(57)【要約】【課題】  軟磁性下地層がめっき形成されたガラス基板にアニール処理を施した場合においても、ガラス基板の破壊強度の低下を防ぐこと。【解決手段】  ガラス基板１の端面を所定のＲ面加工条件に基づいてＲ面加工するようにしたので、その後の軟磁性下地層５をめっき形成し、アニール処理を施した構成においても、ガラス基板１の表面に平行な方向および表面に垂直な方向に対する破壊強度の低下を防ぐこと。【選択図】  図１
2005322364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心穴を有するディスク状のガラス基体上に少なくとも下地層が形成された垂直磁気記録媒体用ディスク基板であって、
前記ガラス基体の少なくとも内周端面は、所定のＲ面加工条件でＲ面加工が施され、
前記下地層は、厚さ１μｍ以上の軟磁性下地層からなり、
前記所定のＲ面加工条件は、
前記軟磁性下地層の厚さをｔｍ（μｍ）、前記Ｒ面加工の半径をＲ０（ｍｍ）としたとき、前記ガラス基体のＲ面加工が施された端面が、
ｔｍ／３＊（０.０００１５Ｒ０２−０.０９３Ｒ０＋２０）≦１７
の条件を満たす形状を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
【請求項２】
前記所定のＲ面加工条件は、
前記ガラス基体の厚さをｔｓ（ｍｍ）としたとき、前記Ｒ面加工の半径が、
Ｒ０≦ｔｓ／２  
の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
【請求項３】
前記軟磁性下地層は、少なくとも０．５wt％以上でかつ６wt％以下のＰを含むＮｉ−Ｐ系合金からなることを特徴とする請求項１又は２記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
【請求項４】
前記Ｒ面加工は、前記ガラス基体の内外周端面に施されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
【請求項５】
前記Ｒ面加工は、前記ガラス基体の主表面および端部側面に接するように加工され、角部が無いことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
【請求項６】
前記ガラス基体と前記軟磁性下地層との間に、密着層、触媒層が順次形成されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の前記軟磁性下地層上に、少なくとも非磁性シード層、磁気記録層、保護層が順次形成されたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法であって、
中心穴を有するディスク状のガラス基体の少なくとも内周端面に、所定のＲ面加工条件でＲ面加工を施す工程と、
前記Ｒ面加工が施された端面を有する前記ガラス基体上に、無電界めっき法により、厚さ１μｍ以上の軟磁性下地層をめっき形成する工程と、
前記軟磁性下地層がめっき形成されたガラス基体に、熱処理を施す工程と
を具え、
前記Ｒ面加工条件は、
前記軟磁性下地層のめっき厚さをｔｍ（μｍ）、前記Ｒ面加工の半径をＲ０（ｍｍ）としたとき、前記ガラス基体のＲ面加工が施された端面が、
ｔｍ／３＊（０.０００１５Ｒ０２−０.０９３Ｒ０＋２０）≦１７
の条件を満たす形状を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項９】
前記Ｒ面加工条件は、
前記ガラス基体の厚さをｔｓ（ｍｍ）としたとき、前記Ｒ面加工の半径が、
Ｒ０≦ｔｓ／２  
の条件を満たすことを特徴とする請求項８記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１０】
前記軟磁性下地層は、少なくとも０．５wt％以上でかつ６wt％以下のＰを含むＮｉ−Ｐ系合金からなることを特徴とする請求項８又は９記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｒ面加工は、前記ガラス基体の内外周端面に施すことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１２】
前記Ｒ面加工は、前記ガラス基体の主表面および端部側面に接するように加工され、角部が無いことを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１３】
前記熱処理は、
２００℃以上かつ３００℃以下の温度で、３０分以上の熱処理であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１４】
前記熱処理の後に、前記軟磁性下地層の表面を、遊離砥粒を用いたポリッシングにより平滑化する工程を具えたことを特徴とする請求項８ないし１３のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ガラス基体と前記軟磁性下地層との間に、密着層、触媒層を順次形成する工程
をさらに具えたことを特徴とする請求項８ないし１４のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【請求項１６】
請求項８ないし１５のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法により製造された垂直磁気記録媒体用ディスク基板の前記軟磁性下地層上に、少なくとも非磁性シード層、磁気記録層、保護層を順次形成する工程
を具えたことを特徴とする垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ドーナツ状のガラス基板の端面にＲ面加工を施し、無電界めっき法により軟磁性下地層を成膜した後、アニール処理により膜中歪みを緩和することが可能な、垂直磁気記録媒体用ディスク基板、該基板を用いた垂直磁気記録媒体、および、それらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ガラス基板の破壊強度に関する技術について説明する。
【０００３】
磁気ディスク記憶装置等に使用される磁気ディスク用の基板としては、従来、主としてアルミニウム合金基板が使用されてきたが、高密度記録化の要請に伴い、アルミニウム合金基板に比較して素材そのものが硬く、かつ平坦性、平滑性に優れたガラス基板が使用され始めている。
【０００４】
しかし、脆性材料であるガラスからなる磁気ディスク用ガラス基板は、取扱い時または使用時に破損する場合があり、問題の１つとされている。
【０００５】
ドーナツ状の磁気ディスク用ガラス基板の機械的強度を支配する因子の１つは、磁気ディスク使用中に最大引張応力が発生するガラス基板内周端面に存在するマイクロクラックである。
【０００６】
しかし、磁気ディスク用ガラス基板においては、内周端面および外周端面（以下、これらを合せて内外周端面という。）の面粗さは、きわめて高い平坦度および平滑度が要求される主表面（内外周端面を除く面）と比べて、粗いのが一般的である。
【０００７】
その理由は、内外周端面は、そもそもガラス板から円形に切り出し中央部を穿孔した切断面であること、磁気記録に関与しないこと、および曲面であり仕上げ加工コストがきわめて高くなるため仕上げ加工を充分に行いえないこと、等である。
【０００８】
内外周端面の傷の深さを低減し機械的強度をより大きくするために、＃５００メッシュよりも細かい砥粒による内外周端面の仕上げ加工も行われているが、それでも内外周端面にかなり深いクラックが残存している。内外周端面の仕上げをより向上させるためには、すなわち粗さをより低減するためには、段階的に粒度の細かい砥粒を用いた多段階加工が必要となる。
【０００９】
しかし、この多段階加工には、さらに大幅に生産性およびコストを著しく悪化させる問題がある。
【００１０】
特許文献１等に記載されているように、従来磁気ディスク用ガラス基板の機械的強度をより大きくするためには、内外周端面の仕上げを向上させるよりも、イオン交換法と呼ばれる化学強化法を用いるのが一般的である。前記イオン交換法とは、ガラス基板を、Ｋを含む溶融塩、例えば溶融硝酸カリウム塩に浸漬し、ガラス基板表面のＮａイオンと溶融硝酸カリウム塩のＫイオンとをイオン交換してガラス基板表面に圧縮層を形成し、ガラス基板の強度を高める方法である。
【００１１】
しかし、化学強化法による強度向上の効果があるのは、所定割合のＮａまたはＬｉを含有するガラスからなるガラス基板に対する場合だけである。
【００１２】
こうした化学強化法によりガラス基板表面に導入される表面圧縮応力層の深さおよび圧縮応力値の大きさは溶融塩の温度および浸漬時間等の条件によってある程度変化し、溶融塩の温度を高め、浸漬時間を長くすることにより、より高強度化を図れる。
【００１３】
さらに、磁気ディスク用ガラス基板は、ガラス基板の剛性が高くその板厚を薄くできる点でも優れている。しかしガラス基板の板厚が薄い場合、化学強化法によって形成された表面圧縮応力層の深さが過度に大きくなると、ガラス基板の板厚方向の中心部に大きな引張応力が発生し、かえって強度の低下を招くおそれがある。
【００１４】
また、化学強化法ではガラスを４５０℃以上の溶融塩中に浸漬するため、ガラス基板表面が溶融塩によって汚染され、この溶融塩を除去するために化学強化実施後に研磨を行わなければならなかった。加えて、４５０℃以上という高温のためにガラス基板の平坦度が悪化するおそれがあった。
【００１５】
一方、一般のガラス製品の表面処理方法としてフッ酸エッチング処理が広く知られているが、磁気ディスク用ガラス基板に対しては、従来、フッ酸エッチング処理は好ましくないとされている。その理由は、過度のエッチング処理はガラス基板の表面に高い突起を形成するからである。すなわち、磁気ディスク記憶装置では、高速回転する磁気ディスク面から１０〜５０ｎｍ離れた高さを磁気ヘッドが飛行するため、過度エッチングにより生じた高い突起は、ヘッドクラッシュを引き起こし、磁気ディスクの記録面全体の破壊をもたらすからである。
【００１６】
以上のような問題を解決するガラス基板として、特許文献２には、内周側面、または内周側面および内周に沿った表面部に厚さ０．２〜５０μｍの酸化物の連続膜または酸化物を主成分とする連続膜が形成されている情報記録ディスク用ガラス基板が開示されている。
【００１７】
上述した、酸化物の連続膜または酸化物を主成分とする連続膜は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、およびＺｒのうちの少なくとも１種を含むことが好ましい、とされている。また、円形加工されたガラスディスクをフッ酸またはバッファードフッ酸によってエッチングしたり、硫酸、硝酸等でリーチングした後に前記連続膜を設けることは、傷自体の除去の点でいっそう有効である、と記載されている。
【００１８】
また、特許文献３には、端面を研磨するのみでなく、面取り部と主表面、面取り部と側面に０．２〜１０ｍｍの曲面を付け、角部の欠けなどによる不良の発生を防ぐ提案がされている。ところが、面取り部と主表面間に曲面を加工すると、ヘッド浮上／データ領域を狭くしてしまうという短所が有る。
【００１９】
【特許文献１】特開平１０−１９８９４２号公報
【特許文献２】特開平２−３０１０１７号公報
【特許文献３】特開平１０−１５４３２１号公報
【特許文献４】特公昭５８−９１号公報
【特許文献５】特開２０００−１６３７４３号公報
【特許文献６】特開平１−２８５０２２号公報
【特許文献７】特開平９−１０２１２２号公報
【特許文献８】特表２００３−５０６８１４号公報
【特許文献９】特開平５−１３８４号公報
【特許文献１０】特開平７−６６０３４号公報
【特許文献１１】特願２００３−４２１６０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
次に、垂直磁気記録媒体における軟磁性下地層に関する技術の問題について説明する。
【００２１】
特許文献４に示されるように、特に、情報を記録する役割を担う磁気記録層の下側に、磁気ヘッドから発生する磁束を通しやすく、かつ飽和磁束密度Ｂ8の高い軟磁性下地層（又は、軟磁性裏打ち層）と呼ばれる軟磁性膜を付与した二層垂直磁気記録媒体は、磁気ヘッドの発生磁界強度とその磁界勾配を増加させ、記録分解能を向上させるとともに媒体からの漏洩磁束も増加させうることから、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体として好適であることが知られている。
【００２２】
この軟磁性下地層としては、スパッタリング法により形成した２００ｎｍから５００ｎｍ程度の膜厚を有するＮｉ−Ｆｅ合金膜やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金膜、あるいはＣｏを主体とするアモルファス合金膜等が一般的に用いられているが、スパッタリング法によってこれらの比較的厚い膜を形成することは、生産コストや大量生産性の観点から好ましくない。
【００２３】
このような問題を解決するために、無電界めっき法により形成された軟磁性膜を、軟磁性下地層として用いることが提案されている。例えば、Ｃｏ−Ｂ膜（特許文献９参照）やＮｉ−Ｆｅ−Ｐ膜（特許文献１０参照）が提案されており、いずれも軟磁性下地層としての使用可能性が示唆されている。
【００２４】
ガラス基板に対しても、下地層を無電界めっき法で成膜する方法が提案されている。例えば、特許文献５では、ガラスをシランカップリング処理しＰｄなどの触媒を用いてＮｉＰをめっきすることにより十分な密着力の下地層を得ている。
【００２５】
また、ガラス基板表面への密着層がＮｉキレート剤またはＮｉセッケン剤を焼成して得たＮｉ金属膜であり、この表面に触媒層としてＰｄコロイドを結合させた後、無電界Ｎｉ−Ｐめっきを行い、続いてアニール処理を施すことで、十分な膜厚のめっき膜が得られる例も報告されている（特許文献１１参照）。
【００２６】
しかし、ガラス基板に軟磁性下地層をめっき形成し、歪み抜きのためにアニール処理を施すと、ガラス基板の破壊強度が低下するという問題がある。
【００２７】
そこで、本発明の目的は、ガラス基板の端面を所定の加工条件に基づいてＲ面加工することにより、その後、軟磁性下地層をめっき形成し、アニール処理を施した場合においても、ガラス基板の破壊強度の低下を防ぐことが可能な、垂直磁気記録媒体用ディスク基板、該基板を用いた垂直磁気記録媒体、および、それらの製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、中心穴を有するディスク状のガラス基体上に少なくとも下地層が形成された垂直磁気記録媒体用ディスク基板であって、前記ガラス基体の少なくとも内周端面は、所定のＲ面加工条件でＲ面加工が施され、前記下地層は、厚さ１μｍ以上の軟磁性下地層からなり、前記所定のＲ面加工条件は、前記軟磁性下地層の厚さをｔｍ（μｍ）、前記Ｒ面加工の半径をＲ０（ｍｍ）としたとき、前記ガラス基体のＲ面加工が施された端面が、ｔｍ／３＊（０.０００１５Ｒ０２−０.０９３Ｒ０＋２０）≦１７の条件を満たす形状を有することによって、垂直磁気記録媒体用ディスク基板を構成する。
【００２９】
前記所定のＲ面加工条件は、前記ガラス基体の厚さをｔｓ（ｍｍ）としたとき、前記Ｒ面加工の半径が、Ｒ０≦ｔｓ／２の条件を満たしてもよい。
【００３０】
前記軟磁性下地層は、少なくとも０．５wt％以上でかつ６wt％以下のＰを含むＮｉ−Ｐ系合金から構成してもよい。
【００３１】
前記Ｒ面加工は、前記ガラス基体の内外周端面に施してもよい。
【００３２】
前記Ｒ面加工は、前記ガラス基体の主表面および端部側面に接するように加工され、角部が無いようにしてもよい。
【００３３】
前記ガラス基体と前記軟磁性下地層との間に、密着層、触媒層を順次形成してもよい。
【００３４】
本発明は、上記記載の垂直磁気記録媒体用ディスク基板の前記軟磁性下地層上に、少なくとも非磁性シード層、磁気記録層、保護層が順次形成することによって、垂直磁気記録媒体を構成する。
【００３５】
本発明は、垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法であって、中心穴を有するディスク状のガラス基体の少なくとも内周端面に、所定のＲ面加工条件でＲ面加工を施す工程と、前記Ｒ面加工が施された端面を有する前記ガラス基体上に、無電界めっき法により、厚さ１μｍ以上の軟磁性下地層をめっき形成する工程と、前記軟磁性下地層がめっき形成されたガラス基体に、熱処理を施す工程とを具え、前記Ｒ面加工条件は、前記軟磁性下地層のめつき厚さをｔｍ（μｍ）、前記Ｒ面加工の半径をＲ０（ｍｍ）としたとき、前記ガラス基体のＲ面加工が施された端面が、ｔｍ／３＊（０.０００１５Ｒ０２−０.０９３Ｒ０＋２０）≦１７の条件を満たす形状を有することによって、垂直磁気記録媒体用ディスク基板の製造方法を提供する。
【００３６】
前記熱処理は、２００℃以上かつ３００℃以下の温度で、３０分以上の熱処理としてもよい。
【００３７】
前記熱処理の後に、前記軟磁性下地層の表面を、遊離砥粒を用いたポリッシングにより平滑化してもよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、ガラス基板の端面を所定のＲ面加工条件に基づいてＲ面加工するようにしたので、その後、軟磁性下地層をめっき形成し、アニール処理を施した場合においても、ガラス基板の表面に平行な方向および表面に垂直な方向に対する破壊強度の低下を防ぐことが可能となり、これにより、基板強度を十分に確保でき、かつ、量産性に優れた垂直磁気記録媒体用ディスク基板を作製できる。
【００３９】
また、本発明によれば、上記所定のＲ面加工条件として、さらにＲ面加工の半径Ｒｏを、ガラス基体の厚さｔｓの１／２以下に設定するようにしたので、Ｒ面加工後に、Ｒ部と、主表面又は端部側面との間に角が残らなくなり、基板強度および表面硬度を十分に確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００４１】
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図１１に基づいて説明する。
（基板構成）
図１は、本発明に係る垂直磁気記録媒体用ディスク基板としての、軟磁性下地層がめっき形成されているガラス基板１の構成例を示す。
【００４２】
ガラス基板１は、中心穴を有するディスク状のガラス基体２と、膜厚が１０〜５０ｎｍのＮｉ密着層３と、膜厚が１〜１０ｎｍのＰｄ触媒層４と、下地層としての軟磁性下地層５とからなる。
【００４３】
この軟磁性下地層５は、少なくとも、０．５wt％以上でかつ６wt％以下のＰを含むＮｉ−Ｐ系合金からなり、以下ここではＮｉ−Ｐめっき層５と呼ぶ。このＮｉ−Ｐめっき層５は、膜厚が１μｍ以上として形成される。
【００４４】
このガラス基板１のガラス基体２には、図２に示すように、端面２ａにＲ面加工が施されている。このＲ面加工条件としては、
Ｎｉ−Ｐめっき層５のめっき厚さをｔｍ（μｍ）、Ｒ面加工の半径をＲ０（ｍｍ）としたとき、ガラス基体２のＲ面加工が施された端面は、
ｔｍ／３＊（０.０００１５Ｒ０２−０.０９３Ｒ０＋２０）≦１７    …（１）
の関係を満たす形状を有している。
【００４５】
また、ガラス基体２の厚さをｔｓ（ｍｍ）としたとき、Ｒ面加工の半径は、
Ｒ０≦ｔｓ／２            …（２）
の関係を満たす。
【００４６】
Ｒ面加工は、ガラス基体２の内外周端面、又は、内周端面に施される。Ｒ面加工は、ガラス基体２の主表面および端部側面に接するように加工され、角部が無いような形状となっている。
【００４７】
また、このガラス基板１のＮｉ−Ｐめっき層５上に、非磁性シード層、磁気記録層、保護層を順次積層することにより、垂直磁気記録媒体として構成することができる。
【００４８】
なお、本例では、Ｎｉ密着層３、Ｐｄ触媒層４を設けたが、これらは任意の構成材料であり、ガラス基体２上にＮｉ−Ｐめっき層５を直接形成してもよい。
【００４９】
（Ｒ面加工とする理由）
以下、上記（１）式、（２）式のＲ面加工条件に設定した理由について説明する。
【００５０】
従来、Ｃ面加工したガラス基板に０．５wt％以上６wt％以下のＰを含むＮｉ−Ｐ系合金からなる軟磁性下地層をめっきし、歪み抜きのために２５０℃で３０分以上アニール処理すると、破壊強度が低下するため問題の１つとされていた。
【００５１】
このような破壊強度の低下は、ガラス素材の強化処理の有無に関わらず見られる。例えば、図３は、ガラス基体をシランカップリング処理し、パラジウム触媒を用いてＮｉＰをめっき／アニールしたガラス基板の抗折強度の変化の例（実測）である。
【００５２】
１０はめっき前の元基板で化学強化を行った場合の例、１１はその元基板で未強化の例である。１２はめっき／アニール処理をした基板で化学強化を行った場合の例、１３はそのめっき／アニール処理をした基板で未強化の例である。
【００５３】
これらグラフから、基材であるガラスの強化処理の有無に関わらず、めっき／アニール後のガラス基板は、元基板の1／２〜１／３に抗折強度が低下してしまうことがわかる。
【００５４】
そこで、このようにめっき／アニール後の破壊強度が低下するメカニズムを解明するため、２．５″ガラス基板の熱応力解析（有限要素法）を行った。
【００５５】
図４は、２．５″ガラス基板の熱応力解析に用いた物性値２０〜２２を示す。なお、１００℃のときの内部応力が０になると仮定して、昇温／降温時の熱応力を解析した。
【００５６】
ガラス基板に発生する熱応力は、昇温時に引張、降温時に圧縮の傾向が見られ、端面の角部に集中する傾向が見られる。
【００５７】
また、膜厚が厚いほど、アニール温度が高くなる程、発生する応力が大きくなる。
【００５８】
図５は、２００℃に昇温した時に発生するＣ面加工したガラス基板１００の主応力分布を説明する図である。
【００５９】
図５（ａ）はＣ面加工したガラス基板１００の斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すガラス基板１００の内周端面部分の断面の拡大図である。
【００６０】
３０は、ガラス基板１００の主表面である。３１は、ガラス基板１００の端部側面である。
【００６１】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）のガラス基板１００の主応力分布の大きさを棒グラフ３２で表したものである。３２ａは熱応力が最も大きい値、３２ｂは熱応力が最も小さな値である。この場合、図５（ｂ）に示す内周端面の主表面３０側の角部には、熱応力が最も大きい値３２ａが加わる。
【００６２】
図６は、温度に対するガラス基板１００の最大主応力の関係を示す。
【００６３】
４０〜４２は、ガラス基板１００の膜厚が１〜３μｍのときの最大主応力の温度変化を示す。Ｆｎは、ガラス基板１００の破壊強度を示し、ここではＦｎ＝１５である。
【００６４】
図５から、アニール時にガラスに発生する引張応力は、昇温時の角部で最も大きくなる。
【００６５】
以上の図３〜図６から、めっき／アニールガラス基板にみられる破壊強度の低下は、アニール時に端面２ａの角部に加わる引張応力により、端面２ａに残存するマイクロクラックが成長、または新たに発生し、そのクラックが室温に冷却後も消滅せず残るためであることがわかった。
【００６６】
ここで、熱応力（最大主応力）と、破壊強度との関係について説明しておく。
「最大主応力Ｓ１」とは、ガラス基板に働く力の最大値のことをいう。
「破壊強度Ｆｎ」とは、ガラス基板に荷重を加えて破壊したときの荷重のことをいう。
【００６７】
図７は、本例におけるガラス基板１（図５ではガラス基板１００）の基板強度の評価方法の１例を示す。
【００６８】
この強度の評価は、図７のような円管（上下ポンチ）５０でガラス基板１を押す円環杭折強度という方法で行う。
【００６９】
破壊強度Ｆｎと最大主応力Ｓ１とは、
Ｆｎ＜Ｃ１＊Ｓ１＋Ｃ２（Ｃ１、Ｃ２は、基板材料によって決まる値）
になった場所で、クラックが進行して破壊する。
【００７０】
図８は、引張応力３５に対するクラック３６の伸展を示す。
【００７１】
本例の場合、アニール時に、ガラス基板１の表面の微小領域で熱応力が破壊強度を上回ると、その微小領域で図８に示すようなクラック３６が入るおそれがあるが、基板全体が破壊するまでには至らない。しかし、このクラックがダメージとして残り、結果として、杭折強度が低下してしまう場合がある。このような破壊強度はガラス材料によって異なるため、ここではあくまでも１例として示した。
【００７２】
図９は、アニール時に、ガラス基板１に働く引張応力のイメージを示す。
【００７３】
図９（ａ）に示すように、線膨張係数が、Ｎｉ−Ｐめっき層５＞ガラス基体２であるため、温度を上げると、ガラス基体２には引張応力３７が加わる。
【００７４】
このような線膨張係数の差により、アニール中においては、図９（ｂ）に示すように端面２ａに加わる引張応力３８は、図５にも示したように１桁値が大きくなる。
【００７５】
最大主応力Ｆｎは、アニール中にガラス基板１の表面に発生する応力の最大値として定義できる。この応力をめっき材料とガラスとの熱膨張係数の差によって発生したものを対象とした場合、最大主応力Ｆｎすなわち応力が最大になる箇所は、端面２ａのエッジ部に相当することになる。
【００７６】
（Ｒ面加工の条件）
以上の検討結果から、ガラス基体２上にＮｉ−Ｐめっき層５が形成されたガラス基板１の強度は、めっき膜厚と端面２ａのＲ面加工の半径とで決まることが分かった。
【００７７】
図１０は、ガラス基板１のＲ面加工の半径が１５０μｍのときのめっき膜厚と、アニール時にガラス基板１に発生する最大熱応力との関係を示す。６０はＲ面加工時のグラフ、６１はＣ面加工時のグラフである。
【００７８】
図１１は、めっき膜厚がｔｍ＝３μｍのときの、Ｒ面加工の半径と、アニール時にガラス基板１に発生する最大熱応力との関係を示す。６２は、Ｒ面加工時のグラフである。
【００７９】
この結果から、めっき膜厚ｔｍ（単位μｍ）とガラス基板１に発生する最大応力Ｓｍ（単位ＭＰａ）とは線形の関係にあり、また、端面２ａのＲ面加工の半径Ｒｏ（単位μｍ）と、ガラス基板１に発生する最大応力Ｓｍとは２次の関係にあり、（３）式、（４）式で表すことができる。
Ｓｍ（ｔｍ＝３，Ｒ０）＝０．０００１５Ｒ０２−０．０９３Ｒ０＋２０    …（３）
ｔｍとＳｍとは比例の関係を有するので、
Ｓｍ（ｔｍ，Ｒ０）＝ｔｍ／３＊（０．０００１５Ｒ０２−０．０９３Ｒ０＋２０）
…（４）
【００８０】
また、これまでの実験による経験から、Ｃ面加工の場合は、めっき厚２μｍ以下、すなわち最大応力１７ＭＰａ以上でなければならないことが分かっている。
【００８１】
Ｓｍ≦１７ＭＰａを（４）式に代入すると、（１）式が導かれる。
【００８２】
従って、めっき膜厚ｔｍと、端面２ａのＲ面形状の半径Ｒｏとが（１）式の関係を満たすようにすれば、十分な強度を有した基板を得ることができる。
【００８３】
また、Ｒ面加工後に、端面２ａのＲ部と、主表面３０又は端部側面３１との間に、角が残らないためには、半径Ｒｏが板厚ｔｓの１／２以下でなければならず、すなわち（２）式の関係を満たさなければならない。
【００８４】
以上より、Ｒ面加工の条件として、（１）式、（２）式の関係が得られる。
【００８５】
［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図１２〜図１８について説明する。なお、前述した第１の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【００８６】
（製造方法）
本例は、垂直磁気記録媒体用ディスク基板として第１の例で示した図１のガラス基板１の製造方法を示す例である。
【００８７】
図１２は、ガラス基板１の製造方法の概要を説明するフローチャートである。
【００８８】
ステップＳ１では、図１３に示したガラス基体２の端面２ａに、所定のＲ面加工条件でＲ面加工を施す。この所定のＲ面加工条件とは、前述した第１の例で説明した（１）式、（２）式のことをいう。
【００８９】
ステップＳ２では、Ｒ面加工が施された端面２ａを有するガラス基体２上に、無電界めっき法により、少なくとも下地層をめっき形成する。この下地層は、少なくとも０．５wt％以上でかつ６wt％以下のＰを含むＮｉ−Ｐ系合金からなる厚さ１μｍ以上の軟磁性下地層５からなる。
【００９０】
ステップＳ３では、軟磁性下地層５がめっき形成されたガラス基体２に、熱処理を施す。
【００９１】
以下、製造方法を詳細に説明する。
（１）Ｒ面加工（ステップＳ１）
図１３は、ガラス基体２の端面２ａでのＲ面形状を示す。
【００９２】
ガラス基体２の端面に、上記（１）式、（２）式で示すＲ面加工条件に従って、Ｒ面加工を施す。
【００９３】
この図１３は、Ｒ面の半径が板厚の１／４程度のときの状態であり、Ｒ面が端部側面３１とデータ面である主表面３０とに接させることにより、端面の角を無くして、応力集中を低減することができる。
【００９４】
図１４は、ガラス基体２の外周端面を加工する例を示す。
【００９５】
基板内周保持回転装置６００の内周チャック１０１にドーナツ状（中心穴を有するディスク状）に切り抜かれたガラス基体２を保持させた状態で、モータ１０２を回転させる。このとき、ガラス基体２の外周端面２ａに砥石１１１のＲ面１１０を荷重Ｆで押し付けて加工する。この加工条件は、（１）式、（２）式のＲ面加工条件を満たしている。
【００９６】
図１５は、ガラス基体２の内周端面を加工する例を示す。
【００９７】
回転機構付き外周チャック１２０を用いてドーナツ状に切り抜かれたガラス基体２を挟持した状態で、外周チャック１２０をモータにより回転させる。このとき、ガラス基体２の内周端面２ａに砥石１１１のＲ面１１０を荷重Ｆで押し付けて加工する。この場合にも、加工条件は、（１）式、（２）式のＲ面加工条件を満たしている。
【００９８】
応力を分散できるという観点では、Ｒ面加工の半径が大きい方が望ましいが、Ｒ面加工した領域は読み書きヘッドが浮上することができないためデータ領域が狭くなり、記録容量が小さくなってしまう。Ｒ面加工は、ハードディスクドライブの設計上許せる範囲で、最も大きい値を選択するのが望ましい。
【００９９】
（２）めっき（ステップＳ２）／アニール（ステップＳ３）
端面２ａをＲ面加工したガラス基体２上に、Ｎｉ−Ｐめっき層５を成膜する工程について説明する。
【０１００】
図１６は、めっき方法の１例として、Ｎｉキレート法を示す。
【０１０１】
ガラス基板１のガラス基体２の表面を脱脂し（ステップＳ１１）、有機系皮膜やパーティクル類を除去清浄化する（ステップＳ１２）。
【０１０２】
その後、ガラス基体２の表面の活性化処理として希酸水溶液中浸漬にて、ガラス基体２の表面に存在する不活性な酸化膜を剥離除去すると同時に、ガラス基体２の表面官能基を反応性に富むシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）に変成させ、ガラス基体２の表面を活性化させる（ステップＳ１３）。
【０１０３】
このようにして表面が反応性に富むシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）に覆われたガラス基体２の表面に、ガラス基体２とＮｉ−Ｐめっき層５との間の密着層材料となるＮｉキレート剤（一般式１）を、ガラス基体２の表面に適量塗布形成する（ステップＳ１４）。
【０１０４】
引き続き、不活性ガス雰囲気下で適正な温度にて焼成させる過程にて、Ｎｉキレート剤またはＮｉセッケン剤が熱変成し、有機成分は分解揮発され、金属分であるＮｉはガラス基板表面に予め調整生成されているシラノール基と置換反応し、脱水素化されＮｉシラノキシド（Ｓｉ−ＯＮｉ）が形成されてなるＮｉ金属膜を得て、Ｎｉ密着層３を形成する（ステップＳ１５）。
【０１０５】
引き続き、Ｎｉ金属膜の活性化処理として、このＮｉ金属膜の最表面数ｎｍのみに存在するＮｉ酸化膜を酸処理にて剥離除去する（ステップＳ１６）。
【０１０６】
そして、Ｎｉ−Ｐめっき析出の触媒層となるＰｄ触媒化処理を適正に施し、Ｐｄ触媒層４を形成する（ステップＳ１７）。
【０１０７】
その後、無電界Ｎｉ−Ｐめっきを行い、Ｎｉ−Ｐめっき層５を形成する（ステップＳ１８）。
【０１０８】
そのＮｉ−Ｐめっき層５が形成されたガラス基板１に対して、加熱処理（アニール）を施す（ステップＳ２０）。
【０１０９】
このアニールの条件は、２００℃以上かつ３００℃以下の温度で、３０分以上の加熱を行うものとする。これにより、前述した図１に示したような磁気ディスク用のガラス基板１を作製することができる。
【０１１０】
（３）ポリッシュ
ガラス基体２の表面に成膜されたＮｉ−Ｐめっき層５（軟磁性下地層）を研磨する工程について説明する。
【０１１１】
Ｎｉ−Ｐめっき層５の表面をアルミナ、又はコロイダルシリカを懸濁させたスラリと発泡ウレタン製研摩パッドを用いてポリッシュする。
【０１１２】
そして、表面粗さＲａが０．３ｎｍ、微小表面うねりＷａが０．２ｎｍに仕上げた後、精密洗浄して、垂直磁気記録用のガラス基板１として仕上げる。
【０１１３】
（比較例）
次に、Ｒ面加工の比較例について説明する。
【０１１４】
図１８は、本発明を適用した図２のＲ面加工を施したガラス基板１の熱応力（最大主応力Ｓ１）と、図１７の従来のＣ面加工を施した基板１００の熱応力（最大主応力Ｓ１）とを比較したものである。
【０１１５】
ここで、Ｃ面取り寸法は０．１５ｍｍとし、Ｒ面加工の半径も０．１５ｍｍとし、等しくデータ領域を確保できる条件とした。
【０１１６】
１２０はＲ面加工を施したガラス基板１、１２１はＣ面加工を施した基板１００のそれぞれの最大主応力Ｓ１の変化を示す。温度が上昇するに連れて最大主応力Ｓ１の差が顕著になり、特に２００〜３００℃の範囲ではその差が２倍程度に広がる。
【０１１７】
この図１８の解析結果から、Ｒ面加工を施したガラス基板１は、Ｃ面加工を施したガラス基板１００に比べて、最大応力を半分以下に抑えることができることが示された。
【０１１８】
このようにして作製された垂直磁気記録用のガラス基板１は、めっき後のアニール時において、マイクロクラックの進展を軽減し、また、新たに発生するのを防ぐことがでるため、従来のＣ面加工基板に比べて破壊強度の低下を抑えることができる。
【０１１９】
さらに、熱応力は端面２ａの角部に集中する傾向が有るため、Ｒ面加工を施す際にもできるだけ角を残さないよう加工することが望ましい。
【０１２０】
例えば、図２のガラス基板１において、領域Ａに示すように端面２ａのＲ面と主表面３０、領域Ｂに示すように端面２ａのＲ面と端部側面３１とが、それぞれ互いに接するようにするとよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、垂直磁気記録用ガラス基板の構成を示す断面図である。
【図２】垂直磁気記録用ガラス基板の端面形状を示す断面図である。
【図３】元基板およびめっき／アニール後の抗折強度を示す説明図である。
【図４】熱応力解析に用いた物性値を示す説明図である。
【図５】２００℃上昇時における垂直磁気記録用ガラス基板に加わる熱応力分布（１／４モデル）を示す説明図である。
【図６】温度に対するガラス基板の最大主応力の関係を示す説明図である。
【図７】ガラス基板１の基板強度の評価方法の１例を示す説明図である。
【図８】引張応力に対するクラックの伸展を示す説明図である。
【図９】アニール時に、ガラス基板に働く引張応力を示す説明図である。
【図１０】めっき膜厚とアニール時にガラス基板に発生する最大熱応力との関係を示す説明図である。
【図１１】Ｒ加工半径とアニール時のガラス基板に発生する最大熱応力との関係を示す説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態である、垂直磁気記録用ガラス基板の製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図１３】基板端面のＲ面形状を示す側面図である。
【図１４】ガラス基板の外周端面を加工する例を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１５】ガラス基板の内周端面を加工する例を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１６】Ｎｉキレート法によるめっき方法の１例を示すフローチャートである。
【図１７】従来のＣ面加工を施した基板の端面形状を示す断面図である。
【図１８】図２のＲ面加工を施したガラス基板の熱応力（最大主応力Ｓ１）と、従来のＣ面加工を施したガラス基板の熱応力（最大主応力Ｓ１）とを比較した説明図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ガラス基板（ディスク基板）
２  ガラス基体
２ａ  端面
３  Ｎｉ密着層
４  Ｐｄ触媒層
５  軟磁性下地層（Ｎｉ−Ｐめっき層）
３０  主表面
３１  端部側面
【図１】
2005322364.tif 000003
【図２】
2005322364.tif 000004
【図３】
2005322364.tif 000005
【図４】
2005322364.tif 000006
【図５】
2005322364.tif 000007
【図６】
2005322364.tif 000008
【図７】
2005322364.tif 000009
【図８】
2005322364.tif 000010
【図９】
2005322364.tif 000011
【図１０】
2005322364.tif 000012
【図１１】
2005322364.tif 000013
【図１２】
2005322364.tif 000014
【図１３】
2005322364.tif 000015
【図１４】
2005322364.tif 000016
【図１５】
2005322364.tif 000017
【図１６】
2005322364.tif 000018
【図１７】
2005322364.tif 000019
【図１８】
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