては、３０オングストロームから８０オングストロームが好ましい。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層の膜厚は５オングストロームから１５オングストロームとすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、浮上量が１０ｎｍ、或いはそれ以下の低浮上量で磁気ヘッドを浮上飛行させる磁気ディスク等の磁気記録媒体を製造する場合に特に有益な磁気記録媒体用のガラス基板キャリア、又は該ガラス基板キャリアを利用したガラス基板表面を鏡面研磨処理する工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、又は該製造方法によって製造されたガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程、（６）化学強化工程、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００３０】
（１）粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．５ｍｍのアルミノシリケートガラスからなるガラスディスクを得た。なお、この場合、ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出してガラスディスクを得てもよい。このアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を含有する化学強化用ガラスを使用した。次いで、ガラスディスクに寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度＃４００の砥粒を用いて行なった。具体的には、はじめに粒度＃４００のアルミナ砥粒を用い、荷重を１００ｋｇ程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラスディスクの両面を面精度０〜１μｍ、表面粗さ（Ｒｍａｘ）６μｍ程度にラッピングした。
【００３１】
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラスディスクの中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラスディスク端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで４μｍ程度であった。なお、一般に、２．５インチ型ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、外径が65ｍｍの磁気ディスクを用いる。
（３）精ラッピング工程
次に、砥粒の粒度を＃１０００に変え、ガラスディスク表面をラッピングすることにより、表面粗さをＲｍａｘで２μｍ程度、Ｒａで０．２μｍ程度とした。上記ラッピング工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、水の各洗浄槽（超音波印加）に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラスディスクを回転させながらガラスディスクの端面（内周、外周）の表面の粗さを、Ｒｍａｘで１μｍ、Ｒａで０．３μｍ程度に研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラスディスクの表面を水洗浄した。
【００３２】
（５）主表面研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去するための第１研磨工程を前述の図３に示す両面研磨装置を用いて行なった。この場合、前述の図１に示す構成の本発明のガラス基板キャリアを使用した。このガラス基板キャリアのギア部の材質はステンレス（ＳＵＳ３１６）、ガラス基板保持部の材質はＦＲＰ（ガラスエポキシ）である。両面研磨装置において、研磨パッド７が貼り付けられた上下研磨定盤５，６の間に上記ガラス基板キャリアにより保持したガラス基板（上記ガラスディスク）を密着させ、このガラス基板キャリアのギア部を太陽歯車２と内歯車３とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤５，６によって挟圧する。その後、研磨パッド７とガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤５，６上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム（平均粒径１．３μｍ）を研磨剤として分散したＲＯ水とし、研磨時間を１５分とした。上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００３３】
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッドに替えて第２研磨工程を実施した。この場合も、上記第1研磨工程と同じく前述の図１に示す構成の本発明のガラス基板キャリアを使用した。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、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲｍａｘで６ｎｍ程度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。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム（平均粒径０．８μｍ）を分散したＲＯ水とし、研磨時間を５分とした。上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００３４】
（６）化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化処理を施した。化学強化処理は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
また、上記工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒｍａｘ＝２．１３ｎｍ、Ｒａ＝０．２０ｎｍと超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、得られたガラス基板の外径は65ｍｍ、内径は20mm、板厚は0.635mmであった。
こうして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板１００枚を得た。得られたガラス基板の主表面を目視検査及び光の反射・散乱・透過を利用した精密検査を実施した。その結果、何れのガラス基板も主表面に凹欠陥はなく、良好な鏡面に仕上がっていた。
【００３５】
次に、本実施例で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、磁気ディスクを得た。
枚葉式スパッタリング装置を用いて、上記ガラス基板上に、シード層、下地層、磁性層、保護層及び潤滑層を順次形成した。
シード層は、ＣｒＴｉ薄膜（膜厚３０ｎｍ）からなる第１のシード層と、ＡｌＲｕ薄膜（膜厚：４０ｎｍ）からなる第２のシード層を形成した。下地層は、ＣｒＷ薄膜（膜厚：１０ｎｍ）で、磁性層の結晶構造を良好にするために設けた。なお、このＣｒＷ薄膜は、Ｃｒ：９０ａｔ％、Ｗ：１０ａｔ％の組成比で構成されている。
磁性層は、ＣｏＰｔＣｒＢ合金からなり、膜厚は、２０ｎｍである。この磁性層のＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｂの各含有量は、Ｃｏ：７３ａｔ％、Ｐｔ：７ａｔ％、Ｃｒ：１８ａｔ％、Ｂ：２ａｔ％である。
保護層は、磁性層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、膜厚５ｎｍの水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。潤滑層は、パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成し、膜厚は０．９ｎｍである。
【００３６】
次に、得られた磁気ディスクを以下のようにして評価した。
〔信頼性評価〕
得られた磁気ディスクについて、グライド特性評価を行ったところ、タッチダウンハイトは、4.5nmであった。タッチダウンハイトは、浮上しているヘッドの浮上量を順に下げていき（例えば磁気ディスクの回転数を低くしていく）、磁気ディスクと接触し始める浮上量を求めて、磁気ディスクの浮上量の能力を測るものであるが、通常、60Gbit/inch2以上の記録密度が求められるHDDでは、タッチダウンハイトは5nm以下であることが求められる。
【００３７】
得られた磁気ディスクを、最高記録密度が１平方インチ当り６０ギガビットとされるロードアンロード方式のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に搭載した。このハードディスクドライブに搭載される磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍであり、スライダーはＮＰＡＢスライダー（負圧スライダー）が採用されている。再生素子は磁気抵抗効果型再生素子である。このハードディスクドライブで試験を行ったところ、ヘッドクラッシュ障害、フライスティクション障害が生じることがなく、安全に記録再生を行うことができた。ロードアンロード動作を６０万回繰り返したが、故障することもなかった。通常に使用されるHDDでは、ロードアンロード動作の回数が60万回を越えるには１０年間程度の使用が必要と言われている。このことから、本実施例の磁気ディスクは高い信頼性を保障できることが判る。
【００３８】
（比較例）
実施例１の（５）主表面研磨工程において、前述の図２に示した構成のガラス基板キャリアを用いて研磨処理を行った。なお、このガラス基板キャリアのギア部とガラス基板保持部の材質は実施例１のものと同じである。
この点以外は、実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板１００枚を得た。得られたガラス基板の主表面を詳細に観察したところ、主表面に凹欠陥が認められる基板が存在した。特にガラス基板主表面の外周側に凹欠陥が多く見られた。尚、研磨加工に使用した研磨パッドの表面を観察したところ、傷が認められ、これがガラス基板表面の凹欠陥の原因の一つであると考えられる。
【００３９】
更にこの凹欠陥の認められたガラス基板を用いて実施例１と同様に磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクのグライド特性評価を行ったところ、タッチダウンハイトは、5.4nmであった。さらに、LUL耐久性について試験したところ、３０万回のLUL動作でヘッドクラッシュにより故障した。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るガラス基板キャリアの平面図である。
【図２】従来例のガラス基板キャリアの平面図である。
【図３】両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  被研磨加工物
２  太陽歯車
３  内歯車
４  ガラス基板キャリア
５  上定盤
６  下定盤
７  研磨布（研磨パッド）
４１  ガラス基板保持部
４１ａ  保持孔
４２  ギア部
【図１】
2006095636.tif 000003
【図２】
2006095636.tif 000004
【図３】
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