磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスク
【課題】 総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることを目的としている。
【解決手段】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、素板工程と、ガラス素板のうちの一部を処理条件が異なる複数の製造ラインのうちの少なくとも１つの製造ラインへ供給してガラス基板を製造する試作工程と、製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータを測定する測定工程と、前記測定結果に基づいて、前記同一ロットのガラス素板のうちの残りを供給すべき製造ラインを決定する決定工程と、決定された製造ラインへ該ガラス素板を供給する供給工程と、供給されたガラス素板から磁気ディスク用ガラス基板を製造する本製造工程とを含むことを特徴としている。
【解決手段】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、素板工程と、ガラス素板のうちの一部を処理条件が異なる複数の製造ラインのうちの少なくとも１つの製造ラインへ供給してガラス基板を製造する試作工程と、製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータを測定する測定工程と、前記測定結果に基づいて、前記同一ロットのガラス素板のうちの残りを供給すべき製造ラインを決定する決定工程と、決定された製造ラインへ該ガラス素板を供給する供給工程と、供給されたガラス素板から磁気ディスク用ガラス基板を製造する本製造工程とを含むことを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の製造ラインまたは工程を通じてガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクに関する。
【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。このような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は、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし、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、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板の需要が高まっている。
【０００３】
また、磁気記録媒体の高密度化に伴い、磁気ヘッドも薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が小さくなってきている。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サーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。サーマルアスペリティ障害は、磁気ディスク面上の微小な凸或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、読み出しエラーが生じる障害である。
【０００４】
従って、磁気抵抗効果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。かかる平滑度や平坦度は、ガラス基板の本製造工程、例えば、研磨処理や洗浄処理における研磨条件や洗浄条件によっても変化するが、磁気ディスク用ガラス基板の素となるガラス素板の素板工程における不純物や気泡の混入量、ガラス組成の変動にも影響される。
【０００５】
従って、平滑度や平坦度を確保するため、不純物の混入を回避する技術（例えば、特許文献１）や、気泡の残留を防止する技術（例えば、特許文献２）等が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１９２６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５２５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような不純物の混入回避や気泡の残留防止には限界があり、不純物や気泡の混入度を全てのガラス素板で均等に低下させるのは困難である。不純物の混入度が高いとガラス基板表面の熱膨張率が部分的に変化してしまい、割れや欠けの原因になる。また、気泡が残留したままガラス基板が研削されると、その表面に陥没が生じてしまい磁気記録媒体の高密度化を妨げることとなる。
【０００７】
磁気ディスク用ガラス基板を製造する一連の工程では、まず、ガラス素板を作製すべく共通の製造ラインで素板工程を遂行し、その後、残りの本製造工程を行うべく各製造ラインにガラス素板が仕分けられる。素板工程が終了した時点、即ちガラス素板の状態で、上述した不純物や気泡の混入量およびガラス組成を把握できれば、完成品が満たすべき基準値を踏まえて残りの本製造工程を遂行すべき製造ラインを選択することができる。しかし、その時点において、ガラス素板中の不純物や気泡の混入量やガラス組成を特定することができない。このような不純物や気泡の混入量およびガラス組成は、完成品となって初めて把握することが可能となる。
【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、完成した磁気ディスク用ガラス基板では、不純物や気泡の混入量、ガラス組成等の複数の特性パラメータを確認することができ、かつ、同一ロットであればその傾向はほぼ等しいことに鑑み、同一ロットの一部を試作サンプルとして試作し、特性パラメータを事前に把握することで、残りのガラス素板の本製造工程を遂行すべき最適な製造ラインにガラス素板を供給できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明は、従来のガラス素板の仕分け作業が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ガラス素板と特性パラメータとの関係を把握、適切な製造ラインを決定することで、ガラス素板を供給すべき製造ラインの誤選択等の無駄を省き、複数の製造ライン全てにおける総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能な、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ガラス素板を作製する素板工程と、当該ガラス素板に対して少なくとも研磨処理および洗浄処理を施し磁気ディスク用ガラス基板を製造するための製造ラインへガラス素板を供給する供給工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、素板工程で製造された同一ロットのガラス素板のうちの一部を、研磨処理および洗浄処理のいずれか一方の処理条件が異なる複数の製造ラインのうちの少なくとも１つの製造ラインへ供給してガラス基板を製造する試作工程と、製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータを測定する測定工程と、測定結果に基づいて、同一ロットのガラス素板のうちの残りを供給すべき製造ラインを決定する決定工程と、決定された製造ラインへ残りの同一ロットのガラス素板を供給して磁気ディスク用ガラス基板を製造する本製造工程とをさらに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方法が提供される。かかる素板工程は、プレス法によってガラス素板を作製するものであってもよい。
【００１１】
ガラス素板から磁気ディスク用ガラス基板を生成する複数の製造ラインでは、研磨処理および洗浄処理のいずれか一方の処理条件もしくは基準値が相異し、同一材質のガラス素板を用いたとしても完成品の品質が異なることとなる。換言すれば、各製造ラインの基準値を満たすために要するガラス素板の品質レベル（特性パラメータ）はそれぞれの製造ラインで相異することとなる。従って、所定数の試作サンプルを試作し、同一ロットの他のガラス素板の特性パラメータを推定することで、残りのガラス素板の本製造工程をどの製造ラインで遂行すれば基準値を満たすことができるかを事前に判断することができる。こうして、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
同一ロットで作製されたガラス素板を、複数の製造ラインのすべての製造ラインに供給して、磁気ディスク用ガラス基板を製造するとともに、これらの磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータをそれぞれ測定することで、製造ラインと特定パラメータとの相関を予め求めておく相関算出工程を含み、決定工程では、相関と試作工程で製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータとに基づき、残りの同一ロットのガラス素板を供給すべき製造ラインを決定してもよい。
【００１３】
上述したように、事前に測定された特性パラメータを用いることで残りのガラス素板の本製造工程を遂行する最適な製造ラインを決定することができる。しかし、各製造ラインにおいて研削処理や洗浄処理が相異する場合、事前に採取した特性パラメータと完成品との相関は共通ではない。従って、すべての製造ラインにおいて試作工程を遂行し、さらにその特性パラメータを採取することで、製造ラインと特性パラメータとの相関を導出でき、導出された相関を考慮して遂行すべき製造ラインを決定することで、さらに高い精度で、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
複数の製造ラインの稼動状況を把握する稼働把握工程を含み、決定工程は、ガラス素板が一定量各製造ラインへ供給されるように、把握された稼働状況に基づいてガラス素板を供給すべき製造ラインを決定してもよい。
【００１５】
特性パラメータが低くても許容される製造ラインや基準値が低く設定されている製造ラインは、ガラス素板を割り振られる可能性が高くなり、逆に、特性パラメータの微少な変化に完成品の品質が影響を受ける製造ラインや基準値が高く設定されている製造ラインは、割り振られる可能性が低くなる。本発明では、複数のロットに関して試作サンプルを採り、後者の製造ラインへの割り振りを優先することで、各製造ラインに均一なロット数、即ち、一定量のガラス素板を供給することができる。従って、任意の製造ラインへの過度な作業負担軽減および作業が少ない製造ラインの有効利用を図ることができ、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
なお、上記の説明では、特性パラメータとして、ガラス組成、ガラス素板に含まれる泡および／または不純物の量、数および大きさの少なくとも１つを例にして説明しているが、ガラス基板を作成した後の、例えば、表面形状および／または端部形状を特性パラメータとしてもよい。ガラス基板を大量生産する場合、喩え、同じ製造工程の製造ラインであっても、製造されたガラス基板の特性パラメータの中心値や標準偏差が異なる場合がある。このような場合、各ラインで製造されるガラス基板の特性パラメータの相関をライン間で求めておくことで、均質なガラス基板を製造することが可能となる。
【００１７】
当該磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成し、磁気記録媒体として用いられる磁気ディスク、およびの製造方法も提供される。かかる磁気記録媒体は、磁気ディスク平面に対して記録層が垂直方向に磁化された垂直磁気記録媒体であってもよい。
【００１８】
上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、ガラス素板と特性パラメータとの関係を把握、適切な製造ラインを決定することで、、ガラス素板を供給すべき製造ラインの誤選択等の無駄を省き、複数の製造ライン全てにおける総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
磁気ディスク用のガラス基板は、複数の製造ラインおよび工程を経由して形成される。ここでは、まず、１枚のガラス素板を円盤状に切削し、さらに内孔を開けてガラス基板の形を形成する。その後、切削したガラス基板の外周端面および内周端面の面取りを行い、両端面を研磨する。続いて、ガラス基板の主表面も研磨され、最後に研磨が完了したガラス基板に化学強化処理を施す。最後に洗浄処理を行いガラス基板が完成する。
【００２２】
このようにして製造される磁気ディスク用のガラス基板の品質は、ガラス基板内の不純物や気泡の混入量、ガラス組成等の材質的欠陥によって影響を受ける。かかる材質的欠陥は磁気ディスク用のガラス基板の素となるガラス素板の状態で既に内在している問題であり、この時点で材質的欠陥を把握できれば、完成品が満たすべき基準値を踏まえて残りの本製造工程を遂行すべき製造ラインを選択することができる。しかし、かかる材質的欠陥は完成品において初めてその内容を把握できる。
【００２３】
本実施形態では、同一ロットであればその傾向はほぼ等しいことに鑑み、特性パラメータを判断可能な必要最低限の試作サンプルのみ試作を行い、その完成品の特性パラメータを残りのガラス素板の特性パラメータと推定することで、本来把握不可能なガラス素板供給時点でその特性を把握し、残りの本製造工程を遂行すべき最適な製造ラインに残りのガラス素板を供給する。従って、ガラス素板と特性パラメータとの関係を把握、適切な製造ラインを決定することで、ガラス素板を供給すべき製造ラインの誤選択等の無駄を省き、複数の製造ライン全てにおける総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを具体的に説明する。
【００２４】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００）
図１は、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００を示した機能ブロック図である。図中実線で示された矢印はガラス基板の処理の流れを、破線で示された矢印は情報の流れを示している。かかる図１の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００は、共通の製造ライン１１０と、特定の製造ライン１２０と、他の製造ライン１３０（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ）とからなり、具体的には、共通の製造ライン１１０のガラス素板生成システム１１２とライン決定部１１４と、特定の製造ライン１２０の試作システム１２２と特性測定部１２４と、他の製造ライン１３０の本製造システム１３２とを含んで構成されている。
【００２５】
上記ガラス素板生成システム１１２は、磁気ディスク用ガラス基板を製造する上での初期段階において、例えば、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完成品より一回り大きいディスク形状に成型し、アモルファスのガラス素板（プレスガラス）１１６を生成する（素板工程）。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が使用される。ダイレクトプレス以外に、フュージョン法、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盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得ることもできる。また、上記アルミノシリケートガラス以外にもソーダライムガラス等を用いることもできる。
【００２６】
そして、ガラス素板生成システム１１２は、このような素板工程が終了した同一ロット中、例えば１０万枚のガラス素板１１６のうち、所定数、例えば１０００〜１００００枚のガラス素板１１６のみを特定の製造ライン１２０に供給する。
【００２７】
上記特定の製造ライン１２０の試作システム１２２は、ガラス素板生成システム１１２から送付された所定数のガラス素板１１６を受けて、磁気ディスク用ガラス基板１２６を生成するための、例えば、研磨処理や洗浄処理等を遂行する（試作工程）。ここで遂行される試作工程は、特性パラメータを測定するための標準工程であってもよい。
【００２８】
ここで遂行される試作工程は、高品質の完成品を生成するよりむしろ、全てのガラス素板１１６から当該特定の製造ライン１２０に供給されたガラス素板１１６を除いた残りのガラス素板１１６の供給先の製造ラインを選択するための、特性パラメータの正確な測定を目的としている。従って、製造ラインの各工程を標準化したような標準工程を適用することで、正確な特性パラメータを把握でき、その正確な特性パラメータに基づく最適な製造ラインへのガラス素板１１６の供給が可能となる。ここで、特定の製造ライン１２０は他の製造ライン１３０と区別して説明されているが、特定の製造ライン１２０は他の製造ライン１３０としても機能し得る。従って、他の製造ライン１３０の一つを特定の製造ライン１２０とし、試作工程を遂行させてもよい。
【００２９】
上記特定の製造ライン１２０の特性測定部１２４は、試作システム１２２によって製造された磁気ディスク用ガラス基板１２６の特性パラメータを測定し、後述するライン決定部１１４に送信する（測定工程）。かかる特定パラメータは、ガラス基板内の不純物や気泡、ガラス組成等の材質的欠陥の量または比率を示している。
【００３０】
上記共通の製造ライン１１０のライン決定部１１４は、特性測定部１２４によって測定された特性パラメータに応じて、同一ロットの残りのガラス素板１１６が所定の基準値を満たすように、本製造工程を遂行すべき製造ラインを決定し（決定工程）、決定された製造ラインに残りのガラス素板１１６を供給する（供給工程）。
【００３１】
ガラス素板１１６から磁気ディスク用ガラス基板１２６を生成する複数の製造ラインでは、その工程もしくは基準値が相異し、同一材質のガラス素板１１６を用いたとしても完成品の品質が異なる場合がある。換言すれば、各製造ラインで満たすべき基準値を達成するための特性パラメータの必要最低限の値はそれぞれの製造ラインで相異することとなる。従って、所定数の試作サンプルを実際に製造し、同一ロットの他のガラス素板の特性パラメータを推定することで、残りのガラス素板１１６の本製造工程をどの製造ラインで遂行すれば基準値を満たすことができるかを事前に判断できる。こうして、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００３２】
ここで、製造ライン間の本製造工程の相異は、研磨工程に利用されるスラリーの種類や粒径、研磨時間、アルカリ成分等の洗浄条件により生じ、基準値の相異は、完成品を納入するクライアントから要求される仕様の相異から生じている。
【００３３】
図２は、ライン決定部１１４の製造ラインを決定する処理を説明するための説明図である。かかる図２を参照すると、例えば、３つの製造ライン１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが対象となる場合に、完成品に求められる基準値を満たすための製造ライン１３０ａの特性パラメータが不純物の混入比０．０２％以下で、製造ライン１３０ｂが気泡の混入比が０．０１％以下で、製造ライン１３０ｃが不純物の混入比が０．０３％以下かつ気泡の混入比が０．０２％以下であったとき、特性測定部１２４で測定された特性パラメータが不純物の混入比０．０１％かつ気泡の混入比０．０３％であると、製造ライン１３０ａのみが特性パラメータの条件を満たす。かかる製造ライン１３０ａで残りのガラス素板を加工した場合、完成品が基準値を満たすはずである。
【００３４】
上記他の製造ライン１３０の本製造システム１３２は、特定の製造ライン１２０の試作システム１２２同様、ライン決定部１１４から送付されたガラス素板１１６を受けて、磁気ディスク用ガラス基板１２６を生成するための本製造工程、例えば、研磨処理や洗浄処理等を遂行する。クライアントからの仕様に基づく製造ラインの基準値は、当該材質的欠陥の他にガラス基板表面の粗さや端部形状、内周端面、外周端面の精度等が設けられているが、ガラス素板の供給時点で基準値を制御できるのは材質的欠陥に関してである。
【００３５】
（第２の実施形態）
また、ライン決定部１１４は、上述した特定の製造ライン１２０における特性測定部１２４で測定された特性パラメータに加えて、他の製造ライン１３０と特性パラメータとの相関も考慮して、残りの工程を遂行すべき製造ラインを決定してもよい。
【００３６】
図３は、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００を示した機能ブロック図である。かかる図３の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００は、図１の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００に加えて、他の製造ライン１３０の特性測定部１２４と、共通の製造ライン１１０のメモリ１１８が含まれている。その他の構成要素に関しては第１の実施形態において既に説明しているので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
このとき、他の製造ライン１３０において、特性測定部１２４が製造されたガラス基板の特性パラメータを測定し、製造ライン１３０と測定された特性パラメータとの相関を算出し（相関算出工程）、相関を相関テーブルとして共通の製造ライン１１０のメモリ１１８に蓄積する。
【００３８】
ライン決定部１１４は、第１の実施形態で説明したように、事前に測定された特性パラメータを用いて本製造工程を遂行すべき最適な製造ラインを選択する。しかし、他の製造ライン１３０各々において本製造工程の各処理、例えば、研削処理や洗浄処理が相異する場合、事前に採取した特性パラメータと完成品との相関は共通とはならない。従って、各製造ラインにおいても試作工程を遂行し、さらにその特性パラメータをとることで製造ライン毎の特性パラメータとの相関を蓄積することができ、かかる蓄積された相関を考慮して遂行すべき製造ラインを決定することで、さらに高い精度で、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００３９】
（第３の実施形態）
また、ライン決定部１１４は、複数の製造ラインの稼動状況を把握し（稼働把握工程）、その稼働状況に基づいてガラス素板を供給すべき製造ラインを決定する。即ち、各製造ラインにおける所定の基準値を満たす全ての製造ラインを抽出し、複数ロット分の、抽出された結果を用いて、各製造ラインに振り分けられるロット数が偏らないような組み合わせを決定する。
【００４０】
図４は、ライン決定部１１４による複数ロット分の割り当てを説明するための説明図である。ここで「○」、「×」は、任意のロットのガラス素板１１６が任意の製造ラインにおいて処理された場合に基準値を満たすかどうかを示し、満たす場合は「○」、満たさない場合には「×」が記される。かかる「○」、「×」は通常、本製造工程を踏まなくては把握できないが、本実施形態では、試作工程において事前に特性パラメータを知ることができるので、その値をもって結果を予測することができる。
【００４１】
ここで、ライン決定部１１４がロットを完了する毎に製造ラインを決定した場合、特性パラメータが低くても許容される製造ラインや基準値が低く設定されている製造ラインは、割り振られる可能性が高くなり、逆に、特性パラメータの微少な変化に完成品の品質が影響を受ける製造ラインや基準値が高く設定されている製造ラインは、割り振られる可能性が低くなる。
【００４２】
本実施形態では、複数のロット、図４では例えば３つのロットに関して試作サンプルを採取し、特性パラメータの微少な変化に完成品の品質が影響を受ける製造ラインへの割り振りを優先することで、各製造ラインに均一なロット数、即ち、ほぼ等しい枚数を供給することができる。例えば、図４の例では、製造ライン１３０ｃを優先すべきであり、製造ライン１３０ｃにロットｂを割り当てると、製造ライン１３０ｂはロットｃ、製造ライン１３０ａはロットａが割り当てられ、それぞれの製造ラインが１つのロットを処理すればよいことになる。こうして、任意の製造ラインへの過度な作業負担軽減および作業が少ない製造ラインの有効利用を図ることができ、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００４３】
なお、上記の説明では、特性パラメータとして、ガラス組成、ガラス素板に含まれる泡および／または不純物の量、数および大きさの少なくとも１つを例にして説明しているが、ガラス基板を作成した後の、例えば、表面形状および／または端部形状を特性パラメータとしてもよい。ガラス基板を大量生産する場合、喩え、同じ製造工程の製造ラインであっても、製造されたガラス基板の特性パラメータの中心値や標準偏差が異なる場合がある。このような場合、各ラインで製造されるガラス基板の特性パラメータの相関をライン間で求めておくことで、均質なガラス基板を製造することが可能となる。
【００４４】
（本製造システム）
以下、特定の製造ライン１２０および他の製造ライン１３０における本製造システム１３２の概略的な動作を説明する。本製造システム１３２は、本製造工程に当たる（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程、（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）、（３）端面研削工程、（４）第２ラッピング工程、（５）端面研磨工程、（６）主表面研磨工程、（７）化学強化工程および冷却工程、（８）精密洗浄工程、（９）磁気ディスク製造工程の一連の工程により遂行される。
【００４５】
（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
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素板を得た。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、フュージョン法、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盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。また、上記アルミノシリケートガラス以外にもソーダライムガラス等を用いることもできる。
【００４６】
次に、このガラス素板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、ガラス素板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ガラス素板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。
【００４７】
（２）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、円盤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円孔を形成し、ドーナツ状のガラス基板とした（コアリング）。
【００４８】
（３）端面研削工程
そして内周端面および外周端面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）。
【００４９】
（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、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。
【００５０】
（５）端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。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。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加工された。
【００５１】
（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、主表面の研磨を行った。研磨液としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
【００５２】
この第１研磨工程を終えたガラス基板を、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。
【００５３】
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、主表面の鏡面研磨を行った。研磨液としては、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。
【００５４】
この第２研磨工程を終えたガラス基板を、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。
【００５５】
（７）化学強化工程および冷却工程
次に、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化工程を行うことにより、磁気ディスク基板の表層部に高い圧縮応力を生じさせることができ、耐衝撃性を向上させることができる。
【００５６】
化学強化は、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを混合した化学強化溶液を準備し、この化学強化溶液を加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を予熱し、化学強化溶液中に浸漬することによって行った。
【００５７】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のＬｉイオン及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及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。
【００５８】
続いて、化学強化工程を終えたガラス基板を、水槽に浸漬して冷却し、しばらくの間維持した。そして、冷却を終えたガラス基板を、加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、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。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。
【００５９】
上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、第２ラッピング工程、端面研磨工程、主表面研磨工程、化学強化工程、冷却工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。
【００６０】
（８）精密洗浄工程
次に、テクスチャーを形成した磁気ディスク用ガラス基板の精密洗浄を行った。これはヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の原因となる研磨剤残渣や外来の鉄系コンタミなどを除去し、表面が平滑で清浄なガラス基板を得るためのものである。精密洗浄工程としては、アルカリ性水溶液による洗浄の後に、水リンス洗浄、ＩＰＡ洗浄工程を行った。
【００６１】
（９）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＦｅＣｏＣｒＢ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２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。
【００６２】
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、本発明は係る例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に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複数の製造ラインに跨る一連の工程を通じてガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示した機能ブロック図である。
【図２】ライン決定部の製造ラインを決定する処理を説明するための説明図である。
【図３】磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示した機能ブロック図である。
【図４】ライン決定部による複数ロット分の割り当てを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１０ …共通の製造ライン
１１２ …ガラス素板生成システム
１１４ …ライン決定部
１１６ …ガラス素板
１２０ …特定の製造ライン
１２２ …試作システム
１２４ …特性測定部
１２６ …磁気ディスク用ガラス基板
１３０ …他の製造ライン
１３２ …本製造システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の製造ラインまたは工程を通じてガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクに関する。
【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。このような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は、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし、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、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板の需要が高まっている。
【０００３】
また、磁気記録媒体の高密度化に伴い、磁気ヘッドも薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が小さくなってきている。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サーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。サーマルアスペリティ障害は、磁気ディスク面上の微小な凸或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、読み出しエラーが生じる障害である。
【０００４】
従って、磁気抵抗効果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。かかる平滑度や平坦度は、ガラス基板の本製造工程、例えば、研磨処理や洗浄処理における研磨条件や洗浄条件によっても変化するが、磁気ディスク用ガラス基板の素となるガラス素板の素板工程における不純物や気泡の混入量、ガラス組成の変動にも影響される。
【０００５】
従って、平滑度や平坦度を確保するため、不純物の混入を回避する技術（例えば、特許文献１）や、気泡の残留を防止する技術（例えば、特許文献２）等が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１９２６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５２５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような不純物の混入回避や気泡の残留防止には限界があり、不純物や気泡の混入度を全てのガラス素板で均等に低下させるのは困難である。不純物の混入度が高いとガラス基板表面の熱膨張率が部分的に変化してしまい、割れや欠けの原因になる。また、気泡が残留したままガラス基板が研削されると、その表面に陥没が生じてしまい磁気記録媒体の高密度化を妨げることとなる。
【０００７】
磁気ディスク用ガラス基板を製造する一連の工程では、まず、ガラス素板を作製すべく共通の製造ラインで素板工程を遂行し、その後、残りの本製造工程を行うべく各製造ラインにガラス素板が仕分けられる。素板工程が終了した時点、即ちガラス素板の状態で、上述した不純物や気泡の混入量およびガラス組成を把握できれば、完成品が満たすべき基準値を踏まえて残りの本製造工程を遂行すべき製造ラインを選択することができる。しかし、その時点において、ガラス素板中の不純物や気泡の混入量やガラス組成を特定することができない。このような不純物や気泡の混入量およびガラス組成は、完成品となって初めて把握することが可能となる。
【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、完成した磁気ディスク用ガラス基板では、不純物や気泡の混入量、ガラス組成等の複数の特性パラメータを確認することができ、かつ、同一ロットであればその傾向はほぼ等しいことに鑑み、同一ロットの一部を試作サンプルとして試作し、特性パラメータを事前に把握することで、残りのガラス素板の本製造工程を遂行すべき最適な製造ラインにガラス素板を供給できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明は、従来のガラス素板の仕分け作業が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ガラス素板と特性パラメータとの関係を把握、適切な製造ラインを決定することで、ガラス素板を供給すべき製造ラインの誤選択等の無駄を省き、複数の製造ライン全てにおける総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能な、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ガラス素板を作製する素板工程と、当該ガラス素板に対して少なくとも研磨処理および洗浄処理を施し磁気ディスク用ガラス基板を製造するための製造ラインへガラス素板を供給する供給工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、素板工程で製造された同一ロットのガラス素板のうちの一部を、研磨処理および洗浄処理のいずれか一方の処理条件が異なる複数の製造ラインのうちの少なくとも１つの製造ラインへ供給してガラス基板を製造する試作工程と、製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータを測定する測定工程と、測定結果に基づいて、同一ロットのガラス素板のうちの残りを供給すべき製造ラインを決定する決定工程と、決定された製造ラインへ残りの同一ロットのガラス素板を供給して磁気ディスク用ガラス基板を製造する本製造工程とをさらに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方法が提供される。かかる素板工程は、プレス法によってガラス素板を作製するものであってもよい。
【００１１】
ガラス素板から磁気ディスク用ガラス基板を生成する複数の製造ラインでは、研磨処理および洗浄処理のいずれか一方の処理条件もしくは基準値が相異し、同一材質のガラス素板を用いたとしても完成品の品質が異なることとなる。換言すれば、各製造ラインの基準値を満たすために要するガラス素板の品質レベル（特性パラメータ）はそれぞれの製造ラインで相異することとなる。従って、所定数の試作サンプルを試作し、同一ロットの他のガラス素板の特性パラメータを推定することで、残りのガラス素板の本製造工程をどの製造ラインで遂行すれば基準値を満たすことができるかを事前に判断することができる。こうして、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
同一ロットで作製されたガラス素板を、複数の製造ラインのすべての製造ラインに供給して、磁気ディスク用ガラス基板を製造するとともに、これらの磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータをそれぞれ測定することで、製造ラインと特定パラメータとの相関を予め求めておく相関算出工程を含み、決定工程では、相関と試作工程で製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータとに基づき、残りの同一ロットのガラス素板を供給すべき製造ラインを決定してもよい。
【００１３】
上述したように、事前に測定された特性パラメータを用いることで残りのガラス素板の本製造工程を遂行する最適な製造ラインを決定することができる。しかし、各製造ラインにおいて研削処理や洗浄処理が相異する場合、事前に採取した特性パラメータと完成品との相関は共通ではない。従って、すべての製造ラインにおいて試作工程を遂行し、さらにその特性パラメータを採取することで、製造ラインと特性パラメータとの相関を導出でき、導出された相関を考慮して遂行すべき製造ラインを決定することで、さらに高い精度で、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
複数の製造ラインの稼動状況を把握する稼働把握工程を含み、決定工程は、ガラス素板が一定量各製造ラインへ供給されるように、把握された稼働状況に基づいてガラス素板を供給すべき製造ラインを決定してもよい。
【００１５】
特性パラメータが低くても許容される製造ラインや基準値が低く設定されている製造ラインは、ガラス素板を割り振られる可能性が高くなり、逆に、特性パラメータの微少な変化に完成品の品質が影響を受ける製造ラインや基準値が高く設定されている製造ラインは、割り振られる可能性が低くなる。本発明では、複数のロットに関して試作サンプルを採り、後者の製造ラインへの割り振りを優先することで、各製造ラインに均一なロット数、即ち、一定量のガラス素板を供給することができる。従って、任意の製造ラインへの過度な作業負担軽減および作業が少ない製造ラインの有効利用を図ることができ、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
なお、上記の説明では、特性パラメータとして、ガラス組成、ガラス素板に含まれる泡および／または不純物の量、数および大きさの少なくとも１つを例にして説明しているが、ガラス基板を作成した後の、例えば、表面形状および／または端部形状を特性パラメータとしてもよい。ガラス基板を大量生産する場合、喩え、同じ製造工程の製造ラインであっても、製造されたガラス基板の特性パラメータの中心値や標準偏差が異なる場合がある。このような場合、各ラインで製造されるガラス基板の特性パラメータの相関をライン間で求めておくことで、均質なガラス基板を製造することが可能となる。
【００１７】
当該磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成し、磁気記録媒体として用いられる磁気ディスク、およびの製造方法も提供される。かかる磁気記録媒体は、磁気ディスク平面に対して記録層が垂直方向に磁化された垂直磁気記録媒体であってもよい。
【００１８】
上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、ガラス素板と特性パラメータとの関係を把握、適切な製造ラインを決定することで、、ガラス素板を供給すべき製造ラインの誤選択等の無駄を省き、複数の製造ライン全てにおける総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
磁気ディスク用のガラス基板は、複数の製造ラインおよび工程を経由して形成される。ここでは、まず、１枚のガラス素板を円盤状に切削し、さらに内孔を開けてガラス基板の形を形成する。その後、切削したガラス基板の外周端面および内周端面の面取りを行い、両端面を研磨する。続いて、ガラス基板の主表面も研磨され、最後に研磨が完了したガラス基板に化学強化処理を施す。最後に洗浄処理を行いガラス基板が完成する。
【００２２】
このようにして製造される磁気ディスク用のガラス基板の品質は、ガラス基板内の不純物や気泡の混入量、ガラス組成等の材質的欠陥によって影響を受ける。かかる材質的欠陥は磁気ディスク用のガラス基板の素となるガラス素板の状態で既に内在している問題であり、この時点で材質的欠陥を把握できれば、完成品が満たすべき基準値を踏まえて残りの本製造工程を遂行すべき製造ラインを選択することができる。しかし、かかる材質的欠陥は完成品において初めてその内容を把握できる。
【００２３】
本実施形態では、同一ロットであればその傾向はほぼ等しいことに鑑み、特性パラメータを判断可能な必要最低限の試作サンプルのみ試作を行い、その完成品の特性パラメータを残りのガラス素板の特性パラメータと推定することで、本来把握不可能なガラス素板供給時点でその特性を把握し、残りの本製造工程を遂行すべき最適な製造ラインに残りのガラス素板を供給する。従って、ガラス素板と特性パラメータとの関係を把握、適切な製造ラインを決定することで、ガラス素板を供給すべき製造ラインの誤選択等の無駄を省き、複数の製造ライン全てにおける総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを具体的に説明する。
【００２４】
（磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００）
図１は、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００を示した機能ブロック図である。図中実線で示された矢印はガラス基板の処理の流れを、破線で示された矢印は情報の流れを示している。かかる図１の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００は、共通の製造ライン１１０と、特定の製造ライン１２０と、他の製造ライン１３０（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ）とからなり、具体的には、共通の製造ライン１１０のガラス素板生成システム１１２とライン決定部１１４と、特定の製造ライン１２０の試作システム１２２と特性測定部１２４と、他の製造ライン１３０の本製造システム１３２とを含んで構成されている。
【００２５】
上記ガラス素板生成システム１１２は、磁気ディスク用ガラス基板を製造する上での初期段階において、例えば、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完成品より一回り大きいディスク形状に成型し、アモルファスのガラス素板（プレスガラス）１１６を生成する（素板工程）。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が使用される。ダイレクトプレス以外に、フュージョン法、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盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得ることもできる。また、上記アルミノシリケートガラス以外にもソーダライムガラス等を用いることもできる。
【００２６】
そして、ガラス素板生成システム１１２は、このような素板工程が終了した同一ロット中、例えば１０万枚のガラス素板１１６のうち、所定数、例えば１０００〜１００００枚のガラス素板１１６のみを特定の製造ライン１２０に供給する。
【００２７】
上記特定の製造ライン１２０の試作システム１２２は、ガラス素板生成システム１１２から送付された所定数のガラス素板１１６を受けて、磁気ディスク用ガラス基板１２６を生成するための、例えば、研磨処理や洗浄処理等を遂行する（試作工程）。ここで遂行される試作工程は、特性パラメータを測定するための標準工程であってもよい。
【００２８】
ここで遂行される試作工程は、高品質の完成品を生成するよりむしろ、全てのガラス素板１１６から当該特定の製造ライン１２０に供給されたガラス素板１１６を除いた残りのガラス素板１１６の供給先の製造ラインを選択するための、特性パラメータの正確な測定を目的としている。従って、製造ラインの各工程を標準化したような標準工程を適用することで、正確な特性パラメータを把握でき、その正確な特性パラメータに基づく最適な製造ラインへのガラス素板１１６の供給が可能となる。ここで、特定の製造ライン１２０は他の製造ライン１３０と区別して説明されているが、特定の製造ライン１２０は他の製造ライン１３０としても機能し得る。従って、他の製造ライン１３０の一つを特定の製造ライン１２０とし、試作工程を遂行させてもよい。
【００２９】
上記特定の製造ライン１２０の特性測定部１２４は、試作システム１２２によって製造された磁気ディスク用ガラス基板１２６の特性パラメータを測定し、後述するライン決定部１１４に送信する（測定工程）。かかる特定パラメータは、ガラス基板内の不純物や気泡、ガラス組成等の材質的欠陥の量または比率を示している。
【００３０】
上記共通の製造ライン１１０のライン決定部１１４は、特性測定部１２４によって測定された特性パラメータに応じて、同一ロットの残りのガラス素板１１６が所定の基準値を満たすように、本製造工程を遂行すべき製造ラインを決定し（決定工程）、決定された製造ラインに残りのガラス素板１１６を供給する（供給工程）。
【００３１】
ガラス素板１１６から磁気ディスク用ガラス基板１２６を生成する複数の製造ラインでは、その工程もしくは基準値が相異し、同一材質のガラス素板１１６を用いたとしても完成品の品質が異なる場合がある。換言すれば、各製造ラインで満たすべき基準値を達成するための特性パラメータの必要最低限の値はそれぞれの製造ラインで相異することとなる。従って、所定数の試作サンプルを実際に製造し、同一ロットの他のガラス素板の特性パラメータを推定することで、残りのガラス素板１１６の本製造工程をどの製造ラインで遂行すれば基準値を満たすことができるかを事前に判断できる。こうして、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００３２】
ここで、製造ライン間の本製造工程の相異は、研磨工程に利用されるスラリーの種類や粒径、研磨時間、アルカリ成分等の洗浄条件により生じ、基準値の相異は、完成品を納入するクライアントから要求される仕様の相異から生じている。
【００３３】
図２は、ライン決定部１１４の製造ラインを決定する処理を説明するための説明図である。かかる図２を参照すると、例えば、３つの製造ライン１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが対象となる場合に、完成品に求められる基準値を満たすための製造ライン１３０ａの特性パラメータが不純物の混入比０．０２％以下で、製造ライン１３０ｂが気泡の混入比が０．０１％以下で、製造ライン１３０ｃが不純物の混入比が０．０３％以下かつ気泡の混入比が０．０２％以下であったとき、特性測定部１２４で測定された特性パラメータが不純物の混入比０．０１％かつ気泡の混入比０．０３％であると、製造ライン１３０ａのみが特性パラメータの条件を満たす。かかる製造ライン１３０ａで残りのガラス素板を加工した場合、完成品が基準値を満たすはずである。
【００３４】
上記他の製造ライン１３０の本製造システム１３２は、特定の製造ライン１２０の試作システム１２２同様、ライン決定部１１４から送付されたガラス素板１１６を受けて、磁気ディスク用ガラス基板１２６を生成するための本製造工程、例えば、研磨処理や洗浄処理等を遂行する。クライアントからの仕様に基づく製造ラインの基準値は、当該材質的欠陥の他にガラス基板表面の粗さや端部形状、内周端面、外周端面の精度等が設けられているが、ガラス素板の供給時点で基準値を制御できるのは材質的欠陥に関してである。
【００３５】
（第２の実施形態）
また、ライン決定部１１４は、上述した特定の製造ライン１２０における特性測定部１２４で測定された特性パラメータに加えて、他の製造ライン１３０と特性パラメータとの相関も考慮して、残りの工程を遂行すべき製造ラインを決定してもよい。
【００３６】
図３は、本実施形態による磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００を示した機能ブロック図である。かかる図３の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム２００は、図１の磁気ディスク用ガラス基板の製造システム１００に加えて、他の製造ライン１３０の特性測定部１２４と、共通の製造ライン１１０のメモリ１１８が含まれている。その他の構成要素に関しては第１の実施形態において既に説明しているので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
このとき、他の製造ライン１３０において、特性測定部１２４が製造されたガラス基板の特性パラメータを測定し、製造ライン１３０と測定された特性パラメータとの相関を算出し（相関算出工程）、相関を相関テーブルとして共通の製造ライン１１０のメモリ１１８に蓄積する。
【００３８】
ライン決定部１１４は、第１の実施形態で説明したように、事前に測定された特性パラメータを用いて本製造工程を遂行すべき最適な製造ラインを選択する。しかし、他の製造ライン１３０各々において本製造工程の各処理、例えば、研削処理や洗浄処理が相異する場合、事前に採取した特性パラメータと完成品との相関は共通とはならない。従って、各製造ラインにおいても試作工程を遂行し、さらにその特性パラメータをとることで製造ライン毎の特性パラメータとの相関を蓄積することができ、かかる蓄積された相関を考慮して遂行すべき製造ラインを決定することで、さらに高い精度で、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００３９】
（第３の実施形態）
また、ライン決定部１１４は、複数の製造ラインの稼動状況を把握し（稼働把握工程）、その稼働状況に基づいてガラス素板を供給すべき製造ラインを決定する。即ち、各製造ラインにおける所定の基準値を満たす全ての製造ラインを抽出し、複数ロット分の、抽出された結果を用いて、各製造ラインに振り分けられるロット数が偏らないような組み合わせを決定する。
【００４０】
図４は、ライン決定部１１４による複数ロット分の割り当てを説明するための説明図である。ここで「○」、「×」は、任意のロットのガラス素板１１６が任意の製造ラインにおいて処理された場合に基準値を満たすかどうかを示し、満たす場合は「○」、満たさない場合には「×」が記される。かかる「○」、「×」は通常、本製造工程を踏まなくては把握できないが、本実施形態では、試作工程において事前に特性パラメータを知ることができるので、その値をもって結果を予測することができる。
【００４１】
ここで、ライン決定部１１４がロットを完了する毎に製造ラインを決定した場合、特性パラメータが低くても許容される製造ラインや基準値が低く設定されている製造ラインは、割り振られる可能性が高くなり、逆に、特性パラメータの微少な変化に完成品の品質が影響を受ける製造ラインや基準値が高く設定されている製造ラインは、割り振られる可能性が低くなる。
【００４２】
本実施形態では、複数のロット、図４では例えば３つのロットに関して試作サンプルを採取し、特性パラメータの微少な変化に完成品の品質が影響を受ける製造ラインへの割り振りを優先することで、各製造ラインに均一なロット数、即ち、ほぼ等しい枚数を供給することができる。例えば、図４の例では、製造ライン１３０ｃを優先すべきであり、製造ライン１３０ｃにロットｂを割り当てると、製造ライン１３０ｂはロットｃ、製造ライン１３０ａはロットａが割り当てられ、それぞれの製造ラインが１つのロットを処理すればよいことになる。こうして、任意の製造ラインへの過度な作業負担軽減および作業が少ない製造ラインの有効利用を図ることができ、総合的な歩留まり改善および品質の向上を図ることが可能となる。
【００４３】
なお、上記の説明では、特性パラメータとして、ガラス組成、ガラス素板に含まれる泡および／または不純物の量、数および大きさの少なくとも１つを例にして説明しているが、ガラス基板を作成した後の、例えば、表面形状および／または端部形状を特性パラメータとしてもよい。ガラス基板を大量生産する場合、喩え、同じ製造工程の製造ラインであっても、製造されたガラス基板の特性パラメータの中心値や標準偏差が異なる場合がある。このような場合、各ラインで製造されるガラス基板の特性パラメータの相関をライン間で求めておくことで、均質なガラス基板を製造することが可能となる。
【００４４】
（本製造システム）
以下、特定の製造ライン１２０および他の製造ライン１３０における本製造システム１３２の概略的な動作を説明する。本製造システム１３２は、本製造工程に当たる（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程、（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）、（３）端面研削工程、（４）第２ラッピング工程、（５）端面研磨工程、（６）主表面研磨工程、（７）化学強化工程および冷却工程、（８）精密洗浄工程、（９）磁気ディスク製造工程の一連の工程により遂行される。
【００４５】
（１）形状加工工程及び第１ラッピング工程
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素板を得た。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、フュージョン法、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盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。また、上記アルミノシリケートガラス以外にもソーダライムガラス等を用いることもできる。
【００４６】
次に、このガラス素板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、ガラス素板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ガラス素板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。
【００４７】
（２）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、円盤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円孔を形成し、ドーナツ状のガラス基板とした（コアリング）。
【００４８】
（３）端面研削工程
そして内周端面および外周端面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）。
【００４９】
（４）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、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。
【００５０】
（５）端面研磨工程
次に、ガラス基板の端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。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。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、パーティクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加工された。
【００５１】
（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、主表面の研磨を行った。研磨液としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
【００５２】
この第１研磨工程を終えたガラス基板を、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。
【００５３】
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、主表面の鏡面研磨を行った。研磨液としては、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。
【００５４】
この第２研磨工程を終えたガラス基板を、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。
【００５５】
（７）化学強化工程および冷却工程
次に、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化工程を行うことにより、磁気ディスク基板の表層部に高い圧縮応力を生じさせることができ、耐衝撃性を向上させることができる。
【００５６】
化学強化は、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムを混合した化学強化溶液を準備し、この化学強化溶液を加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を予熱し、化学強化溶液中に浸漬することによって行った。
【００５７】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のＬｉイオン及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及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。
【００５８】
続いて、化学強化工程を終えたガラス基板を、水槽に浸漬して冷却し、しばらくの間維持した。そして、冷却を終えたガラス基板を、加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、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。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。
【００５９】
上記の如く、第１ラッピング工程、切り出し工程、第２ラッピング工程、端面研磨工程、主表面研磨工程、化学強化工程、冷却工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。
【００６０】
（８）精密洗浄工程
次に、テクスチャーを形成した磁気ディスク用ガラス基板の精密洗浄を行った。これはヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の原因となる研磨剤残渣や外来の鉄系コンタミなどを除去し、表面が平滑で清浄なガラス基板を得るためのものである。精密洗浄工程としては、アルカリ性水溶液による洗浄の後に、水リンス洗浄、ＩＰＡ洗浄工程を行った。
【００６１】
（９）磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にＣｒ合金からなる付着層、ＦｅＣｏＣｒＢ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２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。
【００６２】
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、本発明は係る例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に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複数の製造ラインに跨る一連の工程を通じてガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および磁気ディスクに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示した機能ブロック図である。
【図２】ライン決定部の製造ラインを決定する処理を説明するための説明図である。
【図３】磁気ディスク用ガラス基板の製造システムを示した機能ブロック図である。
【図４】ライン決定部による複数ロット分の割り当てを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１０ …共通の製造ライン
１１２ …ガラス素板生成システム
１１４ …ライン決定部
１１６ …ガラス素板
１２０ …特定の製造ライン
１２２ …試作システム
１２４ …特性測定部
１２６ …磁気ディスク用ガラス基板
１３０ …他の製造ライン
１３２ …本製造システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス素板を作製する素板工程と、当該ガラス素板に対して少なくとも研磨処理および洗浄処理を施し磁気ディスク用ガラス基板を製造するための製造ラインへ該ガラス素板を供給する供給工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記素板工程で製造された同一ロットのガラス素板のうちの一部を、研磨処理および洗浄処理のいずれか一方の処理条件が異なる複数の製造ラインのうちの少なくとも１つの製造ラインへ供給してガラス基板を製造する試作工程と、
製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータを測定する測定工程と、
前記測定結果に基づいて、前記同一ロットのガラス素板のうちの残りを供給すべき製造ラインを決定する決定工程と、
前記決定された製造ラインへ前記残りの同一ロットのガラス素板を供給して磁気ディスク用ガラス基板を製造する本製造工程とをさらに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方法。
【請求項２】
同一ロットで作製されたガラス素板を、前記複数の製造ラインのすべての製造ラインに供給して、磁気ディスク用ガラス基板を製造するとともに、これらの磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータをそれぞれ測定することで、製造ラインと特定パラメータとの相関を予め求めておく相関算出工程を含み、
前記決定工程では、前記相関と前記試作工程で製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータとに基づき、残りの同一ロットのガラス素板を供給すべき製造ラインを決定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製造方法。
【請求項３】
前記素板工程は、プレス法によってガラス素板を作製するものであ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方法。
【請求項４】
前記複数の製造ラインの稼動状況を把握する稼働把握工程を含み、
前記決定工程は、ガラス素板が一定量各製造ラインへ供給されるように、前記把握された稼働状況に基づいてガラス素板を供給すべき製造ラインを決定することを特徴とする請求項１〜３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方法。
【請求項５】
請求項１〜４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により得られたガラス基板の表面に、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。
【請求項６】
請求項１〜４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により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成した磁気ディスクであって、磁気記録媒体として用いられることを特徴とする、磁気ディスク。
【請求項１】
ガラス素板を作製する素板工程と、当該ガラス素板に対して少なくとも研磨処理および洗浄処理を施し磁気ディスク用ガラス基板を製造するための製造ラインへ該ガラス素板を供給する供給工程とを含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記素板工程で製造された同一ロットのガラス素板のうちの一部を、研磨処理および洗浄処理のいずれか一方の処理条件が異なる複数の製造ラインのうちの少なくとも１つの製造ラインへ供給してガラス基板を製造する試作工程と、
製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータを測定する測定工程と、
前記測定結果に基づいて、前記同一ロットのガラス素板のうちの残りを供給すべき製造ラインを決定する決定工程と、
前記決定された製造ラインへ前記残りの同一ロットのガラス素板を供給して磁気ディスク用ガラス基板を製造する本製造工程とをさらに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方法。
【請求項２】
同一ロットで作製されたガラス素板を、前記複数の製造ラインのすべての製造ラインに供給して、磁気ディスク用ガラス基板を製造するとともに、これらの磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータをそれぞれ測定することで、製造ラインと特定パラメータとの相関を予め求めておく相関算出工程を含み、
前記決定工程では、前記相関と前記試作工程で製造された磁気ディスク用ガラス基板の特性パラメータとに基づき、残りの同一ロットのガラス素板を供給すべき製造ラインを決定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製造方法。
【請求項３】
前記素板工程は、プレス法によってガラス素板を作製するものであ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方法。
【請求項４】
前記複数の製造ラインの稼動状況を把握する稼働把握工程を含み、
前記決定工程は、ガラス素板が一定量各製造ラインへ供給されるように、前記把握された稼働状況に基づいてガラス素板を供給すべき製造ラインを決定することを特徴とする請求項１〜３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方法。
【請求項５】
請求項１〜４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により得られたガラス基板の表面に、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。
【請求項６】
請求項１〜４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により得られたガラス基板の表面に、少なくとも磁性層を形成した磁気ディスクであって、磁気記録媒体として用いられることを特徴とする、磁気ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−９６５４（Ｐ２００９−９６５４Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７１１１４（Ｐ２００７−１７１１１４）
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【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１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【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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