(57)【要約】【課題】本発明は、生産性を高められると共に、ガラス素板から円盤状ガラス基板を抜き出す際に切断溝の壁面に接触しないように円盤状ガラス基板を抜き出すことを目的とする。【解決手段】ガラス素板から円盤状ガラス基板を抜き出す抜き出し工程と、前記円盤状ガラス基板の主平面を研磨する研磨工程と、前記円盤状ガラス基板の表面を洗浄する洗浄工程とを有する磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法であって、前記抜き出し工程は、前記ガラス素板の表面に、前記円盤状ガラス基板を形成する領域を含む円形の輪郭に沿ってパルス幅が１フェムト秒以上、１ナノ秒未満のパルスレーザ光を照射して加工し、溝幅１０μｍ以上を有する切断溝を前記輪郭に沿うように形成し、前記切断溝によって切断された前記円盤状ガラス基板を前記ガラス素板から抜き出すことを特徴とする磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス素板から円盤状ガラス基板を抜き出す抜き出し工程と、前記円盤状ガラス基板の主平面を研磨する研磨工程と、前記円盤状ガラス基板の表面を洗浄する洗浄工程とを有する磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法であって、
前記抜き出し工程は、前記ガラス素板の表面に、前記円盤状ガラス基板を形成する領域を含む円形の輪郭に沿ってパルス幅が１フェムト秒以上、１ナノ秒未満のパルスレーザ光を照射して加工し、溝幅１０μｍ以上を有する切断溝を前記輪郭に沿うように形成し、前記切断溝によって切断された前記円盤状ガラス基板を前記ガラス素板から抜き出すことを特徴とする磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記抜き出し工程は、前記円盤状ガラス基板の端面の角部に沿って前記パルスレーザ光を照射して加工し、前記端面を面取り加工する面取り工程を有する請求項１に記載の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記抜き出し工程は、前記ガラス素板に対する前記パルスレーザ光の照射位置をずらすことにより前記ガラス素板に複数の前記円盤状ガラス基板を抜き出すための切断位置に前記切断溝を順次加工する請求項１又は２に記載の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記抜き出し工程の後に前記円盤状ガラス基板の端面を研磨する端面研磨工程を有する請求項１〜３の何れかに記載の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記パルスレーザ光の波長は、１４００ｎｍ〜３８０ｎｍである請求項１〜４の何れかに記載の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記パルスレーザ光の波長は、好ましくは１０００ｎｍ〜４５０ｎｍである請求項５に記載の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体用円盤状ガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、及び磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法においては、（１）抜き出し工程、（２）形状加工工程（面取り加工工程）、（３）ラッピング工程、（４）端面研磨工程、（５）主平面研磨工程、（６）化学強化工程、（７）磁性層形成工程の各工程を順次行う製造方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、上記各工程について説明する。
（１）抜き出し工程では、予め円盤状ガラス基板の大きさに応じた四角形状のガラス素板を用意（切断）し、各ガラス素板の平面にガラスカッターを用いて円盤状ガラス基板の輪郭に沿う円形の切り筋（スクライブ）を形成する。さらに、加熱、冷却による温度差により切り筋が板厚方向へ進行することで円盤状ガラス基板の抜き出しが可能になる。そして、切り筋を加工する際は、板厚方向に対して外側に切り筋を傾けることで抜き勾配を形成している。一枚のガラス素板から一枚のガラス基板を抜き出す。
（２）形状加工工程では、切り出された円盤状ガラス基板の外周端面及び内周端面を回転する砥石により研削し、外周端面及び内周端面の面取り加工を行う。
（３）ラッピング工程では、両面ラッピング装置により円盤状ガラス基板の主平面をラッピングした後、洗浄液、水の洗浄層に浸漬すると共に、超音波洗浄を行う。
（４）端面研磨工程では、円盤状ガラス基板を回転させながら端面（内周、外周）を研磨し、研磨後に円盤状ガラス基板を洗浄する。
（５）主平面研磨工程では、ラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するため、回転する円盤状ガラス基板の主平面に研磨液を供給しながら回転する研磨パッドにより円盤状ガラス基板の主平面を研磨する。その後、円盤状ガラス基板を中性洗剤、純水、蒸気乾燥の各洗浄槽に順次浸漬した後、超音波洗浄して乾燥する。
（６）化学強化工程では、円盤状ガラス基板を化学強化液（硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合液）に浸漬して化学強化処理を行う。その後、円盤状ガラス基板を中性洗剤、純水、蒸気乾燥の各洗浄槽に順次浸漬した後、超音波洗浄して乾燥する。
（７）磁性層形成工程では、円盤状ガラス基板の主平面に磁性膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９９８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記製造方法の抜き出し工程においては、切断溝に抜き勾配を設けても円盤状ガラス基板をガラス素板から抜き取る際に、切断溝の溝幅が殆どゼロに近くて小さ過ぎるため、抜き出す際に切断面同士が接触し、欠けやチッピングを防止することが難しかった。
【０００６】
また、形状加工工程において、円盤状ガラスの端面を加工する際、端面に抜き勾配が形成されているため、回転する砥石に対して負荷が均一にならず、面取り面及び側壁面の研削加工の負担が増大する。
【０００７】
また、回転砥石を用いて円盤状ガラス基板の端面及び面取り加工を施した場合、円盤状ガラス基板の端面及び面取り面に研削加工による加工クラックが発生するため、端面研磨工程を施しても加工クラックを除去しきれず、加工クラックが残ってしまうことがある。この場合、円盤状ガラス基板のハンドリング時や加工時に残った加工クラック（加工変質層）による欠けや割れ等が発生するおそれがある。
【０００８】
また、円盤状ガラス基板の主平面に磁性層等の薄膜を形成して磁気記録媒体を製造する工程において、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板が加熱・冷却された際に、端面又は面取り面に残ったクラック（加工変質層）が伸展して磁気記録媒体用円盤状ガラス基板が欠け、割れる等の問題が生じるおそれもある。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、及び磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一つの案では、ガラス素板から円盤状ガラス基板を抜き出す抜き出し工程と、前記円盤状ガラス基板の主平面を研磨する研磨工程と、前記円盤状ガラス基板の表面を洗浄する洗浄工程とを有する磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法であって、
前記抜き出し工程は、前記ガラス素板の表面に、前記円盤状ガラス基板を形成する領域を含む円形の輪郭に沿ってパルス幅が１フェムト秒以上、１ナノ秒未満のパルスレーザ光を照射して加工し、溝幅１０μｍ以上を有する切断溝を前記輪郭に沿うように形成し、前記切断溝によって切断された前記円盤状ガラス基板を前記ガラス素板から抜き出す磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
一態様によれば、円盤状ガラス基板を形成する領域を含む円形の輪郭に沿ってパルス幅が１フェムト秒以上、１ナノ秒未満のパルスレーザ光を照射して加工し、溝幅１０μｍ以上を有する切断溝を輪郭に沿うように形成するため、切断溝に抜き勾配を設けずに円盤状ガラス基板を抜き出すことが可能になり、抜き出す過程で切断面同士の接触が回避されて欠け、チッピングの発生が抑制される。また、砥石による研削加工を行わずに加工できるため、砥石加工による大きなチッピングが発生せず、研磨加工した後に端面又は面取り面にチッピングが残らず、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板に欠けや割れ等が生じる問題を抑制できる。さらに、パルスレーザ光の照射位置を各円盤状ガラス基板毎にずらすことにより、ガラス素板１枚当たりの円盤状ガラス基板の抜き取り枚数を増やして生産効率を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による磁気記録媒体用円盤状ガラス基板を加工するレーザ加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】レーザ発生部の構成を模式的に示す側面図である。
【図３】透明材料を切断するためのレーザフィラメント化スクライビング配置を示す図である。
【図４】パルスレーザ光により抜き出された円盤状ガラス基板の形状を例示する図である。
【図５】レーザ加工機の制御系を示すブロック図である。
【図６】磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法の各工程を示す図である。
【図７】抜き出し工程におけるレーザ加工の手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１４】
〔レーザ加工機の構成〕
図１は本発明による磁気記録媒体用円盤状ガラス基板を加工するレーザ加工機の概略構成を示す斜視図である。図１に示されるように、レーザ加工機１０は、ガラス素板２０が装填されるＸ−Ｙテーブル３０と、ガラス素板２０の表面（上面）にレーザ光を照射するレーザ発生部４０と、制御部５０とを有する。
【００１５】
ガラス素板２０は、例えば、フロート法、フュージョン法、ダウンドロー法、リドロー法、プレス成型法等により板状に形成されたガラス素材であり、予めＸ−Ｙテーブル３０の載置面に載置可能な大きさ（Ｘ方向、Ｙ方向の各寸法）に切断されている。また、ガラス素板２０は、抜き取られる円盤状ガラス基板１００の直径より十分に大きい面積を有するため、一枚当たり数十枚の円盤状ガラス基板１００が得られる。
【００１６】
Ｘ−Ｙテーブル３０は、水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動するステージ装置からなり、上面にはガラス素板２０が載置される載置面３２が形成されている。また、Ｘ−Ｙテーブル３０の載置面３２には、ガラス素板２０を真空吸着する複数の吸着孔３４（図２参照）が所定間隔でＸ方向及びＹ方向に整列配置されている。そのため、ガラス素板２０は、Ｘ−Ｙテーブル３０の載置面に密着した状態に保持され、レーザ加工中の位置ずれが防止される。
【００１７】
レーザ発生部４０は、例えば、気体レーザ（例えば、エキシマレーザ、など）、又は固体レーザ（例えば、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ファイバーレーザ、など）からなるパルスレーザ光ＰＬを発生するレーザ発振器４２と、光学ユニット４４とを有する。光学ユニット４４は、レーザ発振器４２により生成されたパルスレーザ光ＰＬを反射してレーザ照射方向を変更する反射ミラー４６と、反射ミラー４６からのパルスレーザ光ＰＬをガラス素板２０の表面（上面）に集光する集光レンズ４７とを有する。
【００１８】
また、レーザ発生部４０は、水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動可能に設けられており、ガラス素板２０から抜き出される円盤状ガラス基板１００の内周、外周の輪郭に対応する円形の切断溝を形成するように移動する。
【００１９】
制御部５０は、予め入力された制御プログラムを実行するコンピュータからなり、Ｘ−Ｙテーブル３０とレーザ発生部４０とを相対変位させて１枚のガラス素板２０から複数の円盤状ガラス基板１００を切り抜く加工制御を行う。また、制御部５０は、１パルス時間に対するデューティ（％）を調整することでレーザ発生部４０から照射されるパルスレーザ光ＰＬのパルス幅を極短パルス（１フェムト秒（ｆｓ）以上、１ナノ秒（ｎｓ）未満）に制御する。また、パルスレーザ光ＰＬの波長は、紫外線、可視光及び近赤外線を含む波長であり、例えば、１４００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲に設定されており、好ましくは１０００ｎｍ以下であり、好ましくは４５０ｎｍ以上の範囲に設定される。
【００２０】
これにより、レーザ発生部４０は、予め設定されたデューティ（％）に応じた極短パルス幅を有するパルスレーザ光ＰＬをガラス素板２０に照射し、パルスレーザ光ＰＬが照射された箇所における光エネルギの吸収率が増大して加工することができる。尚、本実施形態では、レーザ発生部４０より発生されるパルスレーザ光の種別を特定のレーザ光に限定するものではなく、加工が行えるパルス幅を有するパルスレーザ光が得られれば良い。
【００２１】
ここで、パルスレーザ光の種別による加工について説明する。例えば、赤外線レーザ、近赤外線レーザ、可視光レーザ（ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザ、ＹＶＯ４（Ｙｔｔｒｉｕｍ  ＯｒｔｈｏＶａｎａｄａｔｅ  ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌ）レーザ、ＹＬＦレーザ、ファイバーレーザ）の場合、パルスレーザ光ＰＬがパルス幅の短いパルス（例えば、１ナノ秒（ｎｓ）未満）であれば、レーザ光エネルギを吸収したガラス素板２０において、溶融、蒸発、飛散を伴う加工が行える。
【００２２】
また、紫外線レーザ（高調波レーザ、エキシマレーザ）の場合、レーザ光の波長が短くなるほどレーザ光を吸収したガラス素板２０において、１パルス当たりの光エネルギの吸収率が増大するため、熱損傷の少ない加工が効率的に行われる。
【００２３】
また、パルスレーザ光ＰＬが１フェムト秒（ｆｓ）〜１ピコ秒（ｐｓ）のパルス幅を有する極短パルスレーザ光の場合、ガラス素板２０が１パルス当たりの光エネルギの吸収率が小さい材料であっても多光子過程による非線形吸収を引き起こし、紫外線レーザよりも熱損傷の少ない加工が行える。
【００２４】
上記ガラス素板２０は、円盤状ガラス基板１００の外径（面積）に対して十分に大きい寸法を有するため、例えば、一枚当たり２５０〜３００枚の円盤状ガラス基板１００が得られる。
【００２５】
また、ガラス素板２０にパルスレーザ光ＰＬを照射して複数の円盤状ガラス基板１００を切断する際は、各列目の各円盤状ガラス基板１００の切断位置をＸ方向に１／２ピッチ（１ピッチ＝隣り合う円盤状ガラス基板１００の中心間距離）づつずらして円形の切断溝を順次加工する。これにより、各円盤状ガラス基板１００は、外周間距離をできるだけ小さくすることが可能になる。すなわち、隣り合う各列毎に各円盤状ガラス基板１００の切断位置を接近させた状態（例えば、千鳥格子状態）に配置させることができ、ガラス素板２０から得られる円盤状ガラス基板１００の生産枚数を増やすことが可能になる。
【００２６】
図２はレーザ発生部の構成を模式的に示す側面図である。図２に示されるように、レーザ発生部４０は、前述したレーザ発振器４２、光学ユニット４４以外にも光学ユニット４４をＸ方向、Ｙ方向に移動させる光学系移動テーブル６０と、光学ユニット４４を回動可能に支持する支持機構７０とを有する。光学系移動テーブル６０は、光学ユニット４４からパルスレーザ光ＰＬが照射される被加工位置（パルスレーザ光照射座標位置）が円盤状ガラス基板１００の輪郭をなぞるようにレーザ発振器４２、光学ユニット４４を旋回させる。また、支持機構７０は、光学ユニット４４の上部に設けられた連結部４５を光学系移動テーブル６０に連結されている。光学ユニット４４は、パルスレーザ光ＰＬの照射角度を変更する光学ユニット駆動部（図３参照）を有し、ガラス素板２０の表面（上面）に対する角度を被加工位置（例えば、面取り面の傾斜角度）に応じて変更する。
【００２７】
また、Ｘ−Ｙテーブル３０に設けられた各吸着孔３４は、上端が載置面３２に開口し、下端が真空ポンプ８０からの吸引配管８２に接続されている。従って、レーザ加工工程においては、真空ポンプ８０による負圧が各吸着孔３４に導入されており、載置面３２に載置されたガラス素板２０は水平状態に保持される。なお、各吸着孔３４に連通された各吸引配管８２に電磁弁を設け、レーザ加工を行う領域を部分的に吸着させるようにしても良い。
【００２８】
ここで、パルスレーザ光ＰＬの照射による加工について説明する。尚、本実施形態において、パルスレーザ光ＰＬの照射による加工は、アブレーション加工と、フィラメント加工とが含まれるレーザ加工を意味する。
【００２９】
すなわち、パルスレーザ光ＰＬをガラス素板２０に照射して加工する方法としては、加工部周辺の熱の影響を極力抑えつつ、レーザ光を吸収した箇所を瞬時に溶融、蒸発、飛散させて除去加工するアブレーション加工を用いる方法がある。また、別の加工の方法としては、パルスレーザ光ＰＬをガラス素板２０に照射してガラス素板２０の厚さ方向（加工領域）にフィラメントを形成して加工するフィラメント加工を用いる方法がある。
【００３０】
図３は、透明材料をスクライブするためのレーザフィラメント化スクライビング（ｌａｓｅｒ  ｆｉｌａｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｓｃｒｉｂｉｎｇ）配置を模式的に示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、持続時間の短いパルスレーザ光ＰＬは、集光レンズ４７によってガラス素板２０内部で収束される。適切なレーザパルスエネルギー、レーザパルス、又はパルスのシーケンス、或いはパルスのバースト列では、レーザフィラメント２１がガラス素板２０内に生成されて、レーザフィラメント２１の体積によって規定される形状を有する内部微小構造の変性が作り出される。パルスレーザ露光中にレーザビームに対してガラス素板２０を相対的に移動させることによって、ガラス素板２０中のパルスレーザ光ＰＬが追随する曲線又は直線経路によって規定されるような、フィラメントトラック２３の連続的なトレースがガラスの加工領域に恒久的に刻み付けられる。
【００３１】
レーザフィラメント２１は、非線形のカー効果によって自己収束することができ、収束が弱く高強度の持続時間が短いレーザ光によって作り出されると考えられる。
【００３２】
レーザフィラメント２１の形成プロセスは、主として二つのプロセスに依存すると考えられる。第一に、パルスレーザ光ＰＬの空間強度プロファイルは、非線形の光学カー効果によって収束レンズのように作用する。これはビームの自己収束を引き起こし、その結果としてピーク強度が増加する。
【００３３】
また、高ピーク強度領域では、レーザビームの高強度部分において低密度プラズマを作り出すため、媒体の多光子イオン化、電界イオン化、及び電子衝撃イオン化が始まる。このプラズマは、ビーム経路の中心で屈折率を一時的に低下させて、ビームが発散しフィラメントが崩れる。そして、前述したカー効果の自己収束とプラズマ発散との間の動的な釣合いにより、プラズマチャネルと呼ばれることがある安定したフィラメントが形成され、複数の再収束したレーザの相互作用によるフィラメント形成されると考えられる。
【００３４】
このように、カー効果による自己収束とプラズマ発生による発散の二つの効果が平衡することにより、フィラメントが形成されると考えられ、フィラメントの強度は、１０１３〜１０１４Ｗ／ｃｍ２であり、レーザ強度が増大すると、フィラメントの数が増加する。
【００３５】
レーザフィラメント２１の長さ及び位置は、レンズ収束位置、集光レンズ４７の開口数、レーザパルスエネルギー、波長、持続時間及び繰返し数、各フィラメントトラック２３を形成するのに適用されるレーザパルス数、並びに透明媒体の光学特性及び熱・物理特性によって容易に制御される。これらパルスレーザ光ＰＬの露光条件は、ガラス素板２０のほぼ全厚（Ｚ方向）にわたって延在し、上面又は下面に入り込まずに終わるため、十分に長く強いフィラメントを作成することができる。従って、ガラス素板２０の内部におけるビーム収束によって、レーザフィラメント２１が終端し、ガラス素板２０の下面における損傷が回避されるように、レーザビームが発散角２４でガラス素板２０の下面から出射される。
【００３６】
〔円盤状ガラス基板の形状〕
図４はパルスレーザ光により抜き出された円盤状ガラス基板の形状を例示する図である。図４に示されるように、円盤状ガラス基板１００は、内周端面１０３と外周端面１０５とがパルスレーザ光ＰＬの照射により円形形状に切断され、ガラス素板２０から抜き出される。また、内周端面１０３及び外周端面１０５が切断された後、内周面取り面１０２ａ、１０２ｂと外周面取り面１０４ａ、１０４ｂがパルスレーザ光ＰＬの照射角度を傾けることにより面取り加工される。
【００３７】
そして、ガラス素板２０から抜き出された円盤状ガラス基板１００は、主平面１０１を両面ラッピング加工機によりラッピングされ、さらに主平面１０１が研磨液の供給と共に回転する研磨パッドにより研磨された後、洗浄されて磁気記録媒体用ガラス基板となる。
【００３８】
円盤状ガラス基板１００は、磁気記録媒体の基材として使用される磁気記録媒体用円盤状ガラス基板であり、例えば、（１）外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、（２）外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．８ｍｍの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、（３）外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、板厚１．２７ｍｍの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、（４）外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、板厚１ｍｍの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、（５）外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、板厚０．８ｍｍの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の何れかが得られるように加工される。
【００３９】
また、内周面取り面１０２ａ、１０２ｂ及び外周面取り面１０４ａ、１０４ｂは、例えば、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板が得られるように面取り加工される。
【００４０】
尚、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でもよい。
【００４１】
図５はレーザ加工機の制御系を示すブロック図である。図５に示されるように、制御部５０は、レーザ発振器制御部１２０と、ミラー制御部１３０と、レンズ制御部１４０と、レーザ照射角度制御部１５０と、Ｘ−Ｙテーブル制御部１６０と、光学系移動テーブル制御部１７０とを有する。
【００４２】
レーザ発振器制御部１２０は、レーザ発生部４０に設けられたレーザ発振器４２を制御する制御信号を出力し、例えば、１フェムト秒（ｆｓ）以上、１ナノ秒（ｎｓ）未満のパルス幅を有するパルスレーザ光ＰＬをレーザ発振器４２から発生させる。レーザ発振器４２から出射されたパルスレーザ光ＰＬは、光学ユニット４４の反射ミラー４６で反射し、集光レンズ４７によりガラス素板２０の表面（上面）の所定切断位置に集光される。
【００４３】
ミラー制御部１３０は、光学ユニット４４の反射ミラー４６を駆動するミラー駆動部２１０を制御する制御信号を出力し、例えば、パルスレーザ光の反射方向の光軸を中心に予め設定された所定の振幅で往復動するように反射ミラー４６を振動させる。このパルスレーザ光ＰＬの振幅によって、ガラス素板２０の表面に対する加工幅を任意の寸法（例えば、１０μｍ以上）に設定され、ひいては切断溝の溝幅Ｍが所定値（Ｍ＝１０μｍ以上）に設定される。
【００４４】
レンズ制御部１４０は、集光レンズ４７を光軸方向に移動させる集光レンズ駆動部２２０を駆動する制御信号を出力し、パルスレーザ光ＰＬの焦点の位置をガラス素板２０の表面（上面）と一致させ、さらに加工の伸展に伴って集光レンズ４７を厚さ方向（Ｚ方向）に変位させる。そのため、集光レンズ４７からガラス素板２０に集光されたパルスレーザ光Ｐｌは、集光レンズ４７の焦点をガラス素板２０の表面（上面）と一致させた後、焦点をガラス素板２０の表面の下方に変位され、加工領域を下方（厚さ方向）へ拡張させる。
【００４５】
レーザ照射角度制御部１５０は、光学ユニット４４を回動させる光学ユニット駆動部２３０を制御する制御信号を出力し、光学ユニット４４から出射されるレーザパルス光ＰＬの照射方向を制御する。そのため、光学ユニット４４は、ガラス素板２０を円盤状ガラス基板１００の輪郭に沿って切断加工する際は、レーザパルス光ＰＬを垂下方向に照射し、面取り加工を行う際は、ガラス素板２０の表面に対して所定の面取り角度となるように傾斜される。
【００４６】
Ｘ−Ｙテーブル制御部１６０は、Ｘ−Ｙテーブル３０を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に駆動するＸ−Ｙテーブル駆動部２４０を制御する制御信号を出力し、大面積を有するガラス素板２０に対する円盤状ガラス基板１００の抜き出し位置に応じてＸ−Ｙテーブル３０を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる。
【００４７】
光学系移動テーブル制御部１７０は、光学系移動テーブル６０を駆動する光学系移動テーブル駆動部２５０を制御する制御信号を出力し、ガラス素板２０を円盤状ガラス基板１００の輪郭に沿って切断加工するように光学ユニット４４を当該円盤状ガラス基板１００の軸心を回転中心として旋回させる。
【００４８】
〔磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の製造方法〕
図６は円盤状ガラス基板の製造方法の各工程を示す図である。
〔ガラス素板の装填工程〕
フロート法、プレス成形法、リドロー法、またはフュージョン法などにより板状に成形されたガラス板を所定長さの四角形状（長方形状又は正方形状）に切断したガラス素板２０を用意する。このガラス素板２０をレーザ加工機１０のＸ−Ｙテーブル３０の載置面３２に装填する（Ｓ１１）。ガラス素板２０は、Ｘ−Ｙテーブル３０に接続された真空ポンプ８０の負圧により各吸着孔３４に吸引されて載置面３２に密着し、保持される。
【００４９】
〔抜き出し工程〕
次に、レーザ加工機１０の制御部５０によりパルスレーザ光ＰＬがガラス素板２０に照射されて円盤状ガラス基板１００の抜き出しを行う（Ｓ１２）。この抜き出し工程では、光学系移動テーブル制御部１７０によりガラス素板２０の抜き出しを行う領域（被切断領域）が光学ユニット４４の移動可能領域と対向するようにＸ−Ｙテーブル３０を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に駆動する。そして、レーザ発振器制御部１２０により、レーザ発生部４０のレーザ発振器４２からパルスレーザ光ＰＬを出射させる。
【００５０】
同時に、ミラー制御部１３０により、ミラー駆動部２１０を駆動して光学ユニット４４の反射ミラー４６の角度を繰り返し変位させる。これにより、パルスレーザ光ＰＬの照射位置が切断溝の溝幅方向に振動（往復動）し、ガラス素板２０の表面（上面）に溝幅１０μｍ以上となる加工（前述したアブレーション加工と、フィラメント加工とが含まれる）を施す。尚、上記反射ミラー４６を変位させる代わりに、集光レンズ４７の角度を繰り返し変位させてガラス素板２０の表面でのパルスレーザ光ＰＬの照射位置を切断溝の溝幅方向に振動（往復動）させても良い。
【００５１】
さらに、レンズ制御部１４０により、集光レンズ駆動部２２０を駆動して集光レンズ４７を光軸方向に移動させ、パルスレーザ光ＰＬの焦点をガラス素板２０の厚さ方向（下方）へ変位させて加工を下方に拡張する。このようにパルスレーザ光ＰＬを溝幅方向及び厚さ方向に変位させながら光学系移動テーブル制御部１７０により、光学系移動テーブル駆動部２５０を制御する。これにより、光学系移動テーブル６０が駆動されて、光学ユニット４４を当該円盤状ガラス基板１００の軸心を回転中心として旋回させる。これにより、ガラス素板２０の表面（上面）に対してパルスレーザ光ＰＬが円盤状ガラス基板１００の輪郭に沿って照射され、円形の切断溝が加工される。そして、同心円状の大径、小径の円形切断面を有する円盤状ガラス基板１００が切り出される。
【００５２】
さらに、後述する手順で、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を傾ける面取り加工を行う。この抜き出し工程では、パルスレーザ光ＰＬの照射によりガラス素板２０から円盤状ガラス基板１００を抜き出し、且つ面取り加工も行うため、従来のように回転砥石による面取り加工（形状加工工程）を省略することが可能になる。そのため、製造方法の工程数を削減して円盤状ガラス基板１００の生産効率が高められると共に、回転砥石の研削能力がばらつくことによる、研削加工された円盤状ガラス基板１００の品質のばらつき（欠けや傷の発生）が抑制できる。そして、円盤状ガラス基板１００の端面や面取り面に砥石による深い欠けや傷が発生することを抑制できるため、端面研磨工程の加工時間を短縮できる。
【００５３】
〔ラッピング工程〕
円盤状ガラス基板１００の主平面１０１を両面ラッピング装置によりラッピング加工する（Ｓ１３）。
【００５４】
〔端面研磨工程〕
多数の円盤状ガラス基板１００を積層し、各円盤状ガラス基板１００の端面（外周端面、内周端面）を研磨ブラシと砥粒を用いて研磨する。研磨後に円盤状ガラス基板１００を洗浄して砥粒を除去する（Ｓ１４）。
【００５５】
〔主平面研磨工程〕
次に、両面研磨装置により円盤状ガラス基板１００の主平面１０１に研磨液を供給しながら回転する研磨パッドにより円盤状ガラス基板１００の主平面１０１を研磨し、ラッピング工程で残留した傷や歪みを除去する。その後、円盤状ガラス基板１００を洗浄して研磨液を除去し、乾燥する（Ｓ１５）。主平面研磨工程は、上述した磁気記録媒体用ガラス基板の研磨方法を用いる１次研磨を行うのみでもよいが、その後さらに２次研磨、さらに３次〜５次研磨を行うこともできる。
【００５６】
〔洗浄工程〕
洗浄工程は、研磨後のガラス基板を洗浄し、乾燥する工程である（Ｓ１６）。具体的な洗浄方法は特に限定されるものではない。例えば、洗剤を用いたスクラブ洗浄、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄等により洗浄を行うことができる。また、乾燥方法についても特に限定されるものではなく、例えば、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥する。
【００５７】
さらに、上記各工程間にガラス基板の洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施してもよい。工程間エッチングは、例えば、円盤状ガラス基板１００を酸性溶液（フッ酸、フッ酸と硫酸の混合液など）に浸漬して行う。また、ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。
【００５８】
そして、上記各工程を含む製造方法により得られたガラス基板はその上に磁性層などの薄膜を形成する磁性層形成工程をさらに行うことによって、磁気記録媒体とする。
【００５９】
〔抜き出し工程の手順について〕
図７は抜き出し工程におけるレーザ加工の手順を示す図である。
【００６０】
〔手順１〕図７（Ａ）に示されるように、レーザ発生部４０のレーザ発振器４２から出射されたパルスレーザ光ＰＬを集光レンズ４７を介してガラス素板２０の表面（上面）の内周側所定位置（抜き出される円盤状ガラス基板１００の内周端面１０３に沿う輪郭に相当する位置）に集光させる。このとき、パルスレーザ光ＰＬは、ガラス素板２０の表面の切断部分に焦点が一致されて当該切断部分に加工（前述したアブレーション加工と、フィラメント加工とが含まれる）を施す。さらに、パルスレーザ光ＰＬを切断部分（切断溝）の幅方向に振動（往復動）させて溝幅を１０μｍ以上とする。また、パルスレーザ光ＰＬのパルス幅は、１フェムト秒（ｆｓ）以上、１ナノ秒（ｎｓ）未満の極短パルスレーザ光である。パルス幅は、１００ｐｓ以下が好ましく、１０ｐｓ以下がさらに好ましく、１ｐｓ以下が特に好ましい。また、パルス幅は、１０ｆｓ以上が好ましく、１００ｆｓ以上がさらに好ましく、２００ｆｓ以上が特に好ましい。
【００６１】
また、パルスレーザ光ＰＬの波長は、紫外線、可視光および近赤外光を含む波長が使用され、例えば、１４００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の波長が使用される。パルスレーザ光ＰＬの波長は、好ましくは１０００ｎｍ以下である。また、パルスレーザ光ＰＬの波長は、好ましくは４５０ｎｍ以上である。また、パルスレーザ光ＰＬの周波数は、０．１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。
【００６２】
〔手順２〕図７（Ｂ）に示されるように、光学系移動テーブル駆動部２５０により光学系移動テーブル６０を駆動して光学ユニット４４（反射ミラー４６、集光レンズ４７）を円盤状ガラス基板１００の内周の軸心を中心軸として旋回させる。尚、このときの旋回速度は、ガラス素板２０の厚さと、加工領域ＡＫの伸展速度との関係から演算される。
【００６３】
パルスレーザ光ＰＬの照射位置が一周すると加工開始点の加工領域ＡＫと加工終了点のアブレーション領域ＡＫとが接続されて内周端面１０３に対応する円形の切断溝が形成される。また、加工領域ＡＫは、ガラス素板２０の厚さ方向（Ｚ方向）に直線的に貫通しており、抜き勾配のような傾斜面が発生しない。そして、加工による切断溝の溝幅ＭをＭ＝１０μｍ以上とすることで、ガラス素板２０から切断された円盤状ガラス基板１００の内周端面１０３が切断溝の壁面と接触せずに抜き出すことが可能になる。これにより、抜き出し時において、円盤状ガラス基板１００の内周端面１０３に傷やチッピングの発生が抑制でき、円盤状ガラス基板のハンドリング時や加工時、そして、円盤状ガラス基板の主平面に磁性層等の薄膜を形成して磁気記録媒体を製造する工程において、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板に欠けや割れが発生することを防止できる。よって、薄膜形成時のロボットハンドによるハンドリング時にクラック伸展が生じず、生産性が高められる。
【００６４】
円盤状ガラス基板１００の抜き出し時に、円盤状ガラス基板１００の端面に傷やチッピングが発生することを十分に抑制するために、溝幅Ｍは１０μｍ以上がよく、５０μｍ以上が好ましく、７５μｍ以上がさらに好ましく、１００μｍ以上が特に好ましい。
【００６５】
〔手順３〕図７（Ｃ）に示されるように、パルスレーザ光ＰＬの照射位置が一周した後、内周側の円形部分２２が抜き出される。尚、円形部分２２の取り出しは、例えば、真空引きにより吸着して持ち上げても良いし、あるいは先端の細長い爪部を有するロボットハンドを用いても良い。
【００６６】
〔手順４〕図７（Ｄ）に示されるように、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を円盤状ガラス基板１００の内周側上端角部の面取り方向に調整する。すなわち、光学ユニット駆動部２３０により光学ユニット４４を円盤状ガラス基板１００の中心軸に対して所定角度傾けて円盤状ガラス基板１００の内周側上端角部にパルスレーザ光ＰＬを照射して加工する。この状態のまま光学系移動テーブル６０を駆動して光学ユニット４４（反射ミラー４６、集光レンズ４７）を円盤状ガラス基板の内周の軸心を中心軸として旋回させる。これにより、円盤状ガラス基板１００の内周側上端角部に対する面取り加工が行える。よって、図４に示す内周面取り面１０２ａが面取り加工される。
【００６７】
〔手順５〕図７（Ｅ）に示されるように、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を円盤状ガラス基板１００の内周側下端角部の面取り方向に調整する。すなわち、円盤状ガラス基板１００の内周側下端角部にパルスレーザ光ＰＬを照射する。この状態のまま光学系移動テーブル６０を駆動して光学ユニット４４（反射ミラー４６、集光レンズ４７）を円盤状ガラス基板１００の内周の中心を中心軸として旋回させる。これにより、円盤状ガラス基板１００の内周側下端角部に対する面取り加工が行える。よって、図４に示す内周面取り面１０２ｂが面取り加工される。
【００６８】
〔手順６〕図７（Ｆ）に示されるように、パルスレーザ光ＰＬをガラス素板２０の表面の外周側所定位置（抜き出される円盤状ガラス基板１００の外周端面１０５に沿う輪郭に相当する位置）に集光させる。このとき、パルスレーザ光ＰＬは、ガラス素板２０の表面（上面）の切断部分に焦点が一致されて当該切断部分に加工を施す。さらに、パルスレーザ光ＰＬを切断部分（切断溝）の幅方向に振動（往復動）させて溝幅ＭをＭ＝１０μｍ以上とする。また、パルスレーザ光ＰＬのパルス幅は、前述した内周端面加工時と同様に、１フェムト秒（ｆｓ）以上、１ナノ秒（ｎｓ）未満の極短パルスレーザ光である。パルス幅は、１００ｐｓ以下が好ましく、１０ｐｓ以下がさらに好ましく、１ｐｓ以下が特に好ましい。また、パルス幅は、１０ｆｓ以上が好ましく、１００ｆｓ以上がさらに好ましく、２００ｆｓ以上が特に好ましい。
【００６９】
また、パルスレーザ光ＰＬの波長は、紫外線、可視光および近赤外光を含む波長が使用され、例えば、１４００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の波長が使用される。パルスレーザ光ＰＬの波長は、好ましくは１０００ｎｍ以下である。また、パルスレーザ光ＰＬの波長は、好ましくは４５０ｎｍ以上である。また、パルスレーザ光ＰＬの周波数は、０．１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。
【００７０】
そして、光学系移動テーブル６０を駆動して光学ユニット４４（反射ミラー４６、集光レンズ４７）を円盤状ガラス基板１００の内周の中心を中心軸として旋回させる。尚、このときの旋回速度は、ガラス素板２０の厚さと、加工領域ＡＫの伸展速度との関係から演算される。
【００７１】
パルスレーザ光ＰＬの照射位置が一周すると加工開始点の加工領域ＡＫと加工終了点のアブレーション領域ＡＫとが接続されて外周端面１０５に対応する円形の切断溝が形成される。また、外周端面１０５に対応する加工領域ＡＫは、ガラス素板２０の厚さ方向に直線的に貫通しており、抜き勾配のような傾斜面が発生しない。そして、加工による切断溝の溝幅ＭをＭ＝１０μｍ以上とすることで、ガラス素板２０から切断された円盤状ガラス基板１００の外周端面１０５が切断溝の壁面と接触せずに抜き出すことが可能になる。これにより、抜き出し時において、円盤状ガラス基板１００の内周端面１０３に傷やチッピングの発生が抑制でき、円盤状ガラス基板のハンドリング時や加工時、そして、円盤状ガラス基板の主平面に磁性層等の薄膜を形成して磁気記録媒体を製造する工程において、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板に欠けや割れが発生することを防止できる。よって、薄膜形成時のロボットハンドによるハンドリング時にクラック伸展が生じず、生産性が高められる。
【００７２】
〔手順７〕図７（Ｇ）に示されるように、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を円盤状ガラス基板１００の外周側上端角部の面取り方向に調整する。すなわち、光学ユニット駆動部２３０により光学ユニット４４を円盤状ガラス基板１００の中心軸に対して所定角度傾けて円盤状ガラス基板の外周側上端角部にパルスレーザ光ＰＬを照射して加工する。この状態のまま光学系移動テーブル６０を駆動して光学ユニット４４（反射ミラー４６、集光レンズ４７）を円盤状ガラス基板１００の内周の軸心を中心軸として旋回させる。これにより、円盤状ガラス基板の外周側上端角部に対する面取り加工が行える。よって、図４に示す外周面取り面１０４ａが面取り加工される。
【００７３】
〔手順８〕図７（Ｈ）に示されるように、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を円盤状ガラス基板１００の外周側下端角部の面取り方向に調整する。すなわち、円盤状ガラス基板１００の外周側下端角部にパルスレーザ光ＰＬを照射して加工する。この状態のまま光学系移動テーブル６０を駆動して光学ユニット４４（反射ミラー４６、集光レンズ４７）を円盤状ガラス基板１００の内周の中心を中心軸として旋回させる。これにより、円盤状ガラス基板１００の外周側下端角部に対する面取り加工が行える。よって、図４に示す外周面取り面１０４ｂが面取り加工される。
【００７４】
このように、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を制御することにより、図４に示す円盤状ガラス基板１００をガラス素板２０から抜き出し、且つ内周面取り面１０２ａ、１０２ｂ及び外周面取り面１０４ａ、１０４ｂの面取り加工を行える。そのため、円盤状ガラス基板の内周、外周の切断及び内周、外周の面取り加工を一つの工程で行えるので、加工位置に応じてチャッキングを行わずに済み、ガラス基板への負担を軽減できると共に、チャッキングの手間を省くことができ、さらに、精度良く加工できるようになるため、同芯度や真円度に優れる磁気記録媒体用円盤状ガラス基板を得ることができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、円盤状ガラス基板１００の輪郭に沿ってパルスレーザ光ＰＬを照射して加工を施し、溝幅１０μｍ以上を有する切断溝により切断するため、切断溝に抜き勾配を設けずに円盤状ガラス基板１００を抜き出すことが可能になり、抜き出す過程で切断面同士の接触が回避されて欠け、チッピングの発生が抑制される。
【００７６】
また、従来の回転砥石による面取り加工（形状加工工程）を省略することができるので、従来の製造方法よりも工程数を削減して生産効率がより高められると共に、端面研磨後に加工クラックが残らず、加工変質層（潜傷、クラック）による欠け、割れ等の発生を防止できる。
【００７７】
また、ガラス素板２０に対するパルスレーザ光ＰＬの照射位置（切断位置）を任意の位置に設定できるので、図１に示すように各円盤状ガラス基板１００の切断位置をできるだけ詰めた状態（所謂千鳥足状態）に配置させて、ガラス素板２０から得られる円盤状ガラス基板１００の生産枚数を増やして生産効率を高めることが可能になる。
【符号の説明】
【００７８】
１０  レーザ加工機
２０  ガラス素板
３０  Ｘ−Ｙテーブル
３２  載置面
３４  吸着孔
４０  レーザ発生部
４２  レーザ発振器
４４  光学ユニット
４６  反射ミラー
４７  集光レンズ
５０  制御部
６０  光学系移動テーブル
７０  支持機構
８０  真空ポンプ
８２  吸引配管
１００  円盤状ガラス基板
１０１  主平面
１０２ａ、１０２ｂ  内周面取り面
１０３  内周端面
１０４ａ、１０４ｂ  外周面取り面
１０５  外周端面
１２０  レーザ発振器制御部
１３０  ミラー制御部
１４０  レンズ制御部
１５０  レーザ照射角度制御部
１６０  Ｘ−Ｙテーブル制御部
１７０  光学系移動テーブル制御部
２１０  ミラー駆動部
２２０  集光レンズ駆動部
２３０  光学ユニット駆動部
２４０  Ｘ−Ｙテーブル駆動部
２５０  光学系移動テーブル駆動部
ＡＫ  加工領域
ＰＬ  パルスレーザ光
【図１】
2015076115.tif 000003
【図２】
2015076115.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015076115.tif 000008
【図７】
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