磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスク
【課題】磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止する。
【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００は、磁気ディスク用ガラス基板２００を製造するための１つ以上の工程１０３、１０５、１０６ａ、１０６ｂに対応して、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄを記憶する記憶手段と、各工程を経て製造された磁気ディスク用ガラス基板２００の表面欠陥４０２を検出する表面欠陥検出装置１３０と、表面欠陥４０２に類似する表面欠陥マップを認識する認識部４０４と、表面欠陥４０２に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知部４０６と、を含む。
【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００は、磁気ディスク用ガラス基板２００を製造するための１つ以上の工程１０３、１０５、１０６ａ、１０６ｂに対応して、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄを記憶する記憶手段と、各工程を経て製造された磁気ディスク用ガラス基板２００の表面欠陥４０２を検出する表面欠陥検出装置１３０と、表面欠陥４０２に類似する表面欠陥マップを認識する認識部４０４と、表面欠陥４０２に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知部４０６と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体のひとつであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記録媒体用基板として、磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、従来多く用いられてきたアルミニウム基板に代えて基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板が用いられるようになってきている。
【０００３】
また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、巨大磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきていて、磁気ヘッドの基板からの浮上量が２０ｎｍから５ｎｍ程度にまで狭くなってきている。このような磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドには固有の障害としてヘッドクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。
【０００４】
サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸形状あるいは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱されることにより、読み出しエラーを生じる障害である。したがって磁気抵抗型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度および平坦度が求められる。また基板に塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると磁気ディスク最表面に凸部が形成されてしまうため、ガラス基板には凹凸を低減する表面平滑化(研磨技術)と、異物を除去する高度な洗浄技術とが求められている。
【０００５】
上記のような状況において、従来からも、基板端面の平滑性についての重要性が認められていた。ガラス基板の平滑性の検査方法としては、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ：Automatic Optical Inspection）やＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）等の機器を用いて、ガラス基板の表面に光を照射して反射光の強度や変位等により付着物、凹部および凸部が存在するか否かを判定するという方法がある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−２５６１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガラス基板に生じる表面欠陥には原因がある筈であり、原因となる工程の異常を発見し、それを修繕すれば、解決することも少なくない。しかし、かかる工程の修繕は、専ら熟練した作業者の経験によって行われているものである。熟練した作業者のなかには、検出された表面欠陥の分布や種類等を一見しただけで、いずれの工程のいかなる異常によるものであるかを感覚的に判断できる者もいる。しかし、経験の浅い作業者には、表面欠陥の原因を同定することは困難である。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み、表面欠陥が発見されたガラス基板について、その原因となる、異常が生じている工程を同定することにより、その工程を修繕することが可能ならしめる、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者らは、上記の課題について鋭意検討した結果、特定の工程の異常を原因としてガラス基板に生じる表面欠陥には規則性が認められ、かかる典型的な表面欠陥を表面欠陥マップとして保存し、ＡＯＩ等の表面欠陥装置を用いて検出された、検査対象であるガラス基板の表面欠陥と照合すれば、そのガラス基板に生じた表面欠陥の原因となる工程を同定できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造システムの代表的な構成は、磁気ディスク用ガラス基板を製造するための１つ以上の工程に対応して、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップを記憶する記憶手段と、１つ以上の工程を経て製造された磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段と、表面欠陥に類似する表面欠陥マップを認識する認識手段と、表面欠陥に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、作業者は、ガラス基板の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止可能である。
【００１１】
上記の報知手段は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥にいずれか同一の表面欠陥マップが類似すると認識手段によって認識された場合に限り、その同一の表面欠陥マップに対応する工程を報知するとよい。
【００１２】
複数の表面欠陥に、特定の表面欠陥マップが類似すると認識されたときに初めてその表面欠陥マップに対応する工程を報知することで、報知機能の信頼性が向上するからである。
【００１３】
上記の認識手段は、表面欠陥検出手段が検出した表面欠陥に含まれる個々の欠陥の数が所定数以上である場合に限り、類似する表面欠陥マップを認識するとよい。
【００１４】
表面欠陥の数が所定数以下の良品レベルにあるガラス基板については、工程に異常があるとまでは言えず、無駄な認識処理を省くためである。
【００１５】
また、上述の課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板は、上述のいずれかの磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて製造されることを特徴とする。
【００１６】
また、上述の課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスクは、上記の磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性層を形成して成ることを特徴とする。
【００１７】
上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システムの技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作業者は、ガラス基板の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板について説明する。図１は、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板を説明する図であり、図１（a）は磁気ディスク用ガラス基板の斜視図である。磁気ディスク用ガラス基板２００は、円板形状をしていて、その中心には内孔が形成されている。主表面２１０は、情報を記録再生するための領域であるため、記録ヘッドが浮上走行するために実質的に平滑になっている。
【００２０】
図１（ｂ）は、図１（a）のＸ−Ｘ断面図である。磁気ディスク用ガラス基板２００は、情報の記録再生領域となる主表面２１０と、当該主表面２１０に対して直交している端面２２０と、当該主表面２１０と端面２２０との間に介在している面取面２３０とを備えている。なお、後述する端面研磨工程により端面２２０と面取面２３０との境界が不明瞭となる場合もあるため、本実施形態は端面２２０とその両側の面取面２３０があわせて１つの曲面を構成する場合も含むものとする。
【００２１】
図２は、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示すブロック図である。製造システム１００は、磁気ディスク用ガラス基板２００を製造するための１つ以上の工程を含み、これらには、第２研磨工程１０２、強化洗浄工程１０４、最終洗浄工程１０６を含まれる。最終洗浄工程１０６は、水流による前洗浄工程１０６ａ、洗浄パッドを用いるスクラブ洗浄工程１０６ｂを含む。本実施形態では、ガラス基板２００は先行する種々の工程を経た後、最終的な工程１０２、１０４、１０６を経て製造される。
【００２２】
また、製造システム１００はサーバ１１０を含み、サーバ１１０は、データベース１１２を含む。データベース１１２は、各工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂの処理に異常がある場合にガラス基板２００に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄを記憶する記憶手段である。
【００２３】
こうした表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄは、通常の製造工程が稼動している間に、各工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂから、点線１０３、１０５、１０７、１０９で示すように、データベース１１２に蓄積されている。マップは、作業者４０８の手作業によって入力、蓄積されるものとしてよい。図２では１つの工程に対して１つのマップしか対応していないが、複数のマップが対応していてもよい。
【００２４】
また、表面欠陥の原因となる工程は、工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂに限られるものではない。データベース１１２に予め表面欠陥マップを蓄積しておける工程であれば、表面欠陥の原因として同定され得る。
【００２５】
各工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂに対応している情報は、かかる表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄに限られず、マップから抽出した所定の特徴量を記憶しておいてもよい。特徴量としては、マップをグラフとして見た場合の相関係数、欠陥の種類や数、分布、座標等としてよい。
【００２６】
工程１０６を経た後、ガラス基板２００は、梱包される前に、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ）１３０にて表面欠陥を検出される。表面欠陥はＯＳＡで検出してもよい。
【００２７】
図３は、図２の表面欠陥検出装置による表面欠陥検出の様子を示す図である。表面欠陥検出装置１３０は、２種類のレーザ３０２（３０２ａ、３０２ｂ）と、４種類の検出器３０４（３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄ）と、ミラー３０６と、を含んで構成される。
【００２８】
レーザ３０２ａは、波長７８０±１５ｎｍ、ビーム径１２０μｍ×１５μｍの半導体レーザであり、レーザ３０２ｂは、波長６７０±１０ｎｍ、ビーム径２０００μｍ×７００５μｍの半導体レーザである。検出器３０４は、フォトディテクタで構成されている。
【００２９】
図４は、図３の表面欠陥検出装置１３０の検出器３０４が検出可能な欠陥について説明するための説明図である。表面欠陥検出装置１３０が検出できる欠陥には、主として、凸部１４０、凹部１４２がある。
【００３０】
レーザ３０２ａを用い検出器３０４ａで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥から反射される散乱光を検出する。これにより、検出器３０４ａでは、付着物や０．１μｍ２程度の凹部を検出することができる。レーザ３０２ａを用い検出器３０４ｂで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥から反射される指向性のある散乱回折光の光量変化を検出する。これにより、検出器３０４ｂでは、付着物、０．１μｍ２程度の凹部を検出することができる。レーザ３０２ａを用い検出器３０４ｃで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥からの正反射光量の増光もしくは減光を検出する。これより、検出器３０４ｃでは、散乱や回折が生じにくい凸部１４０、凹部を検出することができる。
【００３１】
レーザ３０２ｂを用い検出器３０４ｄで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥からの正反射光量の増光もしくは減光を検出する。これより、検出器３０４ｄでは、散乱や回折が生じにくいなだらかな凸部１４０やなだらかな凹部を検出することができる。
【００３２】
次に測定した光の強度もしくは変位のいずれか一方または両方に基づいて磁気ディスク用ガラス基板２００に含まれる欠陥の面内位置を特定し、表面欠陥４０２が作成される。
【００３３】
図５は図２のデータベースに予め記憶されている表面欠陥マップの他の例を示す図である。表面欠陥マップ１２０ｅは、最終洗浄工程１０６に機器損傷がある場合のマップの例であり、ガラス基板一端の限られたエリアに表面欠陥が集中する。表面欠陥マップ１２０ｆは、スクラブ洗浄工程１０６ｂのパッドが異物をかみ込んだ場合のマップの例である。
【００３４】
表面欠陥の原因に対応するマップは１つではなく、図５の例に示すように、３つずつのマップをデータベース１１２に記憶してよい。いずれのマップも、原因は様々であるが、いずれかの工程に生じる異常を原因とした、当該工程に特有のものである。
【００３５】
図２のコンピュータ４００は、制御部４０１と、制御部４０１で制御される認識部４０４および報知部４０６とを有する。表面欠陥検出装置１３０から表面欠陥４０２がコンピュータ４００に入力されると、認識部４０４は、データベース１１２を参照して、表面欠陥４０２に類似するものを、表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄのなかから認識する。
【００３６】
認識部４０４が行う認識は、例えば、表面欠陥と表面欠陥マップとを画像として直接突き合わせて行う最短距離法等を用いてよい。最短距離法は、画像を構成する対応する画素同士の差分を二乗して加算し、画像間の「距離」を求める方法である。この「距離」が小さいほど、画像同士は類似している、と本願では定義する。所定の閾値以下になったとき、画像同士が類似していると判定してよい。データベース１１２に記録する情報は、表面欠陥マップ自体に限られず、マップをグラフとして見た場合の相関係数、欠陥の種類や数、分布、座標等の特徴としてもよい。
【００３７】
その場合、認識部４０４は、表面欠陥４０２からも、データベース１１２に記録されているのと同様の特徴を抽出する。かかる特徴は、類似する表面欠陥マップを認識する際の条件として自由に用いてよい。例えば最短距離法による画像間の「距離」が所定の範囲内にあり、かつ、欠陥の数が所定の範囲内にある場合は、当該表面欠陥に当該マップが類似すると認識するなどの規則をデータベース１１２に設けておけばよい。なお、当然に不良品と判定されるほど、個々の欠陥の数が多いガラス基板であっても、いずれの表面欠陥マップにも類似していない場合がある。その場合、当該表面欠陥の原因は不明となる。他方、ある表面欠陥に、複数の表面欠陥マップが類似することも当然にあり、その場合、複合的な原因でその表面欠陥が生じたと推測できる。
【００３８】
コンピュータ４００に含まれる報知部４０６は、表面欠陥に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知手段である。報知は、コンピュータ４００の表示装置（図示しない）に、異常の発生している工程と異常の内容とを表示したり、音声で作業者４０８に知らせたりすればよい。
【００３９】
これにより、作業者４０８は、ガラス基板２００の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止可能である。複数の工程が報知された場合は、複数の工程を調査し、修繕すればよい。
【００４０】
工程で用いられる機器や洗浄槽等が故障した場合は作業者４０８による修繕が必要となるが、単に、工程を稼動させるにあたって定められているパラメータに異常がある場合は、工程自体に報知を行い、自動的に設定を変更するのが好ましい。
【００４１】
報知部４０６は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥４０２にいずれか同一の表面欠陥マップが類似すると認識された場合に限り、その同一の表面欠陥マップに対応する工程を報知するとよい。
【００４２】
複数の表面欠陥４０２に、特定の表面欠陥マップが類似すると認識されて初めて報知することで、報知機能の信頼性が向上するからである。
【００４３】
上記の認識部４０４は、表面欠陥検出装置１３０が検出した表面欠陥４０２に含まれる個々の欠陥の数が所定数以上である場合に限り、類似する表面欠陥マップを認識するとよい。
【００４４】
表面欠陥の数が所定数以下の良品レベルにあるガラス基板については、工程に異常があるとまでは言えないからであり、かかる場合に無駄な認識処理を省くためである。
【００４５】
（実施例）
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクについて実施例を説明する。この磁気ディスク用ガラス基板２００および磁気ディスクは、０．８インチ型ディスク（内径６ｍｍ、外径２１．７ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．０インチ型ディスク（内径７ｍｍ、外径２７．４ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．８インチ型磁気ディスク（内径１２ｍｍ、外径４８ｍｍ、板厚０．５０８ｍｍ）などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。また、２．５インチ型ディスクや３．５インチ型ディスクとして製造してもよい。
【００４６】
（１）データ蓄積工程
以下の各工程が稼動している間、予め、各工程からは、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップが蓄積される。マップの蓄積は、作業者４０８の経験によって行ってよい。表面欠陥マップの数は、１工程について１つとは限らない。また、表面欠陥マップを有しない工程もある。
【００４７】
（２）形状加工工程および第１ラッピング工程
本実施形態においてガラス基板２００の材質としてはソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、結晶化ガラス等が挙げられるが、中でもアルミノシリケートガラスが好適である。アルミノシリケートガラスは、平滑かつ高剛性が得られるので、磁気的スペーシング、特に、磁気ヘッドの浮上量をより安定して低減できる。また、アルミノシリケートガラスは化学強化により、高い剛性強度を得ることができる。
【００４８】
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、化学強化用のガラスを使用した。ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円板状の磁気ディスク用ガラス基板２００を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。
【００４９】
次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。
【００５０】
（３）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から円板状のガラス基板を切り出した。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板２００とした（コアリング）。そして内周端面および外周端面２２０をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した（フォーミング）。
【００５１】
（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板２００の両主表面２１０について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行った。この第２ラッピング工程を行なうことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面２１０に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
【００５２】
（５）端面研磨工程
次に、ガラス基板２００の外周の端面研磨を行なう。まず端面２２０については、面取面２３０に先立ち、単独で研磨を行なう。研磨の方法は、例えば複数枚のガラス基板２００を同時にブラシにて研磨する方法でもよいが、取代が多くなってしまう。そこで、例えば枚葉式の研磨方法を用いてよい。
【００５３】
続いて面取面２３０については、鏡面研磨を行った。これにより、１枚のガラス基板２００の面取面２３０の、外周の全周における表面粗さの差は、０．００１μｍ以下の範囲になった。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板２００を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板２００の端面２２０は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態に加工された。
【００５４】
なお、本実施例では端部の研磨を行った後に面取面２３０の研磨を行なうよう説明した。しかしこの順序については任意であって、面取面２３０の研磨を先に行ってから端面２２０の研磨を行ってもよい。
【００５５】
次に、内周端面については、多数枚積層したガラス基板ブロックを形成し、面取りした内周端部をブラシロールにて同時に研磨してよい。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。
【００５６】
（６）主表面研磨工程
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面２１０に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面２１０の研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
【００５７】
この第１研磨工程を終えたガラス基板２００を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００５８】
次に、主表面研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面２１０を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面２１０の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。
【００５９】
この第２研磨工程を終えたガラス基板２００を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。
【００６０】
（７）化学強化工程
次に、前述のラッピング工程および研磨工程を終えたガラス基板２００に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を４００℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板２００を３００℃に予熱し、化学強化溶液中に約３時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、ガラス基板２００の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板２００が端面２２０で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
【００６１】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板２００の表層のリチウムイオンおよびナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板２００が強化される。ガラス基板２００の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍ乃至２００μｍであった。
【００６２】
化学強化処理を終えたガラス基板２００を、２０℃の水槽に浸漬して急冷し、約１０分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板２００を、約４０℃に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。
【００６３】
（８）最終洗浄工程
さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板２００を純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した（前洗浄工程１０６ａ〜スクラブ洗浄工程１０６ｂ）。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。
【００６４】
上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、端面研磨工程、第２ラッピング工程、第１および第２研磨工程、化学強化工程、ならびに最終洗浄工程を施すことにより、平坦で平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板２００を得た。
【００６５】
（９）検査工程
得られた磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面２１０について平滑性の検査を行った。検査工程は、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ：Automatic Optical Inspection）やＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）等の機器を用いて、磁気ディスク用ガラス基板２００に光を照射し磁気ディスク用ガラス基板２００から反射した光の強度もしくは変位のいずれか一方または両方を測定し、付着物、凹部１４２および凸部１４０が存在するか否か等を測定し、基板状態を評価する。
【００６６】
（１０）認識・報知工程
表面欠陥検出装置１３０で得られた表面欠陥４０２に類似するものを、表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄのなかから、認識部４０４が認識する。報知部４０６は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥４０２に、いずれか同一の表面欠陥マップが類似すると認識された場合に、その同一の表面欠陥マップに対応する工程を作業者４０８報知する。
【００６７】
これによって、従来、熟練の作業者でしか原因を同定できなかった表面欠陥についても、原因を同定できるケースが格段に増加し、表面欠陥が原因不明と判定されるケースが、２３％減少した。
【００６８】
（１１）梱包工程
２５枚の磁気ディスク用ガラス基板２００をケースに収容し、ケースを４個重ね、アルミニウムラミネートフィルム製の第１の梱包袋を脱気して密封梱包して梱包体とした。次に、梱包体を、プラスチックフィルム製の第２の梱包袋を脱気してさらに密封梱包して梱包体とした。
【００６９】
上記のように、ガラス基板２００がケースに収納され、第２の梱包袋および第１の梱包袋で二重に密封梱包された二重梱包体を、ガラス基板製造施設から出荷され、船や飛行機、列車等によって磁気ディスク製造施設へ運搬される。
【００７０】
（１２）磁気ディスク製造工程（成膜工程）
上記の梱包体を用いて梱包された磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性層を形成する成膜工程を行う。
【００７１】
上述した梱包方法および製造工程を経て得られたガラス基板２００の両面に、ガラス基板２００の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ基合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲の属性を有するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示すブロック図である。
【図３】図２の表面欠陥検出装置による表面欠陥検出の様子を示す図である。
【図４】図３の表面欠陥検出装置の検出器が検出可能な欠陥について説明するための説明図である。
【図５】図２のデータベースに予め記憶されている表面欠陥マップの他の例を示す図である。の環境下で耐久試験した結果を示す表である。
【符号の説明】
【００７５】
１００ …製造システム
１０２ …第２研磨工程
１０４ …強化洗浄工程
１０６ …最終洗浄工程
１１０ …サーバ
１１２ …データベース
１３０ …表面欠陥検出装置
１４０ …凸部
１４２ …凹部
２００ …ガラス基板
４０１ …制御部
４０２ …表面欠陥
４０４ …認識部
４０６ …報知部
４０８ …作業者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体のひとつであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記録媒体用基板として、磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、従来多く用いられてきたアルミニウム基板に代えて基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板が用いられるようになってきている。
【０００３】
また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、巨大磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきていて、磁気ヘッドの基板からの浮上量が２０ｎｍから５ｎｍ程度にまで狭くなってきている。このような磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドには固有の障害としてヘッドクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。
【０００４】
サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸形状あるいは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱されることにより、読み出しエラーを生じる障害である。したがって磁気抵抗型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度および平坦度が求められる。また基板に塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると磁気ディスク最表面に凸部が形成されてしまうため、ガラス基板には凹凸を低減する表面平滑化(研磨技術)と、異物を除去する高度な洗浄技術とが求められている。
【０００５】
上記のような状況において、従来からも、基板端面の平滑性についての重要性が認められていた。ガラス基板の平滑性の検査方法としては、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ：Automatic Optical Inspection）やＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）等の機器を用いて、ガラス基板の表面に光を照射して反射光の強度や変位等により付着物、凹部および凸部が存在するか否かを判定するという方法がある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−２５６１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガラス基板に生じる表面欠陥には原因がある筈であり、原因となる工程の異常を発見し、それを修繕すれば、解決することも少なくない。しかし、かかる工程の修繕は、専ら熟練した作業者の経験によって行われているものである。熟練した作業者のなかには、検出された表面欠陥の分布や種類等を一見しただけで、いずれの工程のいかなる異常によるものであるかを感覚的に判断できる者もいる。しかし、経験の浅い作業者には、表面欠陥の原因を同定することは困難である。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み、表面欠陥が発見されたガラス基板について、その原因となる、異常が生じている工程を同定することにより、その工程を修繕することが可能ならしめる、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者らは、上記の課題について鋭意検討した結果、特定の工程の異常を原因としてガラス基板に生じる表面欠陥には規則性が認められ、かかる典型的な表面欠陥を表面欠陥マップとして保存し、ＡＯＩ等の表面欠陥装置を用いて検出された、検査対象であるガラス基板の表面欠陥と照合すれば、そのガラス基板に生じた表面欠陥の原因となる工程を同定できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造システムの代表的な構成は、磁気ディスク用ガラス基板を製造するための１つ以上の工程に対応して、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップを記憶する記憶手段と、１つ以上の工程を経て製造された磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段と、表面欠陥に類似する表面欠陥マップを認識する認識手段と、表面欠陥に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、作業者は、ガラス基板の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止可能である。
【００１１】
上記の報知手段は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥にいずれか同一の表面欠陥マップが類似すると認識手段によって認識された場合に限り、その同一の表面欠陥マップに対応する工程を報知するとよい。
【００１２】
複数の表面欠陥に、特定の表面欠陥マップが類似すると認識されたときに初めてその表面欠陥マップに対応する工程を報知することで、報知機能の信頼性が向上するからである。
【００１３】
上記の認識手段は、表面欠陥検出手段が検出した表面欠陥に含まれる個々の欠陥の数が所定数以上である場合に限り、類似する表面欠陥マップを認識するとよい。
【００１４】
表面欠陥の数が所定数以下の良品レベルにあるガラス基板については、工程に異常があるとまでは言えず、無駄な認識処理を省くためである。
【００１５】
また、上述の課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板は、上述のいずれかの磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて製造されることを特徴とする。
【００１６】
また、上述の課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスクは、上記の磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性層を形成して成ることを特徴とする。
【００１７】
上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造システムの技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作業者は、ガラス基板の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板について説明する。図１は、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板を説明する図であり、図１（a）は磁気ディスク用ガラス基板の斜視図である。磁気ディスク用ガラス基板２００は、円板形状をしていて、その中心には内孔が形成されている。主表面２１０は、情報を記録再生するための領域であるため、記録ヘッドが浮上走行するために実質的に平滑になっている。
【００２０】
図１（ｂ）は、図１（a）のＸ−Ｘ断面図である。磁気ディスク用ガラス基板２００は、情報の記録再生領域となる主表面２１０と、当該主表面２１０に対して直交している端面２２０と、当該主表面２１０と端面２２０との間に介在している面取面２３０とを備えている。なお、後述する端面研磨工程により端面２２０と面取面２３０との境界が不明瞭となる場合もあるため、本実施形態は端面２２０とその両側の面取面２３０があわせて１つの曲面を構成する場合も含むものとする。
【００２１】
図２は、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示すブロック図である。製造システム１００は、磁気ディスク用ガラス基板２００を製造するための１つ以上の工程を含み、これらには、第２研磨工程１０２、強化洗浄工程１０４、最終洗浄工程１０６を含まれる。最終洗浄工程１０６は、水流による前洗浄工程１０６ａ、洗浄パッドを用いるスクラブ洗浄工程１０６ｂを含む。本実施形態では、ガラス基板２００は先行する種々の工程を経た後、最終的な工程１０２、１０４、１０６を経て製造される。
【００２２】
また、製造システム１００はサーバ１１０を含み、サーバ１１０は、データベース１１２を含む。データベース１１２は、各工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂの処理に異常がある場合にガラス基板２００に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄを記憶する記憶手段である。
【００２３】
こうした表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄは、通常の製造工程が稼動している間に、各工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂから、点線１０３、１０５、１０７、１０９で示すように、データベース１１２に蓄積されている。マップは、作業者４０８の手作業によって入力、蓄積されるものとしてよい。図２では１つの工程に対して１つのマップしか対応していないが、複数のマップが対応していてもよい。
【００２４】
また、表面欠陥の原因となる工程は、工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂに限られるものではない。データベース１１２に予め表面欠陥マップを蓄積しておける工程であれば、表面欠陥の原因として同定され得る。
【００２５】
各工程１０２、１０４、１０６ａ、１０６ｂに対応している情報は、かかる表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄに限られず、マップから抽出した所定の特徴量を記憶しておいてもよい。特徴量としては、マップをグラフとして見た場合の相関係数、欠陥の種類や数、分布、座標等としてよい。
【００２６】
工程１０６を経た後、ガラス基板２００は、梱包される前に、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ）１３０にて表面欠陥を検出される。表面欠陥はＯＳＡで検出してもよい。
【００２７】
図３は、図２の表面欠陥検出装置による表面欠陥検出の様子を示す図である。表面欠陥検出装置１３０は、２種類のレーザ３０２（３０２ａ、３０２ｂ）と、４種類の検出器３０４（３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄ）と、ミラー３０６と、を含んで構成される。
【００２８】
レーザ３０２ａは、波長７８０±１５ｎｍ、ビーム径１２０μｍ×１５μｍの半導体レーザであり、レーザ３０２ｂは、波長６７０±１０ｎｍ、ビーム径２０００μｍ×７００５μｍの半導体レーザである。検出器３０４は、フォトディテクタで構成されている。
【００２９】
図４は、図３の表面欠陥検出装置１３０の検出器３０４が検出可能な欠陥について説明するための説明図である。表面欠陥検出装置１３０が検出できる欠陥には、主として、凸部１４０、凹部１４２がある。
【００３０】
レーザ３０２ａを用い検出器３０４ａで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥から反射される散乱光を検出する。これにより、検出器３０４ａでは、付着物や０．１μｍ２程度の凹部を検出することができる。レーザ３０２ａを用い検出器３０４ｂで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥から反射される指向性のある散乱回折光の光量変化を検出する。これにより、検出器３０４ｂでは、付着物、０．１μｍ２程度の凹部を検出することができる。レーザ３０２ａを用い検出器３０４ｃで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥からの正反射光量の増光もしくは減光を検出する。これより、検出器３０４ｃでは、散乱や回折が生じにくい凸部１４０、凹部を検出することができる。
【００３１】
レーザ３０２ｂを用い検出器３０４ｄで検査した場合、磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面上に含まれる欠陥からの正反射光量の増光もしくは減光を検出する。これより、検出器３０４ｄでは、散乱や回折が生じにくいなだらかな凸部１４０やなだらかな凹部を検出することができる。
【００３２】
次に測定した光の強度もしくは変位のいずれか一方または両方に基づいて磁気ディスク用ガラス基板２００に含まれる欠陥の面内位置を特定し、表面欠陥４０２が作成される。
【００３３】
図５は図２のデータベースに予め記憶されている表面欠陥マップの他の例を示す図である。表面欠陥マップ１２０ｅは、最終洗浄工程１０６に機器損傷がある場合のマップの例であり、ガラス基板一端の限られたエリアに表面欠陥が集中する。表面欠陥マップ１２０ｆは、スクラブ洗浄工程１０６ｂのパッドが異物をかみ込んだ場合のマップの例である。
【００３４】
表面欠陥の原因に対応するマップは１つではなく、図５の例に示すように、３つずつのマップをデータベース１１２に記憶してよい。いずれのマップも、原因は様々であるが、いずれかの工程に生じる異常を原因とした、当該工程に特有のものである。
【００３５】
図２のコンピュータ４００は、制御部４０１と、制御部４０１で制御される認識部４０４および報知部４０６とを有する。表面欠陥検出装置１３０から表面欠陥４０２がコンピュータ４００に入力されると、認識部４０４は、データベース１１２を参照して、表面欠陥４０２に類似するものを、表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄのなかから認識する。
【００３６】
認識部４０４が行う認識は、例えば、表面欠陥と表面欠陥マップとを画像として直接突き合わせて行う最短距離法等を用いてよい。最短距離法は、画像を構成する対応する画素同士の差分を二乗して加算し、画像間の「距離」を求める方法である。この「距離」が小さいほど、画像同士は類似している、と本願では定義する。所定の閾値以下になったとき、画像同士が類似していると判定してよい。データベース１１２に記録する情報は、表面欠陥マップ自体に限られず、マップをグラフとして見た場合の相関係数、欠陥の種類や数、分布、座標等の特徴としてもよい。
【００３７】
その場合、認識部４０４は、表面欠陥４０２からも、データベース１１２に記録されているのと同様の特徴を抽出する。かかる特徴は、類似する表面欠陥マップを認識する際の条件として自由に用いてよい。例えば最短距離法による画像間の「距離」が所定の範囲内にあり、かつ、欠陥の数が所定の範囲内にある場合は、当該表面欠陥に当該マップが類似すると認識するなどの規則をデータベース１１２に設けておけばよい。なお、当然に不良品と判定されるほど、個々の欠陥の数が多いガラス基板であっても、いずれの表面欠陥マップにも類似していない場合がある。その場合、当該表面欠陥の原因は不明となる。他方、ある表面欠陥に、複数の表面欠陥マップが類似することも当然にあり、その場合、複合的な原因でその表面欠陥が生じたと推測できる。
【００３８】
コンピュータ４００に含まれる報知部４０６は、表面欠陥に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知手段である。報知は、コンピュータ４００の表示装置（図示しない）に、異常の発生している工程と異常の内容とを表示したり、音声で作業者４０８に知らせたりすればよい。
【００３９】
これにより、作業者４０８は、ガラス基板２００の表面欠陥の原因となっている工程を同定し、当該工程を修繕することで、それ以上の表面欠陥の発生を防止可能である。複数の工程が報知された場合は、複数の工程を調査し、修繕すればよい。
【００４０】
工程で用いられる機器や洗浄槽等が故障した場合は作業者４０８による修繕が必要となるが、単に、工程を稼動させるにあたって定められているパラメータに異常がある場合は、工程自体に報知を行い、自動的に設定を変更するのが好ましい。
【００４１】
報知部４０６は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥４０２にいずれか同一の表面欠陥マップが類似すると認識された場合に限り、その同一の表面欠陥マップに対応する工程を報知するとよい。
【００４２】
複数の表面欠陥４０２に、特定の表面欠陥マップが類似すると認識されて初めて報知することで、報知機能の信頼性が向上するからである。
【００４３】
上記の認識部４０４は、表面欠陥検出装置１３０が検出した表面欠陥４０２に含まれる個々の欠陥の数が所定数以上である場合に限り、類似する表面欠陥マップを認識するとよい。
【００４４】
表面欠陥の数が所定数以下の良品レベルにあるガラス基板については、工程に異常があるとまでは言えないからであり、かかる場合に無駄な認識処理を省くためである。
【００４５】
（実施例）
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクについて実施例を説明する。この磁気ディスク用ガラス基板２００および磁気ディスクは、０．８インチ型ディスク（内径６ｍｍ、外径２１．７ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．０インチ型ディスク（内径７ｍｍ、外径２７．４ｍｍ、板厚０．３８１ｍｍ）、１．８インチ型磁気ディスク（内径１２ｍｍ、外径４８ｍｍ、板厚０．５０８ｍｍ）などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。また、２．５インチ型ディスクや３．５インチ型ディスクとして製造してもよい。
【００４６】
（１）データ蓄積工程
以下の各工程が稼動している間、予め、各工程からは、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップが蓄積される。マップの蓄積は、作業者４０８の経験によって行ってよい。表面欠陥マップの数は、１工程について１つとは限らない。また、表面欠陥マップを有しない工程もある。
【００４７】
（２）形状加工工程および第１ラッピング工程
本実施形態においてガラス基板２００の材質としてはソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、結晶化ガラス等が挙げられるが、中でもアルミノシリケートガラスが好適である。アルミノシリケートガラスは、平滑かつ高剛性が得られるので、磁気的スペーシング、特に、磁気ヘッドの浮上量をより安定して低減できる。また、アルミノシリケートガラスは化学強化により、高い剛性強度を得ることができる。
【００４８】
まず、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、化学強化用のガラスを使用した。ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円板状の磁気ディスク用ガラス基板２００を得てもよい。なお、アルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８〜７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３〜１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４〜１３重量％を主成分として含有する化学強化ガラスを使用した。
【００４９】
次に、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。
【００５０】
（３）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から円板状のガラス基板を切り出した。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板２００とした（コアリング）。そして内周端面および外周端面２２０をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した（フォーミング）。
【００５１】
（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板２００の両主表面２１０について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行った。この第２ラッピング工程を行なうことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面２１０に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
【００５２】
（５）端面研磨工程
次に、ガラス基板２００の外周の端面研磨を行なう。まず端面２２０については、面取面２３０に先立ち、単独で研磨を行なう。研磨の方法は、例えば複数枚のガラス基板２００を同時にブラシにて研磨する方法でもよいが、取代が多くなってしまう。そこで、例えば枚葉式の研磨方法を用いてよい。
【００５３】
続いて面取面２３０については、鏡面研磨を行った。これにより、１枚のガラス基板２００の面取面２３０の、外周の全周における表面粗さの差は、０．００１μｍ以下の範囲になった。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板２００を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板２００の端面２２０は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態に加工された。
【００５４】
なお、本実施例では端部の研磨を行った後に面取面２３０の研磨を行なうよう説明した。しかしこの順序については任意であって、面取面２３０の研磨を先に行ってから端面２２０の研磨を行ってもよい。
【００５５】
次に、内周端面については、多数枚積層したガラス基板ブロックを形成し、面取りした内周端部をブラシロールにて同時に研磨してよい。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いた。
【００５６】
（６）主表面研磨工程
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面２１０に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面２１０の研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
【００５７】
この第１研磨工程を終えたガラス基板２００を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００５８】
次に、主表面研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面２１０を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面２１０の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒を用いた。
【００５９】
この第２研磨工程を終えたガラス基板２００を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。
【００６０】
（７）化学強化工程
次に、前述のラッピング工程および研磨工程を終えたガラス基板２００に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を４００℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板２００を３００℃に予熱し、化学強化溶液中に約３時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、ガラス基板２００の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板２００が端面２２０で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
【００６１】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板２００の表層のリチウムイオンおよびナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板２００が強化される。ガラス基板２００の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍ乃至２００μｍであった。
【００６２】
化学強化処理を終えたガラス基板２００を、２０℃の水槽に浸漬して急冷し、約１０分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板２００を、約４０℃に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。
【００６３】
（８）最終洗浄工程
さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板２００を純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した（前洗浄工程１０６ａ〜スクラブ洗浄工程１０６ｂ）。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。
【００６４】
上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、端面研磨工程、第２ラッピング工程、第１および第２研磨工程、化学強化工程、ならびに最終洗浄工程を施すことにより、平坦で平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板２００を得た。
【００６５】
（９）検査工程
得られた磁気ディスク用ガラス基板２００の主表面２１０について平滑性の検査を行った。検査工程は、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ：Automatic Optical Inspection）やＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）等の機器を用いて、磁気ディスク用ガラス基板２００に光を照射し磁気ディスク用ガラス基板２００から反射した光の強度もしくは変位のいずれか一方または両方を測定し、付着物、凹部１４２および凸部１４０が存在するか否か等を測定し、基板状態を評価する。
【００６６】
（１０）認識・報知工程
表面欠陥検出装置１３０で得られた表面欠陥４０２に類似するものを、表面欠陥マップ１２０ａ〜１２０ｄのなかから、認識部４０４が認識する。報知部４０６は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥４０２に、いずれか同一の表面欠陥マップが類似すると認識された場合に、その同一の表面欠陥マップに対応する工程を作業者４０８報知する。
【００６７】
これによって、従来、熟練の作業者でしか原因を同定できなかった表面欠陥についても、原因を同定できるケースが格段に増加し、表面欠陥が原因不明と判定されるケースが、２３％減少した。
【００６８】
（１１）梱包工程
２５枚の磁気ディスク用ガラス基板２００をケースに収容し、ケースを４個重ね、アルミニウムラミネートフィルム製の第１の梱包袋を脱気して密封梱包して梱包体とした。次に、梱包体を、プラスチックフィルム製の第２の梱包袋を脱気してさらに密封梱包して梱包体とした。
【００６９】
上記のように、ガラス基板２００がケースに収納され、第２の梱包袋および第１の梱包袋で二重に密封梱包された二重梱包体を、ガラス基板製造施設から出荷され、船や飛行機、列車等によって磁気ディスク製造施設へ運搬される。
【００７０】
（１２）磁気ディスク製造工程（成膜工程）
上記の梱包体を用いて梱包された磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性層を形成する成膜工程を行う。
【００７１】
上述した梱包方法および製造工程を経て得られたガラス基板２００の両面に、ガラス基板２００の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ基合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ基合金からなる垂直磁気記録層、水素化炭素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。なお、本構成は垂直磁気ディスクの構成の一例であるが、面内磁気ディスクとして磁性層等を構成してもよい。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲の属性を有するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造システム、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示すブロック図である。
【図３】図２の表面欠陥検出装置による表面欠陥検出の様子を示す図である。
【図４】図３の表面欠陥検出装置の検出器が検出可能な欠陥について説明するための説明図である。
【図５】図２のデータベースに予め記憶されている表面欠陥マップの他の例を示す図である。の環境下で耐久試験した結果を示す表である。
【符号の説明】
【００７５】
１００ …製造システム
１０２ …第２研磨工程
１０４ …強化洗浄工程
１０６ …最終洗浄工程
１１０ …サーバ
１１２ …データベース
１３０ …表面欠陥検出装置
１４０ …凸部
１４２ …凹部
２００ …ガラス基板
４０１ …制御部
４０２ …表面欠陥
４０４ …認識部
４０６ …報知部
４０８ …作業者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク用ガラス基板を製造するための１つ以上の工程に対応して、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップを記憶する記憶手段と、
前記１つ以上の工程を経て製造された磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段と、
前記表面欠陥に類似する表面欠陥マップを認識する認識手段と、
前記表面欠陥に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知手段と、
を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造システム。
【請求項２】
前記報知手段は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥にいずれか同一の表面欠陥マップが類似すると前記認識手段によって認識された場合に限り、該同一の表面欠陥マップに対応する工程を報知す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システム。
【請求項３】
前記認識手段は、前記表面欠陥検出手段が検出した表面欠陥に含まれる個々の欠陥の数が所定数以上である場合に限り、前記類似する表面欠陥マップを認識することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて製造されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性層を形成して成ることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項１】
磁気ディスク用ガラス基板を製造するための１つ以上の工程に対応して、各工程の処理に異常がある場合にガラス基板に生じる表面欠陥を典型的に示す表面欠陥マップを記憶する記憶手段と、
前記１つ以上の工程を経て製造された磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥を検出する表面欠陥検出手段と、
前記表面欠陥に類似する表面欠陥マップを認識する認識手段と、
前記表面欠陥に類似すると認識された表面欠陥マップに対応する工程を報知する報知手段と、
を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造システム。
【請求項２】
前記報知手段は、所定枚数以上のガラス基板の表面欠陥にいずれか同一の表面欠陥マップが類似すると前記認識手段によって認識された場合に限り、該同一の表面欠陥マップに対応する工程を報知す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システム。
【請求項３】
前記認識手段は、前記表面欠陥検出手段が検出した表面欠陥に含まれる個々の欠陥の数が所定数以上である場合に限り、前記類似する表面欠陥マップを認識することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを用いて製造されることを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気ディスク用ガラス基板に少なくとも磁性層を形成して成ることを特徴とする磁気ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１６３８０１（Ｐ２００９−１６３８０１Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４０８２８（Ｐ２００７−３４０８２８）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（５０３０６９１５９）ホーヤ ガラスディスク タイランド リミテッド (85)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（５０３０６９１５９）ホーヤ ガラスディスク タイランド リミテッド (85)
【Ｆターム（参考）】
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