(57)【要約】【課題】ガラス基板の端面の傷の発生を抑制し、さらに、ガラス基板の主表面に微粒子等が付着して欠陥が形成されることを抑制できる、研磨処理用キャリア及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス主表面と直交するガラス基板の端面に設けられた側壁面と、前記端面のうち、前記側壁面と両側のガラス主表面との間のそれぞれの部分に設けられた面取面と、を有するガラス基板を、キャリアの保持孔に保持した状態で前記ガラス基板を上定盤と下定盤とで挟んで、前記ガラス基板の主表面を研磨する。このとき、前記キャリアの板厚は、前記ガラス基板の板厚方向における前記側壁面と１つの面取面の長さの和よりも薄い板厚であり、前記キャリアの前記保持孔の内壁面とキャリア表面との境界部分のうちの前記上定盤と面する側の部分が、前記キャリアの内部の材料と比べて柔らかい材料で構成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス主表面と直交するガラス基板の端面に設けられた側壁面と、前記端面のうち、前記側壁面と両側のガラス主表面との間のそれぞれの部分に設けられた面取面と、を有するガラス基板を、キャリアに設けられた保持孔に保持した状態で前記ガラス基板を上定盤と下定盤とで挟み、前記ガラス主表面と前記上定盤及び前記下定盤とを相対的に移動させることで、前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記キャリアの板厚は、前記ガラス基板の板厚方向における前記側壁面と１つの面取面の長さの和よりも薄い板厚であり、
前記キャリアの前記保持孔の内壁面とキャリア表面との境界部分のうちの前記上定盤と面する側の部分が、前記キャリアの内部の材料と比べて柔らかい材料で構成されている、ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記キャリアは、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、前記研磨処理中前記上定盤の側に配されるキャリア表面を構成するシート状材料が前記柔らかい材料で構成されている、請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記キャリアは、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、キャリア表面を構成しているシート状材料は、繊維を含まない樹脂で構成されており、キャリア内部を構成しているシート状材料は、繊維強化樹脂で構成されている、請求項１または２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
円板状のガラス基板を上定盤及び下定盤で挟んで前記ガラス基板のガラス主表面を研磨処理する際に前記ガラス基板を保持するための保持穴を有する研磨処理用キャリアであって、
前記研磨処理用キャリアは複数のシート状材料を積層させた積層構造を有し、前記研磨処理用キャリアの内部を構成しているシート状材料は、繊維を含んだ繊維強化樹脂で構成され、前記研磨処理用キャリアの少なくとも一方の表層を構成するシート状材料は、繊維を含まない樹脂で構成されている、ことを特徴とする研磨処理用キャリア。
【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の製造方法、及びガラス基板の研磨処理に用いる研磨処理用キャリアに関する。
【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に用いるガラス基板の寸法及び形状は目標通り精度高く作製されていることが好ましい。
【０００３】
ガラス基板の寸法及び形状を精度高く作製するために、ガラス基板の表面を研削及び研磨を行う。ガラス基板の研削及び研磨では、２つの定盤間に挟まれて研削あるいは研磨されるガラス基板を、研削あるいは研磨中保持するための板状の研削用あるいは研磨用のキャリアが用いられる。このキャリアには、ガラス基板を保持するための保持穴が設けられている。
従来、このキャリアとして、機械的強度及びコストの点からガラス繊維で樹脂を補強した繊維強化樹脂が広く用いられている。特に、ガラス繊維でエポキシ樹脂を補強した層を複数層積層させた構成のキャリアが好適に用いられる。しかし、このキャリアでは、ガラス基板が研削あるいは研磨されるとき、ガラス基板の端面（外周端面）に欠陥、例えば凹んだ傷が生じる場合がある。この傷の深さは端面に形成される他の傷に比べて深くかつ長い。この傷の凹んだ部分にスラリー中の砥粒が付着し、また、傷により発生したガラスチップが端面に付着して発塵源となる場合もある。特に、最終研磨で用いるスラリー中の砥粒が端面とキャリアとの間に挟まれて微粒子として凹状の傷内に付着しさらには固着する。このように付着した微粒子は、ガラス基板に磁性層を形成するときに行うスパッタリング中にガラス基板の端面から離脱して主表面上に乗って磁性層に欠陥をつくる場合もある。
【０００４】
このような状況下、キャリアの保持穴に樹脂を装着する、あるいは塗布する技術が知られている（特許文献１、特許文献２、及び特許文献３）。これらの技術は、いずれも基板の外周端面に傷が発生することを防止するために行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０８８３１４号公報
【特許文献２】特開２００６−０６８８９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２８８９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、キャリアの保持穴の側面に樹脂を塗布した場合、塗布した樹脂が部分的に剥離し、剥離した樹脂がキャリアと定盤との間に隙間を作る。この隙間に研磨あるいは研削中のガラス基板が挟まることにより、ガラス基板が破損し易くなる。さらには、剥離した樹脂の一部が微粒子となってスラリー中に混ざり、研削あるいは研磨のガラス基板の主表面に残存することにより凸状の欠陥となり、あるいは、微粒子がガラス基板の主表面でこすられて主表面に傷を作る。このような問題は、キャリアの保持穴に樹脂を装着した場合においても生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、ガラス基板の端面の傷の発生を抑制し、さらに、ガラス基板の主表面に微粒子等が付着して欠陥が形成されることを抑制できる、研磨処理用キャリア及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法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】
【０００８】
本願発明者は、上述した従来の問題を解決するために、キャリアとガラス基板について鋭意検討したところ、キャリアの保持穴の内壁面とキャリアの表面との境界部分であるエッジ部が、研削あるいは研磨中、ガラス基板の外周端面の側壁面に接触することによりガラス基板の外周端面に傷が発生することを知見した。すなわち、ガラス基板の研削あるいは研磨中にキャリアの保持穴のエッジ部がガラス基板の側壁面に接触し、エッジ部が側壁面に集中した力を与えることにより傷をつけることがわかった。特に、キャリアがガラス繊維強化樹脂で構成されるとき、ガラス基板の研削あるいは研磨中、キャリアの厚さはガラス基板に比べて薄いにもかかわらず、キャリアも表面がこすれ、表面に樹脂に比べて硬いガラス繊維が露出し易い。さらに、キャリアの保持穴は、研削あるいは研磨中ガラス基板と接触するので、キャリアの表面であって保持穴のエッジ部では、いっそうガラス繊維が露出し易い。このように、エッジ部がガラス基板の側壁面と接触することによりガラス基板の外周端面の側壁面に傷が発生し易くなる。
以上の知見より、本願発明者は、以下の発明を見出した。
【０００９】
すなわち、本発明の一態様は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、ガラス主表面と直交するガラス基板の端面に設けられた側壁面と、前記端面のうち、前記側壁面と両側のガラス主表面との間のそれぞれの部分に設けられた面取面と、を有するガラス基板を、キャリアに設けられた保持孔に保持した状態で前記ガラス基板を上定盤と下定盤とで挟み、ガラス基板の両側の主表面と前記上定盤及び前記下定盤とを相対的に移動させることで、前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨処理を含む。
前記キャリアの板厚は、前記ガラス基板の板厚方向における前記側壁面と１つの面取面の長さの和よりも薄い板厚である。
前記キャリアの前記保持孔の内壁面とキャリア表面との境界部分のうちの前記上定盤と面する側の部分が、前記キャリアの内部の材料と比べて柔らかい材料で構成されている。
【００１０】
その際、前記キャリアは、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、前記研磨処理中前記上定盤の側に配されるキャリア表面を構成するシート状材料が前記柔らかい材料で構成されている、ことが好ましい。
【００１１】
また、前記キャリアは、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、キャリア表面を構成しているシート状材料は、繊維を含まない樹脂で構成されており、キャリア内部を構成しているシート状材料は、繊維強化樹脂で構成されている、ことも好ましい。
【００１２】
また、本発明の他の一態様は、円板状のガラス基板を上定盤及び下定盤で挟んで前記ガラス基板のガラス主表面を研磨処理する際に前記ガラス基板を保持するための保持穴を有する研磨処理用キャリアである。前記研磨処理用キャリアは複数のシート状材料を積層させた積層構造を有し、前記研磨処理用キャリアの内部を構成しているシート状材料は、繊維を含んだ繊維強化樹脂で構成され、前記研磨処理用キャリアの少なくとも一方の表層を構成するシート状材料は、繊維を含まない樹脂で構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
上述の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および研磨処理用キャリアによれば、ガラス基板の端面への傷の発生を抑制し、さらに、ガラス基板の主表面に欠陥が形成されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のキャリアを用いる研削装置（両面研磨装置）の一例の分解斜視図である。
【図２】図１に示す研削装置の一例の断面図である。
【図３】本実施形態のキャリアの一例の断面図である。
【図４】研磨中のガラス基板の端面と本実施形態のキャリアの保持穴の側壁面との接触状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の研磨処理用キャリア及び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。本明細書では、研磨処理とは、ガラス基板の研削と、この研削後のガラス基板のガラス主表面の粗さを小さくするガラス基板の研磨と、を含む。したがって、研磨処理用キャリアとは、ガラス基板の研削および研磨に用いることができるキャリアである。
【００１６】
［研磨装置］
本実施形態の研磨処理用キャリアを用いるガラス基板の研磨装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は、研磨装置（両面研磨装置）の分解斜視図である。図２は、研磨装置の断面図である。研削装置についても研磨装置と同様の構成を有するので、研削装置の説明は省略する。
【００１７】
図１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６０を有している。上定盤４０および下定盤６０の間に円環状のガラス基板Ｇが狭持され、上定盤４０または下定盤６０のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラス基板Ｇと各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス基板Ｇの両主表面を研磨することができる。なお、ガラス基板と定盤との間には、研磨砥粒を含んだ研磨スラリーが供給される。以降、上定盤４０及び下定盤６０を総称して説明するとき、単に定盤という。
【００１８】
図１及び図２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６０の上面および上定盤４０の下面には、研磨パッド１０が貼り付けられている。図１では、研磨パッド１０はシート状に記されている。研磨パッド１０には、例えば、発泡ウレタン樹脂等を用いることができる。
キャリア３０は、円板状のガラス基板Ｇを上定盤４０と下定盤６０で挟んでガラス基板Ｇの主表面を研磨する際に、ガラス基板Ｇを保持するための保持穴を有する。具体的には、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、ガラス基板Ｇを収容し保持するための１または複数の保持穴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、ガラス基板Ｇを１または複数を収容し保持する。下定盤６０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、ガラス基板Ｇと下定盤６０とが相対的に移動させられる。例えば、太陽歯車６１が反時計回りの方向に回転すれば、キャリア３０は時計回りの方向に回転し、内歯車６２は反時計回りの方向に回転する。その結果、下定盤６０とガラス基板Ｇの間に相対運動が生じる。同様にして、ガラス基板Ｇと上定盤４０とを相対的に移動させてもよい。
【００１９】
上記相対運動の動作中には、上定盤４０がキャリア３０に保持されたガラス基板Ｇに対して（つまり、鉛直方向に）所定の圧力で押圧し、これによりガラス基板Ｇに対して研磨パッド１０が押圧される。また、図２に示すように、ポンプ（不図示）によって研磨スラリーが、供給タンク７１から１または複数の配管７２を経由してガラス基板Ｇと研磨パッド１０との間に供給される。
【００２０】
図３は、キャリア３０の一例の断面図である。キャリア３０は、５層のシート状材料を積層させた積層構造を有している。キャリア３０の一方の側の表層は樹脂層３０ａである。一方、キャリア３０の両側の表層に挟まれた内側の３層及び樹脂層３０ａと反対側の表面の表層は、樹脂層３０ａと異なる構成の繊維強化樹脂層３０ｂとなっている。キャリア表面の樹脂層３０ａを構成しているシート状材料は、繊維で強化された樹脂ではなく、繊維を含まないシート状樹脂材料で構成されている。キャリア３０の他方の側の表層および内部の繊維強化樹脂層３０ｂを構成しているシート状材料は、樹脂層３０ａを構成する樹脂と同じ樹脂をガラス繊維で補強した繊維強化樹脂で構成されている。キャリア３０の内部に繊維強化樹脂層３０ｂを積層するのは、キャリア３０が研磨中に太陽歯車６１及び内歯車６２からうける力によっての曲げ変形やせん断変形を引き起こし、その結果、ガラス基板Ｇが破損することが生じないように、曲げ剛性、せん断剛性、及び機械的強度を確保するためである。
樹脂層３０ａでは、繊維強化樹脂層３０ｂに用いるガラス繊維に比べて柔らかい。柔らかいとは、硬度の点で軟らかいことをいう。ここで、硬度は、ロックウェル硬さであり、ＪＩＳ  ２２４５：２０１１で規定されている。例えば、繊維強化樹脂層３０ｂにロックウェル硬さＨＲＣで５５．２〜５７．８（モース硬度で６．５程度、ビッカース硬さで６００〜６４０ＨＶ）であるガラスの繊維を用いる場合、５５．２よりも低いロックウェル硬さを有する材料を樹脂層３０ａに用いるとよい。硬さの指標として、ロックウェル硬さの他に、モース硬度あるいはビッカース硬さを用いることもできる。
本実施形態は、内部に３層、表層に２層設けた５層積層構造であるが、５層積層構造に限定されず、３層、４層、６層、７層等であってもよい。
【００２１】
キャリア３０は、１層の樹脂層３０ａ及び４層の繊維強化樹脂層３０ｂが積層された５層積層構造であり、５層積層構造がキャリア３０の全体に渡って形成されているので、保持穴３２の側壁面においても５層の積層構造となっている。したがって、キャリア３０の最表層である樹脂層３０ａのうち、ガラス基板Ｇの端面と接触する保持穴３２の内壁面とキャリア３０の表面との間の境界部分（上定盤４０に面する側の境界部分）であるエッジ部を含む最表層を構成する全ての材料、すなわち樹脂は、キャリア３０の内部層のうち保持穴３２を囲む内部層領域を構成する少なくとも１つの材料、すなわち樹脂中のガラス繊維に比べて柔らかい。キャリア３０の内部層とは、キャリア３０の両側の最表層の内側部分の層をいう。
【００２２】
このように樹脂層３０ａ及び繊維強化樹脂層３０ｂを積層し、樹脂層３０ａをキャリア３０の一方の側の最表層に用いるのは、以下の理由による。図４は、研磨中のガラス基板Ｇの端面とキャリア３０の保持穴３２の内壁面との接触状態を説明する図である。
図４に示すように、キャリア３０の両側の表面のうち樹脂層３０ａが設けられた側が上定盤４０の側に位置するようにキャリア３０はセットされる。研磨対象のガラス基板Ｇの端面は、ガラス主表面と直交する側壁面Ｔと、端面のうち、側壁面Ｔと両側のガラス主表面との間のそれぞれの部分に設けられた面取面Ｃと、を有するように形状加工されている。面取面Ｃの板厚方向の長さは互いに同じである。このとき、キャリア３０の板厚は、ガラス基板Ｇの板厚方向における側壁面Ｔと１つの面取面Ｃの長さの和よりも薄い板厚である。この場合、キャリア３０の保持穴３２の図中の上方に位置するエッジ部Ｅ1は、ガラス基板Ｇの側壁面Ｔに接触する。キャリア３０の図中の下方に位置するエッジ部Ｅ2は、ガラス基板Ｇの面取面である傾斜面Ｃと同じ高さ方向の位置にあるので、エッジ部Ｅ2はガラス基板Ｇの端面と接触しない。エッジ部Ｅ1は、ガラス基板Ｇの端面と接触するが、エッジ部Ｅ1は樹脂層３０ａに含まれる部分なので、エッジ部Ｅ1を構成する樹脂は、強化樹脂層３０ｂを構成するガラス繊維に比べて柔らかい。このため、エッジ部Ｅ1からガラス基板Ｇの側壁面Ｔが受ける力は緩和される。従来のキャリアの場合、ガラス繊維がエッジ部Ｅ1において露出しているので、エッジ部Ｅ1から受ける集中した力により、さらにはエッジ部Ｅ1から露出したガラス繊維により、ガラス基板Ｇの側壁面は傷を発生させ易い。これに対して、本実施形態のキャリア３０では、エッジ部Ｅ1はガラス繊維より硬度の低い樹脂で構成しているので、また、ガラス繊維のない樹脂層により構成しているので、ガラス基板Ｇの側壁面がエッジ部Ｅ1から傷つけられることを、従来のキャリアに比べて抑制することができる。
【００２３】
このように、本実施形態のキャリア３０は、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、研磨処理中上定盤４０の側に配されるキャリア表面を構成するシート状材料がキャリア３０の内部の材料と比べて柔らかい材料で構成されていることが好ましい。
また、本実施形態のキャリア３０は、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、キャリア表面を構成しているシート状材料は、繊維を含まない樹脂で構成されており、キャリア内部を構成しているシート状材料は、繊維強化樹脂で構成されていることが好ましい。
【００２４】
また、キャリア３０は、樹脂層３０ａと繊維強化樹脂層３０ｂとで構成される積層構造のほかに、繊維強化樹脂層３０ｂの代わりに、繊維を一切含まない樹脂層で構成することもできる。この場合においても、繊維を一切含まない樹脂層に用いる樹脂に比べて、キャリア３０の最表層である樹脂層３０ａに用いる樹脂は柔らかい材料で構成されている。すなわち、キャリア３０の最表層のうち、ガラス基板Ｇの端面と接触する保持穴３２のエッジ部Ｅ1を含む最表層を構成する樹脂は、キャリア３０の内部層のうち保持穴３２を囲む内部層領域を構成する樹脂に比べて柔らかい（硬度が低い）。このため、この場合においても、エッジ部Ｅ1はガラス基板Ｇの側壁面にエッジ部Ｅ1による傷をつけることを、従来のキャリアに比べて抑制することができる。繊維強化樹脂層３０ｂに用いるシート状材料の種類は特に制限されないが、例えば、ガラス繊維布、ガラス繊維不織布、アラミド繊維織布、あるいはポリエステル繊維織布等が例示される。繊維強化樹脂層３０ｂは、上記織布や不織布等の布に樹脂を含浸させて得られたものの他、ミクロやナノサイズの繊維をフィラーとして樹脂内に含ませて機械的強度や剛性を向上させたものであってもよい。樹脂層３０ａに用いる樹脂の種類は特に制限されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂が例示され、また、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等が例示される。
【００２５】
なお、図３に示すキャリア３０では、キャリア３０の両側の最表層のうち一方の側にのみ樹脂層３０ａが設けられるが、キャリア３０の両側の最表層に樹脂層３０ａが設けられてもよい。この場合、研磨前に、キャリア３０の樹脂層３０ａが設けられた側を上定盤４０に向くようにセッティングする必要がなくなる点で好ましい。すなわち、キャリア３０は、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、研磨処理中上定盤４０の側に配されるキャリア表面を構成するシート状材料がキャリア３０の内部の材料と比べて柔らかい材料で構成されていることが好ましい。
キャリア３０は、上述したように、複数のシート状材料を積層させた積層構造を有しており、キャリア表面を構成しているシート状材料は、繊維を含まない樹脂で構成されており、キャリア内部を構成しているシート状材料は、繊維強化樹脂で構成されていることが好ましい。
【００２６】
また、本実施形態では、樹脂層３０ａ及び繊維強化樹脂層３０ｂの積層構造を、キャリア３０全体に設ける構成を用いるが、ガラス基板Ｇの端面と接触する保持穴３２のエッジ部Ｅ1を含む最表層にのみ、樹脂層３０ａを設ける構成を用いてもよい。この場合、上記最表層以外の部分は、従来と同様にガラス繊維で強化された繊維強化樹脂層を設けてもよい。しかし、樹脂層３０ａ及び繊維強化樹脂層３０ｂの積層構造をキャリア３０全体に設けることが、樹脂層３０ａの保持穴３２を囲む最表層から離脱しない点で好ましい。
【００２７】
また、本実施形態では、樹脂層３０ａと繊維強化樹脂層３０ｂには、同じ樹脂材料が用いられることが、積層構造の機械的強度を確保する点で好ましい。異なる樹脂材料を用いると層の境界で剥離等が生じ易い。樹脂の種類として、例えば、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等が用いられる。
【００２８】
また、キャリア３０の板厚に対する上述の最表層を含まない内部層の厚さの比は３０％以上であることが、キャリア３０の曲げ剛性、せん断剛性、及び機械的強度を確保する点で好ましい。より好ましくは５０％以上である。この場合、上記比の上限は、９５％であることが、樹脂層３０ａの厚さを確保して、ガラス基板Ｇの端面に傷をつけることを抑制する点で好ましい。
また、キャリア３０の厚さに対する表層層である樹脂層３０ａの厚さの比は、２．５％以上、３５％以下であることが、樹脂層３０ａの厚さを確保して、ガラス基板Ｇの端面に傷をつけることを抑制する点で好ましい。樹脂層３０ａの厚さのより好ましい下限は５％である。
【００２９】
図１，２に示す研磨装置では、研磨パッドを上定盤４０あるいは下定盤６０に貼り付けたものであるが、上定盤４０あるいは下定盤６０に固定砥粒を設けて、ガラス基板Ｇと上定盤４０あるいは下定盤６０との間にクーラントを供給してもよい。また、キャリア３０は研磨装置の他に、ガラス基板Ｇを研削する研削装置に用いることもできる。
このようなキャリア３０を用いた研磨装置さらには、この研磨装置と略同様の構成をした研削装置に用いて、以下に示すような磁気ディスク用ガラス基板の製造に好適に用いることができる。ガラス基板の研削装置を用いた研削では、研磨に比べて研削後のガラス基板の主表面の粗さＲａは大きい。このような研削において、上定盤及び下定盤のそれぞれとガラス基板との間に研削液を供給してガラス基板の主表面を研削してもよい。あるいは、上定盤及び下定盤のそれぞれに固定砥粒を設け、この固定砥粒とガラス基板との間に潤滑液を供給してガラス基板の主表面を研削してもよい。
【００３０】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の説明）
本実施形態の製造方法では、まず、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の成形処理が行われる。次に、このガラスブランクの粗研削が行われる。この後、ガラスブランクに形状加工及び端面研磨が施される。この後、ガラスブランクから得られたガラス基板に固定砥粒を用いた精研削が行われる。この後、第１研磨、化学強化、及び、第２研磨がガラス基板に施される。なお、本実施形態では、上記流れで行うが、上記処理がある必要はなく、これらの処理は適宜行われなくてもよい。以下、各処理について、説明する。
【００３１】
（ａ）ガラスブランクの成形
ガラスブランクの成形では、例えばプレス成形法を用いることができる。プレス成形法により、円形状のガラスブランクを得ることができる。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ブランクに対し、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基板が得られる。
【００３２】
（ｂ）粗研削
粗研削では、具体的には、ガラスブランクを、図１，２に示す装置と同様の遊星歯車機構の周知の両面研削装置に装着される保持部材（キャリア）に設けられた保持穴内に保持しながらガラスブランクの両側の主表面の研削が行われる。この時、上述のキャリア３０を用いることができる。研削材として、例えば遊離砥粒が用いられる。粗研削では、ガラスブランクが目標とする板厚寸法及び主表面の平坦度に略近づくように研削される。なお、粗研削は、成形されたガラスブランクの寸法精度あるいは表面粗さに応じて行われるものであり、場合によっては行われなくてもよい。
【００３３】
（ｃ）形状加工
次に、形状加工が行われる。形状加工では、ガラスブランクの成形後、公知の加工方法を用いて円孔を形成することにより、円孔があいた円盤形状のガラス基板を得る。その後、ガラス基板の端面の面取りを実施する。これにより、ガラス基板の端面には、主表面と直交している側壁面Ｔと、側壁面と両側のガラス主表面との間に、ガラス主表面に対して傾斜した面取面（介在面）Ｃが形成される。
【００３４】
（ｄ）端面研磨
次にガラス基板の端面研磨が行われる。端面研磨は、例えば研磨ブラシとガラス基板の端面との間に遊離砥粒を含む研磨液を供給して研磨ブラシとガラス基板とを相対的に移動させることにより研磨を行う処理である。端面研磨では、ガラス基板の内周側端面及び外周側端面を研磨対象とし、内周側端面及び外周側端面を鏡面状態にする。
【００３５】
（ｅ）精研削
次に、ガラス基板の主表面に精研削が施される。具体的には、固定砥粒を貼り付けた定盤を用い、図１，２に示した研磨装置と同様の遊星歯車機構の両面研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削を行う。この場合、研磨パッドの代わりに固定砥粒を定盤に設ける。具体的には、ガラス基板を、両面研削装置の保持部材である上述したキャリア３０に設けられた保持穴内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研削を固定砥粒で行う。研削による取代量は、例えば１０μｍ〜２００μｍ程度である。
本実施形態の研削では、固定砥粒を含んだ研削面とガラス基板の主表面とを接触させてガラス基板の主表面を研削するが、遊離砥粒を用いた研削を行ってもよい。
【００３６】
（ｆ）第１研磨
次に、ガラス基板の主表面に第１研磨が施される。具体的には、ガラス基板の外周側端面を、図１〜３に示される研磨装置のキャリア３０に設けられた保持穴３２内に保持しながらガラス基板Ｇの両側の主表面の研磨が行われる。第１研磨は、遊離砥粒を用いて、定盤に貼り付けられた研磨パッドを用いる。第１研磨は、例えば固定砥粒による研削を行った場合に主表面に残留したクラックや歪みの除去をする。第１研磨では、主表面端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の表面粗さ、例えば算術平均粗さＲａを低減することができる。
第１研磨に用いる遊離砥粒は特に制限されないが、例えば、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。
研磨パッドの種類は特に制限されないが、例えば、硬質発泡ウレタン樹脂ポリッシャが用いられる。
【００３７】
（ｇ）化学強化
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，硝酸ナトリウム、またはそれらの混合物を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、化学強化の後に研磨を行うようにすると、表面の平滑化とともに化学強化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。また、化学強化は、必要に応じて行われればよく、行われなくてもよい。
【００３８】
（ｈ）第２研磨（鏡面研磨）
次に、化学強化後のガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨は、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遊星歯車機構の両面研磨装置が用いられる。具体的には、ガラス基板の外周側端面を、図１〜３に示される研磨装置のキャリア３０に設けられた保持穴３２内に保持しながらガラス基板Ｇの両側の主表面の研磨が行われる。こうすることで主表面の端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の粗さを低減することができる。第２研磨が第１研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類が異なり及び粒子サイズが小さくなることと、研磨パッドの樹脂ポリッシャの硬度が軟らかくなることである。
【００３９】
第２研磨に用いる遊離砥粒として、例えばコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。研磨されたガラス基板を洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
第２研磨は、必ずしも必須ではないが、ガラス基板の主表面の表面凹凸のレベルをさらに良好なものとすることができる点で実施することが好ましい。このようにして、第２研磨の施されたガラス基板は磁気ディスク用ガラス基板となる。
【００４０】
研削装置あるいは研磨装置で行う粗研削、精研削、第１研磨及び第２研磨の少なくとも１つの研磨処理では、ガラス基板Ｇを上下方向から挟む上定盤と下定盤が用いられる。そして、樹脂層３０ａを設ける最表層は、キャリア３０の一方の主表面に設けられる。この場合、粗研削、精研削、第１研磨及び第２研磨の少なくとも１つでは、樹脂層３０ａを設けた最表層が上定盤の側に位置するように、すなわち上定盤と面するようにキャリア３０が上定盤と下定盤との間に配されることが、エッジ部Ｅ1によるガラス基板Ｇの側壁面に傷をつけ難くする点で好ましい。
また、ガラス基板Ｇの端面は、図４に示すように、ガラス主表面に対して垂直方向に延びる１つの側壁面Ｔと、側壁面Ｔと両側のガラス主表面との間を接続する２つの傾斜面Ｃと、を含む。この場合、キャリア３０の板厚は、ガラス基板Ｇの板厚方向における側壁面Ｔと１つの面取面Ｃの長さの和よりも薄い板厚である。したがって、キャリア３０の上定盤４０の側の保持穴３２のエッジ部Ｅ1は、研削または研磨を行う処理中、側壁面Ｔに接触する。このような場合でも、本実施形態のキャリア３０を用いることにより、ガラス基板Ｇの側壁面Ｔに傷をつけ難くすることができる。
【００４１】
本実施形態のキャリア３０は、遊離砥粒を含むスラリーを用いて行う研磨において用いられることが、ガラス主表面に欠陥を発生させる原因となる微粒子を捕獲する傷をガラス基板Ｇの端面につけ難くする点で好ましい。特に、第２研磨はガラス主表面の加工処理が最終となるので、ガラス基板Ｇの端面に傷をつけ難くする点から、本実施形態のキャリア３０を第２研磨に用いることが好ましい。
【００４２】
このように、本実施形態におけるキャリア３０の板厚は、ガラス基板Ｇの板厚方向における側壁面Ｔと１つの面取面Ｃの長さの和よりも薄い板厚であり、キャリア３０の保持孔３２の内壁面とキャリア表面との境界部分のうちの上定盤４０と面する境界部分が、キャリア３０の内部の材料と比べて柔らかい材料で構成されている。すなわち、キャリア３０の最表層のうち、ガラス基板Ｇの端面と接触する保持穴３２のエッジ部Ｅ1を含む最表層を構成するすべての材料は、キャリア３０の内部層のうち保持穴３２を囲む内部層を構成する少なくとも１つの材料に比べて柔らかい材料が用いられる。このため、ガラス主表面の研削あるいは研磨中に、ガラス基板の端面への傷の発生を抑制することができる。このため、傷に捕獲される微粒子やガラスチップが少なくなるので、ガラス基板Ｇの主表面に欠陥が形成されることを抑制できる。
【００４３】
［実施例、従来例、比較例］
本実施形態の効果を確認するために、種々のキャリアを作製して、このキャリアを用いたガラス基板の研磨を行い、ガラス基板の端面の傷（端面欠陥）を調べた。加工対象の磁気ディスク用ガラス基板は、２．５インチサイズで板厚が０．８ｍｍのガラス基板とした。
上述したガラス基板の製造方法を（ｅ）精研削まで行った後、下記表１に示すキャリアを用いて、ガラス主表面の（ｆ）第１研摩及び（ｈ）第２研磨を以下の条件で行った。
キャリアはいずれもシート状材料を重ねた５層の積層構造とし、上定盤４０の側に位置するキャリアの最表層（１層）と、その内部層（３層）と、下定盤６０の側に位置するキャリアの最表層（１層）とに用いる材料を下記表１に示すように種々変更した。キャリアの最表層の厚さは、キャリアの板厚に対する比率で示した。内部層の厚さの比率は、両側の最表層の厚さの比率の合計を１００％から引いた値である。
キャリアを用いた研磨後、ガラス基板Ｇの外周端面の状態をビデオスコープで全周にわたって観察し、エッジ部Ｅ1による傷の有無を調べた。下記表１は、傷の有無の調査結果も示している。
【００４４】
【表１】
2015069674.tif 000003
【００４５】
ポリアセタール樹脂、及びポリフェニレンサルファイド樹脂は、いずれもガラス繊維に比べて柔らかい。したがって、実施例３，４の最表層は、内部層に比べて柔らかい材料で構成されている。このように、実施例１〜４のキャリア３０を用いて研磨をした場合、ガラス基板Ｇの外周端面には傷が無く、従来例及び比較例１，２では傷があることから、本実施形態の効果は明らかである。なお、実施例１のキャリア３０を用いて研磨処理をしたガラス基板の場合、外周端面に明確な傷は観察されなかったが、薄い線状の凹部が観察された。実施例２〜４のキャリア３０を用いて研磨をしたガラス基板の場合、外周端面にわずかな凹部も観察されなかった。
これより、最表層の厚さは、キャリア３０の板厚の５％以上であることが好ましい。
【００４６】
さらに、実施例１，２と同様のエポキシ樹脂、ガラス繊維＋エポキシ樹脂を用い、キャリア３０の板厚を一定に保ちつつ、両側の最表層の厚さ（両側の差異表層の厚さは互いに同じ）を種々変更したとき、研磨によるガラス基板Ｇの破損の有無を調べた。さらに、研磨後のガラス基板Ｇの外周端面の状態をビデオスコープで全周にわたって観察しガラス基板の外周端面のエッジ部Ｅ1による傷の有無を調べた。下記表２に、キャリア３０の仕様と、ガラス基板Ｇの破損の有無と、傷の有無の調査結果を示す。
【００４７】
【表２】
2015069674.tif 000004
【００４８】
実施例５〜８のキャリア３０を用いて研磨したガラス板はいずれも外周端面に傷がなかった。また、内部層の厚さは、キャリアの板厚の３０％以上であれば、ガラス基板Ｇは破損すること無く研磨することができ、キャリア３０の曲げ剛性、せん断剛性、及び機械的強度を確保できることがわかった。
【００４９】
以上、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処理用キャリア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】
【００５０】
１０  研磨パッド
３０  キャリア
３１  歯部
３２  保持穴
４０  上定盤
６０  下定盤
６１  太陽歯車
６２  内歯車
７１  供給タンク
７２  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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