磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法
【課題】良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ（傷）等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができ、基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用することが可能な高品質のガラス基板を低コストで製造できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、ガラス基板と研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することでガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。ここで、摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と研磨パッドを用いて上記研磨工程を行う。
【解決手段】ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、ガラス基板と研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することでガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。ここで、摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と研磨パッドを用いて上記研磨工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気ディスク装置に搭載される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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気ディスク装置に搭載される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板として従来はアルミ基板が用いられてきた。しかし、最近では、高記録密度化の追求に呼応して、アルミ基板と比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。また、ガラス基板表面は磁気ヘッドの浮上高さを極力下げることができるように、高精度に研磨して高記録密度化を実現している。近年、ＨＤＤの更なる大記録容量化、低価格化の要求は増すばかりであり、これを実現するためには、磁気ディスク用ガラス基板においても更なる高品質化、低コスト化が必要になってきている。
【０００３】
上述したように高記録密度化にとって必要な低フライングハイト（浮上量）化のために磁気ディスク表面の高い平滑性は必要不可欠である。磁気ディスク表面の高い平滑性を得るためには、結局、高い平滑性の基板表面が求められるため、高精度にガラス基板表面を研磨する必要がある。
従来のガラス基板の研磨方法は、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等のポリシャの研磨パッドを用いて行っている。高い平滑性を有するガラス基板は、たとえば酸化セリウム系研磨材を用いて研磨した後、さらにコロイダルシリカ砥粒を用いた仕上げ研磨（鏡面研磨）によって得ることが可能である。ここで例えば、酸性になるようにｐＨ調整されたコロイダルシリカスラリーを磁気ディスク基板の研磨に用いることが提案されている（下記特許文献１参照）。また、研磨液にアルカリを含有させることによりｐＨが１０．２を超え、１２以下となるように調整されたコロイダルシリカスラリーを磁気ディスク用ガラス基板の研磨に用いることも提案されている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４００２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在のＨＤＤにおいては、１平方インチ当り５００ギガビット程度の記録密度が実現できるまでに至っており、例えば２．５インチ型（直径６５ｍｍ）の磁気ディスクに３２０ギガバイト程度の情報を収納することが可能になっているが、更なる高記録密度化、例えば３７５〜５００ギガバイト、更には１テラバイトの実現が要求されるようになってきている。このような近年のＨＤＤの大容量化の要求に伴い、基板表面品質の向上の要求は今まで以上に厳しいものとなってきている。上記のような例えば３７５〜５００ギガバイトの磁気ディスク向けの次世代基板においては、メディア特性に与える基板の影響が大きくなるので、基板表面の粗さだけでなく、スクラッチ（傷）等の表面欠陥が存在しないことについても現行品からの更なる改善が求められる。
【０００６】
次世代基板においてはメディア特性に与える基板の影響が大きくなるのは以下のような理由による。
磁気ヘッドの浮上量（磁気ヘッドと媒体（磁気ディスク）表面との間隙）の大幅な低下（低浮上量化）が挙げられる。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい磁性粒子の信号も拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することができる。近年、従来以上の低浮上量化を実現するために、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）という機能が磁気ヘッドに搭載されている。これは、磁気ヘッドの記録再生素子部の近傍に極小のヒーター等の加熱部を設けて、記録再生素子部周辺のみを媒体表面方向に向けて突き出す機能である。今後、このＤＦＨ機能によって、磁気ヘッドの素子部と媒体表面との間隙は、２ｎｍ未満と極めて小さくなると見られている。このような状況下で、基板表面の平均粗さを極めて小さくしたところで、従来問題とならなかった極く小さなスクラッチ等の表面欠陥が存在すると、媒体表面においても基板表面のスクラッチの両側が盛り上がることがあるので、磁気ヘッドの衝突の危険性が高まる。また、スクラッチの底（谷）部分においては、媒体の磁性層と磁気ヘッドの素子部との距離が離れてしまうため、磁気信号のリードまたはライト時にエラーとなりやすい。
【０００７】
ところで、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を混濁させたスラリーと研磨後のガラス基板品質とは相互関係が強く、たとえばスラリー中に含まれる研磨材の粒径をコントロールすることにより、ガラス基板の主表面の品質向上に効果があることはよく知られている。本発明者の検討によれば、スラリー中に含まれる研磨材の粒径をコントロールすることにより、例えば微細粒子の研磨材を用いることにより、基板の主表面の粗さを低減することができるが、あまり微細化すると逆に粗さが上昇したり、端面形状が悪化したり、研磨レートが低下するなどの問題が生じる。また、研磨材の微細化だけではスクラッチ（傷）等の表面欠陥の改善効果はあまり得られない。
【０００８】
勿論、現状の基板表面品質への要求に対しては、上記したような従来の改善手法によって一応クリアすることは可能であるが、近年のＨＤＤの大容量化の要求に伴う基板表面品質の向上の要求は今まで以上に厳しいものとなってきており、従来の改善手法によって基板表面品質の更なる向上を実現することには限界がある。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ（傷）等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができ、基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用することが可能な高品質のガラス基板を低コストで製造できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、およびそれによって得られるガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく、従来は十分に検討されていなかった研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数に着目した。通常、研磨加工中のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦が大きいとスクラッチ等の表面欠陥の発生が顕著になり、反対に、ガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦が小さいとスクラッチ等の表面欠陥の発生は少なくなるが研磨レートが低下してしまい、スクラッチ等の表面欠陥の発生と良好な研磨レートを維持することとはトレードオフの関係にある。本発明者は、鋭意検討した結果、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数が所定の範囲に調整されていることにより、驚くべきことに、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができ、しかも研磨レートが低下することなく良好な研磨レートを維持できることを見い出した。
【００１１】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することで前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数としたとき、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程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である。
【００１２】
（構成２）
前記研磨液中にスルホン酸基を含む重合体を含有させることにより、前記摩擦係数を調整することを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成３）
前記研磨液中の前記スルホン酸基を含む重合体の含有量は、０．０１〜１重量％の範囲であることを特徴とする構成２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１３】
（構成４）
前記スルホン酸基を含む重合体は、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーであることを特徴とする構成２又は３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成５）
前記研磨砥粒は、粒径が１０〜４０ｎｍのコロイダルシリカであることを特徴とする構成１乃至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である。
【００１４】
（構成６）
前記研磨パッドとしてスウェードパッドを用いることを特徴とする構成１乃至５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である。
（構成７）
前記研磨パッドとして、アスカーＣ硬度で７０以上８０以下の研磨パッドを用いることを特徴とする構成６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１５】
（構成８）
前記ガラス基板は、アモルファスのアルミノシリケートガラスからなることを特徴とする構成１乃至７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である。
【００１６】
（構成９）
構成１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、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である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ（傷）等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる高品質の磁気ディスク用ガラス基板を低コストで製造することが可能である。本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板は、特に基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として好適に使用することが可能である。また、本発明によって得られるガラス基板を利用し、ＤＦＨ機能を搭載した極低浮上量の設計の磁気ヘッドと組み合わせた場合においても長期に安定した動作が可能な信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の断面図である。
【図２】磁気ディスク用ガラス基板の全体斜視図である。
【図３】両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明における研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数の測定方法を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、粗研削工程（粗ラッピング工程）、形状加工工程、精研削工程（精ラッピング工程）、端面研磨工程、主表面研磨工程（第１研磨工程、第２研磨工程）、化学強化工程、を経て製造される。
この磁気ディスク用ガラス基板の製造は、まず、溶融ガラスからダイレクトプレスにより円盤状のガラス基板（ガラスディスク）を成型する。なお、このような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製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板（ガラスディスク）を得てもよい。次に、この成型したガラス基板（ガラスディスク）に寸法精度及び形状精度を向上させるための研削（ラッピング）を行う。この研削工程は、通常両面ラッピング装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラス基板主表面の研削を行う。こうしてガラス基板主表面を研削することにより、所定の板厚、平坦度に加工するとともに、所定の表面粗さを得る。
【００２０】
この研削工程の終了後は、高精度な平面を得るための鏡面研磨加工を行う。ガラス基板の鏡面研磨方法としては、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等の研磨パッドを用いて行うのが好適である。
【００２１】
本発明は、上記構成１にあるように、ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することで前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数としたとき、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程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である。
【００２２】
従来研磨加工に用いられていた研磨液は、基本的には研磨材と溶媒である水の組合せであり、さらに研磨液のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤や、その他の添加剤が必要に応じて含有されている。
【００２３】
本発明では、本発明において定義されるガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数を所定の範囲内に調整することにより、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの摩擦を好適に低減させ、基板表面の粗さの低減だけでなく、特に基板表面のスクラッチ（傷）による凹欠陥等の表面欠陥の低減効果が大きい。しかも研磨レートが低下することなく良好な研磨レートを維持できるため、本発明によればスクラッチ等の表面欠陥の発生と良好な研磨レートを維持することとのトレードオフの問題を解決することができる。そのため、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる高品質の磁気ディスク用ガラス基板を低コストで製造することが可能である。なお、本発明に問題としている上記スクラッチとは、例えば幅及び長さが５０ｎｍ以下、深さが５ｎｍ以下のごく微小なスクラッチ（傷）である。このような微小なスクラッチが基板表面に存在すると、磁性膜等を成膜して磁気ディスクとした場合であってもディスク表面上に欠陥として現れるため、ＤＦＨヘッドの素子部の突き出し量に影響を与える。
【００２４】
但し、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数を直接測定することは困難であるため、本発明では、前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数とする。そして、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程を行う。これによって、上述の研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数を好適な所定の範囲内に調整することができる。
【００２５】
すなわち本発明において、上記摩擦係数とは、以下の測定方法により得られる数値を言うものとする。
図４は、本発明における研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数の測定方法を説明するための概略構成図である。同図（ａ）に示すように、水平方向に揺動可能に構成されている移動台１０１上の所定位置にガラス基板１００を固定具１０２で固定するとともに、上記移動台１０１の上方に配備された固定台１０３の下面に研磨パッド１０４を装着（貼付）する。この固定台１０３はその位置で下降および上昇可能に構成されている。同図（ｂ）に示すように、上記移動台１０１の上に固定されたガラス基板１００の表面に研磨に用いる研磨液を滴下し、上方の固定台１０３を下降させ、ガラス基板１００と研磨パッド１０４とを接触させる。この際、固定台１０３には図示した矢印Ａ方向に所定の荷重を加える。このように、ガラス基板１００と研磨パッド１０４とが所定の荷重下にて接触している状態で、上記移動台１０１を左右に、つまり図示した矢印Ｂ方向に所定の回数だけ揺動させる。この時、上記固定台１０３に接続しているひずみゲージ１０５にて検出された抵抗値を「摩擦力」として収集する。こうして収集された「摩擦力」を、負荷した上記「荷重」にて除した値を「摩擦係数」として算出する。なお、本発明においては、上記負荷荷重は２００ｇ、上記移動台１０１の揺動速度は２０ｍｍ／秒、揺動距離は２０ｍｍ、揺動回数は左右に４０回とする。
【００２６】
本発明では、上記摩擦係数を調整する方法として、研磨液中に例えばスルホン酸基を含む重合体を添加してもよい。
本発明に用いられるスルホン酸基を含む重合体とは、単量体成分としてスルホン酸基を有する単量体（以下、スルホン酸ともいう）を少なくとも１種以上含んでなる共重合体である。また、スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、イソプレンスルホン酸、（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸等が挙げられる。好ましくは、イソプレンスルホン酸、（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸である。
【００２７】
これらのスルホン酸基を有する単量体は、１種単独で使用しても、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
研磨液中の上記スルホン酸基を含む重合体の添加量は、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲に調整されるような量であればよく、例えば０．０１〜１重量%の範囲内であることが好ましい。
【００２８】
また、本発明では、上記摩擦係数は、研磨液中に上記スルホン酸基を含む重合体として例えばスルホン酸基を含むアクリル系ポリマーを添加することにより調整することが好適である。
本発明に用いるスルホン酸基を含むアクリル系ポリマーとしては、例えばアクリル酸とスルホン酸基含有単量体との共重合体などが好ましく挙げられる。このアクリル酸とスルホン酸基含有単量体との共重合体の具体例としては、例えば、アロンＡ−６０１６Ａ、アロンＡ−６０１２、アロンＡ−６０１７、アロンＡ−６０２０（いずれも商品名：東亜合成（株）製）が挙げられる。この中でも、アロンＡ−６０１６Ａは分子量、粘度が他のものより低く、研磨液にこれらを添加しない場合と比べた研磨レートの低下が小さいので、特に好適である。
【００２９】
研磨液中の上記スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーの添加量は、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲に調整されるような量であればよく、例えば０．０１〜１重量%の範囲内であることが好ましい。なお、上記スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、或いは２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３０】
上記摩擦係数が０．０２未満であると、特にスクラッチ等の表面欠陥の発生は低減できるが、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの摩擦が小さくなりすぎて、研磨レートの低下が大きくなり、生産効率、製造コスト上の問題が生じる。一方、上記摩擦係数が０．０５を超えると、良好な研磨レートを維持できるが、スクラッチ等の表面欠陥の発生が顕著になる。つまり、本発明のように研磨工程において、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と研磨パッドを用いて前記研磨工程を行うことにより、スクラッチ等の表面欠陥の低減と良好な研磨レートを維持することとのトレードオフの問題を初めて解決することが可能になる。
【００３１】
本発明において、コロイダルシリカ砥粒等を含む研磨液を組成するには、純水、例えばＲＯ水を用い、さらに上記スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーを添加して研磨液とすればよい。ここでＲＯ水とは、ＲＯ（逆浸透圧膜）処理された純水のことである。ＲＯ処理及びＤＩ処理（脱イオン処理）されたＲＯ−ＤＩ水を用いると特に好ましい。ＲＯ水或いはＲＯ−ＤＩ水は不純物、例えばアルカリ金属の含有量が極めて少ない上に、イオン含有量も少ないからである。
【００３２】
また、本発明の研磨工程に適用される上記研磨液は、例えば酸性域に調整されたものが用いられる。例えば、硫酸を研磨液に添加して、ｐＨ＝２〜４の範囲に調整される。本発明において酸性域に調整された研磨液を好適に用いる理由は、生産性及び清浄性の観点からである。
【００３３】
研磨液に含有されるコロイダルシリカ等の研磨砥粒は、平均粒径が１０〜１００ｎｍ程度のものを使用するのが研磨効率の点からは好ましい。特に、仕上げ鏡面研磨工程（後述の後段の第２研磨工程）に用いる研磨液に含有される研磨砥粒は、本発明においては、表面粗さのいっそうの低減を図る観点から、平均粒径が１０〜４０ｎｍ程度のものを使用するのが好ましい。さらに好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲のものである。
なお、本発明において、上記平均粒径とは、光散乱法により測定された粒度分布における粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが５０％となる点の粒径（以下、「累積平均粒子径（５０％径）」と呼ぶ。）を言う。本発明において、累積平均粒子径（５０％径）は、具体的には、粒子径・粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150）を用いて測定して得られる値である。
【００３４】
本発明の研磨工程における研磨方法は特に限定されるものではないが、例えば、ガラス基板と研磨パッドとを接触させ、研磨砥粒を含む研磨液を供給しながら、研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動させて、ガラス基板の表面を鏡面状に研磨すればよい。
例えば図３は、ガラス基板の鏡面研磨工程に用いることができる遊星歯車方式の両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。図３に示す両面研磨装置は、太陽歯車２と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車３と、太陽歯車２及び内歯歯車３に噛み合い、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じて公転及び自転するキャリア４と、このキャリア４に保持された被研磨加工物１を挟持可能な研磨パッド７がそれぞれ貼着された上定盤５及び下定盤６と、上定盤５と下定盤６との間に研磨液を供給する研磨液供給部（図示せず）とを備えている。
【００３５】
このような両面研磨装置によって、研磨加工時には、キャリア４に保持された被研磨加工物１、即ちガラス基板を上定盤５及び下定盤６とで挟持するとともに、上下定盤５，６の研磨パッド７と被研磨加工物１との間に研磨液を供給しながら、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じてキャリア４が公転及び自転しながら、被研磨加工物１の上下両面が研磨加工される。
なお、加える荷重は、９５〜１３５ｇ／ｃｍ２程度の範囲が好適である。
【００３６】
特に仕上げ鏡面研磨用の研磨パッドとしては、軟質ポリッシャの研磨パッド（スウェードパッド）であることが好ましい。研磨パッドの硬度はアスカーＣ硬度で、６０以上８０以下とすることが好適である。研磨パッドのガラス基板との当接面は、発泡ポアが開口した発泡樹脂、取り分け発泡ポリウレタンとすることが好ましい。このようにして研磨を行うと、ガラス基板の表面を平滑な鏡面状に研磨することができる。
【００３７】
本発明においては、アスカーＣ硬度で、７０以上８０以下の研磨パッドを用いることが特に好適である。このような硬度の大きな（硬い）研磨パッドを用いることにより、高い研磨レートを維持し、しかもガラス基板主表面の端部形状を平坦に仕上げることが可能である。しかし、硬度の大きな研磨パッドを用いて研磨を行うと、微小スクラッチの増加、表面粗さの悪化などの問題が発生するため、特に仕上げ鏡面研磨用の研磨パッドとしては実際上使用することは困難であった。そのため、研磨レートの低下、端部形状の悪化などの問題は多少あるものの、微小スクラッチの低減、表面粗さ向上を優先して、比較的硬度の小さな（例えばアスカーＣ硬度で６０未満）の研磨パッドを用いることが一般的であった。本発明では、仕上げ鏡面研磨において上記のような硬度の大きい研磨パッドを用いても、例えば前記スルホン酸基を含む重合体（スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーなど）を含有する研磨液との組合わせにより、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と研磨パッドを用いて前記研磨工程を行うので、微小スクラッチを低減させ、表面粗さを向上させることができる。
【００３８】
また、ポリウレタンの研磨パッドは、一般的にエーテル系とエステル系の高分子を含む。本発明者の検討によると、ポリウレタン中にエーテル基を含むと、ガラス基板との摩擦を増大させて微小スクラッチを増加させることが判明した。従って、エーテル基の含有量の少ない、好ましくはエーテル基を含まないポリウレタン研磨パッドを用いることが好適である。その理由は明確ではないが、本発明者の推察によると、ポリウレタン中のエーテル基を減らしていくと、発泡の穴の径が小さくなり、密度が高くなる傾向にあることから、ガラス基板と接触する面積が増えてよりいっそう均一に研磨できるためであると考えられる。
【００３９】
なお、通常、鏡面研磨工程は、前記のようにラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程と、この第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、ガラス基板主表面の表面粗さを平滑な鏡面に仕上げる第２研磨工程の２段階を経て行われることが一般的である（但し、３段階以上の多段階研磨を行うこともある）が、この場合、少なくとも後段の第２研磨工程は、本発明により定義される前記研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数が所定の範囲に調整された研磨工程を適用することが望ましい。前段の第１研磨工程に関しては、従来の研磨工程を実施してもよいが、前段についても本発明による研磨工程を適用してもよい。
【００４０】
本発明においては、ガラス基板を構成するガラス（の硝種）は、アモルファスのアルミノシリケートガラスとすることが好ましい。このようなガラス基板は表面を鏡面研磨することにより平滑な鏡面に仕上げることができ、また加工後の強度が良好である。このようなアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ2が５８重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3が５重量％以上２３重量％以下、Ｌｉ2Ｏが３重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2Ｏが４重量％以上１３重量％以下を主成分として含有するアルミノシリケートガラス（ただし、リン酸化物を含まないアルミノシリケートガラス）を用いることができる。さらに、例えば、ＳｉＯ2 を６２重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3を５重量％以上１５重量％以下、Ｌｉ2 Ｏを４重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2 Ｏを４重量％以上１２重量％以下、ＺｒＯ2を５．５重量％以上１５重量％以下、主成分として含有するとともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ2 の重量比が０．５以上２．０以下、Ａｌ2Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４以上２．５以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスとすることができる。なお、ＣａＯやＭｇＯといったアルカリ土類金属酸化物を含まないガラスであることが望ましい。このようなガラスとしては、例えばＨＯＹＡ株式会社製のＮ５ガラス（商品名）を挙げることができる。また、本発明には、結晶化ガラスを用いてもよい。
【００４１】
また、次世代基板の特性として耐熱性を求められる場合もある。この場合の耐熱性ガラスとしては、例えば、モル％表示にて、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜６％、ＢａＯを０〜２％、Ｌｉ２Ｏを０〜３％、ＺｎＯを０〜５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスを好ましく用いることができる。
【００４２】
本発明においては、上記鏡面研磨加工後のガラス基板の表面は、算術平均表面粗さＲａが０．２０ｎｍ以下、特に０．１５ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。更に、最大粗さＲｍａｘが２．０ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。なお、本発明においてＲａ、Ｒｍａｘというときは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に準拠して算出される粗さのことである。
また、本発明において表面粗さ（例えば、最大粗さＲｍａｘ、算術平均粗さＲａ）は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を５１２×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面形状の表面粗さとすることが実用上好ましい。
【００４３】
本発明においては、鏡面研磨加工工程の前または後に、化学強化処理を施すことが好ましい。化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域、例えば摂氏３００度以上４００度以下の温度で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化処理されたガラス基板は耐衝撃性に優れているので、例えばモバイル用途のＨＤＤに搭載するのに特に好ましい。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸を好ましく用いることができる。
【００４４】
なお、特に上記化学強化後の鏡面研磨に本発明による研磨工程を適用することが好適である。本発明によれば、高い研磨レートを維持しながらごく小さなスクラッチ等の表面欠陥を低減することができるため、化学強化されたアモルファスのアルミノシリケートガラスや、アルミノシリケート系の結晶化ガラスなどの高い破壊靭性（Klc≧0.9）を持つガラス基板の主表面鏡面研磨に特に好適である。
【００４５】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって、図１および図２に示すように、両主表面１１，１１と、その間に外周側端面１２、内周側端面１３を有するディスク状のガラス基板１が得られる。外周側端面１２は、側壁面１２ａと、その両側の主表面との間にある面取面１２ｂ、１２ｂによりなる。内周側端面１３についても同様の形状である。
【００４６】
また、本発明は、以上の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法についても提供する。本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＣｒＰｔ系やＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることが好適である。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば、ＲｕやＴｉを含む六方晶系下地層を用いることにより、磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。
【００４７】
また、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板を利用することにより、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面第１研磨工程、（６）化学強化工程、（７）主表面第２研磨工程、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００４９】
（１）粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．０ｍｍの円盤状のアルミノシリゲートガラスからなるガラス基板を得た。なお、このような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製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。この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％を含有する化学強化用ガラスを使用した。
【００５０】
次いで、このガラス基板に寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度＃４００の砥粒を用いて行った。具体的には、上下定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、荷重を１００ｋｇ程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を面精度０〜１μｍ、表面粗さ（Ｒｍａｘ）６μｍ程度にラッピングした。
【００５１】
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラス基板端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで４μｍ程度であった。なお、一般に、２．５インチ型ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、外径が６５ｍｍの磁気ディスクを用いる。
【００５２】
（３）精ラッピング工程
この精ラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度＃１０００のダイヤモンド砥粒をアクリル樹脂で固定したペレットが貼り付けられた上下定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させて行なった。
具体的には、荷重を１００ｋｇ程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を、表面粗さＲｍａｘで２μｍ程度、Ｒａで０．２μｍ程度にラッピングした。
上記ラッピング工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽（超音波印加）に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
【００５３】
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面（内周、外周）の表面の粗さを、Ｒｍａｘで１μｍ、Ｒａで０．３μｍ程度に研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラス基板の表面を水洗浄した。
【００５４】
（５）主表面第１研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程を前述の図３に示す両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッド７が貼り付けられた上下研磨定盤５，６の間にキャリア４により保持したガラス基板を密着させ、このキャリア４を太陽歯車２と内歯歯車３とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤５，６によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤５，６上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨液としては、酸化セリウム（平均粒径１μｍ）を研磨剤として１０重量％分散したＲＯ水中にさらにエタノール系の低分子量の界面活性剤を添加して中性に調整されたものを使用した。荷重は１００ｇ／ｃｍ２、研磨時間は１５分とした。
上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００５５】
（６）化学強化工程
次に、上記洗浄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と硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、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、超音波洗浄し、乾燥した。
【００５６】
（７）主表面第２研磨工程
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（アスカーＣ硬度で７２の発泡ポリウレタン）に替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲｍａｘで２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としては、コロイダルシリカ（平均粒径１５ｎｍ）を研磨剤として１５重量％分散したＲＯ水中に、アクリル／スルホン酸系共重合体であるアロンＡ−６０１６Ａ（商品名：東亜合成（株）製）を０．３重量％添加し、さらに硫酸を添加して酸性（ｐＨ＝２）に調整されたものを使用した。前述の図４を用いて説明した測定方法により算出された研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数は０．０３２に調整されていた。なお、荷重は１００ｇ／ｃｍ２、研磨時間は１０分とした。
上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、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、超音波洗浄し、乾燥した。
【００５７】
上記各工程を経て得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１３７ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。なお、上記表面粗さの値は製造したガラス基板１００枚の平均値であり、以下の実施例等においても同様である。
また、スクラッチの評価については、得られたガラス基板の主表面をＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）にて観察（３０ポイント）し、検出された表面欠陥を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で分析した。ＡＦＭ分析の結果、表面欠陥がスクラッチであることが確認されたポイントが３０ポイント中１０ポイント以下の場合は、スクラッチが「少ない」、１０ポイントよりも多い場合は、スクラッチが「多い」とした。
得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．８ｍｍであった。
【００５８】
こうして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を得た。後記の表１には上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値をそれぞれ示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる磁気ディスク用ガラス基板が得られ、基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用することが可能である。
【００５９】
（実施例２）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを０．１重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０３８に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１４３ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６０】
（実施例３）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを０．０５重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０４８に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１４６ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６１】
（実施例４）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを０．６重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０２５に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１３６ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６２】
（実施例５）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを１．０重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０２１に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１３５ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６３】
（比較例１）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを１．５重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０１５に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本比較例によれば、スクラッチ等の表面欠陥を低減させることができるが、研磨レートが大きく低下してしまうという問題がある。
【００６４】
（比較例２）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを添加せずに、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０６１に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本比較例によれば、良好な研磨レートが得られるものの、スクラッチ等の表面欠陥の発生が顕著になった。基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用するためには不十分である。
【００６５】
【表１】
【００６６】
上記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例のように研磨工程において研磨時の研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数が、０．０２〜０．０５の範囲に調整されることにより、超平滑な基板表面（Ｒａ≦0.150nm）が得られ、さらにスクラッチ等の表面欠陥の低減と良好な研磨レート（研磨レート≧0.05μm/min）を維持することとのトレードオフの問題を初めて解決することが可能になる。
【００６７】
（実施例６）
上記実施例１で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
すなわち、上記ガラス基板上に、Ｔｉ系合金薄膜からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ合金薄膜からなる軟磁性層、Ｒｕ薄膜からなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、カーボン保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。また、潤滑層は、アルコール変性パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成した。
得られた磁気ディスクについて、ＤＦＨヘッドを備えたＨＤＤに組み込み、８０℃かつ８０％ＲＨの高温高湿環境下においてDFH機能を作動させつつ１ヶ月間のロードアンロード耐久性試験を行ったところ、特に障害も無く、良好な結果が得られた。
【００６８】
また、上記実施例２〜５で得られたガラス基板をそれぞれ用いて上記と同様に垂直磁気記録用磁気ディスクを作製した。
［ＤＦＨタッチダウン試験］
作製した上記磁気ディスクに対し、クボタコンプス社製ＨＤＦテスター（Head/Disk Flyability Tester）を用いて、ＤＦＨヘッド素子部のタッチダウン試験を行った。この試験は、ＤＦＨ機構によって素子部を徐々に突き出していき、ＡＥセンサーによって磁気ディスク表面との接触を検知することによって、ヘッド素子部が磁気ディスク表面と接触するときの距離を評価するものである。突き出し量が大きいものほど磁気的スペーシングが低減するため高記録密度化に適しており、磁気信号の正確な記録・再生が可能である。
なお、ヘッドは、３２０ＧＢ／Ｐ磁気ディスク（２．５インチサイズ）向けのＤＦＨヘッドを用いた。素子部の突き出しがないときのヘッド本体の浮上量は１０ｎｍである。また、その他の条件は以下のとおり設定した。
評価半径：２２ｍｍ
磁気ディスクの回転数：５４００ｒｐｍ
温度：２５℃
湿度：６０％
【００６９】
［評価基準］
ヘッドの突き出し量によって以下の３段階で評価した。
○○○：８．０ｎｍ以上
○○：７．０ｎｍ以上８．０ｎｍ未満
○：７．０ｎｍ未満
結果を下記表２に示した。
【００７０】
【表２】
【００７１】
（実施例７〜１０）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨パッドの硬度を以下の表３のように変更したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板（実施例７〜１０）を得た。なお、実施例９では、アスカーＣ硬度で８０のエーテル基を含まない発泡ポリウレタン研磨パッドを用いた。
得られたガラス基板について、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
下記表３に上記スクラッチ評価、上記第２研磨工程における摩擦係数、研磨レートの値を示した。
また、上記実施例７〜１０で得られたガラス基板をそれぞれ用いて上記実施例６と同様に垂直磁気記録用磁気ディスクを作製し、ＤＦＨタッチダウン試験を行った。その評価結果についても下記表３に示した。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３に示すとおり、パッドのアスカーC硬度を７０以上とすると、アスカーC硬度６５の場合と比較して、スクラッチを少なく維持したまま、高い研磨レートと良好なDFHタッチダウン試験結果が得られた。DFHタッチダウン試験については、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーの添加によってスクラッチを少なく維持したまま、高いアスカーC硬度によって微小うねり（Ｍｉｃｒｏｗａｖｉｎｅｓｓ）をさらに低減できたためと考えられる。なお、研磨レートが向上したのは、高いアスカーC硬度によって、研磨砥粒を効率よく基板に押し付けることが可能となったためと推察される。また、エーテル基を含まない発泡ポリウレタン研磨パッドを用いることにより、特に良好なDFHタッチダウン試験結果が得られた。
すなわち、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーを研磨液に添加することによって、０．１５ｎｍ以下という極めて小さい基板表面粗さの実現には従来使用することが困難とされた高いアスカーC硬度の研磨パッドの活用が可能となった。
【００７４】
（実施例１１）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアクリル／スルホン酸系共重合体の代わりにスルホン酸基を含む重合体を添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の前記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板、及び、磁気ディスクを作製した。なお、上記スルホン酸基を含む重合体は、単量体成分としてイソプレンスルホン酸を含む共重合体を使用した。
そして、得られた磁気ディスクに対し上記のDFHタッチダウン試験を行った結果、良好な結果が得られた。
【符号の説明】
【００７５】
１ ガラス基板
２ 太陽歯車
３ 内歯歯車
４ キャリア
５ 上定盤
６ 下定盤
７ 研磨パッド
１１ 基板の主表面
１２，１３ 基板の端面
１００ ガラス基板
１０１ 移動台
１０３ 固定台
１０４ 研磨パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気ディスク装置に搭載される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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気ディスク装置に搭載される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板として従来はアルミ基板が用いられてきた。しかし、最近では、高記録密度化の追求に呼応して、アルミ基板と比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。また、ガラス基板表面は磁気ヘッドの浮上高さを極力下げることができるように、高精度に研磨して高記録密度化を実現している。近年、ＨＤＤの更なる大記録容量化、低価格化の要求は増すばかりであり、これを実現するためには、磁気ディスク用ガラス基板においても更なる高品質化、低コスト化が必要になってきている。
【０００３】
上述したように高記録密度化にとって必要な低フライングハイト（浮上量）化のために磁気ディスク表面の高い平滑性は必要不可欠である。磁気ディスク表面の高い平滑性を得るためには、結局、高い平滑性の基板表面が求められるため、高精度にガラス基板表面を研磨する必要がある。
従来のガラス基板の研磨方法は、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等のポリシャの研磨パッドを用いて行っている。高い平滑性を有するガラス基板は、たとえば酸化セリウム系研磨材を用いて研磨した後、さらにコロイダルシリカ砥粒を用いた仕上げ研磨（鏡面研磨）によって得ることが可能である。ここで例えば、酸性になるようにｐＨ調整されたコロイダルシリカスラリーを磁気ディスク基板の研磨に用いることが提案されている（下記特許文献１参照）。また、研磨液にアルカリを含有させることによりｐＨが１０．２を超え、１２以下となるように調整されたコロイダルシリカスラリーを磁気ディスク用ガラス基板の研磨に用いることも提案されている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４００２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在のＨＤＤにおいては、１平方インチ当り５００ギガビット程度の記録密度が実現できるまでに至っており、例えば２．５インチ型（直径６５ｍｍ）の磁気ディスクに３２０ギガバイト程度の情報を収納することが可能になっているが、更なる高記録密度化、例えば３７５〜５００ギガバイト、更には１テラバイトの実現が要求されるようになってきている。このような近年のＨＤＤの大容量化の要求に伴い、基板表面品質の向上の要求は今まで以上に厳しいものとなってきている。上記のような例えば３７５〜５００ギガバイトの磁気ディスク向けの次世代基板においては、メディア特性に与える基板の影響が大きくなるので、基板表面の粗さだけでなく、スクラッチ（傷）等の表面欠陥が存在しないことについても現行品からの更なる改善が求められる。
【０００６】
次世代基板においてはメディア特性に与える基板の影響が大きくなるのは以下のような理由による。
磁気ヘッドの浮上量（磁気ヘッドと媒体（磁気ディスク）表面との間隙）の大幅な低下（低浮上量化）が挙げられる。こうすることで、磁気ヘッドと媒体の磁性層との距離が近づくため、より小さい磁性粒子の信号も拾うことができるようになり、高記録密度化を達成することができる。近年、従来以上の低浮上量化を実現するために、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）という機能が磁気ヘッドに搭載されている。これは、磁気ヘッドの記録再生素子部の近傍に極小のヒーター等の加熱部を設けて、記録再生素子部周辺のみを媒体表面方向に向けて突き出す機能である。今後、このＤＦＨ機能によって、磁気ヘッドの素子部と媒体表面との間隙は、２ｎｍ未満と極めて小さくなると見られている。このような状況下で、基板表面の平均粗さを極めて小さくしたところで、従来問題とならなかった極く小さなスクラッチ等の表面欠陥が存在すると、媒体表面においても基板表面のスクラッチの両側が盛り上がることがあるので、磁気ヘッドの衝突の危険性が高まる。また、スクラッチの底（谷）部分においては、媒体の磁性層と磁気ヘッドの素子部との距離が離れてしまうため、磁気信号のリードまたはライト時にエラーとなりやすい。
【０００７】
ところで、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を混濁させたスラリーと研磨後のガラス基板品質とは相互関係が強く、たとえばスラリー中に含まれる研磨材の粒径をコントロールすることにより、ガラス基板の主表面の品質向上に効果があることはよく知られている。本発明者の検討によれば、スラリー中に含まれる研磨材の粒径をコントロールすることにより、例えば微細粒子の研磨材を用いることにより、基板の主表面の粗さを低減することができるが、あまり微細化すると逆に粗さが上昇したり、端面形状が悪化したり、研磨レートが低下するなどの問題が生じる。また、研磨材の微細化だけではスクラッチ（傷）等の表面欠陥の改善効果はあまり得られない。
【０００８】
勿論、現状の基板表面品質への要求に対しては、上記したような従来の改善手法によって一応クリアすることは可能であるが、近年のＨＤＤの大容量化の要求に伴う基板表面品質の向上の要求は今まで以上に厳しいものとなってきており、従来の改善手法によって基板表面品質の更なる向上を実現することには限界がある。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ（傷）等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができ、基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用することが可能な高品質のガラス基板を低コストで製造できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、およびそれによって得られるガラス基板を利用した磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく、従来は十分に検討されていなかった研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数に着目した。通常、研磨加工中のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦が大きいとスクラッチ等の表面欠陥の発生が顕著になり、反対に、ガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦が小さいとスクラッチ等の表面欠陥の発生は少なくなるが研磨レートが低下してしまい、スクラッチ等の表面欠陥の発生と良好な研磨レートを維持することとはトレードオフの関係にある。本発明者は、鋭意検討した結果、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数が所定の範囲に調整されていることにより、驚くべきことに、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができ、しかも研磨レートが低下することなく良好な研磨レートを維持できることを見い出した。
【００１１】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することで前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数としたとき、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程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である。
【００１２】
（構成２）
前記研磨液中にスルホン酸基を含む重合体を含有させることにより、前記摩擦係数を調整することを特徴とする構成１に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成３）
前記研磨液中の前記スルホン酸基を含む重合体の含有量は、０．０１〜１重量％の範囲であることを特徴とする構成２に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１３】
（構成４）
前記スルホン酸基を含む重合体は、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーであることを特徴とする構成２又は３に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
（構成５）
前記研磨砥粒は、粒径が１０〜４０ｎｍのコロイダルシリカであることを特徴とする構成１乃至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である。
【００１４】
（構成６）
前記研磨パッドとしてスウェードパッドを用いることを特徴とする構成１乃至５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である。
（構成７）
前記研磨パッドとして、アスカーＣ硬度で７０以上８０以下の研磨パッドを用いることを特徴とする構成６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
【００１５】
（構成８）
前記ガラス基板は、アモルファスのアルミノシリケートガラスからなることを特徴とする構成１乃至７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である。
【００１６】
（構成９）
構成１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、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である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ（傷）等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる高品質の磁気ディスク用ガラス基板を低コストで製造することが可能である。本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板は、特に基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として好適に使用することが可能である。また、本発明によって得られるガラス基板を利用し、ＤＦＨ機能を搭載した極低浮上量の設計の磁気ヘッドと組み合わせた場合においても長期に安定した動作が可能な信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】磁気ディスク用ガラス基板の断面図である。
【図２】磁気ディスク用ガラス基板の全体斜視図である。
【図３】両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明における研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数の測定方法を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、粗研削工程（粗ラッピング工程）、形状加工工程、精研削工程（精ラッピング工程）、端面研磨工程、主表面研磨工程（第１研磨工程、第２研磨工程）、化学強化工程、を経て製造される。
この磁気ディスク用ガラス基板の製造は、まず、溶融ガラスからダイレクトプレスにより円盤状のガラス基板（ガラスディスク）を成型する。なお、このような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製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板（ガラスディスク）を得てもよい。次に、この成型したガラス基板（ガラスディスク）に寸法精度及び形状精度を向上させるための研削（ラッピング）を行う。この研削工程は、通常両面ラッピング装置を用い、ダイヤモンド等の硬質砥粒を用いてガラス基板主表面の研削を行う。こうしてガラス基板主表面を研削することにより、所定の板厚、平坦度に加工するとともに、所定の表面粗さを得る。
【００２０】
この研削工程の終了後は、高精度な平面を得るための鏡面研磨加工を行う。ガラス基板の鏡面研磨方法としては、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の金属酸化物の研磨材を含有するスラリー（研磨液）を供給しながら、ポリウレタン等の研磨パッドを用いて行うのが好適である。
【００２１】
本発明は、上記構成１にあるように、ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することで前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数としたとき、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程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である。
【００２２】
従来研磨加工に用いられていた研磨液は、基本的には研磨材と溶媒である水の組合せであり、さらに研磨液のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤や、その他の添加剤が必要に応じて含有されている。
【００２３】
本発明では、本発明において定義されるガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数を所定の範囲内に調整することにより、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの摩擦を好適に低減させ、基板表面の粗さの低減だけでなく、特に基板表面のスクラッチ（傷）による凹欠陥等の表面欠陥の低減効果が大きい。しかも研磨レートが低下することなく良好な研磨レートを維持できるため、本発明によればスクラッチ等の表面欠陥の発生と良好な研磨レートを維持することとのトレードオフの問題を解決することができる。そのため、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる高品質の磁気ディスク用ガラス基板を低コストで製造することが可能である。なお、本発明に問題としている上記スクラッチとは、例えば幅及び長さが５０ｎｍ以下、深さが５ｎｍ以下のごく微小なスクラッチ（傷）である。このような微小なスクラッチが基板表面に存在すると、磁性膜等を成膜して磁気ディスクとした場合であってもディスク表面上に欠陥として現れるため、ＤＦＨヘッドの素子部の突き出し量に影響を与える。
【００２４】
但し、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数を直接測定することは困難であるため、本発明では、前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数とする。そして、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程を行う。これによって、上述の研磨時のガラス基板と研磨パッドとの間の摩擦係数を好適な所定の範囲内に調整することができる。
【００２５】
すなわち本発明において、上記摩擦係数とは、以下の測定方法により得られる数値を言うものとする。
図４は、本発明における研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数の測定方法を説明するための概略構成図である。同図（ａ）に示すように、水平方向に揺動可能に構成されている移動台１０１上の所定位置にガラス基板１００を固定具１０２で固定するとともに、上記移動台１０１の上方に配備された固定台１０３の下面に研磨パッド１０４を装着（貼付）する。この固定台１０３はその位置で下降および上昇可能に構成されている。同図（ｂ）に示すように、上記移動台１０１の上に固定されたガラス基板１００の表面に研磨に用いる研磨液を滴下し、上方の固定台１０３を下降させ、ガラス基板１００と研磨パッド１０４とを接触させる。この際、固定台１０３には図示した矢印Ａ方向に所定の荷重を加える。このように、ガラス基板１００と研磨パッド１０４とが所定の荷重下にて接触している状態で、上記移動台１０１を左右に、つまり図示した矢印Ｂ方向に所定の回数だけ揺動させる。この時、上記固定台１０３に接続しているひずみゲージ１０５にて検出された抵抗値を「摩擦力」として収集する。こうして収集された「摩擦力」を、負荷した上記「荷重」にて除した値を「摩擦係数」として算出する。なお、本発明においては、上記負荷荷重は２００ｇ、上記移動台１０１の揺動速度は２０ｍｍ／秒、揺動距離は２０ｍｍ、揺動回数は左右に４０回とする。
【００２６】
本発明では、上記摩擦係数を調整する方法として、研磨液中に例えばスルホン酸基を含む重合体を添加してもよい。
本発明に用いられるスルホン酸基を含む重合体とは、単量体成分としてスルホン酸基を有する単量体（以下、スルホン酸ともいう）を少なくとも１種以上含んでなる共重合体である。また、スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、イソプレンスルホン酸、（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸等が挙げられる。好ましくは、イソプレンスルホン酸、（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸である。
【００２７】
これらのスルホン酸基を有する単量体は、１種単独で使用しても、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。
研磨液中の上記スルホン酸基を含む重合体の添加量は、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲に調整されるような量であればよく、例えば０．０１〜１重量%の範囲内であることが好ましい。
【００２８】
また、本発明では、上記摩擦係数は、研磨液中に上記スルホン酸基を含む重合体として例えばスルホン酸基を含むアクリル系ポリマーを添加することにより調整することが好適である。
本発明に用いるスルホン酸基を含むアクリル系ポリマーとしては、例えばアクリル酸とスルホン酸基含有単量体との共重合体などが好ましく挙げられる。このアクリル酸とスルホン酸基含有単量体との共重合体の具体例としては、例えば、アロンＡ−６０１６Ａ、アロンＡ−６０１２、アロンＡ−６０１７、アロンＡ−６０２０（いずれも商品名：東亜合成（株）製）が挙げられる。この中でも、アロンＡ−６０１６Ａは分子量、粘度が他のものより低く、研磨液にこれらを添加しない場合と比べた研磨レートの低下が小さいので、特に好適である。
【００２９】
研磨液中の上記スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーの添加量は、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲に調整されるような量であればよく、例えば０．０１〜１重量%の範囲内であることが好ましい。なお、上記スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、或いは２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３０】
上記摩擦係数が０．０２未満であると、特にスクラッチ等の表面欠陥の発生は低減できるが、研磨時のガラス基板と研磨パッドとの摩擦が小さくなりすぎて、研磨レートの低下が大きくなり、生産効率、製造コスト上の問題が生じる。一方、上記摩擦係数が０．０５を超えると、良好な研磨レートを維持できるが、スクラッチ等の表面欠陥の発生が顕著になる。つまり、本発明のように研磨工程において、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と研磨パッドを用いて前記研磨工程を行うことにより、スクラッチ等の表面欠陥の低減と良好な研磨レートを維持することとのトレードオフの問題を初めて解決することが可能になる。
【００３１】
本発明において、コロイダルシリカ砥粒等を含む研磨液を組成するには、純水、例えばＲＯ水を用い、さらに上記スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーを添加して研磨液とすればよい。ここでＲＯ水とは、ＲＯ（逆浸透圧膜）処理された純水のことである。ＲＯ処理及びＤＩ処理（脱イオン処理）されたＲＯ−ＤＩ水を用いると特に好ましい。ＲＯ水或いはＲＯ−ＤＩ水は不純物、例えばアルカリ金属の含有量が極めて少ない上に、イオン含有量も少ないからである。
【００３２】
また、本発明の研磨工程に適用される上記研磨液は、例えば酸性域に調整されたものが用いられる。例えば、硫酸を研磨液に添加して、ｐＨ＝２〜４の範囲に調整される。本発明において酸性域に調整された研磨液を好適に用いる理由は、生産性及び清浄性の観点からである。
【００３３】
研磨液に含有されるコロイダルシリカ等の研磨砥粒は、平均粒径が１０〜１００ｎｍ程度のものを使用するのが研磨効率の点からは好ましい。特に、仕上げ鏡面研磨工程（後述の後段の第２研磨工程）に用いる研磨液に含有される研磨砥粒は、本発明においては、表面粗さのいっそうの低減を図る観点から、平均粒径が１０〜４０ｎｍ程度のものを使用するのが好ましい。さらに好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲のものである。
なお、本発明において、上記平均粒径とは、光散乱法により測定された粒度分布における粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが５０％となる点の粒径（以下、「累積平均粒子径（５０％径）」と呼ぶ。）を言う。本発明において、累積平均粒子径（５０％径）は、具体的には、粒子径・粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150）を用いて測定して得られる値である。
【００３４】
本発明の研磨工程における研磨方法は特に限定されるものではないが、例えば、ガラス基板と研磨パッドとを接触させ、研磨砥粒を含む研磨液を供給しながら、研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動させて、ガラス基板の表面を鏡面状に研磨すればよい。
例えば図３は、ガラス基板の鏡面研磨工程に用いることができる遊星歯車方式の両面研磨装置の概略構成を示す縦断面図である。図３に示す両面研磨装置は、太陽歯車２と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車３と、太陽歯車２及び内歯歯車３に噛み合い、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じて公転及び自転するキャリア４と、このキャリア４に保持された被研磨加工物１を挟持可能な研磨パッド７がそれぞれ貼着された上定盤５及び下定盤６と、上定盤５と下定盤６との間に研磨液を供給する研磨液供給部（図示せず）とを備えている。
【００３５】
このような両面研磨装置によって、研磨加工時には、キャリア４に保持された被研磨加工物１、即ちガラス基板を上定盤５及び下定盤６とで挟持するとともに、上下定盤５，６の研磨パッド７と被研磨加工物１との間に研磨液を供給しながら、太陽歯車２や内歯歯車３の回転に応じてキャリア４が公転及び自転しながら、被研磨加工物１の上下両面が研磨加工される。
なお、加える荷重は、９５〜１３５ｇ／ｃｍ２程度の範囲が好適である。
【００３６】
特に仕上げ鏡面研磨用の研磨パッドとしては、軟質ポリッシャの研磨パッド（スウェードパッド）であることが好ましい。研磨パッドの硬度はアスカーＣ硬度で、６０以上８０以下とすることが好適である。研磨パッドのガラス基板との当接面は、発泡ポアが開口した発泡樹脂、取り分け発泡ポリウレタンとすることが好ましい。このようにして研磨を行うと、ガラス基板の表面を平滑な鏡面状に研磨することができる。
【００３７】
本発明においては、アスカーＣ硬度で、７０以上８０以下の研磨パッドを用いることが特に好適である。このような硬度の大きな（硬い）研磨パッドを用いることにより、高い研磨レートを維持し、しかもガラス基板主表面の端部形状を平坦に仕上げることが可能である。しかし、硬度の大きな研磨パッドを用いて研磨を行うと、微小スクラッチの増加、表面粗さの悪化などの問題が発生するため、特に仕上げ鏡面研磨用の研磨パッドとしては実際上使用することは困難であった。そのため、研磨レートの低下、端部形状の悪化などの問題は多少あるものの、微小スクラッチの低減、表面粗さ向上を優先して、比較的硬度の小さな（例えばアスカーＣ硬度で６０未満）の研磨パッドを用いることが一般的であった。本発明では、仕上げ鏡面研磨において上記のような硬度の大きい研磨パッドを用いても、例えば前記スルホン酸基を含む重合体（スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーなど）を含有する研磨液との組合わせにより、上記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と研磨パッドを用いて前記研磨工程を行うので、微小スクラッチを低減させ、表面粗さを向上させることができる。
【００３８】
また、ポリウレタンの研磨パッドは、一般的にエーテル系とエステル系の高分子を含む。本発明者の検討によると、ポリウレタン中にエーテル基を含むと、ガラス基板との摩擦を増大させて微小スクラッチを増加させることが判明した。従って、エーテル基の含有量の少ない、好ましくはエーテル基を含まないポリウレタン研磨パッドを用いることが好適である。その理由は明確ではないが、本発明者の推察によると、ポリウレタン中のエーテル基を減らしていくと、発泡の穴の径が小さくなり、密度が高くなる傾向にあることから、ガラス基板と接触する面積が増えてよりいっそう均一に研磨できるためであると考えられる。
【００３９】
なお、通常、鏡面研磨工程は、前記のようにラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程と、この第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、ガラス基板主表面の表面粗さを平滑な鏡面に仕上げる第２研磨工程の２段階を経て行われることが一般的である（但し、３段階以上の多段階研磨を行うこともある）が、この場合、少なくとも後段の第２研磨工程は、本発明により定義される前記研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数が所定の範囲に調整された研磨工程を適用することが望ましい。前段の第１研磨工程に関しては、従来の研磨工程を実施してもよいが、前段についても本発明による研磨工程を適用してもよい。
【００４０】
本発明においては、ガラス基板を構成するガラス（の硝種）は、アモルファスのアルミノシリケートガラスとすることが好ましい。このようなガラス基板は表面を鏡面研磨することにより平滑な鏡面に仕上げることができ、また加工後の強度が良好である。このようなアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ2が５８重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3が５重量％以上２３重量％以下、Ｌｉ2Ｏが３重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2Ｏが４重量％以上１３重量％以下を主成分として含有するアルミノシリケートガラス（ただし、リン酸化物を含まないアルミノシリケートガラス）を用いることができる。さらに、例えば、ＳｉＯ2 を６２重量％以上７５重量％以下、Ａｌ2Ｏ3を５重量％以上１５重量％以下、Ｌｉ2 Ｏを４重量％以上１０重量％以下、Ｎａ2 Ｏを４重量％以上１２重量％以下、ＺｒＯ2を５．５重量％以上１５重量％以下、主成分として含有するとともに、Ｎａ2Ｏ／ＺｒＯ2 の重量比が０．５以上２．０以下、Ａｌ2Ｏ3 ／ＺｒＯ2 の重量比が０．４以上２．５以下であるリン酸化物を含まないアモルファスのアルミノシリケートガラスとすることができる。なお、ＣａＯやＭｇＯといったアルカリ土類金属酸化物を含まないガラスであることが望ましい。このようなガラスとしては、例えばＨＯＹＡ株式会社製のＮ５ガラス（商品名）を挙げることができる。また、本発明には、結晶化ガラスを用いてもよい。
【００４１】
また、次世代基板の特性として耐熱性を求められる場合もある。この場合の耐熱性ガラスとしては、例えば、モル％表示にて、ＳｉＯ２を５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を０〜６％、ＢａＯを０〜２％、Ｌｉ２Ｏを０〜３％、ＺｎＯを０〜５％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを合計で３〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを合計で１４〜３５％、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５およびＨｆＯ２を合計で２〜９％、含み、モル比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．８５〜１の範囲であり、且つモル比［Ａｌ２Ｏ３／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）］が０〜０．３０の範囲であるガラスを好ましく用いることができる。
【００４２】
本発明においては、上記鏡面研磨加工後のガラス基板の表面は、算術平均表面粗さＲａが０．２０ｎｍ以下、特に０．１５ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。更に、最大粗さＲｍａｘが２．０ｎｍ以下である鏡面とされることが好ましい。なお、本発明においてＲａ、Ｒｍａｘというときは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に準拠して算出される粗さのことである。
また、本発明において表面粗さ（例えば、最大粗さＲｍａｘ、算術平均粗さＲａ）は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて１μｍ×１μｍの範囲を５１２×２５６ピクセルの解像度で測定したときに得られる表面形状の表面粗さとすることが実用上好ましい。
【００４３】
本発明においては、鏡面研磨加工工程の前または後に、化学強化処理を施すことが好ましい。化学強化処理の方法としては、例えば、ガラス転移点の温度を超えない温度領域、例えば摂氏３００度以上４００度以下の温度で、イオン交換を行う低温型イオン交換法などが好ましい。化学強化処理とは、溶融させた化学強化塩とガラス基板とを接触させることにより、化学強化塩中の相対的に大きな原子半径のアルカリ金属元素と、ガラス基板中の相対的に小さな原子半径のアルカリ金属元素とをイオン交換し、ガラス基板の表層に該イオン半径の大きなアルカリ金属元素を浸透させ、ガラス基板の表面に圧縮応力を生じさせる処理のことである。化学強化処理されたガラス基板は耐衝撃性に優れているので、例えばモバイル用途のＨＤＤに搭載するのに特に好ましい。化学強化塩としては、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなどのアルカリ金属硝酸を好ましく用いることができる。
【００４４】
なお、特に上記化学強化後の鏡面研磨に本発明による研磨工程を適用することが好適である。本発明によれば、高い研磨レートを維持しながらごく小さなスクラッチ等の表面欠陥を低減することができるため、化学強化されたアモルファスのアルミノシリケートガラスや、アルミノシリケート系の結晶化ガラスなどの高い破壊靭性（Klc≧0.9）を持つガラス基板の主表面鏡面研磨に特に好適である。
【００４５】
本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって、図１および図２に示すように、両主表面１１，１１と、その間に外周側端面１２、内周側端面１３を有するディスク状のガラス基板１が得られる。外周側端面１２は、側壁面１２ａと、その両側の主表面との間にある面取面１２ｂ、１２ｂによりなる。内周側端面１３についても同様の形状である。
【００４６】
また、本発明は、以上の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造方法についても提供する。本発明において磁気ディスクは、本発明による磁気ディスク用ガラス基板の上に少なくとも磁性層を形成して製造される。磁性層の材料としては、異方性磁界の大きな六方晶系であるＣｏＣｒＰｔ系やＣｏＰｔ系強磁性合金を用いることができる。磁性層の形成方法としてはスパッタリング法、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法によりガラス基板の上に磁性層を成膜する方法を用いることが好適である。またガラス基板と磁性層との間に、下地層を介挿することにより磁性層の磁性グレインの配向方向や磁性グレインの大きさを制御することができる。例えば、ＲｕやＴｉを含む六方晶系下地層を用いることにより、磁性層の磁化容易方向を磁気ディスク面の法線に沿って配向させることができる。この場合、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが製造される。下地層は磁性層同様にスパッタリング法により形成することができる。
【００４７】
また、磁性層の上に、保護層、潤滑層をこの順に形成するとよい。保護層としてはアモルファスの水素化炭素系保護層が好適である。例えばプラズマＣＶＤ法により保護層を形成することができる。また、潤滑層としては、パーフルオロポリエーテル化合物の主鎖の末端に官能基を有する潤滑剤を用いることができる。取り分け、極性官能基として水酸基を末端に備えるパーフルオロポリエーテル化合物を主成分とすることが好ましい。潤滑層はディップ法により塗布形成することができる。
本発明によって得られる磁気ディスク用ガラス基板を利用することにより、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
以下の（１）粗ラッピング工程（粗研削工程）、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程（精研削工程）、（４）端面研磨工程、（５）主表面第１研磨工程、（６）化学強化工程、（７）主表面第２研磨工程、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００４９】
（１）粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径６６ｍｍφ、厚さ１．０ｍｍの円盤状のアルミノシリゲートガラスからなるガラス基板を得た。なお、このような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製造された板ガラスから所定の大きさに切り出してガラス基板を得てもよい。この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％を含有する化学強化用ガラスを使用した。
【００５０】
次いで、このガラス基板に寸法精度及び形状精度の向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度＃４００の砥粒を用いて行った。具体的には、上下定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、荷重を１００ｋｇ程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を面精度０〜１μｍ、表面粗さ（Ｒｍａｘ）６μｍ程度にラッピングした。
【００５１】
（２）形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面の研削をして直径を６５ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラス基板端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで４μｍ程度であった。なお、一般に、２．５インチ型ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、外径が６５ｍｍの磁気ディスクを用いる。
【００５２】
（３）精ラッピング工程
この精ラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度＃１０００のダイヤモンド砥粒をアクリル樹脂で固定したペレットが貼り付けられた上下定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させて行なった。
具体的には、荷重を１００ｋｇ程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を、表面粗さＲｍａｘで２μｍ程度、Ｒａで０．２μｍ程度にラッピングした。
上記ラッピング工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽（超音波印加）に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
【００５３】
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面（内周、外周）の表面の粗さを、Ｒｍａｘで１μｍ、Ｒａで０．３μｍ程度に研磨した。そして、上記端面研磨を終えたガラス基板の表面を水洗浄した。
【００５４】
（５）主表面第１研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みを除去するための第１研磨工程を前述の図３に示す両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッド７が貼り付けられた上下研磨定盤５，６の間にキャリア４により保持したガラス基板を密着させ、このキャリア４を太陽歯車２と内歯歯車３とに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤５，６によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤５，６上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。研磨液としては、酸化セリウム（平均粒径１μｍ）を研磨剤として１０重量％分散したＲＯ水中にさらにエタノール系の低分子量の界面活性剤を添加して中性に調整されたものを使用した。荷重は１００ｇ／ｃｍ２、研磨時間は１５分とした。
上記第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
【００５５】
（６）化学強化工程
次に、上記洗浄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と硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を３８０℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約４時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、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、超音波洗浄し、乾燥した。
【００５６】
（７）主表面第２研磨工程
次いで上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッド（アスカーＣ硬度で７２の発泡ポリウレタン）に替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板主表面の表面粗さをＲｍａｘで２ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。研磨液としては、コロイダルシリカ（平均粒径１５ｎｍ）を研磨剤として１５重量％分散したＲＯ水中に、アクリル／スルホン酸系共重合体であるアロンＡ−６０１６Ａ（商品名：東亜合成（株）製）を０．３重量％添加し、さらに硫酸を添加して酸性（ｐＨ＝２）に調整されたものを使用した。前述の図４を用いて説明した測定方法により算出された研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数は０．０３２に調整されていた。なお、荷重は１００ｇ／ｃｍ２、研磨時間は１０分とした。
上記第２研磨工程を終えたガラス基板を、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、超音波洗浄し、乾燥した。
【００５７】
上記各工程を経て得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１３７ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。なお、上記表面粗さの値は製造したガラス基板１００枚の平均値であり、以下の実施例等においても同様である。
また、スクラッチの評価については、得られたガラス基板の主表面をＯＳＡ（Optical Surface Analyzer）にて観察（３０ポイント）し、検出された表面欠陥を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で分析した。ＡＦＭ分析の結果、表面欠陥がスクラッチであることが確認されたポイントが３０ポイント中１０ポイント以下の場合は、スクラッチが「少ない」、１０ポイントよりも多い場合は、スクラッチが「多い」とした。
得られたガラス基板の外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、板厚は０．８ｍｍであった。
【００５８】
こうして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を得た。後記の表１には上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値をそれぞれ示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる磁気ディスク用ガラス基板が得られ、基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用することが可能である。
【００５９】
（実施例２）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを０．１重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０３８に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１４３ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６０】
（実施例３）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを０．０５重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０４８に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１４６ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６１】
（実施例４）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを０．６重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０２５に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１３６ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６２】
（実施例５）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを１．０重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０２１に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。
得られた１００枚のガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定したところ、Ｒａ＝０．１３５ｎｍと従来品よりも更に超平滑な表面を持つガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本実施例によれば、良好な研磨レートを維持しつつ、スクラッチ等の表面欠陥を従来品より更に低減させることができる。
【００６３】
（比較例１）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを１．５重量％添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０１５に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本比較例によれば、スクラッチ等の表面欠陥を低減させることができるが、研磨レートが大きく低下してしまうという問題がある。
【００６４】
（比較例２）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアロンＡ−６０１６Ａを添加せずに、研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数を０．０６１に調整したこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
後記の表１に上記Ｒａの値、スクラッチ評価、上記第２研磨工程における研磨レートの値を示した。本比較例によれば、良好な研磨レートが得られるものの、スクラッチ等の表面欠陥の発生が顕著になった。基板表面品質への要求が現行よりもさらに厳しいものとなっている次世代用の基板として使用するためには不十分である。
【００６５】
【表１】
【００６６】
上記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例のように研磨工程において研磨時の研磨パッドとガラス基板との間の摩擦係数が、０．０２〜０．０５の範囲に調整されることにより、超平滑な基板表面（Ｒａ≦0.150nm）が得られ、さらにスクラッチ等の表面欠陥の低減と良好な研磨レート（研磨レート≧0.05μm/min）を維持することとのトレードオフの問題を初めて解決することが可能になる。
【００６７】
（実施例６）
上記実施例１で得られた磁気ディスク用ガラス基板に以下の成膜工程を施して、垂直磁気記録用磁気ディスクを得た。
すなわち、上記ガラス基板上に、Ｔｉ系合金薄膜からなる付着層、ＣｏＴａＺｒ合金薄膜からなる軟磁性層、Ｒｕ薄膜からなる下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、カーボン保護層、潤滑層を順次成膜した。保護層は、磁気記録層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのもので、水素化カーボンからなり、耐磨耗性が得られる。また、潤滑層は、アルコール変性パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤をディップ法により形成した。
得られた磁気ディスクについて、ＤＦＨヘッドを備えたＨＤＤに組み込み、８０℃かつ８０％ＲＨの高温高湿環境下においてDFH機能を作動させつつ１ヶ月間のロードアンロード耐久性試験を行ったところ、特に障害も無く、良好な結果が得られた。
【００６８】
また、上記実施例２〜５で得られたガラス基板をそれぞれ用いて上記と同様に垂直磁気記録用磁気ディスクを作製した。
［ＤＦＨタッチダウン試験］
作製した上記磁気ディスクに対し、クボタコンプス社製ＨＤＦテスター（Head/Disk Flyability Tester）を用いて、ＤＦＨヘッド素子部のタッチダウン試験を行った。この試験は、ＤＦＨ機構によって素子部を徐々に突き出していき、ＡＥセンサーによって磁気ディスク表面との接触を検知することによって、ヘッド素子部が磁気ディスク表面と接触するときの距離を評価するものである。突き出し量が大きいものほど磁気的スペーシングが低減するため高記録密度化に適しており、磁気信号の正確な記録・再生が可能である。
なお、ヘッドは、３２０ＧＢ／Ｐ磁気ディスク（２．５インチサイズ）向けのＤＦＨヘッドを用いた。素子部の突き出しがないときのヘッド本体の浮上量は１０ｎｍである。また、その他の条件は以下のとおり設定した。
評価半径：２２ｍｍ
磁気ディスクの回転数：５４００ｒｐｍ
温度：２５℃
湿度：６０％
【００６９】
［評価基準］
ヘッドの突き出し量によって以下の３段階で評価した。
○○○：８．０ｎｍ以上
○○：７．０ｎｍ以上８．０ｎｍ未満
○：７．０ｎｍ未満
結果を下記表２に示した。
【００７０】
【表２】
【００７１】
（実施例７〜１０）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨パッドの硬度を以下の表３のように変更したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして第２研磨工程を実施した。そして、この第２研磨工程以外は実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板（実施例７〜１０）を得た。なお、実施例９では、アスカーＣ硬度で８０のエーテル基を含まない発泡ポリウレタン研磨パッドを用いた。
得られたガラス基板について、実施例１と同様にしてスクラッチ評価を行った。
下記表３に上記スクラッチ評価、上記第２研磨工程における摩擦係数、研磨レートの値を示した。
また、上記実施例７〜１０で得られたガラス基板をそれぞれ用いて上記実施例６と同様に垂直磁気記録用磁気ディスクを作製し、ＤＦＨタッチダウン試験を行った。その評価結果についても下記表３に示した。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３に示すとおり、パッドのアスカーC硬度を７０以上とすると、アスカーC硬度６５の場合と比較して、スクラッチを少なく維持したまま、高い研磨レートと良好なDFHタッチダウン試験結果が得られた。DFHタッチダウン試験については、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーの添加によってスクラッチを少なく維持したまま、高いアスカーC硬度によって微小うねり（Ｍｉｃｒｏｗａｖｉｎｅｓｓ）をさらに低減できたためと考えられる。なお、研磨レートが向上したのは、高いアスカーC硬度によって、研磨砥粒を効率よく基板に押し付けることが可能となったためと推察される。また、エーテル基を含まない発泡ポリウレタン研磨パッドを用いることにより、特に良好なDFHタッチダウン試験結果が得られた。
すなわち、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーを研磨液に添加することによって、０．１５ｎｍ以下という極めて小さい基板表面粗さの実現には従来使用することが困難とされた高いアスカーC硬度の研磨パッドの活用が可能となった。
【００７４】
（実施例１１）
上記実施例１の第２研磨工程において、研磨液中にアクリル／スルホン酸系共重合体の代わりにスルホン酸基を含む重合体を添加した研磨液を用いて、研磨パッドとガラス基板との間の前記摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスク用ガラス基板、及び、磁気ディスクを作製した。なお、上記スルホン酸基を含む重合体は、単量体成分としてイソプレンスルホン酸を含む共重合体を使用した。
そして、得られた磁気ディスクに対し上記のDFHタッチダウン試験を行った結果、良好な結果が得られた。
【符号の説明】
【００７５】
１ ガラス基板
２ 太陽歯車
３ 内歯歯車
４ キャリア
５ 上定盤
６ 下定盤
７ 研磨パッド
１１ 基板の主表面
１２，１３ 基板の端面
１００ ガラス基板
１０１ 移動台
１０３ 固定台
１０４ 研磨パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することで前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数としたとき、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程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】
前記研磨液中にスルホン酸基を含む重合体を含有させることにより、前記摩擦係数を調整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】
前記研磨液中の前記スルホン酸基を含む重合体の含有量は、０．０１〜１重量％の範囲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４】
前記スルホン酸基を含む重合体は、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーであることを特徴とする請求項２又は３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】
前記研磨砥粒は、粒径が１０〜４０ｎｍのコロイダルシリカであることを特徴とする請求項１乃至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。
【請求項６】
前記研磨パッドとしてスウェードパッドを用いることを特徴とする請求項１乃至５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。
【請求項７】
前記研磨パッドとして、アスカーＣ硬度で７０以上８０以下の研磨パッドを用いることを特徴とする請求項６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス基板は、アモルファスのアルミノシリケートガラスからなることを特徴とする請求項１乃至７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。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、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１】
ガラス基板を、表面に研磨パッドが配備された一対の定盤で挟み、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に研磨砥粒を含む研磨液を供給することで前記ガラス基板の主表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板の主表面に前記研磨パッドを２００ｇの荷重Ａで押し当て、前記ガラス基板と前記研磨パッドとの間に前記研磨液が供給された状態で前記ガラス基板を固定し、前記研磨パッドをガラス基板の面内方向に２０ｍｍ／秒で揺動させたときに測定される摩擦力を上記荷重Ａで割ったときの値を摩擦係数としたとき、該摩擦係数が０．０２〜０．０５の範囲内となるように調整された研磨液と前記研磨パッドを用いて前記研磨工程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】
前記研磨液中にスルホン酸基を含む重合体を含有させることにより、前記摩擦係数を調整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】
前記研磨液中の前記スルホン酸基を含む重合体の含有量は、０．０１〜１重量％の範囲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４】
前記スルホン酸基を含む重合体は、スルホン酸基を含むアクリル系ポリマーであることを特徴とする請求項２又は３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】
前記研磨砥粒は、粒径が１０〜４０ｎｍのコロイダルシリカであることを特徴とする請求項１乃至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。
【請求項６】
前記研磨パッドとしてスウェードパッドを用いることを特徴とする請求項１乃至５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。
【請求項７】
前記研磨パッドとして、アスカーＣ硬度で７０以上８０以下の研磨パッドを用いることを特徴とする請求項６に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス基板は、アモルファスのアルミノシリケートガラスからなることを特徴とする請求項１乃至７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。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６９０２９（Ｐ２０１２−１６９０２９Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２２８５（Ｐ２０１２−１２２８５）
【出願日】平成２４年１月２４日（２０１２．１．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月２４日（２０１２．１．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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