(57)【要約】【課題】  品質の低下を抑制しつつ、情報記録媒体として要求される強度の保持を図ることができる情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】  情報記録媒体用ガラス基板１１は、外周縁部及び内周縁部にそれぞれ化学強化による圧縮応力層である外周強化層１７及び内周強化層１８を有している。また、主表面１３には圧縮応力層を有していない構成とされている。外周強化層１７及び内周強化層１８について、深さは５μｍ以上３０μｍ未満であり、圧縮応力値が１９．６〜１４７．１ＭＰａである。主表面１３の圧縮応力値は、４．９ＭＰａ以下である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状に形成された素基板にエッチング処理を施す工程と、該素基板に化学強化処理を施す工程と、該素基板の各主表面に研磨処理を施す工程とを備え、前記化学強化処理では素基板の各主表面及び端部に圧縮応力層を所定以上の厚みで形成して各主表面及び端部の表面圧縮応力値を所定値以上とし、前記研磨処理では素基板の両主表面を研磨しつつもそれぞれに前記圧縮応力層の一部を残存させることを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記素基板は、化学強化処理前に予めラッピング処理が施されていないものであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記研磨処理で研磨によって除去される圧縮応力層の厚みは、各主表面当たりそれぞれ２μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記素基板はアルミノシリケートガラス製のものであり、前記化学強化処理では各主表面及び端部に圧縮応力層を５μｍ以上の厚みで形成して、各主表面及び端部の表面圧縮応力値を９．８ＭＰａ以上とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいすれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記研磨処理では両主表面に前記圧縮応力層の一部を残存させることにより、両主表面の表面圧縮応力値をそれぞれ１．０ＭＰａ以上に保持することを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記研磨処理では素基板の両主表面を研磨してそれぞれの表面圧縮応力値を２５ＭＰａ以下とすることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記化学強化処理では各主表面及び端部に圧縮応力層を５０μｍ以下の厚みで形成することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記化学強化処理では各主表面及び端部の表面圧縮応力値を２０６ＭＰａ以下とすることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
前記化学強化処理では各主表面及び端部に圧縮応力層を１０μｍ以上の厚みで形成することを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記圧縮応力層を５０μｍ以下の厚みで形成することを特徴とする請求項９に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項１１】
前記エッチング処理では素基板のエッチング量を１μｍ以上で２０μｍ未満とすることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項１２】
前記エッチング処理では処理液としてフッ酸を含有する酸性水溶液を使用することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【請求項１３】
前記エッチング処理を施す工程は、エッチング処理の前に素基板に対してアルカリ処理を施す工程を備え、同アルカリ処理では処理液として界面活性剤を含有するアルカリ性水溶液を使用することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハードディスク等のような情報記録装置の記録媒体である磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体に用いられる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録媒体用ガラスディスク基板（以下、略して「ガラス基板」とも記載する）は、その主表面に磁性膜等を形成することによって情報記録媒体である磁気ディスク等とされる。近年の磁気ディスク等には、小径化や薄板化等といったサイズの小型化、回転速度の高速化に対する耐久性向上が要求されている。これら要求に応えるため、ガラス基板は、化学強化処理を施して主表面等に圧縮応力層を形成することにより、強度の向上が図られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
当該化学強化処理は、強度の向上という利点を有する一方で、化学強化処理されたガラス基板の表面に金属粉等の異物が固着する等の欠点も有しており、この欠点の解消について様々な提案がなされている。例えば特許文献２は、化学強化処理液中に存在する鉄粉等のパーティクルに着目し、処理時の酸化反応と熱による同パーティクルのガラス基板への付着による凸部の形成を抑制するため様々な対策を講じている。しかし、このように様々な対策を講じても凸部を完全に無くすことは困難であり、処理時におけるガラス基板へのパーティクルの付着を完全に抑制することはできず、その効果は凸部の数の減少に留まっていた。また、ガラス基板に付着する異物として、化学強化処理液中に存在するパーティクルの他、化学強化処理前のガラス基板に付着したものがある。このような異物は、化学強化の雰囲気をクリーン化する、化学強化塩から鉄異物等を低減する等の方法でその数を減少させることは可能であるが、完全に取り除くことは極めて困難であり、やはりその効果は凸部の数の減少に留まるのみであった。
【０００４】
そこで、化学強化処理後にガラス基板を研磨することにより、異物、凸部等とともに強化層を除去する技術が提案された。例えば特許文献３には、ラッピング加工されたガラス基板を化学強化処理して２０μｍ以上の厚さの強化層を形成した後、ポリッシング加工を施して主表面の強化層をそれぞれ１０μｍ以上研摩除去することが記載されている。また、特許文献４には、磁気記録媒体用ガラス製ディスク基板において、特に化学強化後に研磨処理を施してディスク基板主表面の強化層を除去することが記載されている。他に、特許文献５及び特許文献６には、化学強化処理後にガラス基板を研磨することが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１９８９４２号公報
【特許文献２】特開２００１−６１６８号公報
【特許文献３】特開２０００−７６６５２号公報
【特許文献４】特開２０００−２０７７３０号公報
【特許文献５】特開平７−１３４８２３号公報
【特許文献６】特開平８−１２４１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献３、特許文献４等のように化学強化処理後にガラス基板を研磨した場合、研磨中又は研磨後のガラス基板に反りが発生したり、主表面にうねりが発生したり等して品質低下が高い頻度で起こるという問題が生じた。このガラス基板の反り、主表面のうねり等といった品質低下は、研磨前の化学強化処理でガラス基板に圧縮応力層が厚く形成されていることに起因すると考えられる。例えば、特許文献３の実施例１は、ガラス基板に強化層を厚みが６０μｍとなるように形成している。
【０００６】
すなわち、化学強化処理後のガラス基板は、主表面等の各部分で圧縮応力層の厚みが略均一であるが故にそれぞれの部分で表面圧縮応力が釣り合っており、各部分で表面圧縮応力の均衡が保たれることによって反り、うねり等の発生が抑制されている。しかし、ガラス基板の表面及び裏面を研磨して圧縮応力層の一部又は全部を除去すれば、各面に設けられた圧縮応力層は研磨中又は研磨後の厚みに差を生じやすく、この厚みの差の発生に伴って表面圧縮応力の均衡が崩れてしまう。特に、研磨装置等を用いてガラス基板の表面及び裏面を同時に研磨する場合、各面で単位時間当たりの除去量（研磨レート）を常に同値とすることが非常に困難であることから、表面圧縮応力の均衡は極めて崩れやすくなる。そして、圧縮応力層を厚く形成するに従って同圧縮応力層の一部又は全部を除去するまでに要する時間は相応に長くなり、その結果、研磨中又は研磨後に圧縮応力層の厚み差が頻繁に発生してガラス基板の反り、うねり等が発生しやすくなる。
【０００７】
なお、研磨装置等を用いた場合に研磨レートを常に同値とすることが非常に困難である理由として、研磨スラリーがガラス基板へ回り込むときの制御の困難性が挙げられる。ガラス基板は、同ガラス基板の厚みに比べて厚みの薄いキャリアと呼ばれる保持板により、横方向へのずれが生じないように緩やかに保持されている。研磨スラリーは、このキャリアの上面と下面に沿って供給される。研磨スラリーが研磨パッドとガラス基板の間に入り込む際に、ガラス基板の表面と裏面とでそれぞれの入り込み量を完全に一致させることは困難である。そのため、基板の表面と裏面とで、研磨レートが微妙に異なってしまうことになる。
【０００８】
さらに、上記特許文献３では、化学強化処理前にガラス基板をラッピング加工することが必須となっている。このラッピング加工はガラス基板を短時間で研削することが可能なものではあるが、加工精度が粗いことから、同ラッピング加工でガラス基板の主表面等に存在するクラック、特には微細なクラックを除去することは困難である。そして、化学強化処理後に研磨を行う場合には、端部に存在するクラックを化学強化処理前に除去する等しておかなければ、次のような不具合が生じてしまう。すなわち、強化層厚みを６０μｍ以下とした場合、曲げ強度やヒートショック強度が低くなってしまう。また、強化層を８０μｍ以上とした場合、強化後に行う研磨処理で平坦度が悪化してしまう。加えて、特許文献４のように化学強化後の研磨で主表面の圧縮応力層を完全に除去した場合、曲げ強度が低下してしまう。これは、リングオンリング、ボールオンリング等の曲げ強度試験では端部と主表面との境界部に応力が集中することから、主表面の圧縮応力層を完全に除去すれば同境界部近傍の主表面で破壊が起こりやすくなるためである。
【０００９】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、化学強化工程で生じる不具合を解決しつつ、平坦性に優れ、情報記録媒体として要求される強度を保持できる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、円盤状に形成された素基板にエッチング処理を施す工程と、該素基板に化学強化処理を施す工程と、該素基板の各主表面に研磨処理を施す工程とを備え、前記化学強化処理では素基板の各主表面及び端部に圧縮応力層を所定以上の厚みで形成して各主表面及び端部の表面圧縮応力値を所定値以上とし、前記研磨処理では素基板の両主表面を研磨しつつもそれぞれに前記圧縮応力層の一部を残存させることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項１に記載の発明において、前記素基板は、化学強化処理前に予めラッピング処理が施されていないものであることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記研磨処理で研磨によって除去される圧縮応力層の厚みは、各主表面当たりそれぞれ２μｍ以上であることを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記素基板はアルミノシリケートガラス製のものであり、前記化学強化処理では各主表面及び端部に圧縮応力層を５μｍ以上の厚みで形成して、各主表面及び端部の表面圧縮応力値を９．８ＭＰａ以上とすることを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項４に記載の発明において、前記研磨処理では両主表面に前記圧縮応力層の一部を残存させることにより、両主表面の表面圧縮応力値をそれぞれ１．０ＭＰａ以上に保持することを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記研磨処理では素基板の両主表面を研磨してそれぞれの表面圧縮応力値を２５ＭＰａ以下とすることを要旨とする。
【００１６】
請求項７に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記化学強化処理では各主表面及び端部に圧縮応力層を５０μｍ以下の厚みで形成することを要旨とする。
【００１７】
請求項８に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記化学強化処理では各主表面及び端部の表面圧縮応力値を２０６ＭＰａ以下とすることを要旨とする。
【００１８】
請求項９に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記化学強化処理では各主表面及び端部に圧縮応力層を１０μｍ以上の厚みで形成することを要旨とする。
【００１９】
請求項１０に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項９に記載の発明において、前記圧縮応力層を５０μｍ以下の厚みで形成することを要旨とする。
請求項１１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の発明において、前記エッチング処理では素基板のエッチング量を１μｍ以上で２０μｍ未満とすることを要旨とする。
【００２０】
請求項１２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の発明において、前記エッチング処理では処理液としてフッ酸を含有する酸性水溶液を使用することを要旨とする。
【００２１】
請求項１３に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の発明は、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の発明において、前記エッチング処理を施す工程の前に素基板に対してアルカリ処理を施す工程を備え、同アルカリ処理では処理液として界面活性剤を含有するアルカリ性水溶液を使用することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上詳述したように、本発明によれば、化学強化工程で生じる不具合を解決しつつ、平坦性に優れ、情報記録媒体として要求される強度を保持できる情報記録媒体用ガラス基板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】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、情報記録媒体用ガラスディスク基板１１（以下、略して「ガラス基板１１」とも記載する）は、円盤状に形成され、その中心に円孔１２を有している。磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の情報記録媒体は、このガラス基板１１の主表面１３に例えば、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）等の金属又は合金よりなる磁性膜を、さらには保護膜等を形成することによって構成される。また、前記円孔１２は、ガラス基板１１が情報記録媒体として構成された際に当該情報記録媒体を回転させるスピンドルを挿入するために設けられたものである。そして、当該ガラス基板１１の端部である外周縁部及び内周縁部には、例えば外周端面１４及び内周端面１５のそれぞれの角部等を面取りして形成されたチャンファー１６が設けられている。
【００２４】
ここで、主表面１３とは、情報記録媒体とした際に情報が記録される記録面となる部分を示し、具体的にはガラス基板１１の表面側又は裏面側で外周端面１４、内周端面１５及びチャンファー１６を除く部分を指すものとする。なお、チャンファー１６等に前記磁性膜、保護膜等を設けることにより、該チャンファー１６等を記録面とすることが可能な情報記録媒体も存在する。このような情報記録媒体においても、前述の情報記録媒体の場合と同様に、ガラス基板１１の表面側又は裏面側で外周端面１４、内周端面１５及びチャンファー１６を除く部分を主表面１３とする。
【００２５】
当該ガラス基板１１において、外周縁部及び内周縁部には圧縮応力層として、外周強化層１７及び内周強化層１８がそれぞれ形成されている。さらに、当該ガラス基板１１の表面側及び裏面側において、各主表面１３には圧縮応力層として主表面強化層１９がそれぞれ形成されている。これら圧縮応力層は、外周端面１４、内周端面１５、チャンファー１６、主表面１３等のガラス基板１１の各面で化学強化処理によりガラス組成の一部のイオンをこれよりイオン半径の大きなイオンと交換することによって形成されたものである。そして、外周強化層１７、内周強化層１８及び主表面強化層１９は、ガラス基板１１の各面でそれぞれに形成された微細なひび（クラック）の拡大及び進行（成長）等を抑制している。
【００２６】
ここで、圧縮応力層によるクラックの成長抑制について説明する。クラックは、ガラス基板１１の各面に対して略直交方向へ延びるように形成される。ガラス基板１１の各面に外力が加わった場合、当該クラックは、楔状に開きつつガラス基板１１の各面から内奥へ向かって進行し、成長することにより、大きなクラック、欠け（チッピング）、割れ等の欠陥を発生させる。一方、圧縮応力層は、イオン半径の大きなイオンが密に詰まることにより、ガラス基板１１の各部分を圧縮するように圧縮応力を発生させる。この圧縮応力層で発生した圧縮応力はクラックに対してこれを閉じるように作用しており、これによりクラックの成長が抑制される。そして、クラックの成長を抑制することにより、欠陥の発生を抑制し、ガラス基板１１の強度保持を図ることが可能となる。なお、クラックは、極微小なものであっても成長して大きなものとなるため、その大小に係わらずガラス基板１１の強度を低下させる要因となる。
【００２７】
当該ガラス基板１１又は情報記録媒体は、搬送時、製造時、使用時等において、前述のような欠陥を発生させない程度に十分な強度の保持を要求されている。前記圧縮応力層のうち外周強化層１７及び内周強化層１８は、この十分な強度を保持することを主な目的として形成されたものである。より詳細には、外周強化層１７は、ガラス基板１１又は情報記録媒体の搬送時、製造時等にホルダー等への外周縁部の接触による欠陥が生じやすいことから、この接触に耐え得る強度の保持を主な目的として形成されている。前記内周強化層１８は、搬送時、製造時等における接触に耐え得る強度の保持とともに、スピンドル等に固定されたガラス基板１１又は情報記録媒体の回転時に内周縁部へ加わる応力に耐え得る強度の保持を主な目的として形成されている。そして、ガラス基板１１又は情報記録媒体で外周縁部及び内周縁部の強度を保持するため、外周強化層１７及び内周強化層１８は所定の厚みで形成されており、これにより外周縁部及び内周縁部の表面圧縮応力値が所定値以上とされている。
【００２８】
圧縮応力層は、その厚みが薄くなるに従い外周端面１４、内周端面１５又はチャンファー１６の各面に近い極僅かな部分のみでしかクラックに圧縮応力を作用させることができなくなる。従って、ガラス基板１１等の強度の十分な保持という観点から圧縮応力層の厚みの下限値を定め、この下限値以上の厚みとしてクラックの出来る限り広い範囲に圧縮応力を作用させることが好ましい。一方、ガラス基板１１の各面に近い部分は内部に比べてイオン交換されやすいことから、圧縮応力は各面でクラックに最も大きく作用し、各面からガラス基板１１の内部へ向かうに従って小さくなる。そして、クラックは各面から成長していくことから、クラックの成長を十分に抑制するという観点で最も大きい値となる各面の表面圧縮応力値の下限値を定め、この下限値以上の表面圧縮応力値としてクラックの成長を各面、あるいはその近傍部分で留めることが好ましい。
【００２９】
また、当該ガラス基板１１又は情報記録媒体は、その平坦度が悪い場合、偏芯回転して破損したり、ヘッドの飛行安定性が悪化することで記録された情報を正確に読み出せなくなる等の不具合を生じる。このため、ガラス基板１１又は情報記録媒体には強度の保持の他、不具合を発生させない程度に十分な平坦度の保持が要求されている。前記圧縮応力層のうち主表面強化層１９は、この十分な平坦度を保持することを主な目的として形成されたものである。この主表面強化層１９は、化学強化処理によって主表面１３に外周強化層１７及び内周強化層１８と略均一な厚みで圧縮応力層を形成し、同圧縮応力層の大部分を除去して形成されたものである。このため、主表面強化層１９は、外周強化層１７及び内周強化層１８に比べて厚みが薄く、発生する圧縮応力が小さいことから、ガラス基板１１又は情報記録媒体は、表面側と裏面側とで圧縮応力の均衡が崩れにくいものとなる。加えて、化学強化処理時に形成された圧縮応力層の大部分を除去することから、化学強化処理時にガラス基板１１の主表面１３に付着、固着等した異物、凸部等が圧縮応力層とともに除去されており、当該ガラス基板１１又は情報記録媒体の主表面１３は清浄度が向上されている。
【００３０】
これに対し、平坦度の保持、清浄度の向上等にのみ着目し、例えば圧縮応力層を全て除去する等のように、化学強化処理時に形成された主表面１３の圧縮応力層を過剰に除去した場合、却って平坦度が悪化したり、さらには強度の低下という問題も生じてしまう。つまり、圧縮応力層を全て除去する等した場合、外周縁部及び内周縁部では圧縮応力が作用しているにも係わらず、主表面１３の部分では圧縮応力が解放されており、外周縁部又は内周縁部と主表面１３の部分との間で圧縮応力の均衡が大きく崩れてしまう。これは、主表面１３の歪み、うねりや、ガラス基板１１の反り等の発生の要因となる。特に、主表面１３は、外周端面１４、内周端面１５またはチャンファー１６に比べて面積が広く、ここで圧縮応力の均衡が崩れた場合、ガラス基板１１の反りも大きなものとなってしまう。また、クラックは主表面１３にも存在しており、同クラックに対して圧縮応力を全く作用させない場合には極僅かな衝撃であってもクラックが成長して欠陥を発生させてしまう。
【００３１】
従って、主表面１３においては、反りの抑制等という観点から、主表面強化層１９で生じた表面圧縮応力値の上限値を定め、ガラス基板１１等の表面側と裏面側とで圧縮応力の均衡を保つことが好ましい。さらに、主表面１３においては、平坦度の保持、強度の保持等といった観点から、表面圧縮応力値の下限値を定め、外周縁部及び内周縁部の圧縮応力との均衡を保ちつつ、クラックの成長を抑制することが好ましい。
【００３２】
ここで、圧縮応力層である外周強化層１７、内周強化層１８及び主表面強化層１９の厚みや、外周端面１４、内周端面１５、主表面１３等の表面圧縮応力値は、平行ニコル方式による応力測定を行い、その結果から得られた値である。この平行ニコル方式による応力測定には、測定器としてＯＧ計測機器製のＫＯＢＲＡ−ＣＣＤが用いられる。当該平行ニコル方式による応力測定では、応力分布を一辺が１０μｍ四方のピクセルで２次元的に示すことが可能である。このため、平行ニコル方式によれば、応力分布を精度よく測定することが可能である。なお、応力測定の方式には平行ニコル方式の他に、垂直ニコル方式が存在する。しかし、垂直ニコル方式による応力測定では、応力分布を１次元的に示すことしかできず、階調数も平行ニコル方式よりも少なく、該応力分布を精度よく測定することは難しい。また、本明細書において、主表面１３における表面圧縮応力値は、表面側の主表面１３と裏面側の主表面１３との平均値として算出している。これは、本発明では各主表面１３にわずかの圧縮応力層しか存在しないので、表面圧縮応力値の精度を高めるためである。
【００３３】
当該ガラス基板１１について、具体的に説明する。ガラス基板１１にはフロート法、ダウンドロー法、リドロー法またはプレス法で製造されたアルミノシリケートガラス製のものが使用されている。アルミノシリケートガラス製とした理由は、ガラス基板１１に所望する強度となるまで化学強化を施す際、その処理を低温かつ短時間で行うためである。アルミノシリケートガラスとは、そのガラス組成中にＳｉＯ2と、アルミニウム酸化物としての酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と、アルカリ金属酸化物であるＲ2Ｏ（Ｒ＝カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ））とを主成分として含むものである。
【００３４】
当該ガラス基板１１における平坦度は、直径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚み０．６３５ｍｍのサイズのもので４．５μｍ以下であることが好ましい。なお、この平坦度は、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１１の主表面１３において、中心と周縁との高低差を測定して得られる反り量で表される値である。この平坦度が４．５μｍを超える場合、ガラス基板１１は、反りの発生した品質の低いものとなる。
【００３５】
ここで、ガラス基板１１の平坦度を、上記サイズで評価した理由について説明する。ガラス基板１１の反り量は、表面応力が同じ値のガラス基板であってもサイズと厚みとが異なる値であれば異なる値となってしまう。そこで、実用に供されるサイズと厚みを有するガラス基板１１において、その反り量を材料力学的に算出した。この算出方法について以下に説明する。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、ディスク状のガラス基板１１は、その表面に加わる応力と裏面に加わる応力との差によって反りを生じる。この応力による反りを単純化するために、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板１１の表面全体に等分布荷重ｑが作用したと仮定する。ここで、当該ガラス基板１１のような、中心に円穴をもつ円板が曲げられる際の撓みについての論述（板とシェルの理論（上）、チモシェンコ、ヴォアノフスキークリーガー著）がある。この論述に従えば、中心に円穴をもつ円板に等分布荷重が掛かった場合、最大撓み量であるＷｍａｘは、下記式（１）で算出される。
【００３７】
Ｗｍａｘ＝ｋ１×ｑ×ａ4／（Ｅ×ｈ3）…（１）
（但し、式中でｋ１は係数、ｑは等分布荷重、ａは基板の外周半径、Ｅは基板のヤング率、ｈは基板の厚みを示す。また、ｋ１はガラス基板１１の外周半径ａと内周半径ｂの比ａ／ｂによって定められる係数であり、上記書籍では、種々のａ／ｂの値に対して計算されており、表で与えられている。）
一方、実用に供されるガラス基板１１のサイズを挙げると、次のようになっている。すなわち、直径、内径、厚みの順番で、ディスクＡが６５×２０×０．６３５ｍｍ、ディスクＢが８４×２５×１．０３０ｍｍ、ディスクＣが８４×２５×１．２７０ｍｍ、ディスクＤが４８×１２×０．５０８ｍｍである。これらディスクＡ〜Ｄにおいて、基板の外周半径・内周半径の比ａ／ｂから近似的にｋ１を求め、そして最大撓み量であるＷｍａｘを算出した。これらの数値を表１にまとめた。なお、中心に円穴をもつ円板における最大撓み量Ｗｍａｘは、上記式（１）から等分布荷重ｑに比例し、ヤング率Ｅに反比例する。
【００３８】
【表１】
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表１の結果から、Ｗｍａｘが最も大きいものはディスクＡであることが示された。従って、実用に供されるガラス基板１１は、６５×２０×０．６３５ｍｍのサイズとした場合に表面の応力によって最も反りやすいものとなると考えられる。そこで、平坦度の評価は、最も反りが大きなもの、つまりサイズが６５×２０×０．６３５ｍｍのガラス基板１１を用いて行った。
【００３９】
上記６５×２０×０．６３５ｍｍのサイズとし、アルミノシリケートガラス製としたガラス基板１１は、強度の十分な保持という観点から、外周強化層１７及び内周強化層１８の厚みは、好ましくは３μｍ以上であり、より好ましくは５μｍ以上であり、さらに好ましくは１０μｍ以上である。また、外周強化層１７及び内周強化層１８が形成された外周端面１４、内周端面１５、チャンファー１６等において、クラックの成長を抑制するという観点から、表面圧縮応力値は、好ましくは４．９ＭＰａ（０．５ｋｇ／ｍｍ2）以上であり、より好ましくは９．８ＭＰａ（１ｋｇ／ｍｍ2）以上である。
【００４０】
外周強化層１７及び内周強化層１８の厚みは、好ましくは６０μｍ以下であり、より好ましくは５０μｍ以下である。外周端面１４、内周端面１５、チャンファー１６等において、表面圧縮応力値は、好ましくは２０６ＭＰａ（２１ｋｇ／ｍｍ2）である。これら外周強化層１７及び内周強化層１８の厚みの上限、表面圧縮応力値の上限は、ガラス基板１１の反りの抑制等という観点から規定される値である。
【００４１】
すなわち、前記主表面強化層１９は、主表面１３に外周強化層１７及び内周強化層１８と略同一の厚みで圧縮応力層を形成し、この圧縮応力層の大部分を除去して形成されたものである。この圧縮応力層が過剰に厚くなったり、圧縮応力が高くなれば、圧縮応力層の大部分を除去して主表面強化層１９を形成するまでに必要とする時間は相応に長くなってしまう。このように圧縮応力層の除去に必要とする時間が長くなるに従い、除去の途中にガラス基板１１の表裏面で圧縮応力の均衡が崩れやすくなり、ガラス基板１１が反る等して平坦度が悪化するおそれがある。また、主表面強化層１９を形成する際、外周強化層１７及び内周強化層１８はチャンファー１６に形成された一部が除去されることとなる。このため、外周強化層１７又は内周強化層１８の厚みが不均一となることにより、ガラス基板１１の外周縁部又は内周縁部で圧縮応力の均衡が崩れ、これに影響されて主表面１３が歪められるおそれもある。そこで、外周強化層１７及び内周強化層１８の厚みと表面圧縮応力値の上限を定めることにより、主表面強化層１９を形成する前の圧縮応力層の厚みと表面圧縮応力値を規定するとともに、外周縁部又は内周縁部での圧縮応力の均衡の崩れを抑制している。なお、この他に表面圧縮応力値の上限を定める理由として、化学強化処理に長時間を要することによる生産性の低下を抑制することも挙げられる。
【００４２】
一方、当該ガラス基板１１は、反りの抑制等という観点から、表面圧縮応力値は、好ましくは２５ＭＰａ（２．５ｋｇ／ｍｍ2）以下である。さらに、主表面１３においては、平坦度の保持、強度の保持等といった観点から、表面圧縮応力値は、好ましくは１．０ＭＰａ（０．１ｋｇ／ｍｍ2）以上である。なお、当該ガラス基板１１の主表面１３においては、表面圧縮応力値が重視されており、主表面強化層１９の厚みについては表面圧縮応力値を満たすことが可能な厚みであればよい。
【００４３】
当該ガラス基板１１の主表面１３には、複数の凸条からなる尾根状のテクスチャーが設けられていてもよい。テクスチャーを構成する各凸条は、ガラス基板１１の周方向へ延びるようにそれぞれ形成されており、互いに同心円を描くように配設されているとよい。このテクスチャーは、ガラス基板１１の主表面１３を平滑としながらも、情報記録媒体とした際に記録面とヘッドとの接触面積を低減するために形成されている。すなわち、情報記録媒体においては、記録面の平滑性が高まるに従って、ヘッドが記録面に密着される現象（超密着現象：スティッキング）が生じやすくなる。
【００４４】
このような現象が生じると、情報記録媒体が回転不能となる等の不具合が発生する。このため、ガラス基板１１の主表面１３に微小な凹凸であるテクスチャーを設け、情報記録媒体とした際の記録面とヘッドとの接触面積を低減することにより、超密着現象の発生を抑制している。加えて、テクスチャーが設けられたガラス基板１１は、情報記録媒体とした際に、高い保磁力と磁気異方性とを有するものとなる。これについては、未だ詳細な理由が明らかとなっていないが、発明者らは、磁性膜を形成する金属の原子が尾根状をなすテクスチャーの斜面で配向良く並べられることによるものと推定している。
【００４５】
当該テクスチャーが設けられた状態で、ガラス基板１１の主表面１３の算術平均粗さ（Ｒａ）は、好ましくは０．５ｎｍ以下である。主表面１３の微小うねりの高さ（ＮＲａ）は、好ましくは０．２ｎｍ以下である。Ｒａが０．５ｎｍを超えるまたはＮＲａが０．２ｎｍを超えるガラス基板１１は、主表面１３の荒れた平滑性の低いものとされている。これは、近年の情報記録媒体に要求されている高密度記録化を図るためである。すなわち、高密度記録化を図るためには、情報記録媒体の記録面とヘッドとの距離をできる限り短くする必要があり、Ｒａ及びＮＲａが大きいとヘッドが凹凸に接触したり、衝突したり等の不具合が頻繁に発生しやすくなるためである。なお、Ｒａとは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して得られた測定値から、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定される方法に従って算出された値を示す。ＮＲａとは、Ｚｙｇｏ社製の三次元表面構造解析顕微鏡（ＮｅｗＶｉｅｗ２００）を用い、測定波長（λ）を０．２〜１．４ｍｍとして表面の所定領域を白色光で走査して測定された値を示す。
【００４６】
次に、前記ガラス基板の製造方法について説明する。
ガラス基板１１は、工程順に、円盤加工工程、端部加工工程、エッチング工程、化学強化処理工程、研磨工程及び洗浄処理工程を経て製造される。
【００４７】
前記円盤加工工程においては、超硬合金又はダイヤモンド製のカッターを用いることにより、平面四角形状をなすガラス素板から素基板が中心に円孔を有する円盤状に切り抜かれる。前記端部加工工程においては、素基板の外周端面及び内周端面が研削され、外径及び内径を所定寸法とするとともに、外周端面及び内周端面の角部が面取りされて前記チャンファー１６が形成される。また、当該端部加工工程で、前記外周端面１４、内周端面１５及びチャンファー１６が研磨されて平滑面とされる。
【００４８】
前記エッチング工程においては、ガラス基板１１としたときに主表面１３となる素基板の主表面、外周端面１４、内周端面１５及びチャンファー１６となる素基板の端面に存在するクラックを成長しづらい形状とする目的でエッチング処理が施される。前記化学強化処理工程においては、情報記録媒体として要求される耐衝撃性、耐振動性、耐熱性等の向上を目的として、ガラス基板には化学強化処理が施される。前記研磨工程においては、ガラス基板１１に要求される主表面１３の平滑化を目的として、素基板の主表面に研磨処理が施される。そして、前記洗浄処理工程においては、ガラス基板１１に要求される清浄性の達成を目的として、洗浄液を使用して素基板に洗浄処理が施されることにより、素基板の主表面に付着した研磨剤、研磨粉、塵埃等の付着物が除去される。
【００４９】
なお、この実施形態では、化学強化処理工程の前に従来のようなラッピング加工を施す工程を備えていないことが一の特徴として挙げられる。つまり、ラッピングは、研磨装置等を用いて素基板の主表面を短時間で研削する処理であり、その処理の内容は研磨処理とほぼ同じである。但し、研磨処理では素基板の主表面を研磨するために研磨パッドを使用するが、ラッピングでは研磨パッドを使用せず、素基板の主表面に研磨装置の定盤等を接触させて研削を行う。また、ラッピングで使用される研磨剤は、研磨処理で使用するものに比べて目が粗いものである。従って、当該ラッピングは、研磨処理に比べて加工精度が粗く、強度低下の要因となるクラックを除去することが困難である。特に、前記エッチング工程の後にラッピング加工を施した場合には、成長しづらい形状とされたクラックを却って成長しやすい形状としてしまう可能性がある。そこで、この実施形態ではラッピング加工を省略し、素基板には化学強化処理前に予めラッピング処理が施されていないものを使用することとしてクラックの効果的な除去を図っている。
【００５０】
また、ガラス基板１１の主表面１３にテクスチャーを設ける場合には、研磨工程と洗浄処理工程との間で、テクスチャーを設けるためのテクスチャー処理工程が行われる。このテクスチャー処理は、テクスチャーマシンと呼ばれる装置を使用し、素基板の主表面に研磨スラリーを供給しながら研磨部材を擦りつけることによって行われる。
【００５１】
前記エッチング処理、化学強化処理及び研磨処理について、さらに詳細に説明する。
（エッチング処理）
エッチング処理は、素基板をエッチング液に浸漬することによって施される。当該エッチング処理を施された素基板は、主表面及び端面がエッチングされることにより、主表面及び端面に存在するクラックの先端部を鈍化させる。なお、素基板の主表面はガラス基板１１とした際に主表面１３となる部分であり、端面はガラス基板１１とした際に外周端面１４、内周端面１５及びチャンファー１６となる部分である。
【００５２】
このようにクラックの先端部を鈍化させることにより、当該先端部への応力集中を避けることが可能であり、クラックの成長を抑制することができる。すなわち、クラックは、その内部、特に先端部に鋭角状または先鋭状をなす部分を有しており、当該部分には応力が集中しやすく、応力が集中した場合には当該部分から新たな割れ、ひび等が発生し、これがクラックを成長させる原因となる。当該エッチング処理では、クラックの内部またはクラックの先端部までをもエッチングし、応力が集中しやすい当該部分を鈍角状または曲面状として、応力が集中しにくい形状とする。
【００５３】
当該エッチング処理において、エッチング量は、好ましくは１μｍ以上、２０μｍ以下である。このエッチング量とは、素基板の片面における溶出厚み、つまりエッチング処理前の素基板の厚みとエッチング処理後の素基板の厚みとの差をいう。エッチング量を１μｍ未満とした場合、クラックの形状が十分に修正されていない可能性がある。エッチング量が２０μｍを超えると、素基板の表面部分が過剰に溶出することにより、ガラス基板１１の平坦度が却って悪化する可能性がある。加えて、クラックの幅が拡がって隣接するクラックと重なることにより、クラックの連続化が起こる可能性もある。なお、クラックの連続化が起こった場合、クラック同士が重なって形成される稜線部が鋭角（突起状）をなすため、その稜線部に応力が集中して新たなクラックが発生しやすくなってしまう。
【００５４】
前記エッチング液には、アルミノシリケートガラス製の素基板をエッチングし、クラックの形状を確実に修正できるようにするため、ガラスに対するエッチング能の高い酸性水溶液を用いることが好ましい。このような酸性水溶液としては、より好ましいものとして、フッ化水素酸溶液、フッ化珪素酸溶液等のフッ素系の酸性水溶液が挙げられ、その他にも硫酸、硝酸等が挙げられる。ただし、素基板の主表面等が過剰にエッチングされると、円盤加工、端部加工等の処理時に発生した応力歪みの開放によって、主表面等が荒れたりする可能性がある。特に、フッ素系の酸性水溶液はガラス組成に対するエッチング能が高く、主表面を荒らす可能性が高い。このため、フッ素系の酸性水溶液を用いる場合、その濃度は、溶液中のフッ素イオン濃度として、好ましくは０．０５〜２．５ｍｏｌ／Ｌ（０．１〜５質量％）である。なお、素基板の主表面及び端面に付着した研磨粉、塵埃等の付着物を除去するため、エッチング液に、界面活性剤、キレート剤、有機溶剤等の助剤（ビルダー）を添加してもよい。
【００５５】
当該エッチング処理におけるエッチング液の温度は、必要かつ十分なエッチング能を発揮させるため、好ましくは２０〜５０℃である。エッチング液の温度が２０℃未満の場合は、エッチング能が低下し、クラックの形状が十分に修正されないおそれがある。エッチング液の温度が５０℃を超える場合は、エッチング能が過剰に発揮され、エッチング量等を制御しつつ処理を行うことが難しくなるおそれがある。
【００５６】
当該エッチング工程においては、エッチング処理を施す前に、処理液としてアルカリ性水溶液を使用したアルカリ処理を施すことが好ましい。このアルカリ処理は、エッチング処理前にアルカリ性水溶液で素基板の主表面及び端面を洗浄し、塵埃等の付着物を除去することを目的としている。これら付着物は、素基板の主表面及び端面の一部を被覆することにより、エッチングを不均一なものとしたり、成長しやすいクラックを残したり等の不具合を発生させる。当該アルカリ処理は、処理液によって付着物を除去することにより、このような不具合の発生を抑制する。また、処理液には、付着物に対する洗浄性能を向上させるため、アルカリ性水溶液に、界面活性剤、キレート剤、有機溶剤等の助剤（ビルダー）を含ませたものを使用することがより好ましい。
【００５７】
（化学強化処理）
化学強化処理は、化学強化塩を加熱溶融した化学強化処理液に、素基板を所定時間浸漬することによって行われる。化学強化塩の具体例としては、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸銀等をそれぞれ単独、あるいは少なくとも２種を混合したものが挙げられる。そして、当該化学強化処理により、素基板の主表面及び端面でガラス組成中のリチウムイオン、ナトリウムイオン等の一価の金属イオンが、これよりもイオン半径の大きなナトリウムイオン、カリウムイオン等の一価の金属イオンとイオン交換され、圧縮応力層が形成される。
【００５８】
当該化学強化処理では、まず素基板の主表面及び端面に圧縮応力層が形成される。このとき、圧縮応力層の厚みは、好ましくは３〜６０μｍであり、より好ましくは５〜５０μｍである。また、表面圧縮応力値は、好ましくは４．９〜２０６ＭＰａ、より好ましくは９．８〜１９６ＭＰａとなるように形成される。なお、圧縮応力層の厚みは、前に挙げた平行ニコル方式による応力測定で得られた値である。
【００５９】
圧縮応力層の厚みが３μｍ未満または圧縮応力値が４．９ＭＰａ未満の場合、情報記録媒体として要求される耐衝撃性、耐振動性、耐熱性等を満たしていないガラス基板となる可能性が高い。圧縮応力層の厚みが６０μｍを超えるまたは圧縮応力値が２０６ＭＰａを超える場合、研磨工程、テクスチャー処理工程等の各種処理中に応力の均衡が崩れ、素基板に反りが生じる可能性が高くなる。これに加え、化学強化処理または研磨処理に要する時間が長くなって、生産量が低減したりする。
【００６０】
当該化学強化処理においては、圧縮応力層の厚み、圧縮応力値を上記のような範囲とするため、化学強化処理液の温度、素基板の化学強化処理液中への浸漬時間等が適宜調整される。
【００６１】
化学強化処理液の温度は、素基板に用いた材料の歪点よりも、好ましくは５０〜２００℃程度低い温度である。素基板の材料の歪点よりも２００℃程度低い温度未満では、素基板を十分に化学強化処理することができない。一方、素基板の材料の歪点よりも５０℃程度低い温度を超えると、素基板に化学強化処理を施すときに、素基板に歪みが発生するおそれがある。化学強化処理液自身の温度としては、３００〜４００℃程度である。
【００６２】
化学強化処理液中への浸漬時間は、好ましくは１０分〜４時間である。浸漬時間が１０分未満の場合、圧縮応力層が上記範囲よりも浅く形成されたり、圧縮応力値が上記範囲に満たなかったり等の不具合を生じるおそれがある。また、浸漬時間が４時間を超える場合、形成される圧縮応力層が過剰に深く、化学強化処理または研磨処理に要する時間が長くなって、生産量が低減したりする。
【００６３】
（研磨処理）
研磨処理は、研磨装置を使用して素基板の主表面を、研磨剤で研磨することによって行われる。研磨装置には素基板を一枚ずつ研磨する枚葉式のものと、複数枚の素基板を一度に研磨するバッチ式のものとが挙げられるが、どちらの方式のものを使用するかは特に限定されず、いずれを用いてもよい。また、前記研磨剤には、研磨砥粒を水等の溶媒中に分散させ、スラリー状としたものが使用される。
【００６４】
当該研磨処理では、例えば素基板の歪み、撓み、反り等によって形成されるうねり、搬送時等に形成される擦過傷、チッピング、クラック等の欠陥を修正し、素基板の主表面を平滑化することを目的としている。そして、当該研磨処理は、少なくとも２段階に分けて段階的に素基板の主表面を研磨し、各段階を経る毎に主表面の平滑性を向上させることにより、主表面を確実に平滑化することが好ましい。
【００６５】
研磨処理として好ましい態様は、前段階の粗研磨処理と、後段階の精密研磨処理との２段階に分けて行わうことである。粗研磨処理は、欠陥の中でも比較的大きなものを修正するために行われる処理であり、研磨による取り代が重視される。このため、粗研磨処理では、研磨パッドとして素基板の主表面を大きく傷つけず研磨することが可能な程度の硬さを有する、軟質または硬質ポリッシャが使用され、研磨砥粒には粒径の粗いものが使用される。この粗研磨処理で使用される研磨砥粒としては、酸化セリウム、酸化ランタン等を含むものが好ましく用いられる。
【００６６】
精密研磨処理は、微小な欠陥を修正するために行われる処理であり、取り代は重視されず、素基板の表面を傷つけないようにすることが重視される。このため、精密研磨処理では、研磨パッドとして素基板の主表面を大きく削ることなく、磨くことが可能な程度の軟らかさを有する軟質ポリッシャが使用され、研磨砥粒には粒径の細かなものが使用される。この精密研磨処理で使用される研磨砥粒としては、酸化セリウム、酸化ランタン等の希土類酸化物、コロイダルシリカ等を含むものが好ましく用いられる。
【００６７】
当該研磨処理では素基板の主表面及び端面に形成された圧縮応力層のうち、主表面に形成された圧縮応力層が部分的に除去される。すなわち、素基板は、前記化学強化処理による圧縮応力層の形成時において、主表面に化学強化塩、鉄粉等の付着物が付着したり、圧縮応力による膨らみ等が形成されたり等することにより、その主表面が荒らされる可能性が高い。そして、ガラス基板１１とした際には、このような荒れが主表面の平滑化に影響を与えることとなる。そこで、当該研磨処理では、主表面の平滑化を重視し、圧縮応力層の一部とともに、このように荒れた部分を除去している。具体的に、当該研磨処理によって除去される圧縮応力層の厚みは、好ましくは各主表面当たりそれぞれ２μｍ以上である。これは、素基板の表面及び裏面の各主表面に着目した場合、化学強化処理時において、それぞれの面から２μｍまでの厚さの部分が最も荒れるためである。
【００６８】
当該研磨処理は、素基板の主表面の表面圧縮応力値が２５ＭＰａ（２．５ｋｇ／ｍｍ2）以下となるまで施すことが好ましい。表面圧縮応力値を２５ＭＰａ以下とすることにより、平坦度は、ほぼ確実に４．５μｍ以下となる。図４に、研磨後の主表面の圧縮応力値と平坦度の関係を示した。同図では、研磨前に５μｍを超えて５０μｍ未満の厚みの圧縮応力層が形成されている場合、主表面の表面圧縮応力値が２５ＭＰａ以下となるように研磨することにより、平坦度は４．５μｍ以下となることを示している。また、主表面の表面圧縮応力値が１５ＭＰａ以下となるように研磨することによって平坦度は３．０μｍ以下となり、さらに、主表面の表面圧縮応力値が１０ＭＰａ以下となるように研磨することによって平坦度が２．０μｍ以下となることも示されている。
【００６９】
一方、研磨処理後における主表面の表面圧縮応力値は、ガラス基板の最低破壊強度を所定値以上に保持するという観点から、１．０ＭＰａ（０．１ｋｇ／ｍｍ2）以上とすることが好ましい。さらに、２．０ＭＰａ（０．２ｋｇ／ｍｍ2）以上とすることがより好ましく、４．９ＭＰａ（０．５ｋｇ／ｍｍ2）以上とすることが最も好ましい。なお、最低破壊強度は、リングオンリング方式による曲げ強度試験によって測定された強度である。主表面の表面圧縮応力値を１．０ＭＰａ（０．１ｋｇ／ｍｍ2）以上とした場合、曲げ強度試験の最低破壊強度は１４０ＭＰａ以上となる。さらに、表面圧縮応力値を２．０ＭＰａ（０．２ｋｇ／ｍｍ2）以上とした場合、最低破壊強度は１９０ＭＰａ以上となり、４．９ＭＰａ（０．５ｋｇ／ｍｍ2）以上とした場合、最低破壊強度は３００ＭＰａ以上となる。従って、前記平坦度と該最低破壊強度との両方を考慮すると、素基板の主表面に研磨前で５μｍを超えて５０μｍ未満の厚みの圧縮応力層が形成されている場合は、主表面の表面圧縮応力値が５〜１０ＭＰａとなる範囲で研磨処理を行うことが最も好ましい。
【００７０】
当該研磨処理においては、主表面の圧縮応力層の部分的に除去することにより、処理の途中または処理後に素基板の反り等の欠陥が発生するおそれがある。そこで、前記化学強化処理で圧縮応力層の厚みを６０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下とし、圧縮応力値を２０６ＭＰａ以下、より好ましくは１９６ＭＰａ以下とすることにより、その発生を抑制している。すなわち、圧縮応力層が６０μｍを超える厚いものであれば、その分、圧縮応力層を研磨で除去するために要する時間が長くなり、研磨中に素基板の表面と裏面とで研磨量の差が大きくなって、反り等の欠陥が発生する可能性が高くなる。これに対し、当該素基板は、圧縮応力層の厚みを５０μｍ以下として研磨に要する時間を短くすることにより、研磨中に素基板の表面と裏面とで研磨量の差が大きくなることを抑制している。また、表面圧縮応力値が２０６ＭＰａを超えるような高いものとした場合にも、圧縮応力層を研磨で除去するために要する時間が長くなる。これに対し、当該素基板では、表面圧縮応力値を２０６ＭＰａ以下として研磨に要する時間を短くすることにより、研磨中に素基板の表面と裏面とで研磨量の差が大きくなることを抑制している。
【００７１】
なお、主表面の圧縮応力層を部分的に除去した場合、得られるガラス基板１１の強度低下が懸念される。しかし、ガラス基板１１の破損の主な要因となるものは、外周縁部又は内周縁部に存在するクラックであり、主表面に存在するクラックは破損の主な要因とはならない。特に、主表面に存在するクラックは、当該研磨処理によって圧縮応力層とともに除去されており、研磨処理後の主表面にはクラックがほとんど存在していない。従って、主表面の圧縮応力層の大部分を除去しても、ガラス基板１１の強度に与える影響は極僅かであり、ガラス基板１１は必要十分な強度を保持することが可能である。また、必要十分な強度を保持するには、部分的な除去により主表面の圧縮応力層の一部を残存させることが重要であり、これに対して主表面の圧縮応力層を完全に除去したガラス基板１１は、強度低下を避けられないものとなる。
【００７２】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・  実施形態のガラス基板１１によれば、その製造時において化学強化処理を施した後に研磨処理が施される。このため、化学強化処理によって発生した主表面１３の荒れを研磨によって除去することができ、化学強化工程で生じる不具合を解決することができる。
【００７３】
・  また、化学強化処理は、エッチング処理を施した後に施される。このため、割れ、欠け等といった不具合の原因となるクラックを、エッチング処理によって予め成長しにくいものとした後、化学強化処理によってさらに成長しにくいものとすることができ、情報記録媒体として要求される強度を保持することができる。
【００７４】
・  また、研磨処理は、主表面の圧縮応力層を完全に除去するものではなく、圧縮応力層の一部を残存させた状態で留めている。このため、ガラス基板１１の強度、特に最低破壊強度に与える影響は極僅かであり、情報記録媒体として要求される必要十分な強度を保持することができる。
【００７５】
・  また、研磨によって除去される圧縮応力層の厚みは、ガラス基板１１の表面側及び裏面側の各主表面１３でそれぞれ２μｍ以上とされている。従って、化学強化処理による荒れをほぼ確実に除去することができ、主表面１３の清浄度及び平滑性の向上を図ることができる。
【００７６】
・  また、ガラス基板１１にはアルミノシリケートガラス製のものが使用されている。このため、ガラス基板１１に所望する強度となるまで化学強化を施す際、その処理を低温かつ短時間で行うことができる。
【００７７】
・  また、化学強化処理では圧縮応力層を、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上の厚みで形成し、ガラス基板１１の各面、特には端面の表面圧縮応力値を４．９ＭＰａ以上としている。このため、ガラス基板１１の破損の主な要因となる外周縁部又は内周縁部に存在するクラックに対し、同クラックの成長を十分に抑制可能な表面圧縮応力値を維持することができ、情報記録媒体として要求される必要十分な強度を保持することができる。
【００７８】
・  また、化学強化処理では圧縮応力層を６０μｍ以下の厚みで形成するとともに、表面圧縮応力値を１９６．１ＭＰａ以下としている。このため、化学強化処理後の研磨処理で必要以上に処理時間を要することが抑制されており、研磨処理中等に素基板が反る等の不具合の発生を抑制することができる。
【００７９】
・  また、研磨処理後において、主表面１３の表面圧縮応力値は１．０ＭＰａ以上に保持されている。このため、ガラス基板１１の強度に与える影響を最小限に留めることができる。
【００８０】
・  また、研磨処理後において、各主表面１３の表面圧縮応力値はそれぞれ２５ＭＰａ以下とされていることから、ガラス基板１１の反りを確実に抑制し、平坦度の高いガラス基板を得ることができる。
【００８１】
・  また、エッチング処理でエッチング量は、１μｍ以上、２０μｍ以下とされている。このため、クラックの形状が十分に修正されなかったり、クラック同士が連続したり、エッチングによって主表面が荒れたり等の不具合の発生を防止することができる。
【００８２】
・  また、エッチング処理では、処理液としてフッ化水素酸を含有する酸性水溶液を使用している。このフッ化水素酸を含有する酸性水溶液は、ガラス組成に対するエッチング能が高いものであるため、エッチング処理を短時間で確実に行うことができる。
【００８３】
・  また、エッチング処理を施す前には、処理液として界面活性剤を含有するアルカリ性水溶液を使用した前処理が施されている。この前処理では主表面等に付着した付着物が除去されるため、このような付着物によってエッチングが不均一となることを防止することができる。
【実施例】
【００８４】
以下、前記実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
（ガラス基板の作製）
円盤加工工程、端部加工工程を経て、素基板を作製した。その後、同素基板に対し、順番にアルカリ洗浄処理、エッチング処理及び化学強化処理を施した。
【００８５】
アルカリ洗浄処理では、実施例１〜２８、比較例１〜４のそれぞれについてアルカリ洗剤（横浜油脂製のＬＧＬ）を用い、超音波を印加しながら室温で約２分間、アルカリ洗剤に浸漬して洗浄した。アルカリ洗浄処理の後は、純水によるリンス処理を施した。なお、実施例２９については、アルカリ洗剤処理を施さなかった。
【００８６】
エッチング処理では、実施例１〜２０、比較例１〜３のそれぞれについて、エッチング量がおよそ５μｍになるように、４０〜５０℃に加温した１質量％のフッ酸水溶液中で１０分間エッチング処理した。実施例２１、２２、２５〜２９のそれぞれについては、エッチング量が異なるように、処理時間を変えてエッチング処理を施した。なお、比較例４は、エッチング処理を施さなかった。
【００８７】
実施例２３については、エッチング処理液として、１質量％のフッ酸水溶液中に、緩衝作用を持つフッ化アンモニウムを０．０５質量％添加したバッファードフッ酸水溶液を用いて、エッチング量がおよそ５μｍになるように、４０〜５０℃に加温した状態で約８分間エッチング処理した。
【００８８】
実施例２４についてはエッチング処理液として、１質量％の水酸化カリウム水溶液を用いて、エッチング量がおよそ５μｍになるように、５０〜６０℃に加温した状態で約２５０分間エッチング処理した。
【００８９】
化学強化処理及び研磨処理では、実施例１〜２０、比較例３，４のそれぞれについて圧縮応力層の厚みと圧縮応力値が様々な値となるように化学強化塩の組成や処理温度、さらに処理時間を変えて化学強化処理を施した後、主表面に圧縮応力層の一部が残留するように主表面に研磨処理を施した。比較例２については、主表面の圧縮応力層の全部を除去するように、主表面に研磨処理を施した。なお、比較例１については、化学強化処理を施さずに主表面への研磨処理を施した（以下、化学強化処理を施さないガラス基板を未強化基板と記載する）。
【００９０】
実施例２１〜２９のそれぞれについては、実施例３と同様の化学強化処理と研磨処理を施した。比較例４は、実施例１４と同様の化学強化処理と研磨処理を施した。
なお、得られたガラス基板は、外径、内径、厚みが、６５×２０×０．６３５ｍｍであった。また、実施例２０を除いてガラス基板は、全てアルミノシリケートガラス（表２ではＡＳと略記した）製であり、実施例２０のみソーダライムガラス（表２ではＳＬと略記した）製のものとした。化学強化処理条件、研磨処理工程での片面あたりの研磨量を、表２に示した。
【００９１】
【表２】
2005174500.tif 000004
実施例１〜２０、比較例１〜４のそれぞれについて、端部における圧縮応力層の厚み、端部における表面圧縮応力値、主表面における表面圧縮応力値を測定し、表３に示した。なお、端部とは、主表面を除いた部分であり、具体的には外周縁部及び内周縁部の端面やチャンファーがそれに当たる。また、表面圧縮応力値、圧縮応力層の厚みは、平行ニコル方式で測定した。圧縮応力層厚みは圧縮応力曲線で基板最表面から応力値ゼロの点（応力が圧縮応力から引張応力に変わる点）までの距離とした。
【００９２】
実施例１〜２０、比較例１〜４のそれぞれについて、曲げ強度試験での最低破壊強度、ヒートショックテストでの、クラック発生頻度及び平坦度を測定した。各テストにおける最低破壊強度、クラック発生頻度は、２５〜１００枚の基板のデータを元に算出した。平坦度は、２５枚の基板の平均値として算出した。なお、曲げ強度試験は、リングオンリング方式で行い、テストした２５〜１００枚の母集団中で最も低い荷重で破壊した基板について破壊に要した荷重から、基板端部から主表面の端縁（エッジ）までの範囲に掛かる応力を算出し、最低破壊強度とした。なお、比較例４は最低破壊強度のみを測定した。
【００９３】
クラック発生頻度は、ヒートショックテストで測定した。このヒートショックテストは、温度差３７０℃の熱衝撃をガラス基板の外周部に与える試験方法である。具体的には、金属製ホルダーに入れた複数のガラス基板を所定温度〔＝室温＋３７０℃〕に加熱した後、室温に保持した金属製ホルダーを上からゆっくり被せて外周部に接触させ、外周端部からクラックが生じたガラス基板の枚数をカウントした。そのクラックの生じた枚数と母数からクラック発生頻度を求めた。以上の結果を、表３に示した。
【００９４】
なお、スパッタ法によって情報記録媒体に成膜する際、媒体の特性を向上させるため、ガラス基板は高温に加熱される。成膜後に、この加熱されたガラス基板を常温の金属製ホルダーに戻すと、ガラス基板には温度差による熱衝撃が加わる。上記ヒートショックテストは、これを模擬的に再現したものである。
【００９５】
【表３】
2005174500.tif 000005
（最低破壊強度）
表３の結果より、実施例における曲げ強度試験の最低破壊強度について、最低が実施例１８の１４０ＭＰａであり、最高が実施例７の３３３ＭＰａであった。この１４０ＭＰａという値は、高速回転時に破損を起こさないために、情報記録媒体として要求される最低強度である。
【００９６】
これに対し、比較例１は未強化基板の主表面を１０μｍ研磨したものであり、比較例２は化学強化工程で厚み１５μｍの圧縮応力層を形成した後、研磨処理で各主表面を２５μｍ削り取り、主表面の表面圧縮応力値を０ＭＰａとしたものである。いずれの例でも、主表面に圧縮応力層は形成されていない。
【００９７】
曲げ強度試験の最低破壊強度は、比較例１で１０５ＭＰａであり、比較例２で１１８ＭＰａであった。いずれの値も、情報記録媒体として要求される最低破壊強度である１４０ＭＰａ未満であった。
【００９８】
（ヒートショックテスト）
ヒートショックテストでのクラック発生頻度は、最大でも５％である。ヒートショックテストにおけるクラック発生頻度が５％以下であれば、この熱衝撃によっても、ガラス基板に割れを生じないとされる。
【００９９】
一方、比較例におけるクラック発生頻度は、比較例１が１０％で、比較例２が７％であった。これらの発生頻度は、熱衝撃によってガラス基板に割れを生じないとされる５％を超えていた。
【０１００】
（平坦度）
さらに、平坦度については、実施例の全てにおいて、４．５μｍの範囲内であり、大きな反り等が発生しておらず、平坦度の高いガラス基板であった。
【０１０１】
一方、比較例では、比較例１と２では、主表面に圧縮応力層が存在しないので、平坦度は良好であった。比較例３は、圧縮層厚みが６０μｍを超えており、平坦度は５．０μｍと、要求される平坦度を満足していなかった。
【０１０２】
以上のように、主表面に圧縮応力層が形成されていないガラス基板は、情報記録媒体として要求される強度及び耐熱衝撃性を満たしていなかった。主表面に圧縮応力層を有しないガラス基板で十分な強度が得られない理由は、以下のように推定される。まず、化学強化処理を施していないガラス基板は、端部に圧縮応力層が形成されていないため、十分な強度が得られないと考えられる。次に、主表面の圧縮応力層を完全に除去したガラス基板は、曲げ強度試験における端部と主表面の境界部に応力が集中し、端部に強化層が存在したとしても、端部と主表面の境界近傍の主表面部から破壊が起こりやすくなると考えられる。
【０１０３】
（ガラス組成についての考察）
実施例２０と実施例２において、ガラス組成の影響を比較すると、実施例２０のソーダライムガラスでは、圧縮応力層厚み１５μｍを得るために、処理温度：４００℃、処理時間：６時間を要する。これに対し、実施例２のアルミノシリケートガラスでは、処理温度：３１０℃、処理時間：１時間で、同様の圧縮応力層が形成可能であることが分かる。このように、アルミノシリケートガラスは、化学強化しやすく、比較的低温、短時間で所望の圧縮応力層を得ることができる。このため、経済的であり、本発明により好ましく適用できる。
【０１０４】
（端部圧縮応力層厚み、端部表面圧縮応力についての考察）
実施例１〜２０の結果から、圧縮応力層厚みと曲げ強度試験の最低破壊強度について述べる。圧縮応力層厚みが少なくとも３μｍ以上であると、曲げ強度試験の最低破壊強度が１４０ＭＰａを超えることが示された。さらに、圧縮応力層厚みが少なくとも５μｍ以上であると、最低破壊強度が１９０ＭＰａを超えることが示された。さらにまた、圧縮応力層厚みが少なくとも１０μｍ以上であると、最低破壊強度が３００ＭＰａを超えることがことが示された。これらはいずれも、情報記録媒体として要求される強度を満たしている。なお、搬送工程等で生じる取り扱いダメージを考慮すると、最低破壊強度が１９０ＭＰａ以上であることが好ましい。換言すれば、端部の圧縮応力層の厚みを５μｍ以上とすることが好ましい。
【０１０５】
また、図５に、端部圧縮応力層厚みと曲げ強度試験の最低破壊強度の関係を示した。圧縮応力層厚みが１０μｍを超えると、最低破壊強度が約３００〜３５０ＭＰａに収束している。このように、圧縮応力層厚みが１０μｍを超えると、高い強度で安定するので、さらに好ましい。
【０１０６】
実施例１８、１９と実施例１〜１７の比較から、端部表面圧縮応力値について述べる。端部の表面圧縮応力が９．８ＭＰａ（１ｋｇ／ｍｍ2）以上であると、最低破壊強度が１９０ＭＰａ以上となるので、より好ましい。また、端部表面圧縮応力が９．８ＭＰａ（１ｋｇ／ｍｍ2）以上、１９６ＭＰａ（２０ｋｇ／ｍｍ2）以下であると、ヒートショックテストにおけるクラック発生頻度が０％となり、より好ましい。
【０１０７】
（平坦度についての考察）
研磨処理後における、ガラス基板の平坦度と主表面の圧縮応力値の関係を、図６に示した。なお、図４では、ガラス基板の平坦度と主表面の圧縮層厚みについて示したが、図６では、平坦度と圧縮応力値の関係を示している。
【０１０８】
図６から、研磨前の圧縮応力値が９．８〜４９ＭＰａである場合、研磨後の表面圧縮応力値と平坦度に所定の関係が存在していることが見出される。研磨前の圧縮応力値が９．８ＭＰａ未満、または４９ＭＰａを超える場合には、特定の関係は見出せない。
【０１０９】
一般にガラス基板の反りを考えると、ガラス基板の表裏面における応力差によって反りが発生するものと考えられる。上述したように、本発明によるガラス基板は、主表面の圧縮応力層が僅かな厚みしか有していないため、表裏面のそれぞれで正確な表面圧縮応力値を求めることは困難である。
【０１１０】
ここで、研磨後の圧縮応力値と平坦度には、図６に示されたように、研磨後の圧縮応力値が小さくなると、平坦度が向上するという関係が見出される。この関係から、研磨後の圧縮応力値が小さいと、研磨後の平坦度が良好であるということが導き出される。
【０１１１】
以下に、研磨後の圧縮応力値と平坦度の関係について述べる。
研磨前の圧縮応力値が９．８ＭＰａ（１．０ｋｇ／ｍｍ2）以上４９ＭＰａ（５．０ｋｇ／ｍｍ2）以下で、かつ研磨後の圧縮応力値が１９．６ＭＰａ（２．０ｋｇ／ｍｍ2）以下のとき、平坦度は４μｍ以下となり、より好ましい。また、研磨後の圧縮応力値が１４．７ＭＰａ（１．５ｋｇ／ｍｍ2）以下のとき、平坦度は２．５μｍ以下となり、より好ましい。さらに、研磨後の圧縮応力値が９．８ＭＰａ（１．０ｋｇ／ｍｍ2）以下のとき、平坦度は２．０μｍ以下となり、より好ましい。
【０１１２】
ガラス基板における、研磨処理後の平坦度と、端部の圧縮応力層厚みの関係を図７に示した。圧縮応力層厚みが５０μｍ以下でかつ主表面圧縮応力が１９．６ＭＰａ（２．０ｋｇ／ｍｍ2）のとき、又は圧縮応力層厚みが４０μｍ以下のとき、平坦度は４μｍ以下となり、より好ましい。圧縮応力層厚みが４５μｍ以下でかつ主表面の表面圧縮応力値が１４．７ＭＰａ（１．５ｋｇ／ｍｍ2）以下のとき、又は圧縮応力層厚みが４０μｍ以下でかつ主表面の表面圧縮応力値が１９．６ＭＰａ（２．０ｋｇ／ｍｍ2）以下のとき、平坦度は３μｍ以下となり、より好ましい。圧縮応力層厚みが３０μｍ以下でかつ主表面の表面圧縮応力値が１４．７ＭＰａ（１．５ｋｇ／ｍｍ2）以下のとき、平坦度は２μｍ以下となり、さらに好ましい。
【０１１３】
化学強化処理前のエッチング条件を変えた実施例３、２１、２２、２５〜２８について、端部強度の耐久性を調べた。なお、比較例４では、エッチング処理を行っていない。この端部強度の耐久性を調べるために、チャックダメージテスト後のサンプルについて曲げ強度試験を行い、最低破壊強度を評価した。チャックダメージテストは、ガラス基板の取り扱い時に受けるダメージを想定した内周端部の耐久テストである。例えば、洗浄、搬送する際に内周端部をチャックすることを想定して、ガラス基板の内周端部をチャックする機構を持ったスクラブ機を用いて、ガラス基板の内周チャック操作を２０回行った。この結果を表４に示した。
【０１１４】
【表４】
2005174500.tif 000006
エッチング量が１μｍ以上、２０μｍ以下であると（実施例３、２２、２５、２６）、チャックダメージテスト後でも、最低破壊強度が１９０Ｍｐａより大きく、かつエッチング後の平坦度が２μｍ未満になり、より好ましい。
【０１１５】
エッチング量が１μｍ未満である実施例２１では、チャックダメージテスト後の最低破壊強度が１９０Ｍｐａより小さくなっている。これは、端部に存在するクラックの先端形状の鈍化が不十分なためと推定される。
【０１１６】
エッチング量が２０μｍを超える実施例２７と２８では、エッチング後の平坦度が２μｍ以上になる。これは、過剰なエッチングによって基板主表面に残存する応力歪みのバランスが表裏面で崩れ、反りが生じたためと推定される。
【０１１７】
また、過剰にエッチングすると、かえって強度の低下に繋がる。例えば、３０μｍを超えると、チャックダメージテスト後の最低破壊強度が２００ＭＰａ未満になることが分かる。この結果から、強度の面からも過剰にエッチングし過ぎないことが好ましい。過剰なエッチングで、チャックダメージテスト後の最低破壊強度が減少する理由は、過剰なエッチングでクラック幅が拡大し、隣のクラックと連続するためと考えられる。隣のクラックと重なると、その重なった稜線部が鋭角（突起状）となるため、そこに応力が集中し新たなクラックを発生しやすくなる。
【０１１８】
また、経済性からもエッチング量は２０μｍ以下が好ましい。２０μｍを超えると、エッチング液の寿命が短くなる、あるいは連続生産する際にエッチングレート低下のために処理時間が長くなる等の不具合が生じる。
【０１１９】
実施例３、２３、及び２４の比較から、エッチングはＫＯＨでも可能であるが、２５０分と長時間を要する。短時間でエッチングするためには、ＨＦを含む酸性水溶液で処理することが、より好ましい。なお、エッチング処理を行わなかった比較例４では、化学強化処理で圧縮応力層を６０μｍ形成したにもかかわらず、最低破壊強度が１４０ＭＰａ未満であり、要求される強度を満たしていなかった。
【０１２０】
実施例２９と３を比較して、エッチング処理前におけるアルカリ洗剤処理の有無と、エッチング処理後の平坦度の関係を評価した。この結果を表５に示した。
【０１２１】
【表５】
2005174500.tif 000007
エッチング処理前にアルカリ洗剤処理を施さない実施例２９では、エッチング処理後の平坦度が２μｍを超えており、その後の化学強化工程、研磨工程を経た後の平坦度は３μｍを超えていた。平坦度が悪化した理由は、以下のように考えられる。すなわち、端部加工工程を経た基板表面には、研削液、有機物等の汚れが基板表面に付着している。ＨＦを含む酸性水溶液でエッチング処理する際に、汚れがマスキング効果を発揮して、不均一なエッチングが進行する。そのため、エッチング後の平坦度が悪化してしまい、化学強化後に研磨を施しても、平坦度が３μｍを超したものと考えられる。
【０１２２】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  ガラス基板１１の外周縁部及び内周縁部は、実施形態の形状に限らず、例えば断面半円弧状等のラウンドエッジ形状としてもよい。
【０１２３】
・  外周縁部及び内周縁部のうち少なくとも一方において、チャンファー１６を省略して、ガラス基板１１を構成してもよい。
・  主表面１３にテクスチャーを設けることなく、ガラス基板１１を構成してもよい。
【０１２４】
・  テクスチャーは、必ずしも同心円状に形成される必要はなく、均一な高さであれば、例えばガラス基板の周方向へ断続的に延びる尾根状、ドット状等としてもよい。
・  円盤加工工程、端部加工工程、エッチング工程、化学強化処理工程及び研磨工程のうち、少なくともいずれか１つの工程後、必要に応じて素基板を洗浄するための洗浄工程を設けてもよい。この洗浄工程で使用する洗浄液としては、酸性水溶液、アルカリ性水溶液の他、中性水溶液として、水、純水、イソプロピルアルコール等のアルコール等を使用してもよい。この他にも、洗浄液として、無機塩の水溶液を電気分解することにより得られた電解水またはガスが溶解されたガス溶解水等の機能水を使用してもよい。この無機塩としては、塩化ナトリウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。また、電解水には、電気分解時に陽極側及び陰極側で得られる水のいずれを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】実施形態のガラス基板を示す一部を拡大した断面図。
【図２】実施形態のガラス基板を示す平面図。
【図３】（ａ）はガラス基板を示す断面図、（ｂ）はガラス基板を反らせた状態を示す断面図。
【図４】研磨後の主表面圧縮応力値と平坦度の関係を示すグラフ。
【図５】端部圧縮応力層の厚みと最低破壊強度の関係を示すグラフ。
【図６】研磨後の主表面圧縮応力値と平坦度の関係を示すグラフ。
【図７】研磨前の主表面圧縮応力層の厚みとと平坦度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１２６】
１１...情報記録媒体用ガラス基板、１３...主表面。
【図１】
2005174500.tif 000008
【図２】
2005174500.tif 000009
【図３】
2005174500.tif 000010
【図４】
2005174500.tif 000011
【図５】
2005174500.tif 000012
【図６】
2005174500.tif 000013
【図７】
2005174500.tif 000014