円盤状基板の製造方法
【課題】研磨機により円盤状基板の研磨を行う際に、一方の面が優先的に研磨される現象を抑制し、両面の研磨量の差をより小さくすることができる円盤状基板の製造方法を提供する。
【解決手段】表面に測定溝１０３，１０４が形成された測定基板１００をガラス基板の両面を同時に研磨する研磨機に配置し、研磨機に配置された測定基板１００の両面を同時に研磨し、研磨後の測定基板１００に残された測定溝１０３，１０４の深さを測定し、研磨機によるガラス基板の両面の研磨条件を調整することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【解決手段】表面に測定溝１０３，１０４が形成された測定基板１００をガラス基板の両面を同時に研磨する研磨機に配置し、研磨機に配置された測定基板１００の両面を同時に研磨し、研磨後の測定基板１００に残された測定溝１０３，１０４の深さを測定し、研磨機によるガラス基板の両面の研磨条件を調整することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気記録媒体用ガラス基板などの円盤状基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録メディアとしての需要の高まりを受け、磁気ディスク等の情報記録媒体の製造が活発化している。ここで磁気ディスク用の基板として用いられる円盤状基板としては、アルミ基板とガラス基板とが広く用いられている。このアルミ基板は加工性も高く安価である点に特長があり、一方のガラス基板は強度、表面の平滑性、平坦性に優れている点に特長がある。特に最近ではディスク基板の小型化と高密度化の要求が著しく高くなり、基板の表面の粗さが小さく高密度化を図ることが可能なガラス基板の注目度が高まっている。
【０００３】
特許文献１には、情報記録媒体用ガラス基板は、ガラス素板が形状加工により円盤状に形成された後、化学強化処理により化学強化され、次に洗浄処理により洗浄された後、ラップ研磨加工等が施され、そしてラップ研磨加工等では、ガラス素板の表側の主表面と、裏側の主表面とで同じ研磨量となるように一対の定盤を用いてガラス素板の表面を研磨する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が開示されている。
また特許文献２には、記録ディスクに用いられる主表面の微少うねりが０．６ｎｍ以下のガラス基板の製造方法であって、円板状の形状を有し、互いの厚さが異なり、かつその差が２μｍ以下である複数のガラス基板を準備するガラス基板準備工程と、複数のガラス基板を上下から一括して研磨パッドで挟圧し、片側の主表面に対する設定研磨量が９μｍ以上になるように複数のガラス基板を同時に研磨するガラス基板研磨工程と、を含むことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２４００６号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで研磨装置によりガラス基板等の円盤状基板の研磨を行う際には、通常円盤状基板は、その両面が研磨される。ところが、一方の面が優先的に研磨され、一方の面と他方の面との研磨量に差が生じることがあった。
本発明は、研磨装置により円盤状基板の研磨を行う際に、一方の面が優先的に研磨される現象を抑制し、両面の研磨量の差をより小さくすることができる円盤状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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の円盤状基板の製造方法は、表面に測定溝が形成された測定基板を、円盤状基板の両面を同時に研磨する研磨装置に配置し、研磨装置に配置された測定基板の両面を同時に研磨し、研磨後の測定基板に残された測定溝の深さを測定し、研磨装置による円盤状基板の両面の研磨条件を調整することを特徴とする。
【０００７】
ここで、円盤状基板は両面に圧縮応力層が形成され、研磨条件の調整は、圧縮応力層を取り除くように調整されることが好ましい。
また測定溝は、測定基板の両面に形成されていてもよく、この場合、研磨条件の調整は、測定溝の深さを測定することにより算出される測定基板の両面における研磨量の差を抑制するように調整されることが好ましい。
更に測定溝は測定基板の第１表面に形成されていてもよく、この場合、研磨装置の両面のうちの第１面を研磨する側に第１の測定基板の第１表面を対峙させて第１の測定基板を研磨装置に配置し、研磨装置の両面のうちの第１面とは反対側の第２面を研磨する側に第２の測定基板の第１表面を対峙させて第２の測定基板を研磨装置に配置することが好ましい。そして研磨条件の調整は、第１の測定基板の測定溝の深さおよび第２の測定基板の測定溝の深さを測定することにより算出される研磨装置の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を抑制するように調整されることが好ましい。
更に円盤状基板の研磨は、円盤状基板の粗研磨を行なう前段研磨工程と円盤状基板の精密研磨を行なう後段研磨工程により行い、前段研磨工程では、表面に測定溝が形成されない測定基板を用いて研磨条件の調整を行ない、後段研磨工程では、表面に測定溝が形成された測定基板を用いて研磨条件の調整を行なうことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、研磨装置により円盤状基板の研磨を行う際に、一方の面が優先的に研磨される現象を抑制し、両面の研磨量の差をより小さくすることができる円盤状基板の製造方法等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−１】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−２】（ｄ）〜（ｇ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−３】（ｈ）〜（ｊ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図２】研削機の構造を説明した図である。
【図３】保持具を更に詳しく説明した図である。
【図４】内周研磨工程において使用するブラシの一例を示した図である。
【図５】（ａ）は、研磨機の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板の第１の例について説明した斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した測定基板のＶｂ−Ｖｂ断面図である。
【図６】図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板を使用して研磨機の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
【図７】（ａ）は、研磨機の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板の第２の例について説明した斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した測定基板のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面図である。
【図８】図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板を使用して研磨機の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
【図９】ガラス基板の両面における研磨量の差を測定する他の例を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１−１（ａ）〜（ｃ）、図１−２（ｄ）〜（ｇ）、図１−３（ｈ）〜（ｊ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板の製造工程を示した図である。
【００１１】
（１次ラップ工程）
図１−１（ａ）は１次ラップ工程を示している。この工程でまず、研削機（研削装置、ラッピングマシン）４０により１回目の研削（ラッピング）を行い、円盤状基板の一例としてのガラス基板(ワーク)１０の表面１１を平滑に研削する。
ここで図２は、研削機４０の構造を説明した図である。
図２に示した研削機４０は、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研削を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。
ここで、下定盤２１ａの外周部には歯部４２が設けられ、下定盤２１ａの中央部には太陽歯車４４が設けられている。さらに下定盤２１ａには、研削が行われる際にガラス基板１０を位置決めする円盤状の保持具（キャリア）３０が設置されている。
保持具３０は、図２に示す研削機４０では、５個設置されている。保持具３０の外周部には歯部３２が備えられ、下定盤２１ａの歯部４２および太陽歯車４４の双方に噛合している。また下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂには、これらを回転させるための回転軸４６ａ，４６ｂがそれぞれ中心部に設置されている。
【００１２】
この１次ラップ工程においては、まず研削機４０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０の載置を行う。
図３は、保持具３０を更に詳しく説明した図である。図３に示した保持具３０には、上述の通り、外周部に歯部３２が備えられている。また、研削を行う際にガラス基板１０が内部に載置される円形形状の孔部３４が複数開けられている。この孔部３４の直径は、ガラス基板１０の直径よりわずかに大きく開けられる。このようにすることで、研削を行う際にガラス基板１０の外周端の一部に余分な応力がかかるのを抑制することができるため、ガラス基板１０の外周端が損傷しにくくなる。本実施の形態において、孔部３４の直径はガラス基板１０の直径より、例えば、約１ｍｍ大きくなっている。また孔部３４は、ほぼ等間隔で並んでおり、本実施の形態の場合、孔部３４は、例えば、３５個開けられている。
【００１３】
保持具３０の材料としては、例えば、アラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂を使用することができる。また保持具３０の厚さは、本工程において、研削を行う際に、上定盤２１ｂに接触し、研削を阻害しないために、本工程におけるガラス基板１０の仕上げ厚さより薄く作成されている。例えば、ガラス基板１０の仕上げ厚さが１ｍｍであるとすると、保持具３０の厚さは、それより０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ薄くなっている。
【００１４】
保持具３０の孔部３４にガラス基板１０を載置した後は、上定盤２１ｂをガラス基板１０に接触するまで移動させ、研削機４０を稼働させる。
この際の研削機４０の動作を図２を用いて説明する。研削機４０を稼働する際には、図の上方の回転軸４６ｂを一方向に回転させ、上定盤２１ｂを、同様な一方向に回転させる。また、図の下方の回転軸４６ａを、回転軸４６ｂの回転とは逆方向に回転させ、下定盤２１ａを回転軸４６ａと同様な方向に回転させる。これにより下定盤２１ａの歯部４２も回転軸４６ａと同様な方向に回転する。また中央部の太陽歯車４４も、回転軸４６ａと同様な方向に回転する。
このように上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、太陽歯車４４を回転させることにより、これらの歯車に噛み合う保持具３０は自転運動と、公転運動が組み合わされたいわゆる遊星運動を行う。同様に、保持具３０にはめ込まれたガラス基板１０も遊星運動を行う。このようにすることによりガラス基板１０の研削をより精度よく、また迅速に行うことができる。
【００１５】
本実施の形態において、研削は、研削剤を用いて行うことができる。研削剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナやダイヤモンドからなる研削剤をスラリー化して使用することができる。または、上定盤２１ｂや下定盤２１ａにこれらの研削剤が分散して含んだ砥石を使用してもよい。
【００１６】
（内外周研削工程）
図１−１（ｂ）は内外周研削工程を示している。この工程では、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面の荒削りである研削を行う。また本実施の形態では、内周面と外周面の研削を同時に行う。具体的には、ガラス基板１０の中心に設けられた開孔１２を内周砥石２２によって研削し、ガラス基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、内周砥石２２と外周砥石２３でガラス基板１０の内周面と外周面を挟み込んで同時加工する。これにより内径と外径の同心度を確保し易くすることができる。
本実施の形態において、内周砥石２２および外周砥石２３は、波状の表面を有している。そのため、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面を研削することができるだけでなく、開孔１２および外周１３における縁部の面取りを併せて行うことが可能となる。
【００１７】
（内周研磨工程）
図１−１（ｃ）は内周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の開孔１２の内周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０を積層し、図示しないホルダにセットする。そして、このホルダにセットされたガラス基板１０の開孔１２の中心にブラシ２４を挿入する。そして研磨液をガラス基板１０の開孔１２に流し込みながら、ブラシ２４を高速で回転させることで、ガラス基板１０の内周面を研磨する。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２４を使用しているので、ガラス基板１０の内周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った開孔１２の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００１８】
図４は、内周研磨工程において使用するブラシ２４の一例を示した図である。このブラシ２４は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部２４１と、このブラシ部２４１の両端部に連続して形成され、一端と他端とを形成する軸２４２とを備えている。ガラス基板１０の開孔１２として例えば０.８５インチ等の小径ディスクの内周面を研磨するような場合は、ブラシ２４の芯を細くする必要がある。その場合、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ（材質：例えば、軟鋼線材（ＳＷＲＭ)、硬鋼線材（ＳＷＲＨ)、ステンレス線材（ＳＵＳＷ)、黄銅線（ＢＳＷ)など、加工性、剛性などから適宜選定できる）の間に、ブラシの毛（材質：例えばナイロン（デュポン社の商品名））を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部２４１を形成している。このワイヤをねじってブラシ部２４１を形成することで、ブラシ部２４１に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されているガラス基板１０の開孔１２にて、研磨液を軸方向に流すことが可能となる。そのため研磨液の搬送を良好に行うことができる。
【００１９】
（２次ラップ工程）
図１−２（ｄ）は２次ラップ工程を示している。この工程では、図１−１（ａ）に示した１次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を再度研削を行うことにより更に平滑に研削する。
２次ラップ工程において、研削を行う装置としては、図１−１（ａ）に示した研削機４０を使用することができる。また研削の方法、条件等は、図１−１（ａ）で説明した場合と同様に行うことができる。なお本実施の形態において、１次ラップ工程および２次ラップ工程は、ガラス基板１０を研削する研削工程として把握することができる。
【００２０】
（外周研磨工程）
図１−２（ｅ）は外周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の外周１３の外周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０の開孔１２の部分に治具２５を通して積層させ、ガラス基板１０を治具２５にセットする。そして研磨液をガラス基板１０の外周１３の箇所に流し込みながら、ブラシ２６を積層したガラス基板１０に接触させ、高速で回転させる。これにより、ガラス基板１０の外周面を研磨することができる。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２６を使用しているので、ガラス基板１０の外周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った外周１３の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、内周研磨工程の場合と同様に、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００２１】
（強化層形成工程）
図１−２（ｆ）は強化層形成工程を示している。この工程では、ガラス基板１０の表面を強化するためにガラス基板１０の表面に強化層（圧縮応力層）を形成する。強化層は、ガラス基板１０表面のナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンを、それよりイオン半径の大きなカリウムイオン等のアルカリ金属イオンによってイオン置換することで、形成することができる。つまり、このようなイオン交換を行なうと、イオン半径の違いによって生じる歪みにより、ガラス基板１０の表面に圧縮応力が発生し、そのためガラス基板１０の表面が強化される。
本実施の形態では、このようなイオン交換を、加熱された強化処理液にガラス基板１０を浸漬することにより行なう。強化処理液としては、例えば、カリウムイオンを含む溶融塩やカリウムイオンとナトリウムイオンをふくむ溶融塩等を使用することができる。より具体的には、カリウムやナトリウムの硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩やこれらの混合溶融塩等を使用する。
【００２２】
なお本実施の形態で、強化する必要があるのは、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面である。他の表面である主表面等に強化層が存在すると、強化層を設けることにより生じる応力が、ガラス基板１０の両面間で均等にならず、ガラス基板１０に反りが生じることがある。そのため、ガラス基板１０の両面間で応力のバランスをとる観点から、後述する研磨工程においてガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面以外に形成された強化層を除去することが必要となる。
【００２３】
（１次ポリッシュ工程）
図１−２（ｇ）は１次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｄ）に示した２次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を、研磨機（研磨装置、ポリッシングマシン）５０を用いて研磨（ポリッシング）を行うことで研磨し、更に平滑度を上げていく。この研磨機５０は、上述した研削機４０とほぼ同様な構成を有する。即ち、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研磨を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。そして研磨機５０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０を載置し、上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、および太陽歯車４４を回転させ、ガラス基板１０の研磨を行なう。ただし、下記に示すように研磨に使用する材料等が一部異なる。
本実施の形態において、研磨を行うに際し、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒等を水に分散してスラリー化した研磨液を使用して行なうことができる。
【００２４】
（２次ポリッシュ工程）
図１−３（ｈ）は２次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｆ）に示した１次ポリッシュ工程において、研磨を行ったガラス基板１０の表面１１を、精密研磨を行うことで更に研磨し、表面１１の最終的な仕上げを行う。
本実施の形態において、この研磨を行うに際し、例えばスエード状の軟質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒若しくはコロイダルシリカ等を水等の分散媒に分散してスラリー化した研磨液を使用して行なうことができる。なお本実施の形態において、１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程は、研磨機５０を用いてガラス基板の研磨を行なう研磨工程として把握することができる。また上述したように、この２次ポリッシュ工程までに強化層形成工程で形成した強化層を除去する必要がある。
【００２５】
（最終洗浄・検査工程）
図１−３（ｉ）は最終洗浄・検査工程を示している。最終洗浄では、上述した一連の工程において、使用した研磨剤等の汚れの除去を行う。洗浄には超音波を併用した洗剤（薬品）による化学的洗浄などの方法を用いることができる。
また、検査工程においては、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板１０の表面の傷やひずみの有無等の検査が行われる。
【００２６】
（梱包工程）
図１−３（ｊ）は梱包工程を示している。梱包工程では、上記の検査工程において予め定められた品質基準に合格したガラス基板１０の梱包が行なわれ、ガラス基板１０の梱包体９０となる。そして梱包体９０は、磁気記録媒体（磁気ディスク）を製造する箇所まで輸送される。この梱包は、輸送の際にガラス基板１０への塵埃等の異物の付着や表面の状態変化を抑制するために行なわれる。
【００２７】
ここで研磨工程において、研磨機５０は、ガラス基板１０の両面を同時に研磨する。ところが、研磨を行なう際に、一方の面と他方の面との研磨量に差が生じることがある。即ち、一方の面が他方の面よりもより優先的に研磨が行なわれることにより、一方の面の取り代は大きいが、他方の面の取り代は小さくなる場合がある。
この現象は、強化層を設ける場合に特に問題となる。即ち、上述したとおり、研磨工程では、ガラス基板１０の反りを抑制する観点から強化層を除去する必要がある。しかしながら研磨を行なう際に、一方の面と他方の面との研磨量に差が生じると、他方の面に設けられた強化層が一部除去されず残存する場合が生じる。この場合、ガラス基板１０の一方の面と他方の面との間で応力のバランスが崩れ、ガラス基板１０に反りが生じやすくなる。
【００２８】
このようなガラス基板１０の一方の面と他方の面との研磨量に差が生じる現象は、研磨機５０の研磨条件の調整を行なうことで抑制することができる。そのため研磨機５０の研磨条件の調整を適切に行なうことが必要となる。また特に強化層を設ける場合は、研磨条件の調整は、強化層を取り除くように調整されることが好ましい。
【００２９】
本実施の形態では、上記の問題を解決するために下記の手法により研磨機５０の研磨条件の調整を行なう。
図５（ａ）は、研磨機５０の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板１００の第１の例について説明した斜視図である。また図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した測定基板１００のＶｂ−Ｖｂ断面図である。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００は、ガラス基板１０と同一の材料および同一の形状で形成されている。即ち、測定基板１００は、ガラス基板１０に使用するガラス材料と同一のガラス材料からなり、形状が円盤状である。そして中心部に開孔１２を有する。ただし、ガラス基板１０とは異なり、測定基板１００の両面には、測定溝１０３，１０４が形成されている。
測定基板１００は、ガラス基板１０に食刻（エッチング）を行ない、測定溝１０３，１０４を形成することで製造することができる。
【００３１】
ここで測定溝１０３は、測定基板１００の第１表面１０１に形成される。測定溝１０３の幅（Ｗ）は、断面形状が例えば、長方形状であり、幅（Ｗ）を２００μｍ、長さ（Ｌ）を１ｍｍ、深さ（Ｈ）を７μｍとすることができる。なお深さ（Ｈ）については、研磨量に応じて適宜変更することが好ましい。また測定溝１０３が形成される位置は、特に限定されることはないが、本実施の形態では、測定基板１００の開孔１２とガラス基板１００の最外周部である外周１３の中間箇所に形成する。
【００３２】
測定溝１０４は、測定基板１００の第１表面１０１とは反対側の第２表面１０２に形成される。測定溝１０４の幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、深さ（Ｈ）は、測定溝１０３と同様にして形成することができる。測定溝１０４が形成される位置は、測定基板１００の開孔１２と外周１３の中間箇所に形成するのは測定溝１０３と同様であるが、測定溝１０３とは、円周方向に沿ってずらして形成することが好ましい。同一の箇所に形成しない方が、後述する測定溝１０３，１０４の深さの測定の際に、測定がより容易となる。
【００３３】
図６は、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
以下、図５（ａ）〜（ｂ）および図６を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順の概略について説明を行なう。
【００３４】
まず表面に測定溝１０３，１０４が形成された測定基板１００を研磨機５０に配置する（ステップ１０１）。本実施の形態では、保持具３０（図３参照）の孔部３４（図３参照）に測定基板１００を配置する。またこの際に、測定基板１００を配置した箇所以外の残りの箇所には、ガラス基板１０を配置する。次に研磨機５０に配置された測定基板１００の両面を同時に研磨する（ステップ１０２）。そして研磨後の測定基板１００に残された測定溝１０３，１０４の深さを測定する（ステップ１０３）。測定溝１０３，１０４の深さは、例えば表面粗さ計を使用することで測定することができる。更に測定された測定溝１０３，１０４の深さから測定基板１００の両面における研磨量の差を算出する（ステップ１０４）。そして算出された測定基板１００の両面における研磨量の差を基にして、この研磨量の差を抑制するように研磨機５０の研磨条件を調整する（ステップ１０５）。調整を行なう研磨条件は、例えば、研磨する際にガラス基板１０に付与する研磨の圧力の変更や、下定盤２１ａや上定盤２１ｂの回転数の変更などである。
【００３５】
これにより実際にガラス基板１０を研磨機５０で研磨した際と同様の条件で、測定基板１００の研磨を行なうことができる。そして、研磨後の研磨溝１０３，１０４の深さを測定することで容易に測定基板１００の両面における研磨量の差が測定できる。この際、測定基板１００はガラス基板１０と同様の材料および同様の形状で作製されているため、測定基板１００とガラス基板１０とは同様にして研磨されるものとみなすことができる。結局、測定基板１００の研磨溝１０３，１０４の深さを測定することで容易にガラス基板１０の両面における研磨量の差が測定できることになる。
【００３６】
以上述べた測定基板１００では、その両面に測定溝が形成されていたがこれに限られるものではない。
図７（ａ）は、研磨機５０の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板１００の第２の例について説明した斜視図である。また図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した測定基板１００のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面図である。
【００３７】
図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００は、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００と同様にガラス基板１０と同一の材料および同一の形状で形成されている。ただし、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００とは異なり、図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００は、その片面だけに、測定溝が形成されている。即ち、図７（ａ）〜（ｂ）の場合は、測定基板１００の第１表面１０１に測定溝１０３は形成されるが、第２表面１０２に測定溝１０４は形成されない。なおこの測定溝１０３の断面形状や、幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、深さ（Ｈ）は、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００の場合と同様である。
【００３８】
図８は、図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
以下、図７（ａ）〜（ｂ）および図８を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順の概略について説明を行なう。なお本実施の形態では、図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００を２枚使用する。そして説明の便宜上、この２枚の測定基板１００を第１の測定基板１００ａおよび第２の測定基板１００ｂと言うことにする。
【００３９】
まず研磨機５０の両面のうちの第１面を研磨する側（例えば、上定盤２１ｂ側）に第１の測定基板１００ａの第１表面１０１を対峙させて第１の測定基板１００ａを研磨機５０に配置する（ステップ２０１）。次に研磨機５０の両面のうちの第１面とは反対側の第２面を研磨する側（例えば、下定盤２１ａ側）に第２の測定基板１００ｂの第１表面１０１を対峙させて第２の測定基板１００ｂを研磨機５０に配置する（ステップ２０２）。つまり測定基板１００ａ，１００ｂは、その第１表面１０１が互いに逆向きになるように配置される。本実施の形態では、保持具３０（図３参照）の孔部３４（図３参照）に測定基板１００ａ，１００ｂを配置する。またこの際に、測定基板１００ａ，１００ｂを配置した箇所以外の残りの箇所には、ガラス基板１０を配置する。次に研磨機５０に配置された測定基板１００ａ，１００ｂの両面を同時に研磨する（ステップ２０３）。そして研磨後の測定基板１００ａ，１００ｂに残された測定溝１０３の深さを測定する（ステップ２０４）。更に測定された測定溝１０３の深さから研磨機５０の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を算出する（ステップ２０５）。そして算出された研磨機５０の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を基にして、この研磨量の差を抑制するように研磨機５０の研磨条件を調整する（ステップ２０６）。
【００４０】
このようにすることで、測定基板１００の片面だけに、測定溝が形成されている場合でも２枚の測定基板１００を使用することで、ガラス基板１０の両面における研磨量の差が測定できる。
【００４１】
なお上述した手法による研磨機５０の研磨条件の調整は、１次ポリッシュ工程で行なうより２次ポリッシュ工程で行なう方がより有効である。
即ち、１次ポリッシュ工程における研磨量は、例えば、３０μｍである。一方、２次ポリッシュ工程における研磨量は、例えば、４μｍである。この場合、１次ポリッシュ工程では研磨量が大きいため他の方法でもガラス基板１０の両面における研磨量の差を測定することができる。
【００４２】
図９は、ガラス基板１０の両面における研磨量の差を測定する他の例を説明した図である。
図９では、ガラス基板１０の外周１３付近を図示している。ここで、外周１３において面１０ｃは、上述した内外周研削工程において面取りされた部分である。ここで点線で示した部分は、１次ポリッシュ工程前のガラス基板１０の断面を示している。また実線で示した部分は、１次ポリッシュ工程後のガラス基板１０の断面を示している。
【００４３】
ここで、面取りされた部分である面１０ｃの形状からガラス基板１０の第１表面１０ａおよび第２表面１０ｂにおける研磨量の差を測定することができる。即ち、図９において、ガラス基板１０の第１表面１０ａと面１０ｃ、およびガラス基板１０の第２表面１０ｂと面１０ｃとが交差する部分を基準として、ガラス基板１０の第１表面１０ａと第２表面１０ｂの研磨量が算出できる。第１表面１０ａの研磨量を算出する場合を例に採り、更に具体的に説明すると、まず１次ポリッシュ工程前のガラス基板１０の第１表面１０ａから見た面１０ｃの幅は、「ａ」である。また１次ポリッシュ工程後のガラス基板１０の第１表面１０ａから見た面１０ｃの幅は、「ｂ」である。そしてこの差を採ることで、１次ポリッシュ工程で研磨された面１０ｃの第１表面１０ａから見た幅「ｃ」が求まる（ｃ＝ａ−ｂ）。第１表面１０ａと面１０ｃとの角度は予めわかっているため、「ｃ」の値から第１表面１０ａの研磨量が算出できる。そして同様の方法で第２表面１０ｂの研磨量を算出することで、ガラス基板１０の両面における研磨量の差を算出することができる。なおこの方法では、測定基板としてガラス基板１０をそのまま用いることができる。
【００４４】
一方、２次ポリッシュ工程では、上述の通り、研磨量が非常に小さいため、図９で示した方法では、ガラス基板１０の両面における研磨量の差を正確に算出するのが困難である。そのため図５〜図８で上述した手法がより有効となる。即ち、１次ポリッシュ工程では、表面に測定溝が形成されない測定基板を用いて研磨機５０の研磨条件の調整を行ない、２次ポリッシュ工程では、表面に測定溝が形成された測定基板１００を用いて研磨機５０の研磨条件の調整を行なうことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…ガラス基板、５０…研磨機、１００…測定基板、１０１…第１表面、１０２…第２表面、１０３，１０４…測定溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気記録媒体用ガラス基板などの円盤状基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録メディアとしての需要の高まりを受け、磁気ディスク等の情報記録媒体の製造が活発化している。ここで磁気ディスク用の基板として用いられる円盤状基板としては、アルミ基板とガラス基板とが広く用いられている。このアルミ基板は加工性も高く安価である点に特長があり、一方のガラス基板は強度、表面の平滑性、平坦性に優れている点に特長がある。特に最近ではディスク基板の小型化と高密度化の要求が著しく高くなり、基板の表面の粗さが小さく高密度化を図ることが可能なガラス基板の注目度が高まっている。
【０００３】
特許文献１には、情報記録媒体用ガラス基板は、ガラス素板が形状加工により円盤状に形成された後、化学強化処理により化学強化され、次に洗浄処理により洗浄された後、ラップ研磨加工等が施され、そしてラップ研磨加工等では、ガラス素板の表側の主表面と、裏側の主表面とで同じ研磨量となるように一対の定盤を用いてガラス素板の表面を研磨する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が開示されている。
また特許文献２には、記録ディスクに用いられる主表面の微少うねりが０．６ｎｍ以下のガラス基板の製造方法であって、円板状の形状を有し、互いの厚さが異なり、かつその差が２μｍ以下である複数のガラス基板を準備するガラス基板準備工程と、複数のガラス基板を上下から一括して研磨パッドで挟圧し、片側の主表面に対する設定研磨量が９μｍ以上になるように複数のガラス基板を同時に研磨するガラス基板研磨工程と、を含むことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２４００６号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで研磨装置によりガラス基板等の円盤状基板の研磨を行う際には、通常円盤状基板は、その両面が研磨される。ところが、一方の面が優先的に研磨され、一方の面と他方の面との研磨量に差が生じることがあった。
本発明は、研磨装置により円盤状基板の研磨を行う際に、一方の面が優先的に研磨される現象を抑制し、両面の研磨量の差をより小さくすることができる円盤状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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の円盤状基板の製造方法は、表面に測定溝が形成された測定基板を、円盤状基板の両面を同時に研磨する研磨装置に配置し、研磨装置に配置された測定基板の両面を同時に研磨し、研磨後の測定基板に残された測定溝の深さを測定し、研磨装置による円盤状基板の両面の研磨条件を調整することを特徴とする。
【０００７】
ここで、円盤状基板は両面に圧縮応力層が形成され、研磨条件の調整は、圧縮応力層を取り除くように調整されることが好ましい。
また測定溝は、測定基板の両面に形成されていてもよく、この場合、研磨条件の調整は、測定溝の深さを測定することにより算出される測定基板の両面における研磨量の差を抑制するように調整されることが好ましい。
更に測定溝は測定基板の第１表面に形成されていてもよく、この場合、研磨装置の両面のうちの第１面を研磨する側に第１の測定基板の第１表面を対峙させて第１の測定基板を研磨装置に配置し、研磨装置の両面のうちの第１面とは反対側の第２面を研磨する側に第２の測定基板の第１表面を対峙させて第２の測定基板を研磨装置に配置することが好ましい。そして研磨条件の調整は、第１の測定基板の測定溝の深さおよび第２の測定基板の測定溝の深さを測定することにより算出される研磨装置の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を抑制するように調整されることが好ましい。
更に円盤状基板の研磨は、円盤状基板の粗研磨を行なう前段研磨工程と円盤状基板の精密研磨を行なう後段研磨工程により行い、前段研磨工程では、表面に測定溝が形成されない測定基板を用いて研磨条件の調整を行ない、後段研磨工程では、表面に測定溝が形成された測定基板を用いて研磨条件の調整を行なうことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、研磨装置により円盤状基板の研磨を行う際に、一方の面が優先的に研磨される現象を抑制し、両面の研磨量の差をより小さくすることができる円盤状基板の製造方法等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−１】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−２】（ｄ）〜（ｇ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−３】（ｈ）〜（ｊ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図２】研削機の構造を説明した図である。
【図３】保持具を更に詳しく説明した図である。
【図４】内周研磨工程において使用するブラシの一例を示した図である。
【図５】（ａ）は、研磨機の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板の第１の例について説明した斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した測定基板のＶｂ−Ｖｂ断面図である。
【図６】図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板を使用して研磨機の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
【図７】（ａ）は、研磨機の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板の第２の例について説明した斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した測定基板のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面図である。
【図８】図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板を使用して研磨機の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
【図９】ガラス基板の両面における研磨量の差を測定する他の例を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１−１（ａ）〜（ｃ）、図１−２（ｄ）〜（ｇ）、図１−３（ｈ）〜（ｊ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板の製造工程を示した図である。
【００１１】
（１次ラップ工程）
図１−１（ａ）は１次ラップ工程を示している。この工程でまず、研削機（研削装置、ラッピングマシン）４０により１回目の研削（ラッピング）を行い、円盤状基板の一例としてのガラス基板(ワーク)１０の表面１１を平滑に研削する。
ここで図２は、研削機４０の構造を説明した図である。
図２に示した研削機４０は、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研削を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。
ここで、下定盤２１ａの外周部には歯部４２が設けられ、下定盤２１ａの中央部には太陽歯車４４が設けられている。さらに下定盤２１ａには、研削が行われる際にガラス基板１０を位置決めする円盤状の保持具（キャリア）３０が設置されている。
保持具３０は、図２に示す研削機４０では、５個設置されている。保持具３０の外周部には歯部３２が備えられ、下定盤２１ａの歯部４２および太陽歯車４４の双方に噛合している。また下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂには、これらを回転させるための回転軸４６ａ，４６ｂがそれぞれ中心部に設置されている。
【００１２】
この１次ラップ工程においては、まず研削機４０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０の載置を行う。
図３は、保持具３０を更に詳しく説明した図である。図３に示した保持具３０には、上述の通り、外周部に歯部３２が備えられている。また、研削を行う際にガラス基板１０が内部に載置される円形形状の孔部３４が複数開けられている。この孔部３４の直径は、ガラス基板１０の直径よりわずかに大きく開けられる。このようにすることで、研削を行う際にガラス基板１０の外周端の一部に余分な応力がかかるのを抑制することができるため、ガラス基板１０の外周端が損傷しにくくなる。本実施の形態において、孔部３４の直径はガラス基板１０の直径より、例えば、約１ｍｍ大きくなっている。また孔部３４は、ほぼ等間隔で並んでおり、本実施の形態の場合、孔部３４は、例えば、３５個開けられている。
【００１３】
保持具３０の材料としては、例えば、アラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂を使用することができる。また保持具３０の厚さは、本工程において、研削を行う際に、上定盤２１ｂに接触し、研削を阻害しないために、本工程におけるガラス基板１０の仕上げ厚さより薄く作成されている。例えば、ガラス基板１０の仕上げ厚さが１ｍｍであるとすると、保持具３０の厚さは、それより０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ薄くなっている。
【００１４】
保持具３０の孔部３４にガラス基板１０を載置した後は、上定盤２１ｂをガラス基板１０に接触するまで移動させ、研削機４０を稼働させる。
この際の研削機４０の動作を図２を用いて説明する。研削機４０を稼働する際には、図の上方の回転軸４６ｂを一方向に回転させ、上定盤２１ｂを、同様な一方向に回転させる。また、図の下方の回転軸４６ａを、回転軸４６ｂの回転とは逆方向に回転させ、下定盤２１ａを回転軸４６ａと同様な方向に回転させる。これにより下定盤２１ａの歯部４２も回転軸４６ａと同様な方向に回転する。また中央部の太陽歯車４４も、回転軸４６ａと同様な方向に回転する。
このように上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、太陽歯車４４を回転させることにより、これらの歯車に噛み合う保持具３０は自転運動と、公転運動が組み合わされたいわゆる遊星運動を行う。同様に、保持具３０にはめ込まれたガラス基板１０も遊星運動を行う。このようにすることによりガラス基板１０の研削をより精度よく、また迅速に行うことができる。
【００１５】
本実施の形態において、研削は、研削剤を用いて行うことができる。研削剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナやダイヤモンドからなる研削剤をスラリー化して使用することができる。または、上定盤２１ｂや下定盤２１ａにこれらの研削剤が分散して含んだ砥石を使用してもよい。
【００１６】
（内外周研削工程）
図１−１（ｂ）は内外周研削工程を示している。この工程では、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面の荒削りである研削を行う。また本実施の形態では、内周面と外周面の研削を同時に行う。具体的には、ガラス基板１０の中心に設けられた開孔１２を内周砥石２２によって研削し、ガラス基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、内周砥石２２と外周砥石２３でガラス基板１０の内周面と外周面を挟み込んで同時加工する。これにより内径と外径の同心度を確保し易くすることができる。
本実施の形態において、内周砥石２２および外周砥石２３は、波状の表面を有している。そのため、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面を研削することができるだけでなく、開孔１２および外周１３における縁部の面取りを併せて行うことが可能となる。
【００１７】
（内周研磨工程）
図１−１（ｃ）は内周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の開孔１２の内周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０を積層し、図示しないホルダにセットする。そして、このホルダにセットされたガラス基板１０の開孔１２の中心にブラシ２４を挿入する。そして研磨液をガラス基板１０の開孔１２に流し込みながら、ブラシ２４を高速で回転させることで、ガラス基板１０の内周面を研磨する。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２４を使用しているので、ガラス基板１０の内周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った開孔１２の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００１８】
図４は、内周研磨工程において使用するブラシ２４の一例を示した図である。このブラシ２４は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部２４１と、このブラシ部２４１の両端部に連続して形成され、一端と他端とを形成する軸２４２とを備えている。ガラス基板１０の開孔１２として例えば０.８５インチ等の小径ディスクの内周面を研磨するような場合は、ブラシ２４の芯を細くする必要がある。その場合、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ（材質：例えば、軟鋼線材（ＳＷＲＭ)、硬鋼線材（ＳＷＲＨ)、ステンレス線材（ＳＵＳＷ)、黄銅線（ＢＳＷ)など、加工性、剛性などから適宜選定できる）の間に、ブラシの毛（材質：例えばナイロン（デュポン社の商品名））を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部２４１を形成している。このワイヤをねじってブラシ部２４１を形成することで、ブラシ部２４１に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されているガラス基板１０の開孔１２にて、研磨液を軸方向に流すことが可能となる。そのため研磨液の搬送を良好に行うことができる。
【００１９】
（２次ラップ工程）
図１−２（ｄ）は２次ラップ工程を示している。この工程では、図１−１（ａ）に示した１次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を再度研削を行うことにより更に平滑に研削する。
２次ラップ工程において、研削を行う装置としては、図１−１（ａ）に示した研削機４０を使用することができる。また研削の方法、条件等は、図１−１（ａ）で説明した場合と同様に行うことができる。なお本実施の形態において、１次ラップ工程および２次ラップ工程は、ガラス基板１０を研削する研削工程として把握することができる。
【００２０】
（外周研磨工程）
図１−２（ｅ）は外周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の外周１３の外周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０の開孔１２の部分に治具２５を通して積層させ、ガラス基板１０を治具２５にセットする。そして研磨液をガラス基板１０の外周１３の箇所に流し込みながら、ブラシ２６を積層したガラス基板１０に接触させ、高速で回転させる。これにより、ガラス基板１０の外周面を研磨することができる。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２６を使用しているので、ガラス基板１０の外周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った外周１３の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、内周研磨工程の場合と同様に、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００２１】
（強化層形成工程）
図１−２（ｆ）は強化層形成工程を示している。この工程では、ガラス基板１０の表面を強化するためにガラス基板１０の表面に強化層（圧縮応力層）を形成する。強化層は、ガラス基板１０表面のナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンを、それよりイオン半径の大きなカリウムイオン等のアルカリ金属イオンによってイオン置換することで、形成することができる。つまり、このようなイオン交換を行なうと、イオン半径の違いによって生じる歪みにより、ガラス基板１０の表面に圧縮応力が発生し、そのためガラス基板１０の表面が強化される。
本実施の形態では、このようなイオン交換を、加熱された強化処理液にガラス基板１０を浸漬することにより行なう。強化処理液としては、例えば、カリウムイオンを含む溶融塩やカリウムイオンとナトリウムイオンをふくむ溶融塩等を使用することができる。より具体的には、カリウムやナトリウムの硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩やこれらの混合溶融塩等を使用する。
【００２２】
なお本実施の形態で、強化する必要があるのは、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面である。他の表面である主表面等に強化層が存在すると、強化層を設けることにより生じる応力が、ガラス基板１０の両面間で均等にならず、ガラス基板１０に反りが生じることがある。そのため、ガラス基板１０の両面間で応力のバランスをとる観点から、後述する研磨工程においてガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面以外に形成された強化層を除去することが必要となる。
【００２３】
（１次ポリッシュ工程）
図１−２（ｇ）は１次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｄ）に示した２次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を、研磨機（研磨装置、ポリッシングマシン）５０を用いて研磨（ポリッシング）を行うことで研磨し、更に平滑度を上げていく。この研磨機５０は、上述した研削機４０とほぼ同様な構成を有する。即ち、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研磨を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。そして研磨機５０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０を載置し、上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、および太陽歯車４４を回転させ、ガラス基板１０の研磨を行なう。ただし、下記に示すように研磨に使用する材料等が一部異なる。
本実施の形態において、研磨を行うに際し、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒等を水に分散してスラリー化した研磨液を使用して行なうことができる。
【００２４】
（２次ポリッシュ工程）
図１−３（ｈ）は２次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｆ）に示した１次ポリッシュ工程において、研磨を行ったガラス基板１０の表面１１を、精密研磨を行うことで更に研磨し、表面１１の最終的な仕上げを行う。
本実施の形態において、この研磨を行うに際し、例えばスエード状の軟質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒若しくはコロイダルシリカ等を水等の分散媒に分散してスラリー化した研磨液を使用して行なうことができる。なお本実施の形態において、１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程は、研磨機５０を用いてガラス基板の研磨を行なう研磨工程として把握することができる。また上述したように、この２次ポリッシュ工程までに強化層形成工程で形成した強化層を除去する必要がある。
【００２５】
（最終洗浄・検査工程）
図１−３（ｉ）は最終洗浄・検査工程を示している。最終洗浄では、上述した一連の工程において、使用した研磨剤等の汚れの除去を行う。洗浄には超音波を併用した洗剤（薬品）による化学的洗浄などの方法を用いることができる。
また、検査工程においては、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板１０の表面の傷やひずみの有無等の検査が行われる。
【００２６】
（梱包工程）
図１−３（ｊ）は梱包工程を示している。梱包工程では、上記の検査工程において予め定められた品質基準に合格したガラス基板１０の梱包が行なわれ、ガラス基板１０の梱包体９０となる。そして梱包体９０は、磁気記録媒体（磁気ディスク）を製造する箇所まで輸送される。この梱包は、輸送の際にガラス基板１０への塵埃等の異物の付着や表面の状態変化を抑制するために行なわれる。
【００２７】
ここで研磨工程において、研磨機５０は、ガラス基板１０の両面を同時に研磨する。ところが、研磨を行なう際に、一方の面と他方の面との研磨量に差が生じることがある。即ち、一方の面が他方の面よりもより優先的に研磨が行なわれることにより、一方の面の取り代は大きいが、他方の面の取り代は小さくなる場合がある。
この現象は、強化層を設ける場合に特に問題となる。即ち、上述したとおり、研磨工程では、ガラス基板１０の反りを抑制する観点から強化層を除去する必要がある。しかしながら研磨を行なう際に、一方の面と他方の面との研磨量に差が生じると、他方の面に設けられた強化層が一部除去されず残存する場合が生じる。この場合、ガラス基板１０の一方の面と他方の面との間で応力のバランスが崩れ、ガラス基板１０に反りが生じやすくなる。
【００２８】
このようなガラス基板１０の一方の面と他方の面との研磨量に差が生じる現象は、研磨機５０の研磨条件の調整を行なうことで抑制することができる。そのため研磨機５０の研磨条件の調整を適切に行なうことが必要となる。また特に強化層を設ける場合は、研磨条件の調整は、強化層を取り除くように調整されることが好ましい。
【００２９】
本実施の形態では、上記の問題を解決するために下記の手法により研磨機５０の研磨条件の調整を行なう。
図５（ａ）は、研磨機５０の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板１００の第１の例について説明した斜視図である。また図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した測定基板１００のＶｂ−Ｖｂ断面図である。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００は、ガラス基板１０と同一の材料および同一の形状で形成されている。即ち、測定基板１００は、ガラス基板１０に使用するガラス材料と同一のガラス材料からなり、形状が円盤状である。そして中心部に開孔１２を有する。ただし、ガラス基板１０とは異なり、測定基板１００の両面には、測定溝１０３，１０４が形成されている。
測定基板１００は、ガラス基板１０に食刻（エッチング）を行ない、測定溝１０３，１０４を形成することで製造することができる。
【００３１】
ここで測定溝１０３は、測定基板１００の第１表面１０１に形成される。測定溝１０３の幅（Ｗ）は、断面形状が例えば、長方形状であり、幅（Ｗ）を２００μｍ、長さ（Ｌ）を１ｍｍ、深さ（Ｈ）を７μｍとすることができる。なお深さ（Ｈ）については、研磨量に応じて適宜変更することが好ましい。また測定溝１０３が形成される位置は、特に限定されることはないが、本実施の形態では、測定基板１００の開孔１２とガラス基板１００の最外周部である外周１３の中間箇所に形成する。
【００３２】
測定溝１０４は、測定基板１００の第１表面１０１とは反対側の第２表面１０２に形成される。測定溝１０４の幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、深さ（Ｈ）は、測定溝１０３と同様にして形成することができる。測定溝１０４が形成される位置は、測定基板１００の開孔１２と外周１３の中間箇所に形成するのは測定溝１０３と同様であるが、測定溝１０３とは、円周方向に沿ってずらして形成することが好ましい。同一の箇所に形成しない方が、後述する測定溝１０３，１０４の深さの測定の際に、測定がより容易となる。
【００３３】
図６は、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
以下、図５（ａ）〜（ｂ）および図６を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順の概略について説明を行なう。
【００３４】
まず表面に測定溝１０３，１０４が形成された測定基板１００を研磨機５０に配置する（ステップ１０１）。本実施の形態では、保持具３０（図３参照）の孔部３４（図３参照）に測定基板１００を配置する。またこの際に、測定基板１００を配置した箇所以外の残りの箇所には、ガラス基板１０を配置する。次に研磨機５０に配置された測定基板１００の両面を同時に研磨する（ステップ１０２）。そして研磨後の測定基板１００に残された測定溝１０３，１０４の深さを測定する（ステップ１０３）。測定溝１０３，１０４の深さは、例えば表面粗さ計を使用することで測定することができる。更に測定された測定溝１０３，１０４の深さから測定基板１００の両面における研磨量の差を算出する（ステップ１０４）。そして算出された測定基板１００の両面における研磨量の差を基にして、この研磨量の差を抑制するように研磨機５０の研磨条件を調整する（ステップ１０５）。調整を行なう研磨条件は、例えば、研磨する際にガラス基板１０に付与する研磨の圧力の変更や、下定盤２１ａや上定盤２１ｂの回転数の変更などである。
【００３５】
これにより実際にガラス基板１０を研磨機５０で研磨した際と同様の条件で、測定基板１００の研磨を行なうことができる。そして、研磨後の研磨溝１０３，１０４の深さを測定することで容易に測定基板１００の両面における研磨量の差が測定できる。この際、測定基板１００はガラス基板１０と同様の材料および同様の形状で作製されているため、測定基板１００とガラス基板１０とは同様にして研磨されるものとみなすことができる。結局、測定基板１００の研磨溝１０３，１０４の深さを測定することで容易にガラス基板１０の両面における研磨量の差が測定できることになる。
【００３６】
以上述べた測定基板１００では、その両面に測定溝が形成されていたがこれに限られるものではない。
図７（ａ）は、研磨機５０の研磨条件の調整を行なうために使用する測定基板１００の第２の例について説明した斜視図である。また図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した測定基板１００のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面図である。
【００３７】
図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００は、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００と同様にガラス基板１０と同一の材料および同一の形状で形成されている。ただし、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００とは異なり、図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００は、その片面だけに、測定溝が形成されている。即ち、図７（ａ）〜（ｂ）の場合は、測定基板１００の第１表面１０１に測定溝１０３は形成されるが、第２表面１０２に測定溝１０４は形成されない。なおこの測定溝１０３の断面形状や、幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、深さ（Ｈ）は、図５（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００の場合と同様である。
【００３８】
図８は、図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順を説明したフローチャートである。
以下、図７（ａ）〜（ｂ）および図８を使用して研磨機５０の研磨条件の調整を行なう手順の概略について説明を行なう。なお本実施の形態では、図７（ａ）〜（ｂ）に示した測定基板１００を２枚使用する。そして説明の便宜上、この２枚の測定基板１００を第１の測定基板１００ａおよび第２の測定基板１００ｂと言うことにする。
【００３９】
まず研磨機５０の両面のうちの第１面を研磨する側（例えば、上定盤２１ｂ側）に第１の測定基板１００ａの第１表面１０１を対峙させて第１の測定基板１００ａを研磨機５０に配置する（ステップ２０１）。次に研磨機５０の両面のうちの第１面とは反対側の第２面を研磨する側（例えば、下定盤２１ａ側）に第２の測定基板１００ｂの第１表面１０１を対峙させて第２の測定基板１００ｂを研磨機５０に配置する（ステップ２０２）。つまり測定基板１００ａ，１００ｂは、その第１表面１０１が互いに逆向きになるように配置される。本実施の形態では、保持具３０（図３参照）の孔部３４（図３参照）に測定基板１００ａ，１００ｂを配置する。またこの際に、測定基板１００ａ，１００ｂを配置した箇所以外の残りの箇所には、ガラス基板１０を配置する。次に研磨機５０に配置された測定基板１００ａ，１００ｂの両面を同時に研磨する（ステップ２０３）。そして研磨後の測定基板１００ａ，１００ｂに残された測定溝１０３の深さを測定する（ステップ２０４）。更に測定された測定溝１０３の深さから研磨機５０の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を算出する（ステップ２０５）。そして算出された研磨機５０の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を基にして、この研磨量の差を抑制するように研磨機５０の研磨条件を調整する（ステップ２０６）。
【００４０】
このようにすることで、測定基板１００の片面だけに、測定溝が形成されている場合でも２枚の測定基板１００を使用することで、ガラス基板１０の両面における研磨量の差が測定できる。
【００４１】
なお上述した手法による研磨機５０の研磨条件の調整は、１次ポリッシュ工程で行なうより２次ポリッシュ工程で行なう方がより有効である。
即ち、１次ポリッシュ工程における研磨量は、例えば、３０μｍである。一方、２次ポリッシュ工程における研磨量は、例えば、４μｍである。この場合、１次ポリッシュ工程では研磨量が大きいため他の方法でもガラス基板１０の両面における研磨量の差を測定することができる。
【００４２】
図９は、ガラス基板１０の両面における研磨量の差を測定する他の例を説明した図である。
図９では、ガラス基板１０の外周１３付近を図示している。ここで、外周１３において面１０ｃは、上述した内外周研削工程において面取りされた部分である。ここで点線で示した部分は、１次ポリッシュ工程前のガラス基板１０の断面を示している。また実線で示した部分は、１次ポリッシュ工程後のガラス基板１０の断面を示している。
【００４３】
ここで、面取りされた部分である面１０ｃの形状からガラス基板１０の第１表面１０ａおよび第２表面１０ｂにおける研磨量の差を測定することができる。即ち、図９において、ガラス基板１０の第１表面１０ａと面１０ｃ、およびガラス基板１０の第２表面１０ｂと面１０ｃとが交差する部分を基準として、ガラス基板１０の第１表面１０ａと第２表面１０ｂの研磨量が算出できる。第１表面１０ａの研磨量を算出する場合を例に採り、更に具体的に説明すると、まず１次ポリッシュ工程前のガラス基板１０の第１表面１０ａから見た面１０ｃの幅は、「ａ」である。また１次ポリッシュ工程後のガラス基板１０の第１表面１０ａから見た面１０ｃの幅は、「ｂ」である。そしてこの差を採ることで、１次ポリッシュ工程で研磨された面１０ｃの第１表面１０ａから見た幅「ｃ」が求まる（ｃ＝ａ−ｂ）。第１表面１０ａと面１０ｃとの角度は予めわかっているため、「ｃ」の値から第１表面１０ａの研磨量が算出できる。そして同様の方法で第２表面１０ｂの研磨量を算出することで、ガラス基板１０の両面における研磨量の差を算出することができる。なおこの方法では、測定基板としてガラス基板１０をそのまま用いることができる。
【００４４】
一方、２次ポリッシュ工程では、上述の通り、研磨量が非常に小さいため、図９で示した方法では、ガラス基板１０の両面における研磨量の差を正確に算出するのが困難である。そのため図５〜図８で上述した手法がより有効となる。即ち、１次ポリッシュ工程では、表面に測定溝が形成されない測定基板を用いて研磨機５０の研磨条件の調整を行ない、２次ポリッシュ工程では、表面に測定溝が形成された測定基板１００を用いて研磨機５０の研磨条件の調整を行なうことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…ガラス基板、５０…研磨機、１００…測定基板、１０１…第１表面、１０２…第２表面、１０３，１０４…測定溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に測定溝が形成された測定基板を、円盤状基板の両面を同時に研磨する研磨装置に配置し、
前記研磨装置に配置された前記測定基板の両面を同時に研磨し、
研磨後の前記測定基板に残された前記測定溝の深さを測定し、前記研磨装置による前記円盤状基板の両面の研磨条件を調整することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記円盤状基板は両面に圧縮応力層が形成され、
前記研磨条件の調整は、前記圧縮応力層を取り除くように調整されることを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項３】
前記測定溝は、前記測定基板の両面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記研磨条件の調整は、前記測定溝の深さを測定することにより算出される前記測定基板の両面における研磨量の差を抑制するように調整されることを特徴とする請求項３に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
前記測定溝は前記測定基板の第１表面に形成され、
前記研磨装置の前記両面のうちの第１面を研磨する側に第１の測定基板の前記第１表面を対峙させて当該第１の測定基板を当該研磨装置に配置し、
前記研磨装置の前記両面のうちの前記第１面とは反対側の第２面を研磨する側に第２の測定基板の前記第１表面を対峙させて当該第２の測定基板を当該研磨装置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項６】
前記研磨条件の調整は、前記第１の測定基板の測定溝の深さおよび前記第２の測定基板の測定溝の深さを測定することにより算出される前記研磨装置の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を抑制するように調整されることを特徴とする請求項５に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項７】
前記円盤状基板の研磨は、当該円盤状基板の粗研磨を行なう前段研磨工程と当該円盤状基板の精密研磨を行なう後段研磨工程により行い、
前記前段研磨工程では、表面に前記測定溝が形成されない測定基板を用いて研磨条件の調整を行ない、
前記後段研磨工程では、表面に前記測定溝が形成された前記測定基板を用いて前記研磨条件の調整を行なうことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項１】
表面に測定溝が形成された測定基板を、円盤状基板の両面を同時に研磨する研磨装置に配置し、
前記研磨装置に配置された前記測定基板の両面を同時に研磨し、
研磨後の前記測定基板に残された前記測定溝の深さを測定し、前記研磨装置による前記円盤状基板の両面の研磨条件を調整することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記円盤状基板は両面に圧縮応力層が形成され、
前記研磨条件の調整は、前記圧縮応力層を取り除くように調整されることを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項３】
前記測定溝は、前記測定基板の両面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記研磨条件の調整は、前記測定溝の深さを測定することにより算出される前記測定基板の両面における研磨量の差を抑制するように調整されることを特徴とする請求項３に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
前記測定溝は前記測定基板の第１表面に形成され、
前記研磨装置の前記両面のうちの第１面を研磨する側に第１の測定基板の前記第１表面を対峙させて当該第１の測定基板を当該研磨装置に配置し、
前記研磨装置の前記両面のうちの前記第１面とは反対側の第２面を研磨する側に第２の測定基板の前記第１表面を対峙させて当該第２の測定基板を当該研磨装置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項６】
前記研磨条件の調整は、前記第１の測定基板の測定溝の深さおよび前記第２の測定基板の測定溝の深さを測定することにより算出される前記研磨装置の第１面における研磨量と第２面における研磨量との差を抑制するように調整されることを特徴とする請求項５に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項７】
前記円盤状基板の研磨は、当該円盤状基板の粗研磨を行なう前段研磨工程と当該円盤状基板の精密研磨を行なう後段研磨工程により行い、
前記前段研磨工程では、表面に前記測定溝が形成されない測定基板を用いて研磨条件の調整を行ない、
前記後段研磨工程では、表面に前記測定溝が形成された前記測定基板を用いて前記研磨条件の調整を行なうことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の円盤状基板の製造方法。
【図１−１】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５１０７１（Ｐ２０１２−５１０７１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５６９１（Ｐ２０１０−１９５６９１）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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