磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスク
【課題】本発明は、ガラス基板の製造工程で生じる内包物と表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥とを区別することで、ガラス基板の歩留まりを向上させることが可能な、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。
【解決手段】本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板１００の製造方法は、基板状態測定工程Ｓ２００と、欠陥面内位置特定工程Ｓ２０２と、面内位置を特定した欠陥が磁気ディスク用ガラス基板１００の表面にあるか否かを、結像手段が面内位置で結像する像の数に基づいて判断する表面欠陥判断工程Ｓ２０４と、表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果に基づいて磁気ディスク用ガラス基板１００を良品であるか否かを判定する良品判定工程Ｓ２０６と、を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板１００の製造方法は、基板状態測定工程Ｓ２００と、欠陥面内位置特定工程Ｓ２０２と、面内位置を特定した欠陥が磁気ディスク用ガラス基板１００の表面にあるか否かを、結像手段が面内位置で結像する像の数に基づいて判断する表面欠陥判断工程Ｓ２０４と、表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果に基づいて磁気ディスク用ガラス基板１００を良品であるか否かを判定する良品判定工程Ｓ２０６と、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ等の記録媒体として用いられる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、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、従来用いられていたアルミニウム基板と比して小型化、薄板化、および高密度記録化が達成でき、基板表面の平坦性および基板強度に優れたガラス基板が採用されている。
【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）、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８ｎｍから６ｎｍ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は、固有の障害としてヘッドクラッシュ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。また塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると凸欠陥が形成されてしまうため、ガラス基板には、凹凸をなくすことによる発塵の防止と、異物を除去する高度な洗浄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、凹欠陥および凸欠陥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】
製造過程においてガラス基板の内部には、気泡、ガラス組成未溶解物、白金やジルコニウム等のインクルージョン（以下内包物と称する）が含まれることがある。内包物は、ガラス基板の内部に存在し基板の表面に存在するわけではないため、ガラス基板の表面の平滑度には影響しない。したがって内包物は、ガラス基板の品質に影響を及ぼすものではなく、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害を引き起こすことはない。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたような技術では、表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥と内包物との区別をすることができない。したがって、ガラス基板の品質に影響しない内包物を欠陥であると誤判定し、内包物を含むガラス基板をヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害を引き起こすおそれがある不良品として廃棄してしまっていた。
【０００８】
そこで本発明は、ガラス基板の製造工程で生じる内包物と表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥とを区別することで、ガラス基板の歩留まりを向上させることが可能な、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】
【０００９】
上記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方法の代表的な構成は、中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、基板に光を照射し当該基板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する基板状態測定工程と、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基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、面内位置を特定した欠陥が基板の表面にあるか否かを、結像手段が面内位置で結像する像の数に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、表面欠陥判断工程の結果に基づいて基板が良品であるか否かを判定する良品判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、欠陥の面内位置を特定し、特定した欠陥が表面にあるか否かを結像手段から得られる像の数に基づいて判定することにより、欠陥が真の欠陥であるか否かを判断することができる。したがって、従来欠陥として判断されていた内包物を含む基板を廃棄することがなくなり、歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００１１】
上記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方法の他の構成は、中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、基板に光を照射し当該基板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する基板状態測定工程と、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基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、面内位置を特定した欠陥が基板の表面にあるか否かを、測距手段が面内位置で測定する欠陥までの距離に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、表面欠陥判断工程の結果に基づいて基板が良品であるか否かを判定する良品判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、欠陥の面内位置を特定し、特定した欠陥が表面にあるか否かを測距手段から得られる欠陥までの距離に基づいて判定することにより、欠陥が真の欠陥であるか否かを判断することができる。したがって、従来欠陥として判断されていた内包物を含む基板を廃棄することがなくなり、歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００１３】
上記結像手段は、光学顕微鏡であってもよい。
【００１４】
これにより、像の数すなわち焦点が何個あるかで欠陥がガラス基板の表面に含まれるか内包物かを簡単に判断することができる。例えば表面に欠陥を含む場合焦点は２個となるが、内包物の場合焦点は４個となる。
【００１５】
上記測距手段は、焦点型超音波センサであってもよい。
【００１６】
焦点型超音波センサにおける反射波を検出することにより、ガラス基板の底面と上面（表面）の距離を測定することができる。すなわち欠陥がガラス基板の表面に含まれるものである場合底面と表面の距離が所定値の範囲外となり、内包物である場合所定値の範囲内となる。したがって欠陥がガラス基板の表面に含まれるものであるか内包物であるかを容易に区別することが可能となる。
【００１７】
上記基板状態測定工程において基板から反射した光は、散乱光もしくは回折光のいずれか一方または両方であってもよい。
【００１８】
散乱光もしくは回折光のいずれか一方または両方を測定することにより、０．１μｍ２程度以上の欠陥もしくは内包物を検出することができる。
【００１９】
上記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、上述した磁気ディスク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。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスクは、上述した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ことを特徴とする。
【００２１】
上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法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】
【００２２】
本発明によれば、ガラス基板の製造工程で生じる内包物と表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥とを区別することで、ガラス基板の歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に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詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。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し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２４】
本発明にかかる発明者らは、従来行っていた磁気ディスク用ガラス基板の平滑性の検査方法で検出された欠陥を鋭意検討した結果、欠陥にも平滑性に影響を及ぼす欠陥と及ぼさない欠陥があることを見出し、平滑性に影響を及ぼす欠陥であるか否かを判定して良品・不良品検査をすることによって、歩留まりを向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２５】
すなわち、従来からもガラス基板を出荷する前にガラス基板の主表面に光を照射して検査することによってガラス基板が良品であるか否かを判断していた。しかし光を照射した検査にて不良品と判定されたガラス基板の欠陥を詳しく調べてみると、欠陥が主表面に存在しないものもあることがわかった。
【００２６】
そこで、発明者らが光を照射した検査にて欠陥と判定された箇所を詳細に調査したところ、ガラス基板中に存在する内包物も光を照射した検査では欠陥であると捉えていることがわかった。そのため、光を照射した検査で不良品と判定されたものであっても、実際にはガラス基板の主表面の平滑性にはなんら影響のないものもあることがわかった。
【００２７】
そこで、本実施形態においては、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、光を照射した検査で欠陥とされた箇所をさらに検査する表面欠陥判断工程と、表面欠陥判断工程の結果に基づいてガラス基板が良品であるか否かを判定する良品判定工程と、を含むこととした。これについて以下に説明する。
【００２８】
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、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の欠陥について説明する説明図である。
【００２９】
上記磁気ディスク用ガラス基板は、円板形状をしており、その中心には内孔が形成されている。そして磁気ディスク用ガラス基板１００は、図１に示すように、情報の記録再生領域となる主表面１１０と、当該主表面１１０に対して直交している端面１２０と、当該主表面１１０と端面１２０との間に介在している面取面１３０とを備えている。なお、後述する端面研磨工程により端面１２０と面取面１３０との境界が不明瞭となる場合もあるため、本発明は端面１２０とその両側の面取面１３０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。
【００３０】
主表面１１０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。しかし上記ガラス基板１００を製造する上で、主表面１１０に凸欠陥(異物系)１４０（図１（ａ））や凹欠陥（ダメージもしくはキズ系）１４２（図１（ｂ））もしくは内包物１５０（図１（ｃ））が形成されることもある。また、ガラス基板１００の製造過程で付着物（パーティクル系）が磁気ディスク用ガラス基板１００の主表面に付着してしまうこともある。
【００３１】
次に本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について説明する。
【００３２】
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方法の流れを説明するためのフローチャートである。
【００３３】
まず、後述する第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、ならびに化学強化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１００に光を照射し磁気ディスク用ガラス基板１００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する（Ｓ２００：基板状態測定工程）。
【００３４】
図３は、基板状態測定工程Ｓ２００における測定方式を説明するための説明図である。図３に示すように、本実施形態において基板状態測定工程Ｓ２００は、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ）３００を用いて行う。表面欠陥検出装置３００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、ハーフミラー（もしくはビームスプリッタ）３０６と、を含んで構成される。
【００３５】
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。
【００３６】
図４は、表面欠陥検出装置３００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。
【００３７】
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１００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程度の凹欠陥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１００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程度の凹欠陥、内包物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１００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欠陥、凹欠陥、１μｍ２以上の凹欠陥、内包物を検出することができる。
【００３８】
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１００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欠陥やなだらかな凹欠陥を検出することができる。
【００３９】
次にＳ２００にて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１００に含まれる欠陥の面内位置を特定する（Ｓ２０２：欠陥面内位置特定工程）。面内位置を特定した欠陥が磁気ディスク用ガラス基板１００の表面にあるか否かを判断する（Ｓ２０４：表面欠陥判断工程）。
【００４０】
図５は、表面欠陥判断工程Ｓ２０４における測定方式を説明するための説明図である。本実施形態において、表面欠陥判断工程Ｓ２０４における結像手段は、光学顕微鏡を用いて行う。図５（ａ）に示すように、基板状態測定工程Ｓ２００の測定にて検出された欠陥が、凸欠陥１４０である場合、光学顕微鏡が結像する像の数すなわち焦点（図５中×印で示す）の数は、２個となる。一方、欠陥が内包物１５０である場合（図５（ｂ））、光学顕微鏡での測定における焦点は３個となる。
【００４１】
したがって、焦点が何個あるかで欠陥がガラス基板１００の表面に含まれるか内包物１５０かを簡単に判断することができる。
【００４２】
本実施形態では、表面欠陥判断工程Ｓ２０４は、結像手段として光学顕微鏡を用いて行っているが、測距手段が測定する欠陥までの距離に基づいて行ってもよい。測距手段として例えば焦点型超音波センサを用いることができる。
【００４３】
焦点型超音波センサを用いた場合、欠陥がガラス基板１００の表面に含まれるか内包物１５０であるかは、反射波に基づいて判断される。すなわち、焦点型超音波センサの反射波を検出することによりガラス基板１００の底面と主表面１１０(上面)の距離を測定することができる。したがって、欠陥が凸欠陥１４０である場合、底面と主表面１１０の距離が所定値より大きくなり、欠陥が凹欠陥１４２である場合、底面と主表面１１０の距離は所定値より小さくなる。また、欠陥が内包物１５０である場合、底面と主表面１１０の距離は所定値の範囲内となる。これにより、欠陥がガラス基板１００の表面に含まれるものであるか内包物であるかを容易に区別することが可能となる。
【００４４】
なお、ガラス基板１００が円板状の回転対称形であることから、欠陥面内位置特定工程（Ｓ２０２）において位置を特定した後に、表面欠陥検出装置３００から光学顕微鏡などの結像手段へ搬送する際に、特定した欠陥の位置が失われやすい。しかしガラス基板１００自体にマーキングを施すと、そのマーキング自体がガラス基板１００の欠陥となってしまう。そこでガラス基板１００に対する欠陥の位置を維持するために、例えば２つの装置間を移動可能なマニピュレータに保持したままで各々検出工程を行ったり、表面欠陥検出装置３００と光学顕微鏡とを実質的に一体の装置としたりして、ガラス基板１００を保持したまま２つの検出工程を行うことが好ましい。
【００４５】
表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果、欠陥が表面に含まれるものでないすなわち内包物であると判断された場合、良品として判定され（Ｓ２０６：良品判定工程）、良品となる（Ｓ２０８：良品決定工程）。表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果、欠陥が表面に含まれるものであると判断された場合、当該欠陥が許容できる閾値を超えているか否かを判定し（Ｓ２１０：閾値判定工程）、閾値以下であれば良品として判定され（Ｓ２０６）、閾値以下では不良品となる（Ｓ２１２：不良品決定工程）。
【００４６】
本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板１００の製造方法では、従来は９３％程度であった歩留まりが９５％程度に向上した。
【００４７】
上述した如く、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板１００の製造方法によれば、欠陥面内位置特定工程Ｓ２０２において欠陥の面内位置を特定し、表面欠陥判断工程Ｓ２０４において特定した欠陥が表面にあるか否かを判定することにより、欠陥が真の欠陥であるか否かを判断することができる。したがって、従来欠陥として判断されていた内包物を含むガラス基板を廃棄することがなくなり、歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００４８】
（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方法、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１００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２１．６ｍｍ、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。
【００４９】
（１）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１００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。
【００５０】
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１００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。
【００５１】
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。
【００５２】
（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１００とした（コアリング）。そして内周端面および外周端面１２０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）。
【００５３】
（３）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板１００の両主表面１１０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１１０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。
【００５４】
（４）端面研磨工程
次に、ガラス基板１００の外周の端面研磨を行なう。まず端面１２０については、面取面１３０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１００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。
【００５５】
続いて面取面１３０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１００の面取面１３０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１００を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板１００の端面１２０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。
【００５６】
なお、本実施例では端部の研磨を行った後に面取面１３０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１３０の研磨を先に行ってから端面１２０の研磨を行ってもよい。
【００５７】
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。
【００５８】
（５）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１１０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１１０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。
【００５９】
この第１研磨工程を終えたガラス基板１００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。
【００６０】
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１１０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１１０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。
【００６１】
この第２研磨工程を終えたガラス基板１００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。
【００６２】
（６）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１００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１００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１００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１００が端面１２０で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
【００６３】
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１００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１００が強化される。ガラス基板１００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。
【００６４】
化学強化処理を終えたガラス基板１００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１００を、約４０℃に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１００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。
【００６５】
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、ならびに化学強化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１００を得た。
【００６６】
（７）検査工程
得られた磁気ディスク用ガラス基板１００の主表面１１０について検査を行った。図２に示すように、検査工程は、磁気ディスク用ガラス基板１００に光を照射し磁気ディスク用ガラス基板１００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する基板状態測定工程Ｓ２００と、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１００に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程Ｓ２０２と、面内位置を特定した欠陥が磁気ディスク用ガラス基板１００の表面にあるか否かを判断する表面欠陥判断工程Ｓ２０４と、表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果に基づいて磁気ディスク用ガラス基板１００を良品であるか否かを判定する良品判定工程Ｓ２０６と、を含む。
【００６７】
（８）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１００の両面に、ガラス基板１００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。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の主表面の欠陥について説明する説明図である。
【図２】実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】基板状態測定工程における測定方式を説明するための説明図である。
【図４】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】表面欠陥判断工程における測定方式を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ …磁気ディスク用ガラス基板
１１０ …主表面
１２０ …端面
１３０ …面取面
１４０ …凸欠陥
１４２ …凹欠陥
１５０ …内包物
３００ …表面欠陥検出装置
３０２ …レーザ
３０４ …検出器
３０６ …ハーフミラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ等の記録媒体として用いられる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、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、従来用いられていたアルミニウム基板と比して小型化、薄板化、および高密度記録化が達成でき、基板表面の平坦性および基板強度に優れたガラス基板が採用されている。
【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）、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８ｎｍから６ｎｍ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は、固有の障害としてヘッドクラッシュ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。また塵埃や異物が付着したまま磁性層を形成すると凸欠陥が形成されてしまうため、ガラス基板には、凹凸をなくすことによる発塵の防止と、異物を除去する高度な洗浄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、凹欠陥および凸欠陥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】
製造過程においてガラス基板の内部には、気泡、ガラス組成未溶解物、白金やジルコニウム等のインクルージョン（以下内包物と称する）が含まれることがある。内包物は、ガラス基板の内部に存在し基板の表面に存在するわけではないため、ガラス基板の表面の平滑度には影響しない。したがって内包物は、ガラス基板の品質に影響を及ぼすものではなく、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害を引き起こすことはない。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたような技術では、表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥と内包物との区別をすることができない。したがって、ガラス基板の品質に影響しない内包物を欠陥であると誤判定し、内包物を含むガラス基板をヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害を引き起こすおそれがある不良品として廃棄してしまっていた。
【０００８】
そこで本発明は、ガラス基板の製造工程で生じる内包物と表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥とを区別することで、ガラス基板の歩留まりを向上させることが可能な、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】
【０００９】
上記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方法の代表的な構成は、中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、基板に光を照射し当該基板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する基板状態測定工程と、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基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、面内位置を特定した欠陥が基板の表面にあるか否かを、結像手段が面内位置で結像する像の数に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、表面欠陥判断工程の結果に基づいて基板が良品であるか否かを判定する良品判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、欠陥の面内位置を特定し、特定した欠陥が表面にあるか否かを結像手段から得られる像の数に基づいて判定することにより、欠陥が真の欠陥であるか否かを判断することができる。したがって、従来欠陥として判断されていた内包物を含む基板を廃棄することがなくなり、歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００１１】
上記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方法の他の構成は、中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、基板に光を照射し当該基板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する基板状態測定工程と、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基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、面内位置を特定した欠陥が基板の表面にあるか否かを、測距手段が面内位置で測定する欠陥までの距離に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、表面欠陥判断工程の結果に基づいて基板が良品であるか否かを判定する良品判定工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、欠陥の面内位置を特定し、特定した欠陥が表面にあるか否かを測距手段から得られる欠陥までの距離に基づいて判定することにより、欠陥が真の欠陥であるか否かを判断することができる。したがって、従来欠陥として判断されていた内包物を含む基板を廃棄することがなくなり、歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００１３】
上記結像手段は、光学顕微鏡であってもよい。
【００１４】
これにより、像の数すなわち焦点が何個あるかで欠陥がガラス基板の表面に含まれるか内包物かを簡単に判断することができる。例えば表面に欠陥を含む場合焦点は２個となるが、内包物の場合焦点は４個となる。
【００１５】
上記測距手段は、焦点型超音波センサであってもよい。
【００１６】
焦点型超音波センサにおける反射波を検出することにより、ガラス基板の底面と上面（表面）の距離を測定することができる。すなわち欠陥がガラス基板の表面に含まれるものである場合底面と表面の距離が所定値の範囲外となり、内包物である場合所定値の範囲内となる。したがって欠陥がガラス基板の表面に含まれるものであるか内包物であるかを容易に区別することが可能となる。
【００１７】
上記基板状態測定工程において基板から反射した光は、散乱光もしくは回折光のいずれか一方または両方であってもよい。
【００１８】
散乱光もしくは回折光のいずれか一方または両方を測定することにより、０．１μｍ２程度以上の欠陥もしくは内包物を検出することができる。
【００１９】
上記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、上述した磁気ディスク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。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気ディスクは、上述した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ことを特徴とする。
【００２１】
上述した磁気ディスク用ガラス基板の製造方法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】
【００２２】
本発明によれば、ガラス基板の製造工程で生じる内包物と表面に含まれる凹欠陥および凸欠陥とを区別することで、ガラス基板の歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に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詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。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し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２４】
本発明にかかる発明者らは、従来行っていた磁気ディスク用ガラス基板の平滑性の検査方法で検出された欠陥を鋭意検討した結果、欠陥にも平滑性に影響を及ぼす欠陥と及ぼさない欠陥があることを見出し、平滑性に影響を及ぼす欠陥であるか否かを判定して良品・不良品検査をすることによって、歩留まりを向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２５】
すなわち、従来からもガラス基板を出荷する前にガラス基板の主表面に光を照射して検査することによってガラス基板が良品であるか否かを判断していた。しかし光を照射した検査にて不良品と判定されたガラス基板の欠陥を詳しく調べてみると、欠陥が主表面に存在しないものもあることがわかった。
【００２６】
そこで、発明者らが光を照射した検査にて欠陥と判定された箇所を詳細に調査したところ、ガラス基板中に存在する内包物も光を照射した検査では欠陥であると捉えていることがわかった。そのため、光を照射した検査で不良品と判定されたものであっても、実際にはガラス基板の主表面の平滑性にはなんら影響のないものもあることがわかった。
【００２７】
そこで、本実施形態においては、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、光を照射した検査で欠陥とされた箇所をさらに検査する表面欠陥判断工程と、表面欠陥判断工程の結果に基づいてガラス基板が良品であるか否かを判定する良品判定工程と、を含むこととした。これについて以下に説明する。
【００２８】
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、磁気ディスク用ガラス基板の主表面の欠陥について説明する説明図である。
【００２９】
上記磁気ディスク用ガラス基板は、円板形状をしており、その中心には内孔が形成されている。そして磁気ディスク用ガラス基板１００は、図１に示すように、情報の記録再生領域となる主表面１１０と、当該主表面１１０に対して直交している端面１２０と、当該主表面１１０と端面１２０との間に介在している面取面１３０とを備えている。なお、後述する端面研磨工程により端面１２０と面取面１３０との境界が不明瞭となる場合もあるため、本発明は端面１２０とその両側の面取面１３０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。
【００３０】
主表面１１０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。しかし上記ガラス基板１００を製造する上で、主表面１１０に凸欠陥(異物系)１４０（図１（ａ））や凹欠陥（ダメージもしくはキズ系）１４２（図１（ｂ））もしくは内包物１５０（図１（ｃ））が形成されることもある。また、ガラス基板１００の製造過程で付着物（パーティクル系）が磁気ディスク用ガラス基板１００の主表面に付着してしまうこともある。
【００３１】
次に本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法について説明する。
【００３２】
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方法の流れを説明するためのフローチャートである。
【００３３】
まず、後述する第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、ならびに化学強化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１００に光を照射し磁気ディスク用ガラス基板１００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する（Ｓ２００：基板状態測定工程）。
【００３４】
図３は、基板状態測定工程Ｓ２００における測定方式を説明するための説明図である。図３に示すように、本実施形態において基板状態測定工程Ｓ２００は、表面欠陥検出装置（ＡＯＩ）３００を用いて行う。表面欠陥検出装置３００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、ハーフミラー（もしくはビームスプリッタ）３０６と、を含んで構成される。
【００３５】
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。
【００３６】
図４は、表面欠陥検出装置３００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。
【００３７】
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１００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程度の凹欠陥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１００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程度の凹欠陥、内包物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１００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欠陥、凹欠陥、１μｍ２以上の凹欠陥、内包物を検出することができる。
【００３８】
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１００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欠陥やなだらかな凹欠陥を検出することができる。
【００３９】
次にＳ２００にて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１００に含まれる欠陥の面内位置を特定する（Ｓ２０２：欠陥面内位置特定工程）。面内位置を特定した欠陥が磁気ディスク用ガラス基板１００の表面にあるか否かを判断する（Ｓ２０４：表面欠陥判断工程）。
【００４０】
図５は、表面欠陥判断工程Ｓ２０４における測定方式を説明するための説明図である。本実施形態において、表面欠陥判断工程Ｓ２０４における結像手段は、光学顕微鏡を用いて行う。図５（ａ）に示すように、基板状態測定工程Ｓ２００の測定にて検出された欠陥が、凸欠陥１４０である場合、光学顕微鏡が結像する像の数すなわち焦点（図５中×印で示す）の数は、２個となる。一方、欠陥が内包物１５０である場合（図５（ｂ））、光学顕微鏡での測定における焦点は３個となる。
【００４１】
したがって、焦点が何個あるかで欠陥がガラス基板１００の表面に含まれるか内包物１５０かを簡単に判断することができる。
【００４２】
本実施形態では、表面欠陥判断工程Ｓ２０４は、結像手段として光学顕微鏡を用いて行っているが、測距手段が測定する欠陥までの距離に基づいて行ってもよい。測距手段として例えば焦点型超音波センサを用いることができる。
【００４３】
焦点型超音波センサを用いた場合、欠陥がガラス基板１００の表面に含まれるか内包物１５０であるかは、反射波に基づいて判断される。すなわち、焦点型超音波センサの反射波を検出することによりガラス基板１００の底面と主表面１１０(上面)の距離を測定することができる。したがって、欠陥が凸欠陥１４０である場合、底面と主表面１１０の距離が所定値より大きくなり、欠陥が凹欠陥１４２である場合、底面と主表面１１０の距離は所定値より小さくなる。また、欠陥が内包物１５０である場合、底面と主表面１１０の距離は所定値の範囲内となる。これにより、欠陥がガラス基板１００の表面に含まれるものであるか内包物であるかを容易に区別することが可能となる。
【００４４】
なお、ガラス基板１００が円板状の回転対称形であることから、欠陥面内位置特定工程（Ｓ２０２）において位置を特定した後に、表面欠陥検出装置３００から光学顕微鏡などの結像手段へ搬送する際に、特定した欠陥の位置が失われやすい。しかしガラス基板１００自体にマーキングを施すと、そのマーキング自体がガラス基板１００の欠陥となってしまう。そこでガラス基板１００に対する欠陥の位置を維持するために、例えば２つの装置間を移動可能なマニピュレータに保持したままで各々検出工程を行ったり、表面欠陥検出装置３００と光学顕微鏡とを実質的に一体の装置としたりして、ガラス基板１００を保持したまま２つの検出工程を行うことが好ましい。
【００４５】
表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果、欠陥が表面に含まれるものでないすなわち内包物であると判断された場合、良品として判定され（Ｓ２０６：良品判定工程）、良品となる（Ｓ２０８：良品決定工程）。表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果、欠陥が表面に含まれるものであると判断された場合、当該欠陥が許容できる閾値を超えているか否かを判定し（Ｓ２１０：閾値判定工程）、閾値以下であれば良品として判定され（Ｓ２０６）、閾値以下では不良品となる（Ｓ２１２：不良品決定工程）。
【００４６】
本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板１００の製造方法では、従来は９３％程度であった歩留まりが９５％程度に向上した。
【００４７】
上述した如く、本実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板１００の製造方法によれば、欠陥面内位置特定工程Ｓ２０２において欠陥の面内位置を特定し、表面欠陥判断工程Ｓ２０４において特定した欠陥が表面にあるか否かを判定することにより、欠陥が真の欠陥であるか否かを判断することができる。したがって、従来欠陥として判断されていた内包物を含むガラス基板を廃棄することがなくなり、歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００４８】
（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方法、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１００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２１．６ｍｍ、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。
【００４９】
（１）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１００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。
【００５０】
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１００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。
【００５１】
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。
【００５２】
（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１００とした（コアリング）。そして内周端面および外周端面１２０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）。
【００５３】
（３）第２ラッピング工程
次に、得られたガラス基板１００の両主表面１１０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１１０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。
【００５４】
（４）端面研磨工程
次に、ガラス基板１００の外周の端面研磨を行なう。まず端面１２０については、面取面１３０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１００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。
【００５５】
続いて面取面１３０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１００の面取面１３０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１００を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板１００の端面１２０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。
【００５６】
なお、本実施例では端部の研磨を行った後に面取面１３０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１３０の研磨を先に行ってから端面１２０の研磨を行ってもよい。
【００５７】
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。
【００５８】
（５）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１１０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１１０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。
【００５９】
この第１研磨工程を終えたガラス基板１００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。
【００６０】
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１１０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１１０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。
【００６１】
この第２研磨工程を終えたガラス基板１００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。
【００６２】
（６）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１００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１００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１００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１００が端面１２０で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
【００６３】
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１００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１００が強化される。ガラス基板１００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。
【００６４】
化学強化処理を終えたガラス基板１００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１００を、約４０℃に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１００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。
【００６５】
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、ならびに化学強化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１００を得た。
【００６６】
（７）検査工程
得られた磁気ディスク用ガラス基板１００の主表面１１０について検査を行った。図２に示すように、検査工程は、磁気ディスク用ガラス基板１００に光を照射し磁気ディスク用ガラス基板１００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する基板状態測定工程Ｓ２００と、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１００に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程Ｓ２０２と、面内位置を特定した欠陥が磁気ディスク用ガラス基板１００の表面にあるか否かを判断する表面欠陥判断工程Ｓ２０４と、表面欠陥判断工程Ｓ２０４の結果に基づいて磁気ディスク用ガラス基板１００を良品であるか否かを判定する良品判定工程Ｓ２０６と、を含む。
【００６７】
（８）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１００の両面に、ガラス基板１００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。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の主表面の欠陥について説明する説明図である。
【図２】実施形態にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】基板状態測定工程における測定方式を説明するための説明図である。
【図４】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】表面欠陥判断工程における測定方式を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ …磁気ディスク用ガラス基板
１１０ …主表面
１２０ …端面
１３０ …面取面
１４０ …凸欠陥
１４２ …凹欠陥
１５０ …内包物
３００ …表面欠陥検出装置
３０２ …レーザ
３０４ …検出器
３０６ …ハーフミラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記基板に光を照射し該基板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する基板状態測定工程と、
前記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前記基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、
前記面内位置を特定した欠陥が前記基板の表面にあるか否かを、結像手段が前記面内位置で結像する像の数に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、
前記表面欠陥判断工程の結果に基づいて前記基板を良品であるか否かを判定する良品判定工程と、
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方法。
【請求項２】
中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記基板に光を照射し該基板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する基板状態測定工程と、
前記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前記基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、
前記面内位置を特定した欠陥が前記基板の表面にあるか否かを、測距手段が前記面内位置で測定する欠陥までの距離に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、
前記表面欠陥判断工程の結果に基づいて前記基板を良品であるか否かを判定する良品判定工程と、
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方法。
【請求項３】
前記結像手段は、光学顕微鏡であ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４】
前記測距手段は、焦点型超音波センサであることを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記基板状態測定工程において前記基板から反射した光は、散乱光もしくは回折光のいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項１から４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６】
請求項１から５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により製造されたことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項７】
請求項１から６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ことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項１】
中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記基板に光を照射し該基板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する基板状態測定工程と、
前記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前記基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、
前記面内位置を特定した欠陥が前記基板の表面にあるか否かを、結像手段が前記面内位置で結像する像の数に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、
前記表面欠陥判断工程の結果に基づいて前記基板を良品であるか否かを判定する良品判定工程と、
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方法。
【請求項２】
中心に内孔を有する円板状の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記基板に光を照射し該基板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する基板状態測定工程と、
前記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前記基板に含まれる欠陥の面内位置を特定する欠陥面内位置特定工程と、
前記面内位置を特定した欠陥が前記基板の表面にあるか否かを、測距手段が前記面内位置で測定する欠陥までの距離に基づいて判断する表面欠陥判断工程と、
前記表面欠陥判断工程の結果に基づいて前記基板を良品であるか否かを判定する良品判定工程と、
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方法。
【請求項３】
前記結像手段は、光学顕微鏡であ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４】
前記測距手段は、焦点型超音波センサであることを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記基板状態測定工程において前記基板から反射した光は、散乱光もしくは回折光のいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項１から４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６】
請求項１から５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により製造されたことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項７】
請求項１から６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２００９−１６２５７０（Ｐ２００９−１６２５７０Ａ）
【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２００７−３４０８２７（Ｐ２００７−３４０８２７）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【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】（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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