(57)【要約】【課題】板状ガラス素材からガラスディスクを切り出して磁気ディスク用ガラス基板を製造する場合の加工品質を高め、しかも歩留りを高めることができる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】複数枚の磁気ディスク用ガラス基板を切り出せるだけの大きさを有するガラスシート材を使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成した後、ガラスシート材に温度変化を与えて該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数枚のディスク状のガラス基板を切り出す磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。【選択図】図１
2012064294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状ガラスからディスク状のガラス基板を切り出す工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
複数枚の磁気ディスク用ガラス基板を切り出せるだけの大きさを有するガラスシート材を使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成した後、該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数枚のディスク状のガラス基板を切り出す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】
前記ガラスシート材の一方側の主表面に複数の前記切り筋を形成した後に、前記ガラスシート材に温度変化を与えることにより前記切り筋を前記ガラスシート材の他方側の主表面に向かって進行させることを特徴とする請求項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】
前記ガラスシート材を加熱または冷却することにより温度変化を与えることを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記ガラスシート材は、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
ＢａＯを０〜２％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、情報記録技術、特に磁気記録技術は、急速なＩＴ産業の発達に伴い飛躍的な技術革新が要請されている。ＨＤＤ等に搭載される磁気ディスクでは、高容量化の要請により400Gbit／inch２（１inchは25.4mm）以上の情報記録密度を実現できる技術が求められている。
ところで最近では、高記録密度化に適した磁気ディスク用基板として、ガラス基板が多く用いられている。ガラス基板は、従来のＡｌ等の金属の基板に比べて剛性が高いので、磁気ディスク装置の高速回転化に適し、また、平滑で平坦な表面が得られるので、磁気ヘッドの浮上量を低下させることが容易であり、記録信号のS/N比の向上と高記録密度化に好適である。
【０００３】
通常、磁気ディスク用のガラス基板は、所定の大きさに形成したガラスディスクの表面を研削及び研磨することにより製造される。ここで、所定の大きさのガラスディスクを形成する方法としては、例えばフロート法で板状に成形されたシート材をカッティングした板状ガラスからガラスディスクを切り出す方法がある。例えば下記特許文献１には、カッターを用いてガラス板に切り筋を形成し、ガラス板から分離して得られるディスク用ガラス基板について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２３８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法についてもう少し詳しく説明すると、図２に示すように、フロート法で板状に成形された１枚のガラスシート材１００（同図（ａ）参照）を縦横それぞれ複数の切断線１００Ａ，１００Ｂに沿って所定の大きさにカッティングする（同図（ｂ）参照）。カッティングされた多数枚の板状ガラス１、・・・は通常積層された状態で保管される（同図（ｃ）参照）。ガラスディスクの切り出し工程では、このように積層された板状ガラスが１枚ずつ取り出されて、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切り筋２，３を形成し（同図（ｄ）参照）、１枚の板状ガラス１から１枚のガラスディスク（ディスク状のガラス基板）１０を切り出していた（同図（ｅ）参照）。なおこの際、板状ガラス１のトップ面１Ａからボトム面１Ｂ側に向かって例えば略垂直に切り筋２，３を形成し（図３（ａ）、（ｂ）参照）、板状ガラス１を加熱することにより上記切り筋２，３を進行させてから（図３（ｃ）参照）、切り筋２で囲まれた内側の領域１０ａ、１０ｂを取り出し、さらに切り筋３で囲まれた領域１０ｂを押し出すことにより、中心部に円孔を備えたガラスディスク（ディスク状のガラス基板）１０を得ていた（図３（ｄ）参照）。
【０００６】
しかし、本発明者の検討によると、このような従来の方法によると、フロート法で板状に成形されたガラスシート材自体は、表面の平坦度に優れ、かつ粗さも良好であるため、後のラッピング（研削）および研磨工程の負荷が少なくて済むものの、ガラスシート材をカッティングして得られた板状ガラスが多数枚積層した状態で置かれるため、ガラス板間にカッティングの際の切屑等が挟まり、それが原因で、傷、クラック等が発生して、それらがサブストレート品質、そして生産歩留まりを悪化させる欠陥として表面や端面に残ってしまう問題があることが判明した。
【０００７】
最近のHDDにおける高記録密度化においては、磁気ヘッドの浮上量を狭小化する方向にあり、例えば磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ以下、近年ではさらに５ｎｍ以下とすることが要求されるようになってきている。このような低浮上量化に伴い、HDDに搭載される磁気ディスク上に存在する、クラック、傷、その他の欠陥は、より深刻な障害（例えばサーマルアスペリティ障害など）を起こしやすくなる傾向にある。
【０００８】
磁気ディスク用ガラス基板の製造においては、板状ガラスからガラスディスクを切り出した後に、所定の研削、研磨などの処理を行い、傷やクラック等を除去しているものの、それらを完全に除去することは困難である。従って、ガラスディスクを切り出した段階において、HDD故障の原因となり得る傷、クラック等は可能な限り低減しておく必要があるが、前述したように従来の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法では、ガラスシート材をカッティングして得られた多数枚の板状ガラスを積層しておく段階で、カッティング以降の後工程で取り去ることが困難な傷、クラック等の欠陥が生じやすく、とくにLUL方式のHDDに搭載される高品質の磁気ディスク用ガラス基板を高歩留りで安定した製造を行うには困難を伴っていた。
【０００９】
そこで本発明の目的とするところは、従来の傷、クラック等の欠陥の発生要因を排除し、高品質の磁気ディスク用ガラス基板を高歩留りで安定した製造を行うことができる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及びこの磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決するべく鋭意研究した結果、フロート法で板状に成形されたガラスシート材を従来のように予めカッティングしないで使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の切り筋を形成した後、該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数（多数）枚のディスク状のガラス基板を切り出すことにより、傷、クラック等の欠陥の発生を低減でき、高品質の磁気ディスク用ガラス基板を安定して製造でき、シート材からガラスディスクを切り出して磁気ディスク用ガラス基板を製造する場合の歩留りを高めることができることを見い出した。またさらに、このような方法は、従来よりも切り筋を進行させるための温度変化をかけやすい耐熱ガラス素材を使用する場合に特に好適であることも見い出した。
すなわち、本発明は次のような構成を有する。
【００１１】
（構成１）
板状ガラスからディスク状のガラス基板を切り出す工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、複数枚の磁気ディスク用ガラス基板を切り出せるだけの大きさを有するガラスシート材を使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成した後、該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数枚のディスク状のガラス基板を切り出す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である。
【００１２】
（構成２）
前記ガラスシート材の一方側の主表面に複数の前記切り筋を形成した後に、前記ガラスシート材に温度変化を与えることにより前記切り筋を前記ガラスシート材の他方側の主表面に向かって進行させることを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１３】
（構成３）
前記ガラスシート材を加熱または冷却することにより温度変化を与えることを特徴とする構成２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１４】
（構成４）
前記ガラスシート材は、モル％表示にて、
ＳｉＯ２を５０〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
ＢａＯを０〜２％、
Ｌｉ２Ｏを０〜３％、
ＺｎＯを０〜５％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、
モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスからなることを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１５】
（構成５）
構成１乃至４のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数枚の磁気ディスク用ガラス基板を切り出せるだけの大きさを有するガラスシート材を使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成した後、該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数枚のディスク状のガラス基板を切り出すことにより、傷、クラック等の欠陥の発生を低減でき、品質の高い良品の磁気ディスク用ガラス基板を安定して製造することができ、製造歩留りを高めることができる。また、ガラス素材として耐熱ガラス素材を使用する場合に、本発明による製造方法は特に好適である。
【００１７】
また、本発明の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板を用いて磁気ディスクを製造することにより、磁気ディスク用ガラス基板の加工品質が高いので、サーマルアスペリティ障害などを起こさない信頼性の高い磁気ディスクが得られ、また磁気ディスク用ガラス基板の製造歩留りが高いので、磁気ディスクの製造コストの低減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるガラスシート材からディスク状のガラス基板を切り出す工程を説明するための平面図ないしは斜視図である。
【図２】従来方法による板状ガラスからディスク状のガラス基板を切り出す工程を示す平面図ないしは斜視図である。
【図３】板状ガラスからディスク状のガラス基板を切り出す工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明によるガラスシート材からディスク状のガラス基板を切り出す工程を説明するための平面図ないしは斜視図である。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、ガラスシート材からディスク状のガラス基板を切り出す工程を有し、該切り出し工程において、複数枚の磁気ディスク用ガラス基板を切り出せるだけの大きさを有するガラスシート材を使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成した後、該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数枚のディスク状のガラス基板を切り出すことを特徴としている。
【００２０】
本発明における磁気ディスク用ガラス基板を製造するためのガラスシート材のガラスの種類としては、例えばアルミノシリケートガラスやソーダライムガラス等が挙げられる。アルミノシリケートガラスであれば化学強化ガラスとすることで高い剛性を得ることができるので好ましい。
このようなガラスとしては、たとえば、ＳｉＯ２：５８〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３質量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３質量％を主成分として含有するアルミノシリケートガラスからなることが好ましい。
【００２１】
更に、前記ガラスの組成を、ＳｉＯ２：６２〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜１５質量％、Ｌｉ２Ｏ：４〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１２質量％、ＺｒＯ２：５．５〜１５質量％を主成分として含有するとともに、Ｎａ２Ｏ／ＺｒＯ２の質量比が０．５〜２．０、Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２の質量比が０．４〜２．５であるアルミノシリケートガラスであることが好ましい。
また、ZrO２の未溶解物が原因で生じるガラス基板表面の突起を無くすためには、モル％表示で、SiO２を57〜74%、ZrO２を0〜2.8%、Al２O３を3〜15%、LiO２を7〜16%、Na２Oを4〜14%含有する化学強化用ガラス等を使用することが好ましい。
また、このようなガラスシート材の成形方法としてはフロート法、フュージョン法などが挙げられ、板状であれば成形方法は特に制限されないが、特に平坦で且つ平滑な面が得られ、研削・研磨工程の負荷が少なくて済むフロート法が好適といえる。
【００２２】
図１（ａ）は上記ガラスシート材１００の平面図である。例えばフロート法で板状に成形されたガラスシート材は、２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板を製造する場合、通常、５８０ｍｍ×１０７０ｍｍ以上の大きさを有するものであり、従来は、このガラスシート材を所望の寸法のディスクを切り出せる適当な大きさに予めカッティング（切断）して用いていた。カッティングされた板状ガラスは、切り出し工程に供されるまでは、多数枚が積層された状態で載置保管されていた。ガラスシート材のカッティング時に微小な切屑等が発生することは避けられず、この切屑等はカッティングされた板状ガラスの端面だけでなく主表面側にも回りこんで付着し、上記のように積層された板状ガラス間に挟まれ、そのことが傷、クラック等の欠陥が発生する要因となっていた。本発明では、このような傷、クラック等の欠陥の発生要因を排除するため、例えばフロート法で板状に成形されたガラスシート材１００をカッティングせずにそのままの大きさで使用する。
【００２３】
例えばフロート法で製造されるガラスシート材の場合、溶融金属の上で溶融ガラスが板状に成形されるため、製造段階で溶融金属（一般には溶融スズ）に接触した側の主表面（以下、「ボトム面」と称する。）と、該ボトム面に対向する側の主表面（以下、「トップ面」と称する。）との区別ができ、図１（ａ）に示すガラスシート材１００の場合、表側の主表面がトップ面１Ａで、裏側の主表面がボトム面１Ｂである（図３（ａ）も参照）。なお、上記ボトム面１Ｂ側には不可避的に１０〜５０μｍ厚程度の金属拡散層が形成されている。一方、上記トップ面１Ａ側には製造段階で溶融金属は直接接触しないが、雰囲気中に気化した金属が浸透して金属拡散層が形成される場合もある。ただし、トップ面１Ａ側に金属拡散層が形成されたとしても厚さはせいぜい数μｍ程度である。
【００２４】
本実施の形態においては、例えば上記ガラスシート材１００のトップ面１Ａに対して、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成する。本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、ガラスシート材１００のトップ面１Ａにガラスカッターで、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切り筋２，３を形成した。なおここで、切り出すガラスディスクの大きさに基づき、１枚のガラスシート材１００から切り出せるガラスディスクの枚数分だけの切り筋２，３を形成した。
【００２５】
この場合の外周側及び内周側の切り筋２，３はガラスシート材の主表面に対し垂直に切り筋を形成してから加熱してガラスディスクを切り出すことが好ましい。これにより、内径、外径の寸法の調整がしやすくなる。また、切り出されたガラスディスク１０の端面の側壁面として利用することができ、後工程で、側壁面の面取り、研磨加工は不要であり、面取面の面取り、研磨加工だけ行えばよいので、端面加工の負担が減るという利点もある。
【００２６】
また、このような切り筋を形成するのに用いるガラスカッターとしては例えばホイールカッターが好適であり、ダイヤモンドカッターも用いることができる。
【００２７】
次に、ガラスシート材１００のトップ面に形成した前記切り筋２，３をボトム面側に向かって進行させる。これにより、切り筋２で囲まれる内側の領域はガラスシート材１００から分離された状態となる。また、切り筋３で囲まれる内側部分は上記切り筋２で囲まれる領域から分離された状態となる。このようにガラスシート材１００のトップ面に形成した前記切り筋２，３をボトム面側に向かって進行させる手段としては、ガラスシート材１００に温度変化を与えることが好適である。例えばガラスシート材１００を加熱することにより熱膨張差を生じさせる方法が好ましく挙げられる。ガラスシート材１００を加熱することにより、ガラスシート材１００の板厚方向に熱膨張差が生じて、ガラスシート材１００が上方又は下方に凸形状となるように変形するので、この変形によってトップ面に形成した上記切り筋２，３がボトム面まで瞬間的に達する。
【００２８】
ガラスシート材１００を加熱する場合、オーブン等の加熱装置を用いてガラスシート材１００全体を加熱してもよいが、特にガラスシート材１００の片面側を加熱することが好適である。ガラスシート材１００の片面側を加熱することにより、切り筋の進行がより確実になされるからである。なおこの場合、ガラスシート材１００の片面側を全体的に加熱してもよいし、片面側を部分的に加熱するようにしてもよい。例えば、ガラスシート材１００の片面側を全体的に加熱する場合は、上記切り筋２，３を形成したトップ面側を加熱することが好ましい。
また、この加熱による方法に限らず、例えばガラスシート材１００をドライアイス等を用いて冷却（急冷）することにより熱収縮差を生じさせる方法を適用することも好適である。
【００２９】
こうして切り筋に沿って分離されたガラスシート材１００の、切り筋２で囲まれた内側の領域を取り出し、さらに切り筋３で囲まれた領域を押し出すことにより、中心部に円孔を備えたガラスディスク（ディスク状のガラス基板）１０が得られる（図１（ｃ）参照）。
【００３０】
以上のようにして形成されるガラスディスク１０の面取り加工、それに続く研磨加工は従来行われている方法を任意に適用することができる。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、複数枚の磁気ディスク用ガラス基板を切り出せるだけの大きさを有するガラスシート材を使用し、該ガラスシート材の一方側の主表面に対して、複数個の磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁をなす曲線を描く切り筋を形成した後、該切り筋を進行させ、１枚のガラスシート材から複数枚のディスク状のガラス基板を切り出すことにより、傷、クラック等の欠陥の発生を低減できるため、品質の高い良品の磁気ディスク用ガラス基板を安定して製造することができ、製造歩留りを高めることができる。
【００３２】
また、本実施の形態においては、例えば上記ガラスシート材１００のトップ面に対して、切り筋２，３を形成しているが、これに限らず、ガラスシート材１００のボトム面に対して、切り筋２，３を形成してもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、切り筋は、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁を描く閉曲線としたが、完全な閉曲線でなくてもよい。たとえば切り筋の始点と終点とが多少ずれた場合でも、この切り筋を進行させることによりディスク状のガラス基板を切り出すことは可能である。また、切り筋は、連続的な曲線でなくてもよく、たとえば磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の略周縁を破線状に描く切り筋を形成し、この切り筋を進行させることによりディスク状のガラス基板を切り出すことは可能である。
【００３４】
また、現在のＨＤＤにおいては、１平方インチ当り４００ギガビット程度の記録密度が実現できるまでに至っており、例えば２．５インチ型（直径６５ｍｍ）の磁気ディスクに２５０ギガバイト程度の情報を収納することが可能になっているが、更なる高記録密度化、例えば５００ギガバイト、１テラバイトを実現するための手段としてたとえば熱アシスト磁気記録方式が提案されている。この熱アシスト磁気記録方式に適用する磁気ディスクとしては、現状よりも高い耐熱性を要求される。従って、基板においても耐熱性の高いガラス素材を用いることが好適である。このような耐熱ガラス素材を使用する場合には、従来のガラス素材よりも切り筋を進行させるためのより大きな温度変化をかけやすいので、本発明は特に好適である。
【００３５】
上記の耐熱性ガラスとしては、例えば、モル％表示にて、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、ＢａＯを０〜２％、Ｌｉ２Ｏを０〜３％、ＺｎＯを０〜５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスを好ましく用いることができる。
【００３６】
磁気ディスクの高記録密度化を達成するためには、ガラス基板主表面の平滑性を向上させる必要がある。磁気ディスク用ガラス基板は、上述のようにガラスシート材１００から所定の大きさに切り出されたガラスディスク１０の主表面を研削及び研磨することにより製造される。通常、この研削工程は、ラッピング装置を用い、ガラスディスク１０の寸法精度及び形状精度を向上させるため、所定の粒度の砥粒を用いて行う。また、この研磨工程は、研磨装置を用い、好ましい一実施の形態としては、研削工程で残留した傷や歪みを除去するため、ポリシャとして硬質ポリシャを用い、ガラス基板表面を研磨する第１研磨工程と、該第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、更に平滑な鏡面に仕上げるため、硬質ポリシャに替えて軟質ポリシャでガラスディスク表面を研磨する第２研磨工程とを行う。
【００３７】
また、上記第１研磨工程終了後、第２研磨工程の前に、ガラス基板は、化学強化を施してもよい。ガラスの種類が特にアルミノシリケートガラスの場合、化学強化することによって、抗折強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌープ硬度にも優れる。化学強化の方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に限定されないが、実用上、低温型イオン交換法による化学強化が好ましい。
【００３８】
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の直径サイズについては特に限定はないが、本発明は、曲率の小さな円形の閉曲線を描く切り筋を形成して得られる２．５インチサイズ以下の小径の磁気ディスク用ガラス基板の製造においてより顕著な作用効果を奏する。
【００３９】
また、本発明は、以上の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法についても提供する。本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＣｒＰｔ系やＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることが好適である。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば，Ｃｒ系合金など立方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面に沿って配向させることができる。この場合、面内磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。また、例えば、ＲｕやＴｉを含む六方晶系下地層を用いることにより、例えば磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。
【００４０】
また、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
本発明によって得られるガラス基板を利用することにより、サーマルアスペリティ障害などを起こさない信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１−１）
以下の（１）切り出し工程、（２）ラッピング工程、（３）面取り工程、（４）主表面研磨工程（第１研磨工程）、（５）化学強化工程、（６）主表面研磨工程（第２研磨工程）、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００４２】
（１）切り出し工程
フロート法で製造した厚さ０．９５ｍｍのアルミノシリケートガラスからなるガラスシート材（大きさ５８０ｍｍ×１０７０ｍｍ）を使用し、その一方の主表面にカッターホイールを押し付けながら回転させ、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切り筋（回転中心からの距離は１０ｍｍ、３２．５ｍｍ）を形成した。この場合の切り筋は、外周側及び内周側の何れも板厚方向に対して垂直に形成した。上記の大きさのガラスシート材の１枚からは、２．５インチのガラス基板の１２０枚分を切り出すことができるので、その枚数分の上記切り筋を形成した。なお、このアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３質量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３質量％を含有する化学強化用ガラスを使用した。
【００４３】
次いで、上記切り筋を形成したガラスシート材の面を全体的にヒータで３００℃に加熱し、上記切り筋をガラスシート材の反対側の面に進行させ、さらに基板膨張により、外周側の切り筋より内側の領域を分離して切り出し、続いて内径（内周側の切り筋より内側の領域）についても同様の方法で切り出した。
以上のようにして、１枚の上記ガラスシート材から１２０枚分の２．５インチ用ガラスディスクを切り出した。
【００４４】
（２）ラッピング工程
次に、両面ラッピング装置により、粒度＃１０００のアルミナ砥粒を用いて、ガラスディスク表面をラッピングすることにより、平坦度が３μｍ、表面粗さをＲｍａｘで２μｍ程度、Ｒａで０．２μｍ程度とした。なお、平坦度は平坦度測定装置にて、Ｒｍａｘ，Ｒａは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にてそれぞれ測定した。上記ラッピング工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、水の各洗浄槽（超音波印加）に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
【００４５】
（３）面取り工程
端面は斜めに切り出されているため、面取面と側壁面を同時に回転砥石により加工し、引き続いて、ナイロン製、平均線径０．２ｍｍの研磨用ブラシを用いて、研磨取代３０μｍ以上研磨して、面取面と側壁面を鏡面化した。そして、上記面取り工程を終えたガラスディスクの表面を水洗浄した。
【００４６】
（４）主表面研磨工程（第１研磨工程）
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去するための第１研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより保持したガラスディスクを密着させ、このキャリアを太陽歯車と内歯歯車とに噛合させ、上記ガラスディスクを上下研磨定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラスディスクの研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラスディスクが研磨定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム（平均粒径１．３μｍ）を研磨剤として分散したＲＯ水とし、研磨時間を１５分とした。ここでＲＯ水とは、ＲＯ（逆浸透圧膜）処理された純水のことである。
上記第１研磨工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００４７】
（５）化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラスディスクに化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラスディスクを約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。
化学強化を終えたガラスディスクを硫酸、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００４８】
（６）主表面研磨工程（第２研磨工程）
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッドに替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラスディスク主表面の表面粗さをＲｍａｘで８ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨条件は、研磨液としてはコロイダルシリカ（平均粒径０．８μｍ）を分散したＲＯ水とし、研磨時間を５分とした。
上記第２研磨工程を終えたガラスディスクを、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００４９】
また、上記各工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒｍａｘ＝２．１３ｎｍ、Ｒａ＝０．２０ｎｍと超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は0.635ｍｍであった。
【００５０】
以上のようにして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を１０万枚製造した。欠陥検査の結果、得られた１０万枚のガラス基板のうち、クラック、傷、或いは欠け等の欠陥のある不良品は１０枚であり、製造歩留りは９９．９９％と高かった。また、良品の表面は清浄な鏡面状態であり、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となるような異物は存在しなかった。
【００５１】
次に、本実施例で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、磁気ディスクを得た。
上記ガラス基板上に、Ｃｒ合金からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、膜厚５ｎｍの水素化カーボンとした。潤滑層は、パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成し、膜厚は０．９ｎｍとした。
【００５２】
次に、得られた磁気ディスクを以下のようにして評価した。
得られた磁気ディスクについて、浮上量が５ｎｍである検査用ヘッドを用いて磁気ディスク上を浮上走行させるヘッドクラッシュ試験を実施した、その結果、本実施例の磁気ディスクでは、磁気ヘッドが異物等に接触することも無く、クラッシュ障害は発生しなかった。
【００５３】
（実施例１−２）
実施例１−１の（１）切り出し工程において、上記切り筋を形成したガラスシート材をドライアイスで冷却（急冷）することにより、上記切り筋をガラスシート材の反対側の面に進行させて、ガラスディスクを切り出したこと以外は、実施例１−１と同様にして切り出し工程を実施した。
以上の切り出し工程以外は、実施例１−１と同様にして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を１０万枚製造した。欠陥検査の結果、得られた１０万枚のガラス基板のうち、クラック、傷、或いは欠け等の欠陥のある不良品は１１枚であり、製造歩留りは９９．９８９％と高かった。また、良品の表面は清浄な鏡面状態であり、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となるような異物は存在しなかった。
【００５４】
（実施例２−１）
本実施例では、ガラスシート材の硝種として、モル％表示にて、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、ＢａＯを０〜２％、Ｌｉ２Ｏを０〜３％、ＺｎＯを０〜５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲である耐熱性ガラス（Ｔｇ：６５０℃以上）を使用した。
【００５５】
この耐熱性ガラスからなるガラスシート材に対して上記実施例１−１と同様の工程を施して磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
但し、切り出し工程においては、切り筋を形成したガラスシート材を４００℃で加熱することにより、上記切り筋をガラスシート材の反対側の面に進行させてガラスディスクを切り出した。
以上のようにして製造した本実施例の磁気ディスク用ガラス基板１０万枚のうち、欠陥検査の結果、クラック、傷等の欠陥のある不良品は７枚であり、製造歩留りは９９．９９３％と非常に高かった。また、良品の表面は清浄な鏡面状態であり、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となるような異物は存在しなかった。
【００５６】
次に、本実施例で得られた磁気ディスク用ガラス基板に実施例１−１と同様の成膜工程を施して、磁気ディスクを得た。得られた磁気ディスクに対して、実施例１−１と同様のヘッドクラッシュ試験を実施した結果、本実施例の磁気ディスクでは、磁気ヘッドが異物等に接触することも無く、クラッシュ障害は発生しなかった。
【００５７】
（実施例２−２）
実施例２−１の切り出し工程において、切り筋を形成したガラスシート材をドライアイスで冷却（急冷）することにより、上記切り筋をガラスシート材の反対側の面に進行させて、ガラスディスクを切り出したこと以外は、実施例２−１と同様にして切り出し工程を実施した。
以上の切り出し工程以外は、実施例２−１と同様にして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を１０万枚製造した。欠陥検査の結果、得られた１０万枚のガラス基板のうち、クラック、傷等の欠陥のある不良品は１１枚であり、製造歩留りは９９．９８９％と非常に高かった。また、良品の表面は清浄な鏡面状態であり、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となるような異物は存在しなかった。
【００５８】
（比較例）
フロート法で製造した厚さ０．９５ｍｍのアルミノシリケートガラスからなるガラスシート材を所定の大きさ（７０ ｍｍ×７０ｍｍ）の四角形に切断した板状ガラスを多数枚積層した状態で一定期間保管した。そして、このように積層した状態で保管された板状ガラスを順次１枚ずつ使用して、ガラス基板を製造した。なお、このアルミノシリケートガラスとしては、実施例１−１と同様の、ＳｉＯ２：５８〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３質量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３質量％を含有する化学強化用ガラスを使用した。
【００５９】
上記板状ガラスの一方の主表面にカッターホイールを押し付けながら回転させ、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描くそれぞれ円形の切り筋（回転中心からの距離は１０ｍｍ、３２．５ｍｍ）を形成した。この場合の切り筋は、外周側及び内周側の何れも板厚方向に対して垂直に形成した。
次いで、上記切り筋を形成した板状ガラスの外径切り捨て部をヒータで３００℃に加熱し、上記切り筋を板状ガラスの反対側の面に進行させ、さらに基板膨張により、外周側の切り筋より内側の領域を分離して切り出し、続いて内径（内周側の切り筋より内側の領域）についても同様の方法で切り出した。
【００６０】
以上のようにして、１枚の上記板状ガラスから１枚の２．５インチ用ガラスディスクを切り出した。
このようにして切り出したガラスディスクに対して、実施例１−１と同様に、ラッピング工程、面取り工程、主表面研磨工程（第１研磨工程）、化学強化工程、主表面研磨工程（第２研磨工程）、を施して、本比較例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００６１】
こうして比較例の製造工程で作製した１０万枚の磁気ディスク用ガラス基板のうち、欠陥検査の結果、クラック、傷、欠け等の欠陥のある不良品は５０００枚であり、製造歩留りは９５％と上記実施例よりもかなり低く、実施例と同様のヘッドクラッシュ試験においてもクラッシュ障害の発生率が高かった。
【符号の説明】
【００６２】
１  板状ガラス
２，３  切り筋
１０  ディスク状のガラス基板（ガラスディスク）
１００  ガラスシート材
１００Ａ，１００Ｂ  切断線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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