(57)【要約】  磁気ディスク用基板の製造方法は、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誘電体材料の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む。前記研磨処理の前に、前記スラリーは電極形状によって生じる電場強度が不均一な交流電場中を通過させ、前記スラリー中に存在する異物と研磨砥粒とを誘電泳動によって分離して異物を除去する除去処理を前記研磨砥粒に施す。
2016039482.tif 000002
【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誘電体材料の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、
前記研磨処理の前に、前記スラリーは電極形状によって生じる電場強度の分布が不均一な交流電場中を通過させ、前記スラリー中に存在する異物と研磨砥粒とを誘電泳動によって分離して異物を除去する除去処理がなされる、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】
前記研磨砥粒は、シリカ砥粒であり、
前記シリカ砥粒は、水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られたものである、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】
前記研磨処理前に前記スラリーには、前記シリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させる添加剤が添加され、前記添加剤の添加は、前記除去処理後に行われる、請求項２に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
【請求項４】
前記除去処理後の研磨砥粒に解砕処理を施す、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】
前記除去処理前の前記スラリーにおける前記研磨砥粒の含有率は、前記研磨処理後の前記スラリーにおける前記研磨砥粒の含有率に比べて高い、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】
前記研磨処理後、基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、前記洗浄処理では、ｐＨが１０未満の、無機アルカリを含んだアルカリ洗浄液を用いる、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】
前記研磨処理後、基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、
前記洗浄処理は、前記基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄である、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。
【請求項８】
前記除去処理では、コロイダルシリカからなる研磨砥粒と層状ケイ酸塩からなる板状異物を誘電泳動によって分離し、スラリー中の板状異物が除去される、請求項１〜７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９】
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コロイダルシリカからなる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、
前記研磨処理に用いられるスラリーは、交流電圧を印加することで電場強度の分布が不均一な電場を発生させることができる形状を有する電極間にスラリー原液を通過させることにより、前記スラリー原液中に含まれる層状ケイ酸塩からなる板状異物に対して正の誘電泳動又は負の誘電泳動を生じさせ、前記板状異物が前記電極間を通過するのを阻害して前記板状異物を前記スラリー原液から除去したものである、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１０】
円孔を有する一対の主表面と、円孔を形成する内周端面と、外周端面と、を有する磁気ディスク用基板であって、
前記主表面は、最大径が１００ｎｍ以上の層状ケイ酸塩からなる板状異物の付着数が、２個／枚未満である、ことを特徴とする磁気ディスク用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨処理を有する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に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータ、ノート型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が内蔵されている。特に、ノート型パーソナルコンピュータ等の可搬性を前提とした機器に用いられ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（ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）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。この磁気ディスクの基板には、金属基板等に比べて塑性変形をしにくい性質を持つことから、ガラス基板が好適に用いられている。しかも、磁気ヘッドによる磁気記録情報の読み書きを安定して行うために、磁気ディスクのガラス基板の表面凹凸は可能な限り小さくすることが求められる。【０００３】
磁気ディスク用ガラス基板の表面凹凸を小さくするために、ガラス基板の研磨処理が行われる。ガラス基板を最終製品とするための精密な研磨に、シリカ（SiO2）砥粒の微細な研磨砥粒を含む研磨剤が用いられる。このような研磨剤は、研磨処理後のガラス基板の表面品質を高めるために、フィルタリングや遠心分離を行なうことで所定のサイズに揃えて研磨剤として用いられる。また、研磨処理時、シリカ砥粒を含むスラリーを循環させながら研磨に用いる場合、研磨に使用したスラリーをフィルタリングしたのち、研磨に再使用する。
例えば、ガラス基板の主表面のシリカ砥粒を用いた研磨工程の最終研磨工程において、最小捕捉粒子径が１μｍ以下のフィルタを使用してフィルタリングした後の緩衝剤を含む研磨用スラリー（シリカ砥粒を含む）を用いる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０７９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述した研磨処理後のガラス基板の主表面には、研磨処理に用いるスラリー中のシリカ砥粒に由来する板状異物等の異物が付着する場合がある。この板状異物のガラス基板への付着は、近年、計測技術の進展によって認識されてきたものである。ガラス基板に付着した板状異物は、磁気ディスクの主表面上に表面凹凸を作るので、極めて浮上距離の短い磁気ヘッドにおいて、安定した磁気記録情報の読み書きが難しくなる不都合がある。また、この板状異物は、最終洗浄処理においても容易に除去することができない。洗浄力の高い洗浄液を用いると、ガラス基板の主表面の平滑な面に凹凸を作り、磁気ディスク用ガラス基板として好ましくない。
この板状異物は、概略球形状のシリカ砥粒の平均粒径（ｄ５０）よりサイズの大きな異形状の異物であるため、シリカ砥粒の粒子サイズを所定の範囲に揃えるために、研磨処理前に、シリカ砥粒を、フィルタを用いてフィルタリングする場合もある。ここで、平均粒径とは、レーザー回折・散乱法を用いた体積分布に基づいて測定されるメディアン径を示す。しかし、このようなフィルタリングでは、フィルタが容易に目詰まりを起こすため、効率よくシリカ砥粒を作製することができない。しかも、フィルタリング後のシリカ砥粒には、板状異物が変形してフィルタを通過するため板状異物を十分に除去できず板状異物が残存し、シリカ砥粒を含むスラリーを用いて研磨処理したガラス基板の主表面には、依然として板状異物が付着する場合もあった。また、遠心分離によって板状異物のような大きなシリカ砥粒を除去しようとしても、板状異物を十分に除去できず、研磨処理したガラス基板の主表面には、依然として板状異物が付着する場合もあった。このため、ガラス基板の研磨処理後の歩留まりが低下する問題がある。このような問題は、ガラス基板に限られず、金属基板（アルミニウム基板）においても同様に生じる。そして、これらの問題は、平均粒径が、１０〜６０ｎｍ、より好ましくは１０〜３０ｎｍといった非常に微小な粒径の研磨砥粒の場合に特に顕著である。【０００６】
そこで、本発明は、基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる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】
本発明者は、研磨処理前に、目詰まりがし易く、上述の板状異物を十分に除去することができないフィルタや、上述の板状異物を十分に除去することができない遠心分離に替えて、板状異物等を除去できる新たな方法を検討した。そこで、本発明者は、シリカ砥粒が、電場中で誘電分極し、誘電分極によって生じる誘電泳動を引き起こす誘電泳動力は、粒子の直径の３乗に比例することに注目し、以下の方法を発明した。本発明は、以下の形態を含む。【０００８】
（形態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誘電体材料の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、
前記研磨処理の前に、前記スラリーは電極形状によって生じる電場強度の分布が不均一な交流電場中を通過させ、前記スラリー中に存在する異物と研磨砥粒とを誘電泳動によって分離して前記異物を除去する除去処理がなされる、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。すなわち、前記除去処理は、前記研磨砥粒の平均粒径を有する粒子と該平均粒径よりも粒径が大きな異物（大径粒子）とがそれぞれ受ける誘電泳動力の差を利用するものである。【０００９】
（形態２）
前記研磨砥粒は、シリカ砥粒であり、
前記シリカ砥粒は、水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られたものである、形態１に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１０】
（形態３）
前記研磨処理前に前記スラリーには、前記シリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させる添加剤が添加され、前記添加剤の添加は、前記除去処理後に行われる、形態３に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１１】
（形態４）
前記除去処理後の研磨砥粒に解砕処理を施す、形態１〜３のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１２】
（形態５）
前記除去処理前の前記スラリーにおける前記研磨砥粒の含有率は、前記研磨処理後の前記スラリーにおける前記研磨砥粒の含有率に比べて高い、形態１〜４のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１３】
（形態６）
前記研磨処理後、基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、前記洗浄処理では、ｐＨが１０未満の、無機アルカリを含んだアルカリ洗浄液を用いる、形態１〜５のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１４】
（形態７）
前記研磨処理後、基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行い、
前記洗浄処理は、前記基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄である、形態１〜６のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１５】
（形態８）
前記除去処理では、コロイダルシリカからなる研磨砥粒と層状ケイ酸塩からなる板状異物を誘電泳動によって分離し、スラリー中の板状異物が除去される、形態１〜７のいずれか１つに記載の磁気ディスク用基板の製造方法。【００１６】
（形態９）
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コロイダルシリカからなる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、
前記研磨処理に用いられるスラリーは、交流電流を印加することで電場強度の分布が不均一な電場を発生させることができる形状を有する電極間にスラリー原液を通過させることにより、前記スラリー原液中に含まれる層状ケイ酸塩からなる板状異物に対して正の誘電泳動又は負の誘電泳動を生じさせ、前記板状異物が前記電極間を通過するのを阻害して前記板状異物を前記スラリー原液から除去したものである、ことを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。【００１７】
（形態１０）
円孔を有する一対の主表面と、円孔を形成する内周端面と、外周端面と、を有する磁気ディスク用基板であって、前記主表面は、最大径が１００ｎｍ以上の層状ケイ酸塩からなる板状異物の付着数が、２個／枚未満である、ことを特徴とする磁気ディスク用基板。
【発明の効果】
【００１８】
上述の磁気ディスク用基板の製造方法によれば、研磨処理に用いる研磨砥粒から板状異物等を誘電率の違いを利用して除去することができるため、基板の主表面に板状異物等が付着することはない。このため、基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる。また、上述の磁気ディスク用基板によれば、板状異物の付着数が少ない磁気ディスク基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の製造方法で製造される磁気ディスク用ガラス基板の例を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、本実施形態のガラス基板の製造方法の研磨処理で用いる研磨装置を説明する図である。
【図３】本実施形態の除去処理を行う除去処理装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、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及び磁気ディスク用基板について説明する。以下の説明では、ガラス基板を例として用いて説明するが、本実施形態の磁気ディスク用基板の製造方法は、金属基板（アルミニウム基板）にも同様に適用することができる。また、本実施形態では、研磨砥粒に用いる例としてシリカ砥粒を例として用いて説明するが、シリカ砥粒以外に、誘電体材料となる研磨砥粒、例えば酸化チタン、酸化セリウム、酸化アルミニウム等を適用することもできる。シリカ、酸化チタン、酸化セリウム、酸化アルミニウムの砥粒の中でも、磁気ディスク用基板としてより一層の低粗さを実現できる観点で、シリカ砥粒がより好ましい。
【００２１】
（磁気ディスク用ガラス基板）
まず、本実施形態で製造される磁気ディスク用ガラス基板について説明する。図１は、本実施形態の製造方法で製造される磁気ディスク用ガラス基板１の例を示す図である。磁気ディスク用ガラス基板１（以降、単にガラス基板１という）は、図１に示されるように、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を成している。磁気ディスク用ガラス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。
すなわち、磁気ディスク用ガラス基板１は、円孔を有する一対の主表面と、円孔を形成する内周端面と、外周端面と、を有する。
【００２２】
磁気ディスク用ガラス基板の素板であるガラスブランクは、フロート法やプレス成形により作製される。ガラスブランクは、円形状のガラス板であり、中心孔がくり抜かれる前の形態である。ガラスブランクの材料として、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平面度及び基板の強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を作製することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好適に用いることができる。
【００２３】
後述するように、ガラスブランクに形状加工処理、端面研磨処理、研削処理等を施して得られたガラス基板１に最終研磨処理を施してガラス基板１は最終のガラス基板となる。このとき、最終研磨処理では、図２（ａ），（ｂ）に示すような研磨処理装置１０を用いてシリカ砥粒を含むスラリーを用いた研磨処理が行われる。図２（ａ），（ｂ）は、本実施形態のガラス基板の製造方法の研磨処理で用いる研磨装置を説明する図である。
【００２４】
研磨装置１０は、図２（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、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。
【００２５】
下定盤１２上の研磨パッド２０にガラス基板１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１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、リング状に加工されたガラス基板１の両側の主表面を研磨することができる。
【００２６】
図２（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１が保持される。一方、ガラス基板１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。
この構成により、ガラス基板１は、遊星歯車方式で、研磨パッド２０に対して相対的に移動して研磨される。研磨に用いるスラリーはシリカ砥粒を含み、図２（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。
すなわち、最終研磨処理では、一対の研磨パッド２０でガラス基板１を挟み、研磨パッド２０とガラス基板１の間にシリカ砥粒を含むスラリーを供給して、研磨パッド２０とガラス基板１を相対的に摺動させることにより、ガラス基板１の両主表面が研磨される。
なお、このような最終研磨処理に用いるスラリーに含まれるシリカ砥粒は、以下説明する除去処理された砥粒である。
【００２７】
（除去処理）
図３は、本実施形態の除去処理を行う除去処理装置の模式図である。除去処理装置５０は、一対の電極５２，５４を備える。電極５２，５４には、交流電圧が印加される。電極５２は平板電極である。電極５４は電極５２の面積に比べて面積の小さい電極であり、いわば点状電極である。このため、電極５２と電極５４との間に交流電圧が印加されたとき、電極面の面積が異なることから、電極５２，５４間で電場強度が不均一な電場が形成される。すなわち、電場強度が不均一な電場とは、空間において、電場強度（電界の強さ）に高低が存在すること、あるいは電束密度が空間において粗密を成すことをいい、具体的には、電極５２に近づくにつれて電束密度が疎になっており、電極５４に近づくにつれ電束密度が密になっていることをいう。
電極５２，５４の隙間には、シリカ砥粒（コロイダルシリカ）を含んだスラリーの流れる流路５５が設けられている。
流路５５の下流側の端には、回収管５６が接続されている。回収管５６は、流路５５のうち電極５２の側に設けられている。
尚、交流電圧を印加することで電場強度が不均一な電場を発生させることができる形状の電極としては、上記した平板電極と点状電極に限られず公知の電極形状を用いることができる。例えば、四重極電極、インターデジタル形状（櫛型）電極などが知られている。インターデジタル形状とは、三角形、方形、台形、正弦波形などの電極が繰り返し連続して配置された形状で、一定間隔の電極間流路と異なり、規則的に電極間距離が大きくなり、小さくなる電極間流路としたものである。
【００２８】
流路５５を流れるスラリー中のシリカ砥粒、アルミニウムを含む層状ケイ酸塩の結晶等の板状異物、及び酸化鉄あるいは酸化チタンなどの酸化金属粒子（以降、板状異物等の異物ともいう）は、上述の不均一な電場強度を有する電場を通過するとき、分散媒（スラリー中の粒子が分散する液体）との誘電率の差に応じて誘電分極を起こす。この誘電分極により電場中で発生する誘電泳動力によってシリカ砥粒及び板状異物等の異物は電場中で移動する。このとき、粒径の大きなシリカ砥粒又は板状異物等の異物ほど大きな誘電泳動力によって移動し易くなる。シリカ砥粒及び板状異物等の異物が分散媒に対して誘電率が高い正の誘電泳動の場合、大きな粒径のシリカ砥粒及び板状異物等の異物ほど電束密度が高くなる電極５４の側に移動し易く、電極５４の側で強く保持されることとなる。一方、シリカ砥粒及び板状異物等の異物が分散媒に対して誘電率が低い負の誘電泳動の場合、粒径の大きなシリカ砥粒又は板状異物等の異物ほど電束密度が疎になる電極５２の側に移動し易く、電束密度が密になっている電極５４側から反発する向きに力を受けることとなる。つまり、本実施形態の除去処理は、シリカ砥粒のうち、シリカ砥粒と、この平均粒径よりも粒径が大きな板状異物等の異物とがそれぞれ受ける誘電泳動力の差を利用するものである。粒径の違いによる誘電泳動力の差は、粒径の差が２倍以上であるとより顕著になり、５倍以上であるとさらに顕著になる。
【００２９】
なお、正の誘電泳動とは、スラリー中の分散媒の誘電率が粒子より小さく、粒子の誘電分極によって粒子が電束密度が密になる場所に向かって移動する挙動をいう。また、負の誘電泳動とは、スラリー中の分散媒の誘電率が粒子より大きく、粒子の誘電分極によって粒子が電束密度が疎になる場所に向かって移動する挙動をいう。
したがって、本実施形態では、シリカ砥粒に誘電泳動を生じさせるために、スラリー中の液体（分散媒）とシリカ砥粒の間で、誘電率が少なくとも異なっている。
【００３０】
シリカ砥粒が正の誘電泳動をする場合には、図３に示すように、回収管５６は、流路５５のうち電極５２の側（図３では紙面の上側）に設けられている。これにより、大きな誘電泳動力によって移動し易い板状異物等の異物は、シリカ砥粒に比べて電束密度が密になる電極５４の方向に移動し、電極５４の近傍領域に停留する。一方、スラリーは、図３中の紙面左側から流路５４内を一様な層流として流れるので、誘電泳動による移動が小さなシリカ砥粒を含んだスラリーは、電極５２の側に設けられた回収管５６に流れ込み、研磨処理用のスラリーとして回収される。また、シリカ砥粒が負の誘電泳動をする場合には、分散媒である液体が電束密度が密になる電極５４の方向に移動することから、板状異物及び酸化金属粒子は、電束密度が疎になる方向、つまり電界の強さ（電場強度）が疎になる電極５４側から離れる方向へ移動することとなる。そのため、板状異物及び酸化金属粒子は、平板電極と点状電極の組み合わせを用いた場合には、電束密度が疎になる平板電極である電極５４の側に押しつけられる。
また四重極電極又はインターデジタル形状電極を用いた場合には、研磨砥粒、板状異物等の異物は、周囲の電極から最も距離の離れた位置である流路の中心に押し集まり、流路内に保持されることとなる。このようにして、スラリー中の研磨砥粒、板状異物等の異物は、流路の中心に保持されることとなる。このとき、粒径がより大きな板状異物等の異物は粒径がより小さい研磨砥粒と比べて電気泳動力が大きくなり、流路内に保持される力が強くなる。粒径がより小さい研磨砥粒は、電気泳動力が小さく、相対的に流路内に保持される力は弱く、スラリーの流れにより回収されることとなる。一方、板状異物等の異物は流路内に誘電泳動力によって留まり、研磨処理に用いられるスラリーから除去される。
すなわち、本実施形態では、スラリーを電場強度の空間分布が不均一な交流電場中に通過させて、スラリー中のシリカ砥粒及び板状異物等の異物の大きさに応じた誘電泳動をシリカ砥粒及び板状異物等の異物に生じさせることにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径の板状異物等の異物をスラリーから除去する除去処理が行われる。
このように、本実施形態では、コロイダルシリカからなる研磨砥粒と層状ケイ酸塩からなる板状異物を誘電泳動によって分離し、スラリー中の板状異物を除去することができる。
【００３１】
本実施形態で用いる交流電圧や流路５５に流すスラリーの流速やスラリーの粘度、及びスラリー中のシリカ砥粒の濃度等の処理条件は、特に制限されず、スラリー中の研磨砥粒、異物、分散媒の誘電率の違い及び研磨砥粒、板状異物等の異物の大きさに応じた誘電泳動を効率よく生じさせ、これにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径（平板の最大径）の板状異物等の異物をスラリーから除去することができる限りにおいて、適宜設定されるとよい。少なくとも、シリカ砥粒及び板状異物等の異物の大きさに応じた誘電泳動によってシリカ砥粒が移動可能なように、流路５５を流れるスラリーの流れは層流であることが必要である。スラリーを流す電極間の距離となる流路の幅は除去する板状異物等の異物の粒径に近いほど良く、１００μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３２】
このような除去処理の施されたシリカ砥粒の平均粒径（ｄ５０）は、例えば１０〜６０ｎｍ、より好ましくは１０〜３０ｎｍであり、除去処理により除去される板状異物等の異物、または平均粒径よりも粒径が大きなシリカ粗大粒子の大きさは１３０〜２４０ｎｍである。すなわち、シリカ砥粒の平均粒径（ｄ５０）の２倍以上の粒径の異物を好適に除去することができる。
シリカ砥粒の粒径、板状異物等の異物の大きさは、例えばシリカ砥粒を２次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に矩形枠を傾けて矩形枠がシリカ砥粒の像に外接するように、矩形枠がシリカ砥粒の像を囲んだときの矩形枠の長辺の最大長さをいう。また、シリカ砥粒を３次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に直方体枠を傾けて直方体枠がシリカ砥粒の像に外接するように、直方体枠がシリカ砥粒の像を囲んだときの直方体枠の長辺の最大長さをいう。
【００３３】
本実施形態に用いるシリカ砥粒は、どのような製造方法によって作製されたものでもよく、例えば、オルトケイ酸テトラメチルやオルトケイ酸テトラエチルからゾルゲル法で得てもよいが、水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られるものであることが好ましい。このようなシリカ砥粒は、コストをかけることなく容易に多量のシリカ砥粒を作製することができる。水ガラスは、ケイ砂を材料として得られる。具体的には、ケイ砂と炭酸ナトリウムとを混合して熔融することでケイ酸ナトリウムを生成し、熔融物を冷却後、水に溶解させることで水ガラスを得ることができる。このように水ガラスは、アルミニウム等の不純物が多くケイ砂を原料とするので、水ガラスにはアルミニウム等の不純物が多く含まれる。この不純物の１つであるアルミニウムを多く含むと、上述の層状ケイ酸塩からなる板状異物を作り易い。しかし、このように板状異物のシリカ砥粒をつくり易い水ガラスとイオン交換樹脂を用いて得られるシリカ砥粒であっても、上述した除去処理により、板状異物のシリカ砥粒を十分に除去することができる。
【００３４】
また、研磨レートの向上及び研磨処理後のガラス基板の表面凹凸を小さくするために、研磨処理前に、除去処理後のスラリーに添加剤、例えば、Ｋ2ＳＯ4，Ｎａ2ＳＯ4などのような硫酸化合物、Ｋ3ＰＯ4，Ｎａ3ＰＯ4などのような燐酸化合物、ＮａＮＯ3などのような硝酸化合物、が添加される。この添加剤は、スラリー中のシリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させるものでもある。シリカ砥粒の表面電位の絶対値を減少させると、シリカ砥粒の誘電分極に影響を与えて、除去処理の効果を十分に得られなくなる可能性がある。このため、研磨処理前に、除去処理後のスラリーに添加剤を添加する。
【００３５】
また、本実施形態では、上述の除去処理前のスラリーにおけるシリカ砥粒の含有率は、研磨処理後のスラリーにおけるシリカ砥粒の含有率に比べて高くすることが、誘電分極を利用した誘電泳動による除去処理の効果を得る上で好ましい。
【００３６】
また、除去処理では、シリカ砥粒のうち最小幅に対する最大幅の比が５以上の形状を有する板状異物が除去されることが好ましい。このような板状異物であるシリカ砥粒は、ガラス基板の主表面に付着すると、洗浄処理等で除去することは極めて難しくなる。このため、研磨処理を行う前のシリカ砥粒に対して、上述の除去処理を施すことが好ましい。シリカ砥粒の上記最小幅及び最大幅は、例えばシリカ砥粒を２次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に矩形枠を傾けながら矩形枠がシリカ砥粒の像に害外接するように矩形枠がシリカ砥粒の像を囲んだとき、この矩形枠の短辺の最小長さ、長辺の最大長さをいう。また、シリカ砥粒を３次元画像として撮像した場合、シリカ砥粒の周りのあらゆる方向に直方体枠を傾けながら直方体枠がシリカ砥粒の像に外接するように直方体枠でシリカ砥粒の３次元の像を囲んだとき、この直方体枠の短辺の最小長さ及び長辺の最大長さをいう。なお板状異物の場合、最小幅は実質的に板状異物の厚みに該当する。
【００３７】
また、除去処理後のシリカ砥粒に解砕処理を施すことが好ましい。解砕処理は、例えばシリカ砥粒に超音波振動を与える処理を含む。除去処理によりシリカ砥粒に誘電泳動を生じさせて、所望の粒径のシリカ砥粒を集めるため、シリカ砥粒が凝集する場合もある。このため、除去処理後、回収されたシリカ砥粒に対して例えば超音波振動を与えて、シリカ砥粒の凝集体を解砕することが好ましい。シリカ砥粒の凝集体が生成されると、研磨処理中、この凝集体がガラス基板の主表面に傷をつくり易い。
【００３８】
このように、本実施形態では、研磨処理の前に、スラリーを電場強度が不均一な交流電場中に通過させて、スラリー中の粒子の粒径の大きさに応じた誘電泳動をシリカ砥粒、板状異物等の異物に生じさせる。これにより、シリカ砥粒の平均粒径より大きな粒径の板状異物等の異物をスラリーから除去する。このため、シリカ砥粒の平均粒径より大きな板状異物等の異物をスラリーから除去することができる。したがって、スラリーを用いてガラス基板を研磨処理しても、研磨処理後のガラス基板の主表面には板状異物等の異物が付着しない。したがって、本実施形態では、ガラス基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる。
また、研磨処理に用いられるスラリーは、交流電圧を印加することで、電場強度が不均一な、あるいは電束密度の分布が粗密を成した不均一な電場を発生させることができる形状を有する電極間にスラリー原液を通過させることにより、このスラリー原液中に含まれる層状ケイ酸塩からなる板状異物に対して正の誘電泳動又は負の誘電泳動を生じさせ、板状異物が電極間を通過するのを阻害して板状異物をスラリー原液から除去したものとすることができる。この場合においても、スラリーを用いてガラス基板を研磨処理しても、研磨処理後のガラス基板の主表面には板状異物等の異物が付着しない。したがって、本実施形態では、ガラス基板の研磨処理後の歩留まりを向上させることができる。ここでいうスラリー原液とは、研磨処理に一度も使用されていない新品のシリカ砥粒を含んだ研磨液をいう。
なお、上記説明では、除去処理により板状異物のシリカ砥粒が除去できることを説明したが、大きなシリカ砥粒程、誘電泳動力は大きくなる。このため、本実施形態で除去される粒子は、板状異物等の異物に限定されず、平均粒径より大きな概略球形状のシリカ砥粒も含まれる。
【００３９】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
次に、本実施形態の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）。なお、ガラスブランクをプレス成形で作製する他に、周知のフロート法、リドロー法、あるいはフュージョン法でガラス板を形成し、ガラス板から上記ガラスブランクと同じ形状のガラスブランクを切り出してもよい。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、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）。これにより、ガラス基板が生成される。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の主表面に研削を行う（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、必要に応じて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）。その後、第２研磨処理後のガラス基板に対して洗浄を行う。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。
【００４０】
（ａ）プレス成形処理
熔融ガラス流の先端部を切断器により切断し、切断された熔融ガラス塊を一対の金型のプレス成形面の間に挟みこみ、プレスしてガラスブランクを成形する。所定時間プレスを行った後、金型を開いてガラスブランクが取り出される。
【００４１】
（ｂ）形状加工処理
ガラスブランクに対してドリル等を用いて円孔を形成することにより円形状の孔があいたディスク状のガラス基板が得られる。さらに、円孔形成処理後のガラス基板の端部に対する面取り加工を行う。面取り加工は、研削砥石等を用いて行なわれる。面取り加工により、ガラス基板の端面に、ガラス基板の主表面に対して垂直に延びる基板の側壁面と、この側壁面と主表面の間に設けられ、側壁面に対して傾斜して延びる面取り面とを有する端面が形成される。
【００４２】
（ｃ）端面研磨処理
端面研磨処理では、ガラス基板の内側端面及び外周側端面に対して、研磨砥粒を用いて研磨をし、鏡面仕上げを行う。
【００４３】
（ｄ）研削処理
研削処理では、遊星歯車機構を備えた図示しない研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削処理を行う。具体的には、ガラスブランクから作製されたガラス基板の外周側端面を、研削装置の保持部材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削を行う。研削装置は、上下一対の定盤（上定盤および下定盤）を有しており、上定盤および下定盤の間にダイヤモンド砥石等の固定砥粒シートを介してガラス基板が狭持される。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、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削することができる。
【００４４】
（ｅ）第１研磨処理
次に、研削の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、図示しない研磨装置の研磨用キャリアに設けられた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研磨は、研削処理後の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（マイクロウェービネス、粗さ）の調整を目的とする。
【００４５】
第１研磨処理では、研磨砥粒を含むスラリーを与えながらガラス基板が研磨される。第１研磨に用いる研磨砥粒として、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒などの遊離砥粒が用いられる。第1研磨処理に用いる研磨装置も、研削装置と同様に、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。
【００４６】
（ｆ）化学強化処理
ガラス基板を化学強化する場合、化学強化液として、例えば硝酸カリウムと硫酸ナトリウムの混合熔融液等を用い、ガラス基板を化学強化液中に浸漬する。
【００４７】
（ｇ）第２研磨（最終研磨）処理
次に、ガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨処理は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨処理では、図２（ａ），（ｂ）に示すような研磨装置１０が用いられる。具体的には、ガラス基板１の外周側端面を、研磨装置１０のキャリア１８に設けられた孔内に保持させながら、ガラス基板１の両側の主表面の研磨が行われる。第２研磨処理では、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが第１研磨処理と異なり、また、研磨パッド２０も、第1研磨処理の研磨パッドと、硬度の点で異なる。第２研磨処理に用いるスラリーは、上述した除去処理の施されたシリカ砥粒を含むスラリーである。第２研磨処理を実施することで、主表面の粗さの算術平均粗さＲａを０．１５ｎｍ以下とすることができる。さらに、ガラス基板の主表面の波長５０〜２００μｍのうねりである微小うねりの二乗平均平方根粗さＲｑを０．１ｎｍ以下とすることができる。
この後、ガラス基板は、無機アルカリを含んだアルカリ洗浄液を用いてガラス基板の表面が洗浄され、最終ガラス基板となる。
本実施形態では、化学強化処理を行なうが、必要に応じて化学強化処理は行なわなくてもよい。第１研磨処理及び第２研磨処理の他にさらに別の研磨処理を加えてもよく、２つの主表面の研磨処理を１つの研磨処理で済ませてもよい。また、上記各処理の順番は、適宜変更してもよい。本実施形態の除去処理の施されたシリカ砥粒を含むスラリーは、最終製品としての表面凹凸になるように、最終研磨に用いられる。
第２研磨処理では、上述した除去処理を行ったスラリーを用いてガラス基板を研磨するので、最大径が１００ｎｍ以上の層状ケイ酸塩からなる板状異物の、主表面への付着数が、２個／枚未満であるガラス基板を作製することができる。
【００４８】
第２研磨処理後、上述したように、ガラス基板の主表面を洗浄する洗浄処理を行う。このとき、洗浄処理では、洗浄処理前後のガラス基板の表面粗さＲａの差が０．０５ｎｍ以下の範囲内となる洗浄力の弱い、無機アルカリを含んだアルカリ洗浄液を用いることが好ましい。従来、ガラス基板に付着する板状異物は、除去し難いため洗浄力の強いアルカリ洗浄液を用いていた。しかし、洗浄力の強いアルカリ洗浄液は、板状異物の除去だけでなく、ガラス基板の主表面に作用して主表面を荒らしてしまう。そこで、本実施形態では、上述した除去処理を施したシリカ砥粒を用いて研磨処理を行うため、ガラス基板には板状異物は付着せず、従来に比べて洗浄力の弱いアルカリ洗浄液、具体的にはｐＨが１０未満の、無機アルカリを含んだアルカリ洗浄液など、洗浄処理前後のガラス基板の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）の差が０．０５ｎｍ以下の範囲となるアルカリ洗浄液を用いることができる。無機アルカリは、例えばＮａＯＨあるいはＫＯＨを含む。なお、Ｒａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定される表面粗さである。この表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を５１２×２５６ピクセルの解像度で測定したデータに基づいて得られるものである。また、波長５０〜２００μｍの微小うねりは、例えば光学式表面形状測定装置で測定することができる。
【００４９】
また、洗浄処理は、ガラス基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄であることが、ガラス基板に傷を作らない点で好ましい。従来の洗浄処理では、ガラス基板に強固に付着した板状異物を除去するために、ブラシや洗浄パッドでガラス基板を擦って、板状異物を除去するスクラブ洗浄を行なっていた。しかし、このスクラブ洗浄では、ガラス基板の主表面に傷を付け易い。本実施形態では、上述した除去処理を施したシリカ砥粒を含んだスラリーを用いて研磨するので、ガラス基板には板状異物が付着しない。このため、従来のようにスクラブ洗浄をしなくてもよい。このため、本実施形態では、ガラス基板を洗浄液に浸すあるいは接触させる非スクラブ洗浄をすることにより、不要な傷をガラス基板の主表面に付けることがなくなる。
また、本発明は、基板の主表面の表面粗のうち算術平均粗さＲａが０．１５ｎｍ以下、より好ましくは０．１２ｎｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｎｍ以下の磁気ディスク用基板を製造するために好適である。
特に、最終研磨処理で表面粗さＲａを０．１５ｎｍ以下とする場合、スラリー中に存在する板状異物が基板表面に張り付きやすくなるばかりか、最終研磨処理後には前述のとおりエッチング力の強い洗浄液が使用できないため、板状異物がガラス基板表面に残留しやすいという問題があるが、この問題は、本実施形態の製造方法によって解決することができる。
【００５０】
上述した第２研磨処理後、洗浄、乾燥したガラス基板の主表面について、レーザー式の表面検査装置を用いて異物又は欠陥の検出を行った。レーザーの閾値を異物又は欠陥の検出数が１０〜２０個となる範囲に設定し、検出された異物又は欠陥について、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）又はＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて、長径が１００ｎｍ以上となる異物の数をカウントした。次に断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いて、長径が１００ｎｍ以上の異物に対して、層状の平板異物（層状ケイ酸塩からなる板状異物）であるか否かを確認した。誘電泳動による除去処理を行っていないイオン交換法によるシリカを含んだスラリーで研磨したガラス基板では、ガラス基板の表裏の主表面に複数の層状平板異物が付着していることが確認された（２個／枚以上の層状平板異物が付着している）。一方、イオン交換法によるシリカを含んだスラリーについて誘電泳動による異物の除去処理を行った後に基板を研磨した場合には、ガラス基板の表裏の主表面に付着した層状平板異物は検出されなかった（基板主表面には層状平板異物の付着がない）。
【００５１】
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について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、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】
【００５２】
１  ガラス基板
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
１９  ギヤ
２２  太陽ギヤ
２４  インターナルギヤ
５０  除去処理装置
５２，５４  電極
５５  流路
５６  回収管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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