情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体
【課題】高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、該製造方法により製造した情報記録媒体用ガラス基板及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた情報記録媒体を提供することを目的とする。
【解決手段】研磨工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍ以下であること。
【解決手段】研磨工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍ以下であること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ等に用いられる情報記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスク用基板としては、アルミニウム基板が一般的に用いられてきた。しかし、近年、記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請に伴い、アルミニウム基板よりも表面の平滑性に優れ、しかも表面欠陥が少ないことから磁気ヘッド浮上量の低減を図ることができるガラス基板を磁気ディスク用基板として用いる割合が増えてきている。
【０００３】
このような磁気ディスク等の情報記録媒体用ガラス基板は、ブランク材と呼ばれるガラス基板に研磨加工等を施すことによって製造される。ガラス基板（ブランク材）は、プレス成形によって製造する方法や、フロート法等によって作製された板ガラスを切断して製造する方法等が知られている。一定の形状に切り出されたガラス基板のままでは表面の凹凸が大きく、表面研磨を行う必要があり、また、高密度化の要請からより高精度に研磨する技術が求められている。
【０００４】
特許文献１においては、上下主面以外の磁気ディスク用成形ガラス基板の外側面が成形自由面とすることで加工工数を少なくし、異物等の発生を抑え、また、主面の平均表面粗さＲａが０．５ｎｍ以下、最大高さＲｙが５．０ｎｍ以下、微小うねりＷａが０．５ｎｍ以下、平坦度が３μｍ以下とすることで、平滑性の良い加工法の提案がされている。
【特許文献１】特開２００２−１０００２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で提案されている技術を用いても、近年の記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請に対し、必要とされる、非常に高いレベルの平滑性を有するガラス基板を効率的に製造することは非常に困難であり、作製した磁気ディスクを実装すると、平滑性が不十分なために読み書き不良が発生した。
【０００６】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、該製造方法により製造した情報記録媒体用ガラス基板及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【０００８】
１．
ガラス基板の表面を研磨する研磨工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記研磨工程後の前記ガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍ以下であ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。
【０００９】
２．
１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造されたことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
【００１０】
３．
２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の表面に磁性膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、研磨工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍであることを特徴とする製造方法を用いるので、高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供できる。また、該製造方法により磁気ヘッド浮上量の低減の要請に答えられる情報記録媒体用ガラス基板及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体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】
【００１２】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。
【００１３】
図１は、本発明に係わる情報記録媒体用ガラス基板（以降、ガラス基板とも称する。）１の全体構成を示している。図１に示す様に、ガラス基板１は、中心に孔５が形成されたドーナツ状の円板形状をしている。１０ｔは外周端面、２０ｔは内周端面、７ａは表主表面、７ｂは裏主表面を示している。また、図２は、図１で示したガラス基板１の表主表面７ａの上に磁性膜２を備えている磁気記録媒体Ｄ（磁気ディスクとも言う。）の一例を示す図である。磁性膜２は裏主表面７ｂの上にも設けることができる。
【００１４】
図３に本発明に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の一実施例の製造工程図を示す。
【００１５】
本実施形態においては、最終の研磨工程であるポリッシング工程において、ポリッシング工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍであることを特徴とする。
【００１６】
ガラス基板の断面の拡大図を図４（ａ）、（ｂ）に示す。図４（ａ）の実線の１１がガラス基板の表面形状を示す測定断面曲線である。また、破線の１２はガラス基板の表面のうねりを表すうねり曲線である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した図であり、うねり曲線１２の上に発生している微小うねり１３を表している。
【００１７】
図４（ａ）のうねり曲線１２のうねりの高さＷａは、多機能ディスク用干渉計（オプティフラット Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｃ．製）を用いて行い、ガラス基板表面の全面を測定する。測定原理は、ガラス基板の表面に白色光を照射し、位相の異なる参照光と測定光の干渉の強度変化を測定することで、表面の微妙な形状変化を測定する方法である。得られた測定データを５ｍｍ以上の周期をカットオフし、うねりＷａとした。
【００１８】
図４（ｂ）のうねりの上に発生している微小うねりの高さμＷａは、３次元表面構造解析顕微鏡（ＺＹＧＯ社製；商品名ＮＥＷＶＩＥＷ２００）によって測定する。波長は、３０〜２００μｍ範囲で行い、１μｍ□を４カ所測定し、その平均値を微小うねりμＷａとした。
【００１９】
微小うねりの曲線の上には、表面粗さが発生している。表面粗さは、表面の算術平均粗さＲａとしてＪＩＳのＢ０６０１に規定されおり、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定でき、算術平均粗さＲａとした。
【００２０】
本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、磁気記録媒体に限定されるものではなく、光磁気ディスクや光ディスクなどにも用いることができる。
【００２１】
（情報記録媒体用ガラス基板の製造工程）
情報記録媒体用ガラス基板の製造工程に関して図３の製造工程図を用いて詳しく説明する。
【００２２】
ガラス基板の大きさに限定はない。例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８インチなど種々の大きさのガラス基板がある。また、ガラス基板の厚みにも限定はなく、２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍなど種々の厚みのガラス基板がある。
【００２３】
まず、ガラス素材を溶融し（ガラス溶融工程）、溶融ガラスを下型に流し込み、上型によってプレス成形して円板状のガラス基板前駆体を得る（プレス成形工程）。なお、円板状のガラス基板前駆体は、プレス成形によらず、例えばダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスを研削砥石で切り出して作製してもよい。
【００２４】
ガラス基板の材料としては、イオン交換による化学強化が可能なガラスであれば特に制限はない。例えば、ＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、ＣａＯを主成分としたソーダライムガラス；ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）を主成分としたアルミノシリケートガラス；ボロシリケートガラス；Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系ガラス；Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス；Ｒ’Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス（Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）などを使用することができる。中でも、アルミノシリケートガラスやボロシリケートガラスは、耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。
【００２５】
プレス成形したガラス基板前駆体は、カッター部にダイヤモンド砥石等を備えたコアドリル等で中心部に孔を開ける（コアリング加工工程）。
【００２６】
次に、ガラス基板の両表面を研磨加工し、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度および厚みを予備調整する（第１ラッピング工程）。
【００２７】
次に、ガラス基板の外周端面および内周端面を、例えば鼓状のダイヤモンド等の研削砥石により研削することで内・外径加工する（内・外径加工工程）。
【００２８】
次に、ガラス基板の内周端面を、研磨液を使用したブラシ研磨により面取り部の角部を曲面とし、また微細なキズ等を除去する（内周端面加工工程）。
【００２９】
次に、ガラス基板の両表面を再び研磨加工して、ガラス基板の平行度、平坦度および厚みを微調整する（第２ラッピング工程）。
【００３０】
そして、ガラス基板の外周端面を、研磨液を使用したブラシ研磨により面取り部の角部を曲面とし、また微細なキズ等を除去する（外周端面加工工程）。
【００３１】
コアリング加工以降の第１ラッピング工程から外周端面加工工程までの順序は、図３に示したものに限定されず、状況に応じて適宜変更することができる。例えば、ラッピング工程を一つにして最初に行い、その後、内・外径加工工程、内周、外周端面加工工程を行っても良い。また、第１ラッピング工程、内・外径加工工程の後、第２ラッピング工程、内周、外周端面加工工程を行っても良い。
【００３２】
第１及び第２ラッピング工程にてガラス基板を研磨する研磨機について説明する。研磨機は、両面研磨機と呼ばれる公知の研磨機を使用できる。両面研磨機は、互いに平行になるように上下に配置された円盤状の上定盤と下定盤とを備えており、互いに逆方向に回転する。この上下の定盤の対向するそれぞれの面にガラス基板の主表面を研磨するための複数のダイヤモンドペレットが貼り付けてある。また、ダイヤモンドペレットは、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだ樹脂シートでも代用できる。上下の定盤の間には、下定盤の外周に円環状に設けてあるインターナルギアと下定盤の回転軸の周囲に設けてある太陽ギアとに結合して回転する複数のキャリアがある。このキャリアには、複数の穴が設けてあり、この穴にガラス基板をはめ込んで配置する。上下の定盤、インターナルギア及び太陽ギアは別駆動で動作することができる。
【００３３】
研磨機の研磨動作は、上下の定盤が互いに逆方向に回転し、ダイヤモンドペレットを介して定盤に挟まれているキャリアは、複数のガラス基板を保持した状態で、自転しながら定盤の回転中心に対して下定盤と同じ方向に公転する。このような動作している研磨機において、研削液を上定盤とガラス基板及び下定盤とガラス基板との間に供給することでガラス基板の研磨を行うことができる。
【００３４】
この両面研磨機を使用する際、ガラス基板に加わる定盤の加重及び定盤の回転数を所望の研磨状態に応じて適宜調整する。第１及び第２ラッピング工程における加重は、６００ｋｇ／ｍ2から１２００ｋｇ／ｍ2とするのが好ましい。また、定盤の回転数は、１０ｒｐｍから３０ｒｐｍ程度とし、上の定盤の回転数を下の定盤回転数より３０％から４０％程度遅くするのが好ましい。定盤による加重を大きくし、定盤の回転数を速くすると研磨量は多くなるが、加重を大きくしすぎると面粗さが良好とならず、また、回転数が速すぎると平坦度が良好とならない。また加重が小さく定盤の回転数が遅いと研磨量が少なく製造効率が低くなる。
【００３５】
第２ラッピング工程を終えた時点で、大きなうねり、欠け、ひび等の欠陥は除去され、ガラス基板の主表面の面粗さは、Ｒｍａｘが２μｍから４μｍ、Ｒａが０．１μｍから０．４μｍ程度とするのが好ましい。このような面状態にしておくことで、次の化学強化工程を経て第１ポリッシング工程で研磨を効率よく行うことができる。
【００３６】
尚、第１ラッピング工程では、第２ラッピング工程を効率よく行うことができるように大まかに大きなうねり、欠け、ひびを効率よく除去する。このため、第２ラッピングで使用する粗さ＃１３００メッシュから＃２２００メッシュより粗い＃８００メッシュから＃１２００メッシュ程度のダイヤモンドペレットを使用するのが好ましい。第１ラッピング工程が完了した時点での面粗さは、Ｒｍａｘが４μｍから８μｍで、Ｒａが０．３μｍから０．８μｍ程度とするのが好ましい。
【００３７】
ガラス基板の内周、外周の端面は、内周及び外周端面加工工程でブラシ研磨によるポリッシング加工を行う。ブラシは、φ０．２からφ０．３ｍｍ程度のナイロン、ポリプロピレン等を使用するのが好ましい。また、研磨液は、粒径が数μｍ程度の酸化セリウムが好ましい。ブラシ研磨の結果、内周、外周の端面の面粗さは、Ｒｍａｘが０．２μｍから０．４μｍで、Ｒａが０．０２μｍから０．０４μｍ程度とするのが好ましい。内・外径加工工程及び内周及び外周端面加工工程を経たガラス基板の端面の形状は、主表面と端面とが成す角部が取り除かれ、外周端面から０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の位置から主表面よりダレた状態となる。
【００３８】
ここで、Ｒａ（中心線平均粗さ）、Ｒｍａｘ（最大高さ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１で規定されている。これらは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等により測定することができる。これら規定及び測定方法は、以降で記述されるＲａ、Ｒｍａｘについても同じく適用する。
【００３９】
上記の例では、ガラス基板を研磨する際にダイヤモンドペレットと研削液を用いているが、上下の定盤の研磨面にパッドを貼り付け、研磨液を供給して研磨する方法とすることもできる。研磨剤としては、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マンガン、コロイダルシリカ、ダイヤモンドなどが挙げられる。これらを水で分散化してスラリー状として使用する。パッドは硬質パッドと軟質パッドとに分けられるが、必要に応じて適宜選択して用いることができる。硬質パッドとしては、硬質ベロア、ウレタン発泡、ピッチ含有スウェード等を素材とするパッドが挙げられ、軟質パッドとしては、スウェードやベロア等を素材とするパッドが挙げられる。
【００４０】
パッドと研磨剤を使用する研磨方法は、研磨剤の粒度やパッドの種類を変えて、粗研磨から精密研磨まで対応することができる。よって、第１ラッピング工程と第２ラッピング工程で、効率よく大きなうねり、欠け、ひび等を除去し上記の面粗さを得ることができる様に研磨材、研磨材の粒度、パッドを適宜組み合わせて対応することができる。
【００４１】
また、第１及び第２ラッピング工程の後、ガラス基板の表面に残った研磨剤やガラス粉を除去するための洗浄工程を行うことが好ましい。
【００４２】
尚、第１ラッピング工程及び第２ラッピング工程で使用する研磨機は、同一構成ではあるがそれぞれの工程専用に用意された別の研磨機を用いて研磨加工を行うのが好ましい。これは、専用のダイヤモンドペレットを貼り付けているため交換が大掛かりな作業となり、また、研磨条件を再設定する等の煩雑な作業が必要となり、製造効率が低下するためである。
【００４３】
外端面研磨工程の次に、アニール工程を行う。アニール工程はガラス基板を電気加熱炉に入れ、２００℃以上４００℃以下の温度で２０〜１２０分の間、保持する。昇温速度、及び降温速度は特に規定しないが、１０〜３０分程度で所定の温度に上げ、１０分〜３０分程度の時間をかけて除冷するのが良い。このアニール工程により、これまでの加工工程でガラス基板内部に生じた応力歪みを開放することができる。また、アニール工程は、空気中の他に、シリコーンオイル等のアニールする温度で変質しにくい油中や、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス中や、窒素ガス中などで行うのが好ましい。このような雰囲気中でアニールすると、ガラス基板表面にイオン化した物質が侵入しないので、ガラス基板表面の平坦度を維持することができる。
【００４４】
次に、研磨工程としてのポリッシング工程を行う。
【００４５】
ポリッシング工程では、ガラス基板の表面を本発明の表面形状を得る様に研磨する。ポリッシング工程は１工程でも良いが、２工程の方が好ましい。アニール工程の後に研磨工程を行うことにより、ガラス内部に応力歪みが開放され、研磨工程中のクラックの発生が無く、不良品の発生率が少なくなる。
【００４６】
まず、第１ポリシング工程では、第２ポリッシング工程で最終的に必要とされる面粗さを効率よく得ることができるように、面粗さを向上させるとともに最終的に本発明の形状を効率よく得ることができる研磨を行う。
【００４７】
研磨の方法は、ラッピング工程で使用したダイヤモンドペレットと研削液に代えて、スウェードパッドと研磨液を使用する以外は第１及び２ラッピング工程で使用した研磨機と同一の構成の研磨機を使用する。
【００４８】
パッドは硬度Ａで７０から９０程度の硬質パッドで例えば発泡ウレタンを使用するのが好ましい。パッドの硬度が研磨による発熱により柔らかくなると研磨面の形状変化が大きくなるため硬質パッドを用いるのが好ましい。研磨材は、粒径が０．２μｍから１．５μｍの酸化セリウム等を水に分散させてスラリー状にして用いるのが好ましい。水と研磨剤との混合比率は、概ね１：９から３：７程度が好ましい。
【００４９】
定盤によるガラス基板への加重は、任意に調整できるが、生産性の面から９００ｋｇ／ｍ2から１１００ｋｇ／ｍ2とするのが好ましい。定盤によるガラス基板への加重は、外周端部の形状に大きく影響する。加重を大きくしていくと、外周端部の内側が下がり外側に向かって上がる傾向を示す。また、加重を小さくしていくと、外周端部は平面に近くなるとともに面ダレが大きくなる傾向を示す。こうした傾向を観察しながら加重を決めることができる。
【００５０】
また、面粗さを向上させるために、定盤の回転数は任意に調整できるが、生産性の面から２５ｒｐｍから５０ｒｐｍとし、上の定盤の回転数を下の定盤回転数より３０％から４０％遅くするのが好ましい。
【００５１】
上記の研磨条件により研磨量を３０μｍから４０μｍとするのが好ましい。３０μｍ未満では、キズや欠陥を十分に除去ができない。また４０μｍを超える場合は、必要以上に研磨を行うことになり製造効率が低下する。
【００５２】
第２ポリッシング工程は、第１ポリッシング工程後のガラス基板の表面を更に精密に研磨する工程である。第２ポリッシング工程で使用するパッドは、第１ポリッシング工程で使用するパッドより柔らかい硬度６５から８０（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）程度の軟質パッドで、例えば発泡ウレタンやスウェードを使用するのが好ましい。研磨材としては、第１ポリッシング工程と同様の酸化セリウム等を用いることができるが、ガラス基板の表面をより滑らかにするため、粒径がより細かくバラツキが少ない研磨剤を用いるのが好ましい。粒径の平均粒子径が１０ｎｍから５０ｎｍの研磨剤を水に分散させてスラリー状にして研磨液として用い、水と研磨剤との混合比率は、１：９から３：７程度が好ましい。
【００５３】
定盤によるガラス基板への加重は、任意に調整できるが、生産性の面から９００ｋｇ／ｍ2から１１００ｋｇ／ｍ2が好ましい。定盤によるガラス基板への加重は、第１ポリッシング工程と同様に外周端部の形状に大きく影響するが、研磨速度が遅いため第１ポリッシング工程ほど効率的に形状を変化させることはできない。加重の加減による外周端部の形状の変化は、第１ポリッシング工程と同様であり、加重を大きくしていくと、外周端部の内側が下がり外側に向かって上がる傾向を示す。また、加重を小さくしていくと、外周端部は平面に近くなるとともに面ダレが大きくなる傾向を示す。外周端部の形状を得るために、こうした傾向を観察しながら加重を決めることができる。定盤の回転数は任意に調整できるが、生産性の面から１５ｒｐｍから３５ｒｐｍとし、上定盤の回転数を下定盤の回転数より３０％から４０％遅くするのが好ましい。
【００５４】
研磨量は２μｍから５μｍとするのが好ましい。研磨量をこの範囲とすると、表面に発生した微小な荒れやうねり、これまでの工程で生じた微小な傷痕といった微小な欠陥を効率良く除去することができる。
【００５５】
上記の様に第１及び第２ポリッシング工程での研磨条件を調整して本発明のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍである情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
【００５６】
また、算術平均粗さＲａ、うねりＷａ、微小うねりμＷａの各値は、平滑性の観点から、小さいほど良いといえる。
【００５７】
第２ポリッシング工程の終了後、ガラス基板の洗浄及び検査を行い、情報記録媒体用ガラス基板が完成する。
【００５８】
尚、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法においては、上記以外の種々の工程を有していても良い。例えば、ガラス基板の強度の信頼性確認のためのヒートショック工程、ガラス基板の表面に残った研磨剤や化学強化処理液等の異物を除去する洗浄工程、種々の検査・評価工程等を有していても良い。
【００５９】
また、第２ポリッシング工程では、第１ポリッシング工程で使用した研磨機をそのまま用いるのではなく、同一構成ではあるがそれぞれの工程専用に用意された別の研磨機を用いて研磨を行うのが好ましい。これは、第１ポリッシング工程で使用した研磨機をそのまま用いると第１ポリッシング工程で残留した研磨剤等により第２ポリッシング工程での研磨精度が低下したり、研磨条件を再設定する等の煩雑な作業が必要となり、製造効率が低下するためである。
【００６０】
次に、情報記録媒体用ガラス基板に設ける磁気記録媒体について説明する。以下、図面に基づき磁気記録媒体について説明する。
【００６１】
図２は磁気記録媒体の一例である磁気ディスクの斜視図である。この磁気ディスクＤは、円形の情報記録媒体用ガラス基板１の表面に磁性膜２を直接形成されている。磁性膜２の形成方法としては従来公知の方法を用いることができ、例えば磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を基板上にスピンコートして形成する方法や、スパッタリング、無電解めっきにより形成する方法が挙げられる。スピンコート法での膜厚は約０．３μｍ〜１．２μｍ程度、スパッタリング法での膜厚は０．０４μｍ〜０．０８μｍ程度、無電解めっき法での膜厚は０．０５μｍ〜０．１μｍ程度であり、薄膜化および高密度化の観点からはスパッタリング法および無電解めっき法による膜形成が好ましい。
【００６２】
磁性膜に用いる磁性材料としては、特に限定はなく従来公知のものが使用できるが、高い保持力を得るために結晶異方性の高いＣｏを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金などが好適である。具体的には、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどが挙げられる。磁性膜は、非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割しノイズの低減を図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＰｔＴａなど）としてもよい。上記の磁性材料の他、フェライト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ2、ＢＮなどからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子を分散された構造のグラニュラーなどであってもよい。また、磁性膜は、内面型および垂直型のいずれの記録形式であってもよい。
【００６３】
また、磁気ヘッドの滑りをよくするために磁性膜の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。
【００６４】
さらに必要により下地層や保護層を設けてもよい。磁気ディスクにおける下地層は磁性膜に応じて選択される。下地層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。Ｃｏを主成分とする磁性膜の場合には、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。また、下地層は単層とは限らず、同一又は異種の層を積層した複数層構造としても構わない。例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。
【００６５】
磁性膜の摩耗や腐食を防止する保護層としては、例えば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層などが挙げられる。これらの保護層は、下地層、磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、これらの保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一又は異種の層からなる多層構成としてもよい。なお、上記保護層上に、あるいは上記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。例えば、上記保護層に替えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）層を形成してもよい。
【００６６】
上記の様にして得られる本発明の情報記録媒体用ガラス基板を基体とした磁気記録媒体を用いることで、高速回転時の磁気ヘッドの動作を安定にすることができる。
【実施例】
【００６７】
実施例１〜４及び比較例１〜３のガラス基板及び磁気ディスクを以下のように作製した。
（ガラス基板の作製）
ガラス材料としてアルミノシリケートガラス（Ｔｇ：５００℃）を用い、溶融ガラスをプレス成形してブランク材を作製した。内外周加工工程、ラッピング工程を経て、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍのガラス基板とした。ガラス基板の厚みは０．６４ｍｍとした。
（アニール工程）
アニール工程として、空気雰囲気で電気加熱炉を用い、表１に示すアニール温度とアニール時間でそれぞれガラス基板を１００枚ずつ作製した。常温からの昇温時間は、３０分とし、常温への降温時間は１時間とした。
（ポリッシング工程）
第１ポリッシング工程として、ニッタ・ハース社製のウレタンパッドを用い、研磨剤としては、酸化セリウムを用いた。
【００６８】
第２ポリッシング工程として、ＦＩＬＷＥＬ社製のスウェードパッドを用い、研磨剤としては、酸化セリウムおよびコロイダルシリカを用いた。
【００６９】
第１ポリッシング工程及び第２ポリッシング工程のポリッシング条件として、パッドの硬度（硬度Ａ、Ａｓｋｅｒ−Ｃ）、研磨剤の粒径（μｍ、ｎｍ）、回転数（ｒｐｍ）、荷重（ｋｇ／ｍ2）の各条件を表１に示す。
（洗浄工程）
洗浄工程として、ロールスクラブ機、カップスクラブ機でのブラシ洗浄を行い、その後超音波洗浄機で洗浄を行った。
（表面粗さ、うねり、微小うねりの測定）
原子力間顕微鏡、多機能ディスク用干渉計（オプティフラット Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｃ．製）、３次元表面構造解析顕微鏡（ＺＹＧＯ社製；商品名ＮＥＷＶＩＥＷ２００）を用いて、作製したガラス基板表面の算術平均粗さＲａ、うねりＷａ、微小うねりμＷａをそれぞれ測定した。測定結果を表１に示す。
（磁気ディスクの作製）
得られたガラス基板の表面に、磁性粒子ＣｏＰｔをスパッタリングして、０．０５μｍの磁性膜を形成し、義気ディスクを作製した。
（磁気ディスクの評価）
作製した実施例１〜４及び比較例１〜３の磁気ディスクそれぞれ１０枚を磁気ディスク装置に実装して、読み書きした場合の読み書き不良の発生を評価し、１０枚中１カ所でも不良が発生した場合を×、１０枚とも全く読み書き不良の発生しなかったものを○とした。評価結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の実施例１、２と比較例１とをみると、うねりＷａが０．５ｎｍ、微小うねりμＷａが０．２ｎｍで、表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍを越えると、読み書き不良が発生している。また、実施例１〜３と比較例２とを比べると、うねりＷａが０．５ｎｍ、表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍで、微小うねりμＷａが０．２ｎｍを越えると読み書き不良が発生している。更に実施例１〜４と比較例３を比較すると、微小うねりμＷａが０．２ｎｍ、表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍで、うねりＷａが０．５ｎｍを越えると読み書き不良が発生している。このように、本発明の研磨工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍであることにより、読み書き不良の発生しない情報記録媒体用ガラス基板の製造を行うことができることが分かる。また、読み書き不良は、ガラス基板表面の凹凸によるヘッドの飛びが原因であることが分かっている。以上のことから、本発明により、高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が提供でき、該製造方法による情報記録媒体用ガラス基板を用いて、読み書き不良の発生しない磁気ディスクを提供できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】情報記録媒体用ガラス基板の全体構成を示す図である。
【図２】情報記録媒体用ガラス基板の表主表面の上に磁性膜を備えている磁気記録媒体の例を示す図である。
【図３】情報記録媒体用ガラス基板の製造における工程を説明する製造工程図である。
【図４】ガラス基板表面のうねり及び微小うねり、表面粗さを説明するための基板の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 情報記録媒体用ガラス基板（ガラス基板）
２ 磁性膜
５ 孔
７ａ 表主表面
７ｂ 裏主表面
１０ｔ 外周端面
１１ 測定断面曲線
１２ うねり曲線
１３ 微小うねり曲線
２０ｔ 内周端面
Ｄ 磁気ディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、情報記録媒体用ガラス基板及び磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ等に用いられる情報記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスク用基板としては、アルミニウム基板が一般的に用いられてきた。しかし、近年、記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請に伴い、アルミニウム基板よりも表面の平滑性に優れ、しかも表面欠陥が少ないことから磁気ヘッド浮上量の低減を図ることができるガラス基板を磁気ディスク用基板として用いる割合が増えてきている。
【０００３】
このような磁気ディスク等の情報記録媒体用ガラス基板は、ブランク材と呼ばれるガラス基板に研磨加工等を施すことによって製造される。ガラス基板（ブランク材）は、プレス成形によって製造する方法や、フロート法等によって作製された板ガラスを切断して製造する方法等が知られている。一定の形状に切り出されたガラス基板のままでは表面の凹凸が大きく、表面研磨を行う必要があり、また、高密度化の要請からより高精度に研磨する技術が求められている。
【０００４】
特許文献１においては、上下主面以外の磁気ディスク用成形ガラス基板の外側面が成形自由面とすることで加工工数を少なくし、異物等の発生を抑え、また、主面の平均表面粗さＲａが０．５ｎｍ以下、最大高さＲｙが５．０ｎｍ以下、微小うねりＷａが０．５ｎｍ以下、平坦度が３μｍ以下とすることで、平滑性の良い加工法の提案がされている。
【特許文献１】特開２００２−１０００２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で提案されている技術を用いても、近年の記録密度向上のための磁気ヘッド浮上量の低減の要請に対し、必要とされる、非常に高いレベルの平滑性を有するガラス基板を効率的に製造することは非常に困難であり、作製した磁気ディスクを実装すると、平滑性が不十分なために読み書き不良が発生した。
【０００６】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、該製造方法により製造した情報記録媒体用ガラス基板及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【０００８】
１．
ガラス基板の表面を研磨する研磨工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記研磨工程後の前記ガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍ以下であ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。
【０００９】
２．
１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造されたことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
【００１０】
３．
２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の表面に磁性膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、研磨工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍであることを特徴とする製造方法を用いるので、高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供できる。また、該製造方法により磁気ヘッド浮上量の低減の要請に答えられる情報記録媒体用ガラス基板及び該情報記録媒体用ガラス基板を用いた磁気記録媒体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】
【００１２】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。
【００１３】
図１は、本発明に係わる情報記録媒体用ガラス基板（以降、ガラス基板とも称する。）１の全体構成を示している。図１に示す様に、ガラス基板１は、中心に孔５が形成されたドーナツ状の円板形状をしている。１０ｔは外周端面、２０ｔは内周端面、７ａは表主表面、７ｂは裏主表面を示している。また、図２は、図１で示したガラス基板１の表主表面７ａの上に磁性膜２を備えている磁気記録媒体Ｄ（磁気ディスクとも言う。）の一例を示す図である。磁性膜２は裏主表面７ｂの上にも設けることができる。
【００１４】
図３に本発明に係る情報記録媒体用ガラス基板の製造方法の一実施例の製造工程図を示す。
【００１５】
本実施形態においては、最終の研磨工程であるポリッシング工程において、ポリッシング工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍであることを特徴とする。
【００１６】
ガラス基板の断面の拡大図を図４（ａ）、（ｂ）に示す。図４（ａ）の実線の１１がガラス基板の表面形状を示す測定断面曲線である。また、破線の１２はガラス基板の表面のうねりを表すうねり曲線である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した図であり、うねり曲線１２の上に発生している微小うねり１３を表している。
【００１７】
図４（ａ）のうねり曲線１２のうねりの高さＷａは、多機能ディスク用干渉計（オプティフラット Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｃ．製）を用いて行い、ガラス基板表面の全面を測定する。測定原理は、ガラス基板の表面に白色光を照射し、位相の異なる参照光と測定光の干渉の強度変化を測定することで、表面の微妙な形状変化を測定する方法である。得られた測定データを５ｍｍ以上の周期をカットオフし、うねりＷａとした。
【００１８】
図４（ｂ）のうねりの上に発生している微小うねりの高さμＷａは、３次元表面構造解析顕微鏡（ＺＹＧＯ社製；商品名ＮＥＷＶＩＥＷ２００）によって測定する。波長は、３０〜２００μｍ範囲で行い、１μｍ□を４カ所測定し、その平均値を微小うねりμＷａとした。
【００１９】
微小うねりの曲線の上には、表面粗さが発生している。表面粗さは、表面の算術平均粗さＲａとしてＪＩＳのＢ０６０１に規定されおり、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定でき、算術平均粗さＲａとした。
【００２０】
本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、磁気記録媒体に限定されるものではなく、光磁気ディスクや光ディスクなどにも用いることができる。
【００２１】
（情報記録媒体用ガラス基板の製造工程）
情報記録媒体用ガラス基板の製造工程に関して図３の製造工程図を用いて詳しく説明する。
【００２２】
ガラス基板の大きさに限定はない。例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１インチ、０．８インチなど種々の大きさのガラス基板がある。また、ガラス基板の厚みにも限定はなく、２ｍｍ、１ｍｍ、０．６３ｍｍなど種々の厚みのガラス基板がある。
【００２３】
まず、ガラス素材を溶融し（ガラス溶融工程）、溶融ガラスを下型に流し込み、上型によってプレス成形して円板状のガラス基板前駆体を得る（プレス成形工程）。なお、円板状のガラス基板前駆体は、プレス成形によらず、例えばダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスを研削砥石で切り出して作製してもよい。
【００２４】
ガラス基板の材料としては、イオン交換による化学強化が可能なガラスであれば特に制限はない。例えば、ＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、ＣａＯを主成分としたソーダライムガラス；ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）を主成分としたアルミノシリケートガラス；ボロシリケートガラス；Ｌｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系ガラス；Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス；Ｒ’Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス（Ｒ’＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）などを使用することができる。中でも、アルミノシリケートガラスやボロシリケートガラスは、耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。
【００２５】
プレス成形したガラス基板前駆体は、カッター部にダイヤモンド砥石等を備えたコアドリル等で中心部に孔を開ける（コアリング加工工程）。
【００２６】
次に、ガラス基板の両表面を研磨加工し、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度および厚みを予備調整する（第１ラッピング工程）。
【００２７】
次に、ガラス基板の外周端面および内周端面を、例えば鼓状のダイヤモンド等の研削砥石により研削することで内・外径加工する（内・外径加工工程）。
【００２８】
次に、ガラス基板の内周端面を、研磨液を使用したブラシ研磨により面取り部の角部を曲面とし、また微細なキズ等を除去する（内周端面加工工程）。
【００２９】
次に、ガラス基板の両表面を再び研磨加工して、ガラス基板の平行度、平坦度および厚みを微調整する（第２ラッピング工程）。
【００３０】
そして、ガラス基板の外周端面を、研磨液を使用したブラシ研磨により面取り部の角部を曲面とし、また微細なキズ等を除去する（外周端面加工工程）。
【００３１】
コアリング加工以降の第１ラッピング工程から外周端面加工工程までの順序は、図３に示したものに限定されず、状況に応じて適宜変更することができる。例えば、ラッピング工程を一つにして最初に行い、その後、内・外径加工工程、内周、外周端面加工工程を行っても良い。また、第１ラッピング工程、内・外径加工工程の後、第２ラッピング工程、内周、外周端面加工工程を行っても良い。
【００３２】
第１及び第２ラッピング工程にてガラス基板を研磨する研磨機について説明する。研磨機は、両面研磨機と呼ばれる公知の研磨機を使用できる。両面研磨機は、互いに平行になるように上下に配置された円盤状の上定盤と下定盤とを備えており、互いに逆方向に回転する。この上下の定盤の対向するそれぞれの面にガラス基板の主表面を研磨するための複数のダイヤモンドペレットが貼り付けてある。また、ダイヤモンドペレットは、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだ樹脂シートでも代用できる。上下の定盤の間には、下定盤の外周に円環状に設けてあるインターナルギアと下定盤の回転軸の周囲に設けてある太陽ギアとに結合して回転する複数のキャリアがある。このキャリアには、複数の穴が設けてあり、この穴にガラス基板をはめ込んで配置する。上下の定盤、インターナルギア及び太陽ギアは別駆動で動作することができる。
【００３３】
研磨機の研磨動作は、上下の定盤が互いに逆方向に回転し、ダイヤモンドペレットを介して定盤に挟まれているキャリアは、複数のガラス基板を保持した状態で、自転しながら定盤の回転中心に対して下定盤と同じ方向に公転する。このような動作している研磨機において、研削液を上定盤とガラス基板及び下定盤とガラス基板との間に供給することでガラス基板の研磨を行うことができる。
【００３４】
この両面研磨機を使用する際、ガラス基板に加わる定盤の加重及び定盤の回転数を所望の研磨状態に応じて適宜調整する。第１及び第２ラッピング工程における加重は、６００ｋｇ／ｍ2から１２００ｋｇ／ｍ2とするのが好ましい。また、定盤の回転数は、１０ｒｐｍから３０ｒｐｍ程度とし、上の定盤の回転数を下の定盤回転数より３０％から４０％程度遅くするのが好ましい。定盤による加重を大きくし、定盤の回転数を速くすると研磨量は多くなるが、加重を大きくしすぎると面粗さが良好とならず、また、回転数が速すぎると平坦度が良好とならない。また加重が小さく定盤の回転数が遅いと研磨量が少なく製造効率が低くなる。
【００３５】
第２ラッピング工程を終えた時点で、大きなうねり、欠け、ひび等の欠陥は除去され、ガラス基板の主表面の面粗さは、Ｒｍａｘが２μｍから４μｍ、Ｒａが０．１μｍから０．４μｍ程度とするのが好ましい。このような面状態にしておくことで、次の化学強化工程を経て第１ポリッシング工程で研磨を効率よく行うことができる。
【００３６】
尚、第１ラッピング工程では、第２ラッピング工程を効率よく行うことができるように大まかに大きなうねり、欠け、ひびを効率よく除去する。このため、第２ラッピングで使用する粗さ＃１３００メッシュから＃２２００メッシュより粗い＃８００メッシュから＃１２００メッシュ程度のダイヤモンドペレットを使用するのが好ましい。第１ラッピング工程が完了した時点での面粗さは、Ｒｍａｘが４μｍから８μｍで、Ｒａが０．３μｍから０．８μｍ程度とするのが好ましい。
【００３７】
ガラス基板の内周、外周の端面は、内周及び外周端面加工工程でブラシ研磨によるポリッシング加工を行う。ブラシは、φ０．２からφ０．３ｍｍ程度のナイロン、ポリプロピレン等を使用するのが好ましい。また、研磨液は、粒径が数μｍ程度の酸化セリウムが好ましい。ブラシ研磨の結果、内周、外周の端面の面粗さは、Ｒｍａｘが０．２μｍから０．４μｍで、Ｒａが０．０２μｍから０．０４μｍ程度とするのが好ましい。内・外径加工工程及び内周及び外周端面加工工程を経たガラス基板の端面の形状は、主表面と端面とが成す角部が取り除かれ、外周端面から０．２ｍｍから０．５ｍｍ程度の位置から主表面よりダレた状態となる。
【００３８】
ここで、Ｒａ（中心線平均粗さ）、Ｒｍａｘ（最大高さ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１で規定されている。これらは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等により測定することができる。これら規定及び測定方法は、以降で記述されるＲａ、Ｒｍａｘについても同じく適用する。
【００３９】
上記の例では、ガラス基板を研磨する際にダイヤモンドペレットと研削液を用いているが、上下の定盤の研磨面にパッドを貼り付け、研磨液を供給して研磨する方法とすることもできる。研磨剤としては、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マンガン、コロイダルシリカ、ダイヤモンドなどが挙げられる。これらを水で分散化してスラリー状として使用する。パッドは硬質パッドと軟質パッドとに分けられるが、必要に応じて適宜選択して用いることができる。硬質パッドとしては、硬質ベロア、ウレタン発泡、ピッチ含有スウェード等を素材とするパッドが挙げられ、軟質パッドとしては、スウェードやベロア等を素材とするパッドが挙げられる。
【００４０】
パッドと研磨剤を使用する研磨方法は、研磨剤の粒度やパッドの種類を変えて、粗研磨から精密研磨まで対応することができる。よって、第１ラッピング工程と第２ラッピング工程で、効率よく大きなうねり、欠け、ひび等を除去し上記の面粗さを得ることができる様に研磨材、研磨材の粒度、パッドを適宜組み合わせて対応することができる。
【００４１】
また、第１及び第２ラッピング工程の後、ガラス基板の表面に残った研磨剤やガラス粉を除去するための洗浄工程を行うことが好ましい。
【００４２】
尚、第１ラッピング工程及び第２ラッピング工程で使用する研磨機は、同一構成ではあるがそれぞれの工程専用に用意された別の研磨機を用いて研磨加工を行うのが好ましい。これは、専用のダイヤモンドペレットを貼り付けているため交換が大掛かりな作業となり、また、研磨条件を再設定する等の煩雑な作業が必要となり、製造効率が低下するためである。
【００４３】
外端面研磨工程の次に、アニール工程を行う。アニール工程はガラス基板を電気加熱炉に入れ、２００℃以上４００℃以下の温度で２０〜１２０分の間、保持する。昇温速度、及び降温速度は特に規定しないが、１０〜３０分程度で所定の温度に上げ、１０分〜３０分程度の時間をかけて除冷するのが良い。このアニール工程により、これまでの加工工程でガラス基板内部に生じた応力歪みを開放することができる。また、アニール工程は、空気中の他に、シリコーンオイル等のアニールする温度で変質しにくい油中や、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス中や、窒素ガス中などで行うのが好ましい。このような雰囲気中でアニールすると、ガラス基板表面にイオン化した物質が侵入しないので、ガラス基板表面の平坦度を維持することができる。
【００４４】
次に、研磨工程としてのポリッシング工程を行う。
【００４５】
ポリッシング工程では、ガラス基板の表面を本発明の表面形状を得る様に研磨する。ポリッシング工程は１工程でも良いが、２工程の方が好ましい。アニール工程の後に研磨工程を行うことにより、ガラス内部に応力歪みが開放され、研磨工程中のクラックの発生が無く、不良品の発生率が少なくなる。
【００４６】
まず、第１ポリシング工程では、第２ポリッシング工程で最終的に必要とされる面粗さを効率よく得ることができるように、面粗さを向上させるとともに最終的に本発明の形状を効率よく得ることができる研磨を行う。
【００４７】
研磨の方法は、ラッピング工程で使用したダイヤモンドペレットと研削液に代えて、スウェードパッドと研磨液を使用する以外は第１及び２ラッピング工程で使用した研磨機と同一の構成の研磨機を使用する。
【００４８】
パッドは硬度Ａで７０から９０程度の硬質パッドで例えば発泡ウレタンを使用するのが好ましい。パッドの硬度が研磨による発熱により柔らかくなると研磨面の形状変化が大きくなるため硬質パッドを用いるのが好ましい。研磨材は、粒径が０．２μｍから１．５μｍの酸化セリウム等を水に分散させてスラリー状にして用いるのが好ましい。水と研磨剤との混合比率は、概ね１：９から３：７程度が好ましい。
【００４９】
定盤によるガラス基板への加重は、任意に調整できるが、生産性の面から９００ｋｇ／ｍ2から１１００ｋｇ／ｍ2とするのが好ましい。定盤によるガラス基板への加重は、外周端部の形状に大きく影響する。加重を大きくしていくと、外周端部の内側が下がり外側に向かって上がる傾向を示す。また、加重を小さくしていくと、外周端部は平面に近くなるとともに面ダレが大きくなる傾向を示す。こうした傾向を観察しながら加重を決めることができる。
【００５０】
また、面粗さを向上させるために、定盤の回転数は任意に調整できるが、生産性の面から２５ｒｐｍから５０ｒｐｍとし、上の定盤の回転数を下の定盤回転数より３０％から４０％遅くするのが好ましい。
【００５１】
上記の研磨条件により研磨量を３０μｍから４０μｍとするのが好ましい。３０μｍ未満では、キズや欠陥を十分に除去ができない。また４０μｍを超える場合は、必要以上に研磨を行うことになり製造効率が低下する。
【００５２】
第２ポリッシング工程は、第１ポリッシング工程後のガラス基板の表面を更に精密に研磨する工程である。第２ポリッシング工程で使用するパッドは、第１ポリッシング工程で使用するパッドより柔らかい硬度６５から８０（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）程度の軟質パッドで、例えば発泡ウレタンやスウェードを使用するのが好ましい。研磨材としては、第１ポリッシング工程と同様の酸化セリウム等を用いることができるが、ガラス基板の表面をより滑らかにするため、粒径がより細かくバラツキが少ない研磨剤を用いるのが好ましい。粒径の平均粒子径が１０ｎｍから５０ｎｍの研磨剤を水に分散させてスラリー状にして研磨液として用い、水と研磨剤との混合比率は、１：９から３：７程度が好ましい。
【００５３】
定盤によるガラス基板への加重は、任意に調整できるが、生産性の面から９００ｋｇ／ｍ2から１１００ｋｇ／ｍ2が好ましい。定盤によるガラス基板への加重は、第１ポリッシング工程と同様に外周端部の形状に大きく影響するが、研磨速度が遅いため第１ポリッシング工程ほど効率的に形状を変化させることはできない。加重の加減による外周端部の形状の変化は、第１ポリッシング工程と同様であり、加重を大きくしていくと、外周端部の内側が下がり外側に向かって上がる傾向を示す。また、加重を小さくしていくと、外周端部は平面に近くなるとともに面ダレが大きくなる傾向を示す。外周端部の形状を得るために、こうした傾向を観察しながら加重を決めることができる。定盤の回転数は任意に調整できるが、生産性の面から１５ｒｐｍから３５ｒｐｍとし、上定盤の回転数を下定盤の回転数より３０％から４０％遅くするのが好ましい。
【００５４】
研磨量は２μｍから５μｍとするのが好ましい。研磨量をこの範囲とすると、表面に発生した微小な荒れやうねり、これまでの工程で生じた微小な傷痕といった微小な欠陥を効率良く除去することができる。
【００５５】
上記の様に第１及び第２ポリッシング工程での研磨条件を調整して本発明のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍである情報記録媒体用ガラス基板を得ることができる。
【００５６】
また、算術平均粗さＲａ、うねりＷａ、微小うねりμＷａの各値は、平滑性の観点から、小さいほど良いといえる。
【００５７】
第２ポリッシング工程の終了後、ガラス基板の洗浄及び検査を行い、情報記録媒体用ガラス基板が完成する。
【００５８】
尚、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法においては、上記以外の種々の工程を有していても良い。例えば、ガラス基板の強度の信頼性確認のためのヒートショック工程、ガラス基板の表面に残った研磨剤や化学強化処理液等の異物を除去する洗浄工程、種々の検査・評価工程等を有していても良い。
【００５９】
また、第２ポリッシング工程では、第１ポリッシング工程で使用した研磨機をそのまま用いるのではなく、同一構成ではあるがそれぞれの工程専用に用意された別の研磨機を用いて研磨を行うのが好ましい。これは、第１ポリッシング工程で使用した研磨機をそのまま用いると第１ポリッシング工程で残留した研磨剤等により第２ポリッシング工程での研磨精度が低下したり、研磨条件を再設定する等の煩雑な作業が必要となり、製造効率が低下するためである。
【００６０】
次に、情報記録媒体用ガラス基板に設ける磁気記録媒体について説明する。以下、図面に基づき磁気記録媒体について説明する。
【００６１】
図２は磁気記録媒体の一例である磁気ディスクの斜視図である。この磁気ディスクＤは、円形の情報記録媒体用ガラス基板１の表面に磁性膜２を直接形成されている。磁性膜２の形成方法としては従来公知の方法を用いることができ、例えば磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を基板上にスピンコートして形成する方法や、スパッタリング、無電解めっきにより形成する方法が挙げられる。スピンコート法での膜厚は約０．３μｍ〜１．２μｍ程度、スパッタリング法での膜厚は０．０４μｍ〜０．０８μｍ程度、無電解めっき法での膜厚は０．０５μｍ〜０．１μｍ程度であり、薄膜化および高密度化の観点からはスパッタリング法および無電解めっき法による膜形成が好ましい。
【００６２】
磁性膜に用いる磁性材料としては、特に限定はなく従来公知のものが使用できるが、高い保持力を得るために結晶異方性の高いＣｏを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金などが好適である。具体的には、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔや、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯなどが挙げられる。磁性膜は、非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶなど）で分割しノイズの低減を図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＰｔＴａなど）としてもよい。上記の磁性材料の他、フェライト系、鉄−希土類系や、ＳｉＯ2、ＢＮなどからなる非磁性膜中にＦｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子を分散された構造のグラニュラーなどであってもよい。また、磁性膜は、内面型および垂直型のいずれの記録形式であってもよい。
【００６３】
また、磁気ヘッドの滑りをよくするために磁性膜の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。
【００６４】
さらに必要により下地層や保護層を設けてもよい。磁気ディスクにおける下地層は磁性膜に応じて選択される。下地層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。Ｃｏを主成分とする磁性膜の場合には、磁気特性向上等の観点からＣｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。また、下地層は単層とは限らず、同一又は異種の層を積層した複数層構造としても構わない。例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。
【００６５】
磁性膜の摩耗や腐食を防止する保護層としては、例えば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層などが挙げられる。これらの保護層は、下地層、磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、これらの保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一又は異種の層からなる多層構成としてもよい。なお、上記保護層上に、あるいは上記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。例えば、上記保護層に替えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）層を形成してもよい。
【００６６】
上記の様にして得られる本発明の情報記録媒体用ガラス基板を基体とした磁気記録媒体を用いることで、高速回転時の磁気ヘッドの動作を安定にすることができる。
【実施例】
【００６７】
実施例１〜４及び比較例１〜３のガラス基板及び磁気ディスクを以下のように作製した。
（ガラス基板の作製）
ガラス材料としてアルミノシリケートガラス（Ｔｇ：５００℃）を用い、溶融ガラスをプレス成形してブランク材を作製した。内外周加工工程、ラッピング工程を経て、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍのガラス基板とした。ガラス基板の厚みは０．６４ｍｍとした。
（アニール工程）
アニール工程として、空気雰囲気で電気加熱炉を用い、表１に示すアニール温度とアニール時間でそれぞれガラス基板を１００枚ずつ作製した。常温からの昇温時間は、３０分とし、常温への降温時間は１時間とした。
（ポリッシング工程）
第１ポリッシング工程として、ニッタ・ハース社製のウレタンパッドを用い、研磨剤としては、酸化セリウムを用いた。
【００６８】
第２ポリッシング工程として、ＦＩＬＷＥＬ社製のスウェードパッドを用い、研磨剤としては、酸化セリウムおよびコロイダルシリカを用いた。
【００６９】
第１ポリッシング工程及び第２ポリッシング工程のポリッシング条件として、パッドの硬度（硬度Ａ、Ａｓｋｅｒ−Ｃ）、研磨剤の粒径（μｍ、ｎｍ）、回転数（ｒｐｍ）、荷重（ｋｇ／ｍ2）の各条件を表１に示す。
（洗浄工程）
洗浄工程として、ロールスクラブ機、カップスクラブ機でのブラシ洗浄を行い、その後超音波洗浄機で洗浄を行った。
（表面粗さ、うねり、微小うねりの測定）
原子力間顕微鏡、多機能ディスク用干渉計（オプティフラット Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｃ．製）、３次元表面構造解析顕微鏡（ＺＹＧＯ社製；商品名ＮＥＷＶＩＥＷ２００）を用いて、作製したガラス基板表面の算術平均粗さＲａ、うねりＷａ、微小うねりμＷａをそれぞれ測定した。測定結果を表１に示す。
（磁気ディスクの作製）
得られたガラス基板の表面に、磁性粒子ＣｏＰｔをスパッタリングして、０．０５μｍの磁性膜を形成し、義気ディスクを作製した。
（磁気ディスクの評価）
作製した実施例１〜４及び比較例１〜３の磁気ディスクそれぞれ１０枚を磁気ディスク装置に実装して、読み書きした場合の読み書き不良の発生を評価し、１０枚中１カ所でも不良が発生した場合を×、１０枚とも全く読み書き不良の発生しなかったものを○とした。評価結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１の実施例１、２と比較例１とをみると、うねりＷａが０．５ｎｍ、微小うねりμＷａが０．２ｎｍで、表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍを越えると、読み書き不良が発生している。また、実施例１〜３と比較例２とを比べると、うねりＷａが０．５ｎｍ、表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍで、微小うねりμＷａが０．２ｎｍを越えると読み書き不良が発生している。更に実施例１〜４と比較例３を比較すると、微小うねりμＷａが０．２ｎｍ、表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍで、うねりＷａが０．５ｎｍを越えると読み書き不良が発生している。このように、本発明の研磨工程後のガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍであることにより、読み書き不良の発生しない情報記録媒体用ガラス基板の製造を行うことができることが分かる。また、読み書き不良は、ガラス基板表面の凹凸によるヘッドの飛びが原因であることが分かっている。以上のことから、本発明により、高い平滑性と、効率的に製造することができる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法が提供でき、該製造方法による情報記録媒体用ガラス基板を用いて、読み書き不良の発生しない磁気ディスクを提供できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】情報記録媒体用ガラス基板の全体構成を示す図である。
【図２】情報記録媒体用ガラス基板の表主表面の上に磁性膜を備えている磁気記録媒体の例を示す図である。
【図３】情報記録媒体用ガラス基板の製造における工程を説明する製造工程図である。
【図４】ガラス基板表面のうねり及び微小うねり、表面粗さを説明するための基板の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 情報記録媒体用ガラス基板（ガラス基板）
２ 磁性膜
５ 孔
７ａ 表主表面
７ｂ 裏主表面
１０ｔ 外周端面
１１ 測定断面曲線
１２ うねり曲線
１３ 微小うねり曲線
２０ｔ 内周端面
Ｄ 磁気ディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の表面を研磨する研磨工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記研磨工程後の前記ガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍ以下であ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】
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により製造されたことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項３】
請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の表面に磁性膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１】
ガラス基板の表面を研磨する研磨工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記研磨工程後の前記ガラス基板の表面の算術平均粗さＲａが０．２ｎｍ以下、うねりＷａが０．５ｎｍ以下であり、さらに微小うねりμＷａが０．２ｎｍ以下であ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】
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により製造されたことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。
【請求項３】
請求項２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の表面に磁性膜を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−７６１６７（Ｐ２００９−７６１６７Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４６３１３（Ｐ２００７−２４６３１３）
【出願日】平成１９年９月２２日（２００７．９．２２）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２２日（２００７．９．２２）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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