特許 5659813 磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5659813

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/84 20060101AFI20150108BHJP

   B24B 37/08 20120101ALI20150108BHJP

   B24B 37/015 20120101ALI20150108BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/84 A

   G11B5/84 Z

   B24B37/04 F

   B24B37/00 J

   B24B37/00 K

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2011-8708(P2011-8708)

(22)【出願日】2011年1月19日

(65)【公開番号】特開2012-150865(P2012-150865A)

(43)【公開日】2012年8月9日

【審査請求日】2013年9月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】旭硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】江面 裕行

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 正文

【審査官】 臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２４５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２１７２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２９５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３６７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０３７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６０１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００６４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１５０７５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０２９７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５５４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４１０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７５３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５５９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／８４

Ｂ２４Ｂ ３７／００

Ｂ２４Ｂ ３７／０１５

Ｂ２４Ｂ ３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板形状を有するガラス基板の形状付与工程と、前記ガラス基板の主平面の研磨工程と、前記ガラス基板の洗浄工程と、を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
前記研磨工程は、両面研磨装置の上定盤と下定盤の対向する面にそれぞれ研磨パッドを装着し、上定盤に装着した研磨パッドの研磨面と下定盤に装着した研磨パッドの研磨面との間に板形状を有するガラス基板を保持したキャリアを配置し、ガラス基板の両主平面に上定盤の研磨パッドの研磨面と下定盤の研磨パッドの研磨面を互いに押圧させた状態で、ガラス基板の主平面に研磨液を供給するとともに、ガラス基板と研磨面を相対的に動かして、ガラス基板の両主平面を同時に研磨するものであり、
前記上定盤及び前記下定盤は、内周端と外周端のある円盤形状を有し、該外周端により形成される外径が０．６ｍ〜２ｍであって、
前記下定盤は回転速度３３〜４９ｒｐｍで回転駆動し、前記上定盤は下定盤と反対方向に回転速度１０〜２１ｒｐｍで回転駆動し、前記キャリアは下定盤と同方向に速度２〜１６ｒｐｍで公転し、ガラス基板の両主平面を押圧する上定盤と下定盤の圧力は８．０〜１６．０ＭＰａであり、
研磨されているガラス基板の主平面に供給される研磨液の温度Ｔｓは、前記上定盤の研磨面温度Ｔｐより低い温度（Ｔｓ＜Ｔｐ）であり、
前記研磨液の温度Ｔｓと前記上定盤の研磨面温度Ｔｐとの温度差ΔＴｐｓ（＝Ｔｐ−Ｔｓ）は、１℃〜１２℃である研磨方法でガラス基板を研磨することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

【請求項2】

研磨されているガラス基板の主平面に供給される研磨液の供給流量Ｖは、２Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２〜２１Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２である請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

【請求項3】

ガラス基板を研磨する前において、前記上定盤の研磨面と前記下定盤の研磨面との距離Ｄの定盤面内における研磨面間距離偏差ΔＤの絶対値は７０μｍ以下である請求項１または２に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造した磁気記録媒体用ガラス基板であって、同一バッチで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差が１．０μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。

【請求項5】

請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造した磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域の中間部において、中心角が０°、９０°、１８０°、２７０°である計４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値との差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）である平行度ａが０．６μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。

【請求項6】

請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造した磁気記録媒体用ガラス基板であって、レーザ干渉計を用いて測定した、前記磁気記録媒体用ガラス基板の少なくとも記録再生領域における両主平面の平行度ｂが０．７μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。

【請求項7】

中心部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板は内周側面と外周側面と両主平面とを有し、磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域の中間部において、中心角が０°、９０°、１８０°、２７０°である計４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値との差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）である平行度ａが０．６μｍ以下である磁気記録媒体用ガラス基板。

【請求項8】

中心部に円孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記磁気記録媒体用ガラス基板は内周側面と外周側面と両主平面とを有し、レーザ干渉計を用いて測定した、磁気記録媒体用ガラス基板の少なくとも記録再生領域における前記両主平面の平行度ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平行度に優れる磁気記録媒体用ガラス基板とその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気ディスクの高記録密度化を達成するため、ガラス基板の主平面の面積を有効活用するべく、磁気ヘッドをガラス基板の端部まで通過させるようになってきている。また、大容量の情報を磁気ディスクへ速く記録再生するため、磁気ディスクの回転速度を高速化する検討も行われている。

【0003】

磁気ヘッドをガラス基板の端部まで通過させる、磁気ディスクの回転速度を高速化させる場合、磁気記録媒体用ガラス基板の形状特性（例えば、平行度、板厚偏差、端部形状、平坦度など）に乱れがあると、磁気ヘッドの浮上姿勢が乱され、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触することにより障害が生じるおそれがある。そのため、近年の磁気ディスクの高記録密度化にともない、磁気記録媒体用ガラス基板の形状特性への要求は年々厳しくなっている。

【0004】

一般に、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。（１）フロート法、フュージョン法又はプレス成形法などで成形されたガラス素基板を、中心部に円孔を有する円盤形状に加工する。（２）ガラス基板の内周側面と外周側面を面取り加工する。（３）ガラス基板の側面部と面取り部を端面研磨する。（４）ガラス基板の上下主平面を研磨する。（５）ガラス基板を精密洗浄して乾燥し、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する。（６）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。

【0005】

磁気記録媒体用ガラス基板の製造工程の生産性を向上させるために、（４）ガラス基板の上下主平面を研磨する工程において、研磨加工時間を短縮して研磨装置の稼働率を向上させる（特許文献１、特許文献２）、研磨装置を大型化して一度に研磨加工するガラス基板の枚数を増やす、などの検討が行われている。

【0006】

しかし、特許文献１又は特許文献２に記載の研磨方法や、研磨装置の大型化により磁気記録媒体用ガラス基板の生産性を向上させると、ガラス基板の加工精度が劣るようになり、近年の磁気記録媒体用ガラス基板に要求される形状特性を有するガラス基板を確実に得ることが難しくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許３６７１６４９号公報

【特許文献2】特開２００３−１４５４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、平行度などの形状特性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板の提供を目的とする。また、平行度などの形状特性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で研磨加工するガラス基板の研磨方法、及び該研磨方法を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、磁気記録媒体用ガラス基板の上下主平面を研磨する研磨工程において、両面研磨装置の上定盤及び下定盤は、内周端と外周端のある円盤形状を有し、該外周端により形成される外径が０．６ｍ〜２ｍであり、前記下定盤は回転速度３３〜４９ｒｐｍで回転駆動し、前記上定盤は下定盤と反対方向に回転速度１０〜２１ｒｐｍで回転駆動し、ガラス基板を保持するキャリアは下定盤と同方向に速度２〜１６ｒｐｍで公転し、ガラス基板の両主平面を押圧する上定盤と下定盤の圧力は８．０〜１６．０ＭＰａであり、研磨されているガラス基板の主平面に供給される研磨液の温度Ｔｓは、前記上定盤の研磨面温度Ｔｐより低い温度（Ｔｓ＜Ｔｐ）であり、前記研磨液の温度Ｔｓと前記上定盤の研磨面温度Ｔｐとの温度差ΔＴｐｓ（＝Ｔｐ−Ｔｓ）は、１℃〜１２℃である研磨方法でガラス基板を研磨することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の研磨方法を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の平行度や同一バッチ内の板厚偏差に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造できる。本発明の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により得た磁気記録媒体用ガラス基板の上に、磁性層などの薄膜を形成して製造した磁気ディスクは、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）試験において、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触することにより発生する障害をなくすことができる、又は低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】磁気記録媒体用ガラス基板の斜視図。

【図2】磁気記録媒体用ガラス基板のＢ‐Ｂ’断面斜視図。

【図3】両面研磨装置の概略図。図中、上定盤の研磨面温度Ｔｐ（内周端側の研磨面温度ｔｐ１と、外周端側の研磨面温度ｔｐ２）を測定する位置を例示する。

【図4】ガラス基板を研磨する前の上定盤の研磨面と下定盤の研磨面の形状が、内当りの研磨面形状（Ｄ１≦Ｄ２）である状態を模式的に表す断面図。

【図5】ガラス基板を研磨する前の上定盤の研磨面と下定盤の研磨面の形状が、外当りの研磨面形状（Ｄ１＞Ｄ２）である形状を模式的に表す断面図。

【図6】磁気記録媒体用ガラス基板の平行度ｂをレーザ干渉計で測定した結果の画像。レーザ干渉計で観察された干渉縞の画像と、磁気記録媒体用ガラス基板の平行度。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下に記載される実施形態に限らない。

【0013】

まず、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板１０の斜視図を図１に、磁気記録媒体用ガラス基板１０をＢ‐Ｂ’線において切断したものの断面斜視図を図２に示す。図１と図２において各符号は、磁気記録媒体用ガラス基板の主平面１０１、内周側面１０２、外周側面１０３、内周面取り部１０４、外周面取り部１０５をそれぞれ示す。図２中、Ａ１とＡ６は磁気記録媒体用ガラス基板の外径側領域の板厚、Ａ２とＡ５は磁気記録媒体用ガラス基板の中間領域の板厚、Ａ３とＡ４は磁気記録媒体用ガラス基板の内径側領域の板厚をそれぞれ示す。

【0014】

磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度は、磁気記録媒体用ガラス基板の各領域における板厚（例えば、Ａ１〜Ａ６）が均一であるほど優れており、各領域における板厚が不均一（板厚偏差が大きい）であるほど劣ることになる。

【0015】

一般に、磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程は、以下の工程を含む。（１）フロート法、フュージョン法又はプレス成形法で成形されたガラス素基板を、円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する形状加工工程。（２）ガラス基板の上下主平面をラッピング加工するラップ工程。（３）ガラス基板の側面部と面取り部を端面研磨する端面研磨工程。（４）ガラス基板の上下主平面を研磨する主平面研磨工程。研磨工程は、１次研磨のみでも良く、１次研磨と２次研磨を行っても良く、２次研磨の後に３次研磨を行っても良い。（５）ガラス基板を精密洗浄して乾燥する洗浄工程。これらの工程を経て磁気記録媒体用ガラス基板は製造される。（６）磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成し、磁気ディスクを製造する。

【0016】

なお、上記磁気記録媒体用ガラス基板及び磁気ディスクの製造工程において、各工程間にガラス基板洗浄（工程間洗浄）やガラス基板表面のエッチング（工程間エッチング）を実施してもよい。さらに、磁気記録媒体用ガラス基板に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板の表層に強化層を形成する強化工程（例えば、化学強化工程）を研磨工程前、又は研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。

【0017】

本発明において、磁気記録媒体用ガラス基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス（例えば、化学強化ガラス）でもよい。また、本発明のガラス基板のガラス素基板は、フロート法で造られたものでも良く、フュージョン法で造られたものでも良く、プレス成形法で造られたものでもよい。

【0018】

本発明は、（４）ガラス基板の両主平面に研磨を行う工程に関し、磁気記録媒体用ガラス基板の研磨加工に係るものである。

【0019】

図３は、両面研磨装置２０の概略図である。図３において、１０は磁気記録媒体用ガラス基板、３０は上定盤の研磨面、４０は下定盤の研磨面、５０はキャリア、２０１は上定盤、２０２は下定盤、２０３はサンギア、２０４はインターナルギア、ｔｐ１は内周端側の上定盤の研磨面温度測定領域、ｔｐ２は外周端側の上定盤の研磨面温度測定領域、をそれぞれ示す。

【0020】

磁気記録媒体用ガラス基板１０は、キャリア５０のガラス基板保持穴に保持された状態で、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との間に狭持され、ガラス基板の両主平面に上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０を互いに押圧させた状態で、ガラス基板の両主平面に研磨液を供給するとともに、ガラス基板と研磨面を相対的に動かして、ガラス基板の両主平面を同時に研磨する。

【0021】

両面研磨装置２０は、上定盤２０１と下定盤２０２をそれぞれの回転数で回転駆動するとともに、サンギア２０３とインターナルギア２０４をそれぞれ所定の回転比率で回転駆動してキャリア５０を自転させながらサンギア２０３の周りを公転移動させ（遊星駆動させる）ながら、ガラス基板の両主平面を同時に研磨する。

【0022】

上定盤２０１と下定盤２０２とのガラス基板と対向する面には、研磨パッドが装着されている。上定盤２０１と下定盤２０２に装着された研磨パッドは、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０とをそれぞれ所定の形状とするために、ドレス治具を用いてドレス処理が施される。ドレス処理は、ドレス治具と研磨パッドとの間にドレス水を供給するとともに、ドレス治具と研磨パッドを相対的に動かして、研磨パッドの表面（上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０となる面）を削ることにより行われる。

【0023】

磁気記録媒体用ガラス基板の生産性を向上させるため、ガラス基板の両主平面を押圧する上定盤２０１と下定盤２０２の圧力（以下、研磨加工圧という。）を高くして加工速度を速くする検討や、両面研磨装置を大型化して同時に研磨加工するガラス基板の枚数を増加する検討がなされている。

【0024】

しかし、研磨加工圧を高くして加工速度を速くすると、研磨加工されたガラス基板主平面の表面うねり特性が悪化する、同一バッチ内の板厚偏差が大きくなる、ガラス基板の平行度が悪化するなど、磁気記録媒体用ガラス基板の形状特性が悪化するおそれがある。また、大型の両面研磨装置を用いて多数のガラス基板を同時に研磨加工すると、ガラス基板の平行度が悪くなる、同一バッチ内の板厚のバラツキが大きくなるなどの不具合が生じ、形状特性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を確実に得ることが難しくなるおそれがある。

【0025】

本発明者らは、近年の高記録密度化に対応した磁気ディスクに使用できる形状特性に優れた磁気記録媒体用ガラス基板を、高い生産性で確実に得る製造方法について鋭意検討した結果、上定盤２０１及び下定盤２０２の外周端により形成される外径が０．６ｍ〜２ｍの両面研磨装置を用い、さらに上定盤の回転速度と、下定盤の回転速度と、キャリアの公転速度と、研磨加工圧とを所定の条件とすることで、形状特性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で安定して研磨加工できることを見出した。本発明によれば、両面研磨装置を大型化した場合においても、同一バッチで研磨加工したガラス基板の形状特性のバラツキを抑制でき、形状特性に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で確実に得ることができる。

【0026】

本発明の研磨方法は、両面研磨装置２０を大型化して同一バッチで研磨加工するガラス基板の枚数を増やした場合において、特に好適に適用されるものである。大型の両面研磨装置２０に本発明の研磨方法を適用すると、同一バッチで研磨加工したガラス基板の形状特性のバラツキを抑制でき、平行度や板厚偏差に優れる磁気記録媒体用ガラス基板が得られる。

【0027】

両面研磨装置２０の上定盤２０１及び下定盤２０２は、図３に示すように、内周端と外周端のある円盤形状を有し、外周端により形成される外径は０．６ｍ〜２ｍである。外径が０．６ｍ未満の場合、同一バッチで研磨加工できるガラス基板の枚数が少なくなり、磁気記録媒体用ガラス基板の生産性に劣るおそれがある。外径が２ｍを超える場合、同一バッチで研磨加工できるガラス基板の枚数は多くなるが、同一バッチで研磨加工されたガラス基板の形状特性のバラツキが大きくなるおそれがある。

【0028】

両面研磨装置２０の上定盤２０１及び下定盤２０２の外周端により形成される外径は０．６ｍ〜２ｍであり、０．９ｍ〜２ｍが更に好ましく、１．１ｍ〜２ｍが特に好ましい。

【0029】

磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、形状特性のバラツキを抑制しながら磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で研磨加工できる研磨方法は、両面研磨装置２０の下定盤２０２を回転速度３３〜４９ｒｐｍで回転駆動し、上定盤２０１は下定盤２０２と反対方向に回転速度１０〜２１ｒｐｍで回転駆動し、キャリア５０は下定盤２０２と同方向に速度２〜１６ｒｐｍで公転し、ガラス基板の両主平面を押圧する上定盤２０１と下定盤２０２の圧力を８．０〜１６．０ＭＰａとしてガラス基板を研磨するものである。

【0030】

ガラス基板の両主平面を押圧する上定盤２０１と下定盤２０２の圧力（研磨加工圧）を高くすることのみで、ガラス基板の加工速度を速くすると、研磨加工されたガラス基板主平面の表面うねり特性が悪化するおそれがある。一方、研磨加工するガラス基板に対する上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０の相対速度を速くすることのみで、ガラス基板の加工速度を速くすると、ガラス基板の平行度が悪化する、同一バッチで研磨加工されたガラス基板の板厚の偏差が大きくなる、などの不具合が生じるおそれがある。

【0031】

なお、本発明において同一バッチとは、同一両面研磨装置２０を用いて同時に研磨加工されるガラス基板をいう。例えば、外径６５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板１０を研磨加工する場合、２２Ｂ型両面研磨装置の１バッチのガラス基板枚数は１５０枚〜２２２枚、１６Ｂ型両面研磨装置の１バッチのガラス基板枚数は９０枚〜１１５枚、９Ｂ型両面研磨装置の１バッチのガラス基板枚数は２０枚〜３０枚が一般的である。

【0032】

なお、両面研磨装置２０の型式は、使用するキャリア５０のサイズで分類されており、２２Ｂ型両面研磨装置では２２インチのキャリア５０、１６Ｂ型両面研磨装置では１６インチのキャリア５０、９Ｂ型両面研磨装置では９インチのキャリア５０をそれぞれ用いる。

【0033】

両面研磨装置２０を用いてガラス基板を研磨すると、定盤温度は研磨中の発熱により変化する。定盤温度が変化すると、定盤は熱膨張して体積変化し、定盤形状が変形する。研磨中に定盤形状が変形すると、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄが変化するため、研磨されたガラス基板の加工精度に大きな影響を及ぼす。

【0034】

研磨中の発熱により定盤温度が変化し、定盤形状が熱変形することを抑制するため、両面研磨装置２０に供給する研磨液を、定盤を冷却する媒体としても使用することが好ましい。つまり、研磨液の温度や供給量を調整することにより、研磨中の定盤温度の変化や定盤形状の熱変形を制御する。

【0035】

両面研磨装置２０の定盤温度は、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０とがガラス基板の主平面を研磨したときに生じる摩擦の発熱で温度が高くなる。定盤温度が高くなった場合、両面研磨装置２０に供給する研磨液を用いて定盤温度を調整する。両面磨装置２０に供給される研磨液の温度Ｔｓは、上定盤２０１の研磨面温度Ｔｐより低い温度（Ｔｓ＜Ｔｐ）であることが好ましい。

【0036】

本明細書において、上定盤２０１の研磨面温度Ｔｐとは、上定盤２０１の内周端側の領域（ｔｐ１）で測定した研磨面温度と外周端側の領域（ｔｐ２）で測定した研磨面温度のうち、高い方の研磨面温度をいう。

【0037】

両面研磨装置２０に供給される研磨液の温度Ｔｓが、上定盤２０１の研磨面温度Ｔｐより高くなると、定盤温度の変化や定盤形状の熱変形が抑制されず、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄが大きく変化してしまい、研磨されるガラス基板に対して研磨加工圧を均一に負荷することが難しくなる。その結果、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一バッチ内で研磨されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行度や板厚偏差に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得ることが難しくなるおそれがある。

【0038】

両面研磨装置２０に供給される研磨液の温度Ｔｓと上定盤２０１の研磨面温度Ｔｐとの温度差ΔＴｐｓ（＝Ｔｐ−Ｔｓ）は、１℃〜１２℃であることが好ましい。

【0039】

温度差ΔＴｐｓが１℃未満の場合、ガラス基板との摩擦による発熱で温度が高くなった定盤の研磨面温度Ｔｐを冷却する効果が不充分となり、定盤形状の熱変形を充分に抑制できないおそれがある。温度差ΔＴｐｓが１２℃を超える場合、定盤の研磨面温度Ｔｐと研磨液の温度Ｔｓとの差が大きいため、両面研磨装置２０の定盤全体において研磨面温度Ｔｐを均一にすることが難しくなり、定盤温度の変化や定盤形状の熱変形を適切に調整できないおそれがある。

【0040】

温度差ΔＴｐｓ（＝Ｔｐ−Ｔｓ）は、１℃〜１２℃が好ましく、３℃〜８℃が更に好ましく、４℃〜７℃が特に好ましい。

【0041】

なお、両面研磨装置２０を用いて、ガラス基板の両主平面を同時に研磨したときの上定盤２０１の研磨面温度Ｔｐは、熱電対温度計又は放射温度計を用いて測定する。なお、研磨中の上定盤研磨面温度Ｔｐを連続的に測定する場合には、温度計として熱電対温度計を用いることが好ましい。

【0042】

両面研磨装置２０に供給される研磨液の供給流量Ｖは、２Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２〜２１Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２とすることが好ましい。供給流量Ｖが２Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２未満の場合、研磨液の供給量が不充分となり、両面研磨装置２０の定盤温度の変化を適切に調整できないおそれがある。供給流量Ｖが２１Ｌ／ｍｉｎ・ｍ^２を超える場合、上定盤の研磨面３０又は下定盤の研磨面４０とガラス基板の主平面との間に、研磨液が過剰に存在するため、ガラス基板の主平面を適切な研磨加工圧で押圧することが難しくなるおそれがある。

【0043】

ガラス基板の研磨中に、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が、外周端側又は内周端側で強く擦れることにより局所的な摩擦熱が発生し、定盤の熱変形を引き起こす原因となる。このような摩擦熱分布のばらつきを抑制するには、定盤面内の研磨面間距離Ｄの偏差ΔＤの絶対値を小さくしてガラス基板を研磨することが好ましい。

【0044】

ガラス基板を研磨する前の、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０の形状を模式的に表す断面図を図４と図５に示す。図４と図５において各符号は、Ｄは定盤面内の任意の位置における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ１は内周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ２は外周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、をそれぞれ表す。

【0045】

図４は、Ｄ１＜Ｄ２である研磨面の形状を模式的に表した断面図であり、内周端側で上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が強く当る、内当りの研磨面形状である。図５は、Ｄ１＞Ｄ２である研磨面の形状を模式的に表した断面図であり、外周端側で上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が強く当る、外当りの研磨面形状である。

【0046】

両面研磨装置２０を用いてガラス基板を研磨加工し、平行度や板厚偏差に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得るには、研磨面間距離Ｄの定盤面内の偏差ΔＤの絶対値が７０μｍ以下であることが好ましい。

【0047】

定盤面内の偏差ΔＤの絶対値が７０μｍを超える場合、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０が、外周端側又は内周端側で強く擦れることにより発生する摩擦熱が大きくなり、研磨中の定盤の熱変形が大きくなるおそれがある。また、定盤面内の偏差ΔＤの絶対値が７０μｍを超えると、研磨加工されるガラス基板に対して研磨加工圧を均一に負荷することが難しく、同一ガラス基板面内の研磨量や、同一バッチ内で研磨加工されたガラス基板間の研磨量が不均一となり、平行度や板厚偏差に優れる磁気記録媒体用ガラス基板を得ることが難しくなるおそれがある。

【0048】

研磨面間距離Ｄの定盤面内の偏差ΔＤの絶対値は７０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下が更に好ましく、４０μｍ以下が特に好ましい。

【0049】

なお、ガラス基板を研磨する前の上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄの定盤面内における偏差ΔＤ（＝Ｄ２−Ｄ１）は、真直度計又はダイヤルゲージを用いて上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０の形状を測定し、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０の形状測定結果から算出することにより求める。

【0050】

磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度は、マイクロメータ、レーザ変位計、レーザ干渉計などの測定機を用いて測定する。

【0051】

マイクロメータやレーザ変位計を用いて測定する平行度ａは、磁気記録媒体用ガラス基板の面内において任意に決めた複数箇所で板厚を測定し、最大板厚値と最小板厚値の差を求めることにより行う。

【0052】

平行度ｂはレーザ干渉計を用いて測定する。レーザ干渉計は、光の波長を物差しとしているので、平行度ｂを高精度に測定できる。さらに、レーザ干渉計は、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂを、１回のデータ取得で測定できるため、測定効率に優れる。

【0053】

図６に、磁気記録媒体用ガラス基板の平行度ｂを、本発明の実施例で用いたレーザ干渉計（フジノン社製、製品名：平面測定用フィゾー干渉計、Ｇ１０２Ｓ）を用いて測定した結果（干渉縞）の画像と、観察された干渉縞を解析して得た平行度ｂの値を示す。磁気記録媒体用ガラス基板の平行度ｂの測定は、両主平面から反射した反射光の位相差により形成される干渉縞を観察し、得られた干渉縞を解析することにより行う。レーザ干渉計で観察される明暗の干渉縞は等高線となっており、その間隔は光源の波長と入射角により決定される。観察された干渉縞の本数が少ないほど、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度は優れている、つまり、磁気記録媒体用ガラス基板の平行度ｂを測定した領域の板厚偏差が小さく、同一ガラス基板面内の板厚分布が優れていることを意味する。

【0054】

本発明の研磨方法を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、同一バッチで研磨加工されたガラス基板間の板厚偏差が１．０μｍ以下の磁気記録媒体用ガラス基板を、高い生産性で製造できる。磁気記録媒体用ガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍ以下が好ましく、０．９μｍ以下が更に好ましく、０．７μｍ以下が特に好ましい。

【0055】

本発明の研磨方法を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ａが０．６μｍ以下の磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造できる。磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ａは０．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以下が特に好ましい。

【0056】

本発明の研磨方法を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂが０．７μｍ以下の磁気記録媒体用ガラス基板を高い生産性で製造できる。磁気記録媒体用ガラス基板の両主平面の平行度ｂは０．６μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下が更に好ましく、０．４μｍ以下が特に好ましい。

【0057】

本発明の研磨方法を用いた研磨工程を有する磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法により製造された磁気記録媒用ガラス基板は、磁気記録媒体用ガラス基板の少なくとも記録再生領域における両主平面の平行度ａが０．６μｍ以下及び／又は、平行度ｂが０．７μｍ以下であるため、磁気記録媒体用ガラス基板の上に磁性層などの薄膜を形成して製造した磁気ディスクのＨＤＤ（ハードディスクドライブ）試験において、磁気ヘッドの浮上姿勢が乱れず、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触するなどの障害が発生しない。

【実施例】

【0058】

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

【0059】

［磁気記録媒体用ガラス基板の調整］
外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板用に、フロート法で成形されたＳｉＯ_２を主成分とするガラス基板を中央部に円孔を有する円盤形状ガラス基板に加工した。

【0060】

この中央部に円孔を有する円盤形状ガラス基板の内周側面と外周側面を、面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５°の磁気記録媒体用ガラス基板が得られるように面取り加工し、その後アルミナ砥粒を用いて、ガラス基板上下主平面をラッピングし、砥粒を洗浄除去した。

【0061】

次に、ガラス基板の外周側面と外周面取り部を、研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように外周端面を研磨加工した後、砥粒を洗浄除去した。

【0062】

外周端面研磨後のガラス基板の内周側面と内周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、内周側面と内周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように内周端面を研磨加工し、砥粒を洗浄除去した。

【0063】

［磁気記録媒体用ガラス基板の１次〜３次研磨］
端面加工後のガラス基板は、研磨具として硬質ウレタン製の研磨パッドと酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（平均粒子直径、以下、平均粒径と略す、約１．３μｍの酸化セリウムを主成分した研磨液組成物）を用いて、２２Ｂ型両面研磨装置（スピードファム社製、製品名：ＤＳＭ２２Ｂ−６ＰＶ−４ＭＨ）により上下主平面を１次研磨した。本実施例で用いた２２Ｂ型両面研磨装置の上定盤と下定盤の外周端により形成される外径は１．７ｍであった。

【0064】

１次研磨工程において、両面研磨装置の上定盤と下定盤に装着した研磨パッドは、ガラス基板を研磨する前に、ダイヤモンド砥粒を含有するペレットからなるドレス治具を用いてドレス処理が施され、所定の研磨面に形成される。

【0065】

本実施例では、１バッチで２００枚のガラス基板を同時に研磨した。研磨後のガラス基板は、酸化セリウムを洗浄除去した後、平行度と板厚を測定した。

【0066】

研磨されたガラス基板の板厚と平行度ａは、レーザ変位計（キーエンス社製、レーザーヘッドはＬＫ−Ｇ１５／アンプＬＫ−Ｇ３０００Ｖ）を用いて測定した。本実施例において、板厚は、磁気記録媒体用ガラス基板の中心部から２０ｍｍの領域で（記録再生領域の中間部）、中心角が０°、９０°、１８０°、２７０°である計４箇所の位置で測定した。 同一ガラス基板面内の４箇所の位置で測定した板厚の平均値をガラス基板の板厚とし、同一ガラス基板面内の４箇所の位置で測定した板厚の最大板厚値と最小板厚値の差（同一ガラス基板面内の板厚偏差）を平行度ａとした。

【0067】

本明細書において中心角とは、磁気記録媒体用ガラス基板の中心から外周側面１０３に向って引いた１本の線を基準線として決めた角度をいう。前記基準線の位置を中心角０°として、時計回り方向に中心角が９０°、１８０°、２７０°とした。

【0068】

研磨されたガラス基板の平行度ｂは、レーザ干渉計（フジノン社製、製品名：Ｇ１０２Ｓ）を用いて測定した。平行度ｂは、図６に示すように、ガラス基板両主平面からの反射光の位相差により形成される干渉縞を観察し、干渉縞解析装置（フジノン社製、製品名：Ａ１）を用いて算出した（自動計算）。平行度ｂの測定領域は、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域を含むように設定した。本実施例において、測定領域は円盤中心部から１０ｍｍ〜３２．５ｍｍ領域に設定した。

【0069】

研磨されたガラス基板の表面うねりＷａは、光干渉式表面形状測定器（ＫＬＡ―Ｔｅｎｃｏｒ社製、製品名：Ｏｐｔｉ−ＦＬＡＴＩＩ）を用いて測定した。表面うねりＷａの測定領域は、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板の記録再生領域を含むように設定した。本実施例において、測定領域は円盤中心部から１０ｍｍ〜３２．５ｍｍ領域に設定した。

【0070】

板厚、平行度ａと平行度ｂ、表面うねりＷａは、１バッチ（２００枚）につき、１８枚のガラス基板を抜き取り測定した。

【0071】

本実施例において、両面研磨装置に供給される研磨液の温度Ｔｓは、研磨液の温度調整を行う研磨液供給タンクで測定した。研磨液は、研磨液供給タンクで温度調整された後、直ちに研磨されているガラス基板の研磨面に供給される。

【0072】

ガラス基板を研磨した両面研磨装置の上定盤の研磨面温度Ｔｐは、ガラス基板の研磨加工が終了した時点（上定盤の研磨面温度Ｔｐが最も高くなっている時点）において、熱電対型温度計を用いて、内周端側の上定盤の研磨面温度測定領域（ｔｐ１）と、外周端側の上定盤の研磨面温度測定領域（ｔｐ２）で測定した。

【0073】

本実施例において、ガラス基板を研磨する前の上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離Ｄの定盤面内における偏差ΔＤ（＝Ｄ２−Ｄ１）は、真直度計（Ｈｉｔｚハイテクノロジー社製、製品名：ＨＳＳ−１７００）を用いて上定盤の研磨面３０の形状と下定盤の研磨面４０の形状とを測定し、上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０の形状測定結果から算出することにより求めた。

【0074】

１次研磨の研磨加工条件である下定盤の回転数、上定盤の回転数、キャリアの公転速度、メインの圧力（メイン研磨加工圧力）、上定盤の研磨面温度Ｔｐ、供給される研磨液の温度Ｔｓと研磨液の供給流量Ｖ、研磨面間距離偏差ΔＤと、各研磨加工条件で研磨加工したガラス基板のバッチ内板厚偏差、平行度ａのバッチ内平均値、平行度ｂのバッチ内平均値、表面うねりＷａのバッチ内平均値の測定結果を表１に示す。

【0075】

１次研磨後のガラス基板は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、上記の酸化セリウム砥粒よりも平均粒径が小さい酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（平均粒径約０．５μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面を研磨し、酸化セリウムを洗浄除去した。

【0076】

２次研磨後のガラス基板は、３次研磨を行う。３次研磨の研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、コロイダルシリカを含有する研磨液（一次粒子の平均粒径が２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物）を用いて、両面研磨装置により上下主平面を研磨加工した。

【0077】

３次研磨を行ったガラス基板は、アルカリ性洗剤によるスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥された。

【0078】

洗浄乾燥した後、磁気記録媒体用ガラス基板の板厚、平行度ａと平行度ｂ、表面うねりＷａを、１次研磨後のガラス基板と同様の方法により測定した。例１〜例１６の１次研磨後のガラス基板に２次研磨と３次研磨を施し、洗浄乾燥を行った磁気記録媒体用ガラス基板は、同一バッチで研磨加工された磁気記録媒体用ガラス基板間の板厚偏差は１．０μｍ以下であり、平行度ａは０．５μｍ以下であり、平行度ｂは０．６μｍ以下、表面うねりＷａは０．８ｎｍ以下であった。

【0079】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明は、板形状を有するガラス基板を研磨する工程を含むガラス基板の製造方法に適用できる。板形状を有するガラス基板としては、磁気記録媒体用、フォトマスク用、液晶や有機ＥＬ等のディスプレイ用、光ピックアップ素子や光学フィルタ等の光学部品用などのガラス基板が具体的なものとして挙げられる。

【符号の説明】

【0081】

１０：磁気記録媒体用ガラス基板、１０１：磁気記録媒体用ガラス基板の主平面、１０２：内周側面、１０３：外周側面、１０４：内周面取り部、１０５：外周面取り部、
Ａ１とＡ６：磁気記録媒体用ガラス基板の外径側領域の板厚、Ａ２とＡ５：磁気記録媒体用ガラス基板の中間領域の板厚、Ａ３とＡ４：磁気記録媒体用ガラス基板の内径側領域の板厚、
２０：両面研磨装置、３０：上定盤の研磨面、４０：下定盤の研磨面、５０：キャリア、２０１：上定盤、２０２：下定盤、２０３：サンギア、２０４：インターナルギア、
ｔｐ１：上定盤の内周端側の研磨面温度測定領域、ｔｐ２：上定盤の外周端側の研磨面温度測定領域、
Ｄ：定盤面内の任意の位置における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ１：内周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離、Ｄ２：外周端側における上定盤の研磨面３０と下定盤の研磨面４０との距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】