磁気ディスク用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法
【課題】ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることが可能な磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】円盤状のガラス基板１の主表面を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、ガラス基板１の両主表面に、アスカーＣ硬度が８８以上の研磨テープ１２を押圧し、研磨材を含む研磨液を供給しながら、ガラス基板１と研磨テープ１２とを相対的に移動させて研磨を行うことを特徴とする。
【解決手段】円盤状のガラス基板１の主表面を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、ガラス基板１の両主表面に、アスカーＣ硬度が８８以上の研磨テープ１２を押圧し、研磨材を含む研磨液を供給しながら、ガラス基板１と研磨テープ１２とを相対的に移動させて研磨を行うことを特徴とする。
【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のガラス基板、および磁気ディスクの製造方法に関する。
【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。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、および高記録密度化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性および基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。特に携帯電話やデジタルカメラ、携帯型音楽再生機などにも搭載される要請があり、磁気ディスクには一層の小型化、高記録密度化が求められている。
【０００３】
また磁気ディスクの主表面を有効利用するために、従来のＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）方式に代えて、ＬＵＬ（Ｌｏａｄ ＵｎＬｏａｄ）方式が用いられるようになってきた。ＣＳＳ方式は、磁気ディスクの主表面上に設けたＣＳＳゾーンに磁気ヘッドを接触させて退避させる方式であり、ＬＵＬ方式は磁気ディスクの外部に設けたランプ（傾斜部）に磁気ヘッドを退避させる方式である。ＣＳＳゾーンは記録領域として使用できないばかりか、磁気ヘッドの吸着を防止するためにある程度の表面粗さとする必要があった。しかしＬＵＬ方式を採用したことにより磁気ディスク全面を記録領域として利用可能となると共に、その表面にあえて凹凸形状を設ける必要がなく、磁気ディスク表面を極めて平滑化することが可能となった。
【０００４】
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）へと推移してきている。しかしＧＭＲヘッドは感度が高く、また高記録密度化もあいまって、ヘッドと基板が離れていては隣接する記録ビットの情報を拾ってしまうために、磁気ヘッドの浮上量を低く抑える必要がある。
【０００５】
これらの事情から、磁気ヘッドの低浮上量化が求められており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が８ｎｍ程度にまで狭くなってきている。
【０００６】
磁気ヘッドを低浮上量化した場合、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。ヘッドクラッシュ障害は、磁気ヘッドが磁気ディスクの凸部に衝突して損傷する障害である。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、すなわち低粗さが求められる。
【０００７】
特に、最近では記録密度をより一層向上させるために、垂直磁気記録方式が採用されつつある。この垂直磁気記録媒体の場合には、面内磁気記録方式の場合と比べて、記録密度が高いためにガラス基板の粗さの影響がより顕著に表れやすい。このため、ガラス基板には、より一層の低粗さが求められる。
【０００８】
上記のような状況において、従来からも、テープ研磨によるテクスチャ加工の際に低粗さを実現し、低浮上量化を向上させる発明が提案されている。特許文献１（特開２００５−１４１８２４号公報）には、ダイヤモンド砥粒とシリカ砥粒の２種類の研磨砥粒を含む研磨液を供給しながらテープ研磨を行う方法が記載されている。そして特許文献１では、テクスチャ形状の乱れのない均一で良好なテクスチャを安定して形成することができ、低浮上量でもヘッドクラッシュ障害などを防止できる磁気ディスクが得られるとしている。
【特許文献１】特開２００５−１４１８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、たとえ磁気ディスク表面の平均粗さＲａ（ａｖｇ）が低くても、実際にハードディスクとして稼働させた場合に、ヘッドクラッシュ障害を生じてしまう場合がある。これは、安定して磁気ヘッドをディスク上を浮上走行させようとすると、磁気ディスク表面の全ての位置において低粗さが必要であるためである。ここで平均粗さＲａ（ａｖｇ）とは、算術平均粗さＲａ（日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１）自体がある程度の範囲における平均値なのであるが、さらに離れた複数箇所で測定した複数の算術平均粗さＲａの平均の粗さを意味している。そして本出願において、複数計測した算術平均粗さＲａのうち最大のものをＲａ（ｍａｘ）、最小のものをＲａ（ｍｉｎ）と称する。
【００１０】
すなわち、磁気ディスク全体の複数の点で算術平均粗さＲａを測定し、平均粗さＲａ（ａｖｇ）が低かったとしても、最大値であるＲａ（ｍａｘ）と最小値であるＲａ（ｍｉｎ）とが大きく乖離している場合には、Ｒａ（ｍａｘ）が大きい箇所があるということになる。このような大きいＲａ（ｍａｘ）の箇所では安定した浮上走行ができず、ヘッドクラッシュ障害を生じてしまうと考えられる。
【００１１】
従って、一層の磁気ヘッドの低浮上量化を追求するに際し、低粗さを考える場合、単に磁気ディスク全体での平均粗さＲａ（ａｖｇ）のみでなく、大きなＲａ（ｍａｘ）がないこと、すなわちＲａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）の値を評価する必要がある。
【００１２】
そこで本発明は、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることが可能な磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法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】
【００１３】
本願発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、研磨テープの硬度とガラス基板のＲａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）との間に相関関係があり、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）を所定の範囲内とするためには研磨テープの硬度を特定の範囲とする必要があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち上記課題を解決するために、本発明に係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、円盤状のガラス基板の主表面を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、ガラス基板の両主表面に、アスカーＣ硬度が８８以上の研磨テープを押圧し、研磨材を含む研磨液を供給しながら、ガラス基板と研磨テープとを相対的に移動させて研磨を行うことを特徴とする。これにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減することができ、磁気ディスクとした場合に磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることができる。
【００１５】
研磨テープは少なくとも表層が発泡樹脂からなることが好ましく、さらに具体的には発泡ポリウレタンであることが好ましい。また、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍ以下である場合に、圧縮率が１５％以下であることが好ましい。これらのような条件を満たす研磨テープを用いることにより、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１６】
研磨材は、粒径０．２０μｍ以下のダイヤモンド砥粒であることが好ましい。これにより所望の表面粗さを得ることができる。
【００１７】
さらに、研磨テープを用いて研磨を行う前に、研磨材および研磨布を用いてガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を有し、研磨テープは、主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であることが好ましい。主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であれば、研磨の特性も同様の傾向にあるため扱いやすく、また材料の入手性も良いため、好適である。
【００１８】
研磨テープを用いた研磨は、押圧力５〜１０ｇ／ｃｍ２、ディスク回転速度１５０〜１５００ｒｐｍ、テープの送り速度０．５〜３ｍｍ／ｓ、テープ研磨時間２０〜４０ｓであることが好ましい。これらの範囲であるときに、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１９】
また本発明に係る磁気ディスクの製造方法の代表的な構成は、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られた磁気ディスク用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。これにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることが可能な磁気ディスクを製造することができる。
【００２０】
また磁気ディスクが垂直磁気記録方式であって、磁性層は複数の層からなり、少なくとも１層は軟磁性層であってもよい。垂直磁気記録方式は基板の表面粗さの影響が大きいため、さらに本発明の効果が有益である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、テープ研磨において研磨テープの硬度を適切に設定することにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることができる。これにより浮上量が８ｎｍ以下の磁気ヘッドを用いた場合であっても、磁気ヘッドの浮上安定性を好適に維持することが可能となり、磁気ディスクのさらなる高密度化に資することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法の実施形態について、図を用いて説明する。図１はテープ研磨装置を説明する図、図２は実施例および比較例の実験結果を説明する図である。なお、以下の実施例に示す数値は発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００２３】
図１に示すのは、テープ研磨装置の要部説明図である。図においてガラス基板１はスピンドル１０に支持されており、所定の速度で回転駆動される。スラリーノズル１１からは研磨材を含む研磨液が吐出され、研磨テープ１２に供給される。研磨テープ１２はローラ１３に巻き付けられており、ローラ１３は研磨テープ１２をガラス基板１の両主表面に押圧する。研磨テープ１２はガラス基板１との接触部位においてガラス基板１の回転方向と逆方向に巻き取られ、常に新しい面がガラス基板１に接触する。これによりガラス基板１の主表面は摺擦研磨され、円周状のテクスチャが形成される。
【００２４】
また、スピンドル１０と研磨テープ１２とをローラ１３の軸方向に相対的に揺動可能とすることにより、円周方向に対して所定の角度を有するクロステクスチャや螺旋状テクスチャを形成することもできる。このときガラス基板１の回転速度（スピンドル１０の回転速度）と、スピンドル１０と研磨テープ１２との相対的な揺動の周期を調節することで、テクスチャの形状を調節することができる。
【００２５】
本実施例において研磨テープ１２の硬度は、後述するように、アスカーＣ硬度で８８以上である。これにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減することができ、磁気ディスクとした場合に磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることができる。
【００２６】
研磨テープ１２の材質および形状については特に限定されるものではなく、例えば植毛テープ、織布テープ、不織布テープなどが挙げられる。テープ繊維の材料としては、たとえばポリエステル、ナイロン等のプラスチック繊維が挙げられる。中でも、少なくとも研磨テープ１２の表層（ガラスディスク主表面に接する面）は、発泡樹脂、特に発泡ポリウレタンでできていることが好ましい。また研磨テープ１２の弾性については、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍ以下である場合に、圧縮率が１５％以下であることが好ましい。これらのような条件を満たす研磨テープを用いることにより、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００２７】
さらには後述する主表面研磨工程で用いられる研磨布と同じ材質の発泡ポリウレタンで形成されていることが好ましい。主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であれば、研磨の特性も同様の傾向にあるため扱いやすく、また材料の入手性も良いため、好適である。
【００２８】
研磨液に含まれる研磨材は、例えば、ダイヤモンド砥粒、アルミナ、酸化セリウム、コロイダルシリカ等のガラス基板の研磨に使用される砥粒であれば特に限定されず、またこれらの混合であってもよい。中でも、粒径０．２０μｍ以下のダイヤモンド砥粒であることがさらに好ましい。これにより所望の表面粗さを得ることができる。
【００２９】
またテープ研磨における研磨条件は、押圧力５〜１０ｇ／ｃｍ２、ディスク回転速度１５０〜１５００ｒｐｍ、テープの送り速度０．５〜３ｍｍ／ｓ、テープ研磨時間２０〜４０ｓの範囲で設定することができる。これらの範囲であるときに、本発明の効果をさらに好適に得ることができる。
【００３０】
［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および磁気ディスクの製造方法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。
【００３１】
（１）形状加工工程および第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を得た。なお、アルミノシリケートガラスはＳｉＯからなる網目状のガラス骨格と、修飾イオンとしてアルミニウムを含む構造を有し、アルカリ金属元素を含むガラスである。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盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。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。
【００３２】
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。ラッピング加工は、板状ガラスの主表面にラップ定盤を押圧し、荒削りする研削加工である。
【００３３】
（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて中心部に内孔を形成した（コアリング）。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）。
【００３４】
（３）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。
【００３５】
（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。
【００３６】
第２ラッピング工程では、砥粒の粒度として＃１０００を選択し、主表面の平坦度を３μｍ、表面粗さＲｍａｘが２μｍ程度、算術平均粗さＲａを０．２μｍ程度とした（ＲｍａｘおよびＲａは日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に従う）。なお、Ｒｍａｘ、Ｒａは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ）にて測定した。平坦度は平坦度測定装置で測定したもので、基板表面の最も高い部分と、最も低い部分との上下方向（表面に垂直な方向）の距離（高低差）である。
【００３７】
（５）主表面の第１研磨工程
主表面の研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は次工程である第２研磨工程（鏡面研磨工程）に先立って予め主表面を研磨し、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を除去することを主たる目的とするものである。
【００３８】
この第１研磨工程においては、一度に１００枚から２００枚のガラス基板を研磨可能な両面研磨装置によって研磨した。この両面研磨装置は、上記多数枚のガラス基板を研磨布を介して上方定盤および下方定盤によって挟持し、遊星歯車機構によって相対的に移動させることにより研磨を行う。第１研磨工程における研磨布としては、硬質樹脂ポリッシャを用いた。研磨材としては酸化セリウム砥粒を用い、粒径の最大値が３．５μｍ、平均値が１．１μｍ、Ｄ５０値が１．１μｍのものを水に混入させて用いた。
【００３９】
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。
【００４０】
（６）主表面の第２研磨工程
次に主表面の研磨工程として、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、第１研磨工程と同様の両面研磨装置により、研磨布として軟質発泡樹脂ポリッシャ、具体的には発泡ポリウレタンを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。
【００４１】
研磨材としてはグレイン径が４０ｎｍのコロイド状シリカ砥粒を準備し、水と、全解離性の無機酸として硫酸、緩衝作用のある薬液として、有機酸である酒石酸加えて研磨液を作製した。研磨液中のシリカの含有量は５〜４０重量％とすることが好ましい。本実施例では１０重量％とした。研磨液中の残部は超純水である。
【００４２】
（７）鏡面研磨処理後の洗浄工程
第２研磨工程を終えたガラス基板を、濃度３〜５ｗｔ％のＮａＯＨ水溶液に浸漬してアルカリ洗浄を行った。尚、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）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。
【００４３】
（８）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３７５℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を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、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
【００４４】
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、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍから２００μｍであった。
【００４５】
化学強化処理を終えたガラス基板を、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。
【００４６】
（９）テープ研磨工程
次に、上記（８）によって洗浄されたガラス基板に対して、上記説明したテープ研磨装置（図１参照）を用いて、テープ研磨を行った。このとき、研磨テープのアスカーＣ硬度を次のように変えて実験を行った。すなわち実施例１、２、比較例１、２の順にアスカーＣ硬度が低くなっている。なお実施例１、２はアスカーＣ硬度が８８以上であって本発明の実施例であり、比較例１、２はアスカーＣ硬度が８８以下であるため比較例である。
実施例１：９１．１
実施例２：８９．９
比較例１：８６．５
比較例２：８３．５
他の研磨条件については、次の条件とした。
研磨砥粒 ダイヤモンド砥粒
研磨砥粒の粒径 ０．２０μｍ以下
押圧力 ５ｇ／ｃｍ２
ディスク回転速度 １５０ｒｐｍ
テープの送り速度 ３ｍｍ／ｓ
テープ研磨時間 ２０ｓ
実施例１の硬度において、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍである場合に、圧縮率は１５％以下であった。
【００４７】
（１０）磁気ディスク用ガラス基板の検査工程
以上のように製造された磁気ディスク用ガラス基板の検査を行った。ガラス基板表面の粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定したところ、図２に示す結果が得られた。図からわかるように、Ｒａ（ａｖｅ）は同程度の値で推移しており、傾向性はない。しかしＲａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）は研磨テープの硬度が高くなるほどに小さくなる傾向がある。
【００４８】
なお、各実施例および比較例においてガラス基板の表面は清浄な鏡面状態であった。表面には、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となる異物は存在しなかった。すなわち、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。
【００４９】
以上のように製造された磁気ディスク用のガラス基板を用いて垂直磁気記録方式の磁気ディスクを製造した。
【００５０】
（１１）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、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。
【００５１】
（１２）磁気ディスクの検査工程
以上のように製造された磁気ディスクの検査を行った。浮上量が１０ｎｍである検査用ヘッドを用いて磁気ディスク上を浮上走行させるヘッドクラッシュ試験を行ったところ、上記実施例１、２および比較例１、２のいずれのガラス基板からなる磁気ディスクにおいても、磁気ヘッドが異物等に接触することがなく、クラッシュ障害は生じなかった。
【００５２】
次に浮上量が８ｎｍである検査用ヘッドを用いたヘッドクラッシュ試験を行ったところ、実施例１、２の場合には、クラッシュ障害は生じなかった。一方、比較例１、２の場合には、クラッシュ障害が発生した。これは、比較例１、２のＲａ（ａｖｅ）は実施例１、２の場合と同程度であるにもかかわらず、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）が大きいために、Ｒａ（ｍａｘ）が大きい（粗い）箇所があり、かかる場所でクラッシュ障害を起こしているものと考えられる。従って、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）は０．０２以下であることが必要であることがわかり、研磨テープのアスカーＣ硬度は８８以上であることが必要であることがわかる。
【００５３】
次に、実施例１、２のガラス基板からなる磁気ディスクに対し、浮上量が８ｎｍであって、再生素子部が磁気抵抗効果型素子、記録素子部が単磁極型素子を用いて、垂直記録方式による記録再生試験を行ったところ、正常に情報が記録、再生されることを確認した。再生信号にサーマルアスペリティ信号が検出されることも無かった。１平方インチ当り１００ギガビットで記録再生を行うことができた。
【００５４】
次に、実施例１、２のガラス基板からなる磁気ディスクに対し、グライドハイト試験を行った。この試験は、検査用ヘッドの浮上量を次第に低下させた場合に、どの浮上量で検査用ヘッドと磁気ディスクとの接触が生じるのかを確認する試験である。結果、本実施例の磁気ディスクでは、磁気ディスクの内縁部分から外縁部分に渡って、浮上量が４ｎｍであっても接触が生じなかった。磁気ディスクの外縁部分においては、グライドハイトは３．７ｎｍであった。
【００５５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例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】
【００５６】
本発明は、磁気ディスク用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】テープ研磨装置を説明する図である。
【図２】実施例および比較例の実験結果を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ …ガラス基板
１０ …スピンドル
１１ …スラリーノズル
１２ …研磨テープ
１３ …ローラ
【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のガラス基板、および磁気ディスクの製造方法に関する。
【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。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、および高記録密度化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性および基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。特に携帯電話やデジタルカメラ、携帯型音楽再生機などにも搭載される要請があり、磁気ディスクには一層の小型化、高記録密度化が求められている。
【０００３】
また磁気ディスクの主表面を有効利用するために、従来のＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）方式に代えて、ＬＵＬ（Ｌｏａｄ ＵｎＬｏａｄ）方式が用いられるようになってきた。ＣＳＳ方式は、磁気ディスクの主表面上に設けたＣＳＳゾーンに磁気ヘッドを接触させて退避させる方式であり、ＬＵＬ方式は磁気ディスクの外部に設けたランプ（傾斜部）に磁気ヘッドを退避させる方式である。ＣＳＳゾーンは記録領域として使用できないばかりか、磁気ヘッドの吸着を防止するためにある程度の表面粗さとする必要があった。しかしＬＵＬ方式を採用したことにより磁気ディスク全面を記録領域として利用可能となると共に、その表面にあえて凹凸形状を設ける必要がなく、磁気ディスク表面を極めて平滑化することが可能となった。
【０００４】
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）へと推移してきている。しかしＧＭＲヘッドは感度が高く、また高記録密度化もあいまって、ヘッドと基板が離れていては隣接する記録ビットの情報を拾ってしまうために、磁気ヘッドの浮上量を低く抑える必要がある。
【０００５】
これらの事情から、磁気ヘッドの低浮上量化が求められており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が８ｎｍ程度にまで狭くなってきている。
【０００６】
磁気ヘッドを低浮上量化した場合、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。ヘッドクラッシュ障害は、磁気ヘッドが磁気ディスクの凸部に衝突して損傷する障害である。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、すなわち低粗さが求められる。
【０００７】
特に、最近では記録密度をより一層向上させるために、垂直磁気記録方式が採用されつつある。この垂直磁気記録媒体の場合には、面内磁気記録方式の場合と比べて、記録密度が高いためにガラス基板の粗さの影響がより顕著に表れやすい。このため、ガラス基板には、より一層の低粗さが求められる。
【０００８】
上記のような状況において、従来からも、テープ研磨によるテクスチャ加工の際に低粗さを実現し、低浮上量化を向上させる発明が提案されている。特許文献１（特開２００５−１４１８２４号公報）には、ダイヤモンド砥粒とシリカ砥粒の２種類の研磨砥粒を含む研磨液を供給しながらテープ研磨を行う方法が記載されている。そして特許文献１では、テクスチャ形状の乱れのない均一で良好なテクスチャを安定して形成することができ、低浮上量でもヘッドクラッシュ障害などを防止できる磁気ディスクが得られるとしている。
【特許文献１】特開２００５−１４１８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、たとえ磁気ディスク表面の平均粗さＲａ（ａｖｇ）が低くても、実際にハードディスクとして稼働させた場合に、ヘッドクラッシュ障害を生じてしまう場合がある。これは、安定して磁気ヘッドをディスク上を浮上走行させようとすると、磁気ディスク表面の全ての位置において低粗さが必要であるためである。ここで平均粗さＲａ（ａｖｇ）とは、算術平均粗さＲａ（日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１）自体がある程度の範囲における平均値なのであるが、さらに離れた複数箇所で測定した複数の算術平均粗さＲａの平均の粗さを意味している。そして本出願において、複数計測した算術平均粗さＲａのうち最大のものをＲａ（ｍａｘ）、最小のものをＲａ（ｍｉｎ）と称する。
【００１０】
すなわち、磁気ディスク全体の複数の点で算術平均粗さＲａを測定し、平均粗さＲａ（ａｖｇ）が低かったとしても、最大値であるＲａ（ｍａｘ）と最小値であるＲａ（ｍｉｎ）とが大きく乖離している場合には、Ｒａ（ｍａｘ）が大きい箇所があるということになる。このような大きいＲａ（ｍａｘ）の箇所では安定した浮上走行ができず、ヘッドクラッシュ障害を生じてしまうと考えられる。
【００１１】
従って、一層の磁気ヘッドの低浮上量化を追求するに際し、低粗さを考える場合、単に磁気ディスク全体での平均粗さＲａ（ａｖｇ）のみでなく、大きなＲａ（ｍａｘ）がないこと、すなわちＲａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）の値を評価する必要がある。
【００１２】
そこで本発明は、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることが可能な磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法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】
【００１３】
本願発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、研磨テープの硬度とガラス基板のＲａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）との間に相関関係があり、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）を所定の範囲内とするためには研磨テープの硬度を特定の範囲とする必要があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち上記課題を解決するために、本発明に係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、円盤状のガラス基板の主表面を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、ガラス基板の両主表面に、アスカーＣ硬度が８８以上の研磨テープを押圧し、研磨材を含む研磨液を供給しながら、ガラス基板と研磨テープとを相対的に移動させて研磨を行うことを特徴とする。これにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減することができ、磁気ディスクとした場合に磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることができる。
【００１５】
研磨テープは少なくとも表層が発泡樹脂からなることが好ましく、さらに具体的には発泡ポリウレタンであることが好ましい。また、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍ以下である場合に、圧縮率が１５％以下であることが好ましい。これらのような条件を満たす研磨テープを用いることにより、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１６】
研磨材は、粒径０．２０μｍ以下のダイヤモンド砥粒であることが好ましい。これにより所望の表面粗さを得ることができる。
【００１７】
さらに、研磨テープを用いて研磨を行う前に、研磨材および研磨布を用いてガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を有し、研磨テープは、主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であることが好ましい。主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であれば、研磨の特性も同様の傾向にあるため扱いやすく、また材料の入手性も良いため、好適である。
【００１８】
研磨テープを用いた研磨は、押圧力５〜１０ｇ／ｃｍ２、ディスク回転速度１５０〜１５００ｒｐｍ、テープの送り速度０．５〜３ｍｍ／ｓ、テープ研磨時間２０〜４０ｓであることが好ましい。これらの範囲であるときに、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００１９】
また本発明に係る磁気ディスクの製造方法の代表的な構成は、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により得られた磁気ディスク用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。これにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることが可能な磁気ディスクを製造することができる。
【００２０】
また磁気ディスクが垂直磁気記録方式であって、磁性層は複数の層からなり、少なくとも１層は軟磁性層であってもよい。垂直磁気記録方式は基板の表面粗さの影響が大きいため、さらに本発明の効果が有益である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、テープ研磨において研磨テープの硬度を適切に設定することにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減し、磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることができる。これにより浮上量が８ｎｍ以下の磁気ヘッドを用いた場合であっても、磁気ヘッドの浮上安定性を好適に維持することが可能となり、磁気ディスクのさらなる高密度化に資することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法の実施形態について、図を用いて説明する。図１はテープ研磨装置を説明する図、図２は実施例および比較例の実験結果を説明する図である。なお、以下の実施例に示す数値は発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００２３】
図１に示すのは、テープ研磨装置の要部説明図である。図においてガラス基板１はスピンドル１０に支持されており、所定の速度で回転駆動される。スラリーノズル１１からは研磨材を含む研磨液が吐出され、研磨テープ１２に供給される。研磨テープ１２はローラ１３に巻き付けられており、ローラ１３は研磨テープ１２をガラス基板１の両主表面に押圧する。研磨テープ１２はガラス基板１との接触部位においてガラス基板１の回転方向と逆方向に巻き取られ、常に新しい面がガラス基板１に接触する。これによりガラス基板１の主表面は摺擦研磨され、円周状のテクスチャが形成される。
【００２４】
また、スピンドル１０と研磨テープ１２とをローラ１３の軸方向に相対的に揺動可能とすることにより、円周方向に対して所定の角度を有するクロステクスチャや螺旋状テクスチャを形成することもできる。このときガラス基板１の回転速度（スピンドル１０の回転速度）と、スピンドル１０と研磨テープ１２との相対的な揺動の周期を調節することで、テクスチャの形状を調節することができる。
【００２５】
本実施例において研磨テープ１２の硬度は、後述するように、アスカーＣ硬度で８８以上である。これにより、ガラス基板の主表面上で複数計測した算術平均粗さＲａにおいて最大値Ｒａ（ｍａｘ）−最小値Ｒａ（ｍｉｎ）の値を低減することができ、磁気ディスクとした場合に磁気ヘッドの低浮上量化を向上させることができる。
【００２６】
研磨テープ１２の材質および形状については特に限定されるものではなく、例えば植毛テープ、織布テープ、不織布テープなどが挙げられる。テープ繊維の材料としては、たとえばポリエステル、ナイロン等のプラスチック繊維が挙げられる。中でも、少なくとも研磨テープ１２の表層（ガラスディスク主表面に接する面）は、発泡樹脂、特に発泡ポリウレタンでできていることが好ましい。また研磨テープ１２の弾性については、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍ以下である場合に、圧縮率が１５％以下であることが好ましい。これらのような条件を満たす研磨テープを用いることにより、本発明をさらに好適に実施することができる。
【００２７】
さらには後述する主表面研磨工程で用いられる研磨布と同じ材質の発泡ポリウレタンで形成されていることが好ましい。主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であれば、研磨の特性も同様の傾向にあるため扱いやすく、また材料の入手性も良いため、好適である。
【００２８】
研磨液に含まれる研磨材は、例えば、ダイヤモンド砥粒、アルミナ、酸化セリウム、コロイダルシリカ等のガラス基板の研磨に使用される砥粒であれば特に限定されず、またこれらの混合であってもよい。中でも、粒径０．２０μｍ以下のダイヤモンド砥粒であることがさらに好ましい。これにより所望の表面粗さを得ることができる。
【００２９】
またテープ研磨における研磨条件は、押圧力５〜１０ｇ／ｃｍ２、ディスク回転速度１５０〜１５００ｒｐｍ、テープの送り速度０．５〜３ｍｍ／ｓ、テープ研磨時間２０〜４０ｓの範囲で設定することができる。これらの範囲であるときに、本発明の効果をさらに好適に得ることができる。
【００３０】
［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および磁気ディスクの製造方法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。
【００３１】
（１）形状加工工程および第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を得た。なお、アルミノシリケートガラスはＳｉＯからなる網目状のガラス骨格と、修飾イオンとしてアルミニウムを含む構造を有し、アルカリ金属元素を含むガラスである。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盤状の磁気ディスク用ガラス基板を得てもよい。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。
【００３２】
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。ラッピング加工は、板状ガラスの主表面にラップ定盤を押圧し、荒削りする研削加工である。
【００３３】
（２）切り出し工程（コアリング、フォーミング）
次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて中心部に内孔を形成した（コアリング）。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）。
【００３４】
（３）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。
【００３５】
（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。
【００３６】
第２ラッピング工程では、砥粒の粒度として＃１０００を選択し、主表面の平坦度を３μｍ、表面粗さＲｍａｘが２μｍ程度、算術平均粗さＲａを０．２μｍ程度とした（ＲｍａｘおよびＲａは日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に従う）。なお、Ｒｍａｘ、Ｒａは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ）にて測定した。平坦度は平坦度測定装置で測定したもので、基板表面の最も高い部分と、最も低い部分との上下方向（表面に垂直な方向）の距離（高低差）である。
【００３７】
（５）主表面の第１研磨工程
主表面の研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。この第１研磨工程は次工程である第２研磨工程（鏡面研磨工程）に先立って予め主表面を研磨し、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を除去することを主たる目的とするものである。
【００３８】
この第１研磨工程においては、一度に１００枚から２００枚のガラス基板を研磨可能な両面研磨装置によって研磨した。この両面研磨装置は、上記多数枚のガラス基板を研磨布を介して上方定盤および下方定盤によって挟持し、遊星歯車機構によって相対的に移動させることにより研磨を行う。第１研磨工程における研磨布としては、硬質樹脂ポリッシャを用いた。研磨材としては酸化セリウム砥粒を用い、粒径の最大値が３．５μｍ、平均値が１．１μｍ、Ｄ５０値が１．１μｍのものを水に混入させて用いた。
【００３９】
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。
【００４０】
（６）主表面の第２研磨工程
次に主表面の研磨工程として、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、第１研磨工程と同様の両面研磨装置により、研磨布として軟質発泡樹脂ポリッシャ、具体的には発泡ポリウレタンを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。
【００４１】
研磨材としてはグレイン径が４０ｎｍのコロイド状シリカ砥粒を準備し、水と、全解離性の無機酸として硫酸、緩衝作用のある薬液として、有機酸である酒石酸加えて研磨液を作製した。研磨液中のシリカの含有量は５〜４０重量％とすることが好ましい。本実施例では１０重量％とした。研磨液中の残部は超純水である。
【００４２】
（７）鏡面研磨処理後の洗浄工程
第２研磨工程を終えたガラス基板を、濃度３〜５ｗｔ％のＮａＯＨ水溶液に浸漬してアルカリ洗浄を行った。尚、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）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。
【００４３】
（８）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３７５℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を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、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
【００４４】
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、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約１００μｍから２００μｍであった。
【００４５】
化学強化処理を終えたガラス基板を、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。
【００４６】
（９）テープ研磨工程
次に、上記（８）によって洗浄されたガラス基板に対して、上記説明したテープ研磨装置（図１参照）を用いて、テープ研磨を行った。このとき、研磨テープのアスカーＣ硬度を次のように変えて実験を行った。すなわち実施例１、２、比較例１、２の順にアスカーＣ硬度が低くなっている。なお実施例１、２はアスカーＣ硬度が８８以上であって本発明の実施例であり、比較例１、２はアスカーＣ硬度が８８以下であるため比較例である。
実施例１：９１．１
実施例２：８９．９
比較例１：８６．５
比較例２：８３．５
他の研磨条件については、次の条件とした。
研磨砥粒 ダイヤモンド砥粒
研磨砥粒の粒径 ０．２０μｍ以下
押圧力 ５ｇ／ｃｍ２
ディスク回転速度 １５０ｒｐｍ
テープの送り速度 ３ｍｍ／ｓ
テープ研磨時間 ２０ｓ
実施例１の硬度において、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍである場合に、圧縮率は１５％以下であった。
【００４７】
（１０）磁気ディスク用ガラス基板の検査工程
以上のように製造された磁気ディスク用ガラス基板の検査を行った。ガラス基板表面の粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定したところ、図２に示す結果が得られた。図からわかるように、Ｒａ（ａｖｅ）は同程度の値で推移しており、傾向性はない。しかしＲａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）は研磨テープの硬度が高くなるほどに小さくなる傾向がある。
【００４８】
なお、各実施例および比較例においてガラス基板の表面は清浄な鏡面状態であった。表面には、磁気ヘッドの浮上を妨げる異物や、サーマルアスペリティ障害の原因となる異物は存在しなかった。すなわち、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。
【００４９】
以上のように製造された磁気ディスク用のガラス基板を用いて垂直磁気記録方式の磁気ディスクを製造した。
【００５０】
（１１）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、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。
【００５１】
（１２）磁気ディスクの検査工程
以上のように製造された磁気ディスクの検査を行った。浮上量が１０ｎｍである検査用ヘッドを用いて磁気ディスク上を浮上走行させるヘッドクラッシュ試験を行ったところ、上記実施例１、２および比較例１、２のいずれのガラス基板からなる磁気ディスクにおいても、磁気ヘッドが異物等に接触することがなく、クラッシュ障害は生じなかった。
【００５２】
次に浮上量が８ｎｍである検査用ヘッドを用いたヘッドクラッシュ試験を行ったところ、実施例１、２の場合には、クラッシュ障害は生じなかった。一方、比較例１、２の場合には、クラッシュ障害が発生した。これは、比較例１、２のＲａ（ａｖｅ）は実施例１、２の場合と同程度であるにもかかわらず、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）が大きいために、Ｒａ（ｍａｘ）が大きい（粗い）箇所があり、かかる場所でクラッシュ障害を起こしているものと考えられる。従って、Ｒａ（ｍａｘ）−Ｒａ（ｍｉｎ）は０．０２以下であることが必要であることがわかり、研磨テープのアスカーＣ硬度は８８以上であることが必要であることがわかる。
【００５３】
次に、実施例１、２のガラス基板からなる磁気ディスクに対し、浮上量が８ｎｍであって、再生素子部が磁気抵抗効果型素子、記録素子部が単磁極型素子を用いて、垂直記録方式による記録再生試験を行ったところ、正常に情報が記録、再生されることを確認した。再生信号にサーマルアスペリティ信号が検出されることも無かった。１平方インチ当り１００ギガビットで記録再生を行うことができた。
【００５４】
次に、実施例１、２のガラス基板からなる磁気ディスクに対し、グライドハイト試験を行った。この試験は、検査用ヘッドの浮上量を次第に低下させた場合に、どの浮上量で検査用ヘッドと磁気ディスクとの接触が生じるのかを確認する試験である。結果、本実施例の磁気ディスクでは、磁気ディスクの内縁部分から外縁部分に渡って、浮上量が４ｎｍであっても接触が生じなかった。磁気ディスクの外縁部分においては、グライドハイトは３．７ｎｍであった。
【００５５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例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】
【００５６】
本発明は、磁気ディスク用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】テープ研磨装置を説明する図である。
【図２】実施例および比較例の実験結果を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ …ガラス基板
１０ …スピンドル
１１ …スラリーノズル
１２ …研磨テープ
１３ …ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のガラス基板の主表面を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、
ガラス基板の両主表面に、アスカーＣ硬度が８８以上の研磨テープを押圧し、研磨材を含む研磨液を供給しながら、前記ガラス基板と研磨テープとを相対的に移動させて研磨を行う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】
前記研磨テープは少なくとも表層が発泡樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記研磨テープは発泡ポリウレタンであることを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記研磨テープは、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍ以下である場合に、圧縮率が１５％以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記研磨材は、粒径０．２０μｍ以下のダイヤモンド砥粒であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
さらに、前記研磨テープを用いて研磨を行う前に、研磨材および研磨布を用いて前記ガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を有し、
前記研磨テープは、前記主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記研磨テープを用いた研磨は、
押圧力５〜１０ｇ／ｃｍ２、
ディスク回転速度１５０〜１５００ｒｐｍ、
テープの送り速度０．５〜３ｍｍ／ｓ、
テープ研磨時間２０〜４０ｓ
であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７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することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
前記磁気ディスクは垂直磁気記録方式であって、
前記磁性層は複数の層からなり、少なくとも１層は軟磁性層であることを特徴とする請求項８記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項１】
円盤状のガラス基板の主表面を研磨して磁気ディスク用ガラス基板を製造する製造方法において、
ガラス基板の両主表面に、アスカーＣ硬度が８８以上の研磨テープを押圧し、研磨材を含む研磨液を供給しながら、前記ガラス基板と研磨テープとを相対的に移動させて研磨を行う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】
前記研磨テープは少なくとも表層が発泡樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記研磨テープは発泡ポリウレタンであることを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記研磨テープは、押圧力が５ｇ／ｃｍ２、厚みが０．４ｍｍ以下である場合に、圧縮率が１５％以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記研磨材は、粒径０．２０μｍ以下のダイヤモンド砥粒であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
さらに、前記研磨テープを用いて研磨を行う前に、研磨材および研磨布を用いて前記ガラス基板の主表面を研磨する主表面研磨工程を有し、
前記研磨テープは、前記主表面研磨工程で用いた研磨布と同じ材質であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記研磨テープを用いた研磨は、
押圧力５〜１０ｇ／ｃｍ２、
ディスク回転速度１５０〜１５００ｒｐｍ、
テープの送り速度０．５〜３ｍｍ／ｓ、
テープ研磨時間２０〜４０ｓ
であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７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することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
前記磁気ディスクは垂直磁気記録方式であって、
前記磁性層は複数の層からなり、少なくとも１層は軟磁性層であることを特徴とする請求項８記載の磁気ディスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−７１４６３（Ｐ２００８−７１４６３Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５１６４４（Ｐ２００６−２５１６４４）
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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