特許 6209615 磁気ディスク用ガラス基板、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

(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】6209615

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】磁気ディスク用ガラス基板、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

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/73 20060101AFI20170925BHJP

   G11B 5/84 20060101ALI20170925BHJP

   C03C 3/078 20060101ALI20170925BHJP

   C03C 3/087 20060101ALI20170925BHJP

   C03C 21/00 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/73

   G11B5/84 Z

   C03C3/078

   C03C3/087

   C03C21/00 101

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-537968(P2015-537968)

(86)(22)【出願日】2014年9月18日

(86)【国際出願番号】JP2014074734

(87)【国際公開番号】WO2015041301

(87)【国際公開日】20150326

【審査請求日】2016年1月22日

(31)【優先権主張番号】特願2013-193476(P2013-193476)

(32)【優先日】2013年9月18日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】岩田 勝行

(72)【発明者】

【氏名】橋本 和明

【審査官】 斎藤 眞

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０２３４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０１７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８００１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６９０２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／６２−５／８５８

Ｃ０３Ｃ １／００−２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気ディスク用ガラス基板であって、
前記ガラス基板の材料は、アモルファスのアルミノシリケートガラスであり、ガラス組成として、モル％表示でＬｉ₂Ｏを０．１〜１％含有し、
破壊靱性値Ｋ_IC［ＭＰａ・ｍ^1/2］が１［ＭＰａ・ｍ^1/2］以上であり、
ガラス基板表面には化学強化による圧縮応力層が設けられ、前記圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_IC^-1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足する、ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。

【請求項2】

ガラス転移点温度Ｔｇが６５０℃以上である、請求項１に記載の磁気ディスク用ガラス基板。

【請求項3】

ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ_２を、５５〜７８％、
Ｌｉ_２Ｏを、０．１〜１％、
Ｎａ_２Ｏを、２〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを、合計で１０〜２５％、
含み、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下である、請求項１または２に記載の磁気ディスク用ガラス基板。

【請求項4】

ガラス組成として、Ｃａを含まないアルミノシリケートガラスで構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気ディスク用ガラス基板と、前記ガラス基板の表面に形成された磁性層と、を含むことを特徴とする磁気ディスク。

【請求項6】

磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
ディスク状のガラス基板であって、アモルファスのアルミノシリケートガラスを材料とする、モル％表示でＬｉ₂Ｏを０．１〜１％含有したガラス基板を作製する処理と、
前記ガラス基板に化学強化を施すことにより、破壊靱性値Ｋ_IC［ＭＰａ・ｍ^1/2］が１［ＭＰａ・ｍ^1/2］以上であり、かつ、前記化学強化によりガラス基板表面に設けられる圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_IC^-1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足するように、前記化学強化を行う処理と、を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

【請求項7】

前記化学強化の処理では、ＫＮＯ_３とＮａＮＯ_３を含む混合溶融塩の液中に前記ガラス基板を浸す処理であり、前記混合溶融塩は、ＫＮＯ_３を５５〜８５質量％含む、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】

前記化学強化の処理後の前記ガラス基板は、
ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ₂を、５５〜７８％、
Ｌｉ₂Ｏを、０．１〜１％、
Ｎａ₂Ｏを、２〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを、合計で１０〜２５％、
含み、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下である、請求項６または７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】

前記ガラス基板は、Ｃａを含まないアルミノシリケートガラスで構成される、請求項６〜８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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクに関する。

【背景技術】

【0002】

情報記録媒体の１つとして用いられる磁気ディスクには、従来から、ガラス基板が好適に用いられている。今日、ハードディスクドライブ装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。近年、磁気ディスクの磁気記録の高密度化のためにガラス基板に鉄−白金の磁性層を形成した熱アシスト磁気記録方式等のエネルギーアシスト磁気記録方式向けの記録媒体が提案されている。このエネルギーアシスト方式の記録媒体に用いるガラス基板には、鉄−白金の磁性層の形成時にガラス基板は７００℃程度の高温にさらされるため、ガラス基板としての機械的強度を維持しつつ、ガラス転移点温度が高いことが求められる。

【0003】

一方において、機械的強度を高めるためにガラス基板に化学強化処理を施してガラス基板に圧縮応力層を形成することも知られている。圧縮応力層の圧縮応力値や圧縮応力層の深さはバビネ補正器法で求められる。バビネ補正器法で求められた圧縮応力値及び圧縮応力層の深さから、磁気ディスク用ガラス基板に適した圧縮応力や引張応力のプロファイルを持つガラス基板を提供する方法も知られている。例えば、高い耐衝撃性を備えるために、ガラス基板の主表面の最表部応力層押し込み長が４９．１μｍ以下であり、バビネ補正器法による応力プロファイルにおいて前記主表面と圧縮応力との間のなす角をθとしたときに、このθによって定まる値ｙが前記最表部応力層押し込み長以下である、化学強化処理が施されたガラス基板が知られている（特許文献１）。
また、耐衝撃性に優れ、かつディスク形状の安定化を両立するデータ記憶媒体用ガラス基板及びその製造方法も知られている。具体的には、当該ガラス基板の製造方法は、基板用ガラスを混合溶融塩に浸漬し、該基板用ガラスの表面及び裏面に圧縮層を形成する化学強化処理工程を含む。このとき、基板用ガラスがアルカリ成分としてリチウムイオンを含有し、混合溶融塩が硝酸ナトリウム、硝酸カリウムおよび質量百分率表示で硝酸リチウムを１〜６％含有し、基板用ガラスを混合溶融塩に、３２５℃以上４７５℃以下の処理温度にて３０分間以下の処理時間で浸漬し、かつ以下の式を満足する。尚、Ｔは処理温度（単位：Ｋ）、ｔは処理時間（単位：秒）である。１９００≦Ｔ×ｌｏｇ（ｔ^２）≦２９００。そのガラス基板では、ＪＩＳＲ１６０７に準拠した圧子圧入法によって測定された破壊靱性値を１．２以上として、機械的強度を高めることができることも知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−０９９２５１号公報

【特許文献2】特開２０１１−１３４３６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記公知の技術で得られる磁気ディスク用ガラス基板に用いられるガラス材料において、一般にガラス転移点温度は６００℃以下であるため、従来の磁気ディスク用ガラス基板を上記エネルギーアシスト方式の記録媒体に用いた場合、上記高温にさらされて基板の反りや割れ等が発生しやすくなる。このため、エネルギーアシスト方式の記録媒体用のガラス基板には、室温における機械的強度が高くても従来のガラス基板は適用できない。
ガラス転移点温度を高くするには、Ｌｉ_２Ｏの含有量を低くすることが知られているが、このようなガラスを用いたガラス基板では、Ｌｉの含有量が少ないため、ＮａやＫ等を含んだ公知の化学強化溶融塩の液を用いて化学処理を行っても、磁気ディスク用ガラス基板に求められる程度に機械的強度を高めた圧縮応力層を形成することができないものもあった。

【0006】

そこで、本発明は、磁気ディスクに適した機械的強度を確実に備えた磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及びこの磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（形態１）
本発明の一態様は、以下の構成の磁気ディスク用ガラス基板である。
前記ガラス基板の材料は、アモルファスのアルミノシリケートガラスであり、当該磁気ディスク用ガラス基板は、ガラス組成として、モル％表示でＬｉ₂Ｏを０．１〜１％含有し、
破壊靱性値Ｋ_IC［ＭＰａ・ｍ^1/2］が１［ＭＰａ・ｍ^1/2］以上であり、
ガラス基板表面には化学強化による圧縮応力層が設けられ、前記圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_IC^-1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足する。
なお、破壊靱性値Ｋ_IC［ＭＰａ・ｍ^1/2］は、２．５［ＭＰａ・ｍ^1/2］以下であることが好ましい。また、深さＤは１５０μｍ以下であることが好ましい。

【0008】

（形態２）
また、前記磁気ディスク用ガラス基板の転移点温度Ｔｇが６５０℃以上である、形態１の磁気ディスク用ガラス基板。

【0009】

（形態３）
また、
ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ_２を、５５〜７８％、
Ｌｉ_２Ｏを、０．１〜１％、
Ｎａ_２Ｏを、２〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを、合計で１０〜２５％、
含み、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下である、形態１または２に記載の磁気ディスク用ガラス基板。

【0010】

（形態４）
前記磁気ディスク用ガラス基板の板厚は、０．３〜１．５ｍｍである、形態１〜３のいずれか１つに記載の磁気ディスク用ガラス基板。
その際、前記磁気ディスク用ガラス基板を、公称２．５インチサイズ以上の大きさとする場合は０．５ｍｍ以上である。

【0011】

（形態５）
前記磁気ディスク用ガラス基板のガラス組成として、Ｃａを含まないアルミノシリケートガラスで構成される、形態１〜４のいずれか１つに記載の磁気ディスク用ガラス基板。

【0012】

（形態６）
形態１〜５のいずれか１つの前記磁気ディスク用ガラス基板と、前記ガラス基板の表面に形成された磁性層と、を含むことを特徴とする磁気ディスク。

【0013】

（形態７）
磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
ディスク状のガラス基板であって、アモルファスのアルミノシリケートガラスを材料とする、モル％表示でＬｉ₂Ｏを０．１〜１％含有したガラス基板を作製する処理と、
前記ガラス基板に化学強化を施すことにより、破壊靱性値Ｋ_IC［ＭＰａ・ｍ^1/2］が１［ＭＰａ・ｍ^1/2］以上であり、かつ、前記化学強化によりガラス基板表面に設けられる圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_IC^-1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足するように、前記化学強化を行う処理と、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。

【0014】

（形態８）
前記化学強化の処理では、ＫＮＯ_３とＮａＮＯ_３を含む混合溶融塩の液中に前記ガラス基板を浸す処理であり、前記混合溶融塩は、ＫＮＯ_３を５５〜８５質量％含む、形態７に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

【0015】

（形態９）
前記化学強化の処理後の前記ガラス基板は、
ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ₂を、５５〜７８％、
Ｌｉ₂Ｏを、０．１〜１％、
Ｎａ₂Ｏを、２〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを、合計で１０〜２５％、
含み、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比（ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））が０．２０以下である、形態７または８に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

【0016】

（形態１０）
前記ガラス基板の板厚は、０．３〜１．５ｍｍである、形態７〜９のいずれか１つに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
その際、前記板厚は、０．５ｍｍ以上が好ましい。

【0017】

（形態１１）
前記ガラス基板は、Ｃａを含まないアルミノシリケートガラスで構成される、形態７〜１０のいずれか１つに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。

【発明の効果】

【0018】

上述の態様により、磁気ディスクに適した機械的強度を確実に備える磁気ディスク用ガラス基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板の斜視図である。

【図2】ガラス基板の傷付加処理前の破壊靱性値と機械的強度（抗折強度）との対応関係を示す図である。

【図3】本実施形態のガラス基板の圧縮応力層及び引張応力層を説明する図である。

【図4】機械的強度（抗折強度）の試験方法を説明する図である。

【図5】本実施形態のガラス基板の範囲を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板について詳細に説明する。

【0021】

［磁気ディスク用ガラス基板］
図１は、本実施形態の磁気ディスク用ガラス基板１０（以降、ガラス基板１０という）の斜視図である。ガラス基板１０は、図１に示されるように、円板形状であって、中心部分が同心円形状にくり抜かれたリング状を成している。ガラス基板１０は、少なくともガラス基板の表面が化学強化され、ガラス板１０の表面に圧縮応力層が形成されている。
ガラス基板１０は、ガラス組成として、モル％表示でＬｉ_２Ｏを０．１〜１％含有する。ガラス基板１０の機械的特性として、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上である。ガラス基板１０の表面には化学強化による圧縮応力層が設けられ、この圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足する。より好ましくは破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１．２［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧７０・Ｋ_ＩＣ^−１．６かつＤ≧３５［μｍ］を満足する。
このようなガラス基板１０のガラスのガラス転移点温度Ｔｇが６５０℃以上であることが好ましい。この場合、ガラス基板１０は、種々の磁気ディスク用ガラス基板に用いることができるが、好適に、エネルギーアシスト方式の磁気ディスク用ガラス基板に用いることができる。
なお、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］は、２．５［ＭＰａ・ｍ^１／２］以下であることが好ましい。また、深さＤは１５０μｍ以下であることが好ましい。

【0022】

ガラス基板１０を用いて磁気ディスクが作製されるとき、ガラス基板１０の主表面に、少なくとも磁性層を成膜することにより、磁気ディスクが作製される。
磁性層は、例えば、Ｆｅおよび／またはＣｏと、Ｐｔとの合金を主成分とする磁性材料を含む。この磁性層を有する磁気ディスクは、エネルギーアシスト方式の磁気ディスクに好適に用いられる。Ｆｅおよび／またはＣｏと、Ｐｔとの合金を主成分とする磁性材料としては、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料、Ｃｏ−Ｐｔ系磁性材料、またはＦｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系磁性材料を挙げることができる。

【0023】

上記磁性層を形成するとき、ガラス基板の主表面に、Ｆｅおよび／またはＣｏと、Ｐｔとの合金を主成分とする磁性材料を成膜した後、アニール処理を行う。ここで、上記磁性材料の成膜温度は通常５００℃超の高温である。更にこれら磁性材料は、成膜後に結晶配向性を揃えるため、上記アニール処理は成膜温度を超える温度で行われる。したがって、Ｆｅ−Ｐｔ系磁性材料、Ｃｏ−Ｐｔ系磁性材料、またはＦｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系磁性材料を用いて磁性層を形成する場合、ガラス基板が上記高温に晒されることとなる。本実施形態のガラス基板１０は、優れた耐熱性を有する点から、ガラス転移点温度として６５０℃以上であることが好ましい。ガラス転移点温度Ｔｇの好ましい下限は６６０℃であり、さらに好ましい下限は６６５℃であり、一層好ましい下限は６７０℃であり、より一層好ましい下限は６７５℃である。ただし、ガラス転移点温度Ｔｇを過度に高めると後述する化学強化処理温度が高くなり、化学強化時に熔融塩の熱分解が起こり、ガラス基板の表面を侵蝕するため、ガラス転移点温度Ｔｇの上限を７４０℃とすることが好ましい。なお、ガラス転移点温度Ｔｇは化学強化の前後でほぼ一定である。このようなガラス転移点温度Ｔｇのガラスで構成されたガラス基板１０は、ガラス基板１０上にＦｅ−Ｐｔ系磁性材料、Ｃｏ−Ｐｔ系磁性材料、またはＦｅ−Ｃｏ−Ｐｔ系磁性材料の磁性層を形成しアニール処理した後でも、高い平坦性を有する。

【0024】

上記ガラス転移点温度Ｔｇを、従来より高くするには、ガラス組成を調整することによって実現される。具体的には、Ｌｉ，Ｎａ等のアルカリ金属の含有成分を抑えることにより、ガラス転移点温度Ｔｇを高めることができる。
この点で、本実施形態のガラス基板１０に用いるガラスは、モル％表示でＬｉ_２Ｏを０．１〜１％含有する。Ｌｉ_２Ｏの含有率は、好ましくは０．１〜０．６％であり、より好ましくは０．１〜０．３％である。

【0025】

上述のガラス組成のガラス基板に関して、その製造方法で用いる化学強化処理に注目し、磁気ディスクとして求められる機械的強度を満足するような圧縮応力層の形成を、本願発明者は種々検討した。
一般に、磁気ディスク用ガラス基板の機械的強度として、公知の抗折強度が用いられる。磁気ディスク用ガラス基板における抗折強度は、ガラス基板の中心に開いた円孔よりも大きい鋼球を上記円孔上に載せて鋼球に負荷を徐々に加えたとき、ガラス基板が破断する負荷荷重によって定まる値である。この抗折強度の試験方法は、ハードディスクドライブ装置内の回転スピンドルに固定されている磁気ディスク用ガラス基板の機械的強度を模擬したものといえる。一方、従来よりＪＩＳＲ１６０７に準拠した圧子圧入法によって測定された破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］をガラス基板の機械的強度の指標として用いられている。

【0026】

図２は、磁気ディスク用ガラス基板として作製した新品時のガラス基板、すなわち、後述するような、ガラス基板の円孔周りの内側端面およびその円孔の周辺部分に傷がついていない状態のガラス基板における、上記破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］と抗折強度の値との対応関係を調べたものである。図２からわかるように、破壊靱性値Ｋ_ＩＣが高くなるほど抗折強度も概略高くなることがわかる。しかし、上記対応関係は、新品時のガラス基板であって、ガラス基板の円孔周りの内側端面およびガラス基板の主表面の円孔の周辺部分には傷がないガラス基板を用いた結果である。実際の磁気ディスク用ガラス基板の中心に設けられた円孔周りの内側端面およびガラス基板の主表面の円孔の周辺部分は、ハードディスクドライブ装置の回転スピンドルに固定されるまでに、種々の部材と接触して微小な傷がつく場合がある。たとえば、回転スピンドルに固定するために回転スピンドル自身と接触しながらガラス基板を位置調整するとき、あるいは、接触式センサによりガラス基板を抜き取り検査するときガラス基板の円孔周りの内側端面および主表面の円孔の周辺部分に傷がつく場合がある。特に、エネルギーアシスト磁気記録方式による次世代の磁気記録ではトラック密度が極めて高いため、トラッキングミスを抑制するためにスピンドルに対する磁気ディスクの位置決めを特に厳密に行う必要がある。そして、この調整作業のときにガラス基板の円孔周辺に傷が付き易い。本件発明者は、上述のように、ガラス基板が実際にハードディスクドライブ装置に組み込まれるまでに生じる傷によって、図２に示すような対応関係が必ずしも成立しない場合もあることを見出した。このような場合、抗折強度が低下する発生率（不良率）が許容範囲内にないため、磁気ディスク用ガラス基板の歩留まりが低下する。そして、特にＬｉ_２Ｏの含有量が低いガラス基板において、上記現象が顕著に見られることを見出した。

【0027】

このような上記対応関係の不成立に対して、破壊靱性値Ｋ_ＩＣの他に別の指標が必要であると、本願発明者は判断した。そこで、ガラス基板のガラス組成およびガラス基板に施す化学処理の条件を種々変更しながら、ガラス基板の内側端面の傷の形成により抗折強度が低下して製品として提供できない不合格品となるガラス基板の不良率を調べ、この不良率に影響を与える指標を鋭意検討した。
その結果、ガラス基板が７００℃程度の高温にさらされても反ったりせず、様々な調整の後ＨＤＤに組み込んでも割れたりしないガラス基板を得るには、Ｌｉ_２Ｏの含有量が０．１〜１モル％であるガラス基板において、化学強化の処理条件を調整することにより、ガラス基板の不良率を低下することができることを知見した。そして、ガラス基板の合格率（＝１−不良率）を用いたスクリーニングにおいて合格品とされるガラス基板では、破壊靱性値Ｋ_ＩＣが１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、かつ、化学強化によってガラス表面に形成された圧縮応力層の深さが、ある一定値以上であり、かつ破壊靱性値Ｋ_ＩＣに基づいて定まる値よりも大きいことが必要であることを知見した。

【0028】

すなわち、Ｌｉ_２Ｏの含有量が０．１〜１モル％と、極めて少ないガラスで構成されたガラス基板１０において、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、ガラス基板表面には化学強化による圧縮応力層が設けられ、圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足する。このように、ガラス基板の破壊靱性値Ｋ_ＩＣと圧縮応力層の深さＤを規定することにより、磁気ディスクに適した機械的強度をガラス基板は確実に備える。また、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ及び圧縮応力層の深さＤが上記範囲を満足し、かつＬｉ_２Ｏの含有量が０．１〜１モル％であるとき、磁気ディスクに適した機械的強度をガラス基板は確実に備えることがわかった。以下、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ及び圧縮応力層の深さＤについて説明する。

【0029】

（破壊靱性値Ｋ_ＩＣ）
破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］は、周知のビッカース硬度計の鋭いダイヤモンド圧子（ビッカース圧子）をガラス基板に荷重Ｐ［Ｎ］で押し込み、ガラス基板に圧痕およびクラックを形成させることで得られる。ガラス基板のヤング率をＥ［Ｐａ］、圧痕対角線長さをｄ［ｍ］、表面クラックの半長をａ［ｍ］とすると、破壊靭性値Ｋ_Ｉｃ［ＭＰａ・ｍ^１／２］は下式で表される。
Ｋ_ＩＣ＝ ０．０２６・Ｅ^1/2・Ｐ^1/2・（ｄ／２）/ａ^3/2
なお、特記しない限り、破壊靭性値Ｋ_ＩＣは、荷重Ｐを９．８１Ｎ（１０００ｇｆ）として測定される破壊靭性値を意味する。上記破壊靱性値は、ガラス組成によっても変化し、また化学強化条件によっても変化するため、化学強化された磁気ディスク用ガラス基板を得るためには、組成調整および化学強化処理条件によって、上記破壊靱性値を所望の範囲とすることができる。

【0030】

（圧縮応力層）
図３は、ガラス基板１０の圧縮応力層及び引張応力層を説明する図である。
本実施形態のガラス基板１０は化学強化されているので、ガラス基板１０の両側の主表面の表面１２には圧縮応力層１４が、ガラス基板１０の内部に両側の圧縮応力層１４に挟まれるように引張応力層１６が、形成されている。この圧縮応力層１４及び引張応力層１６は、ガラス基板１０を化学強化することにより形成される。

【0031】

一般的に、ガラス基板を構成するガラスをナトリウム塩とカリウム塩の混合熔融塩に浸漬して化学強化を行うと、ガラス中のＬｉイオンと熔融塩中のＮａイオンとがイオン交換し、またガラス中のＮａイオンと熔融塩中のＫイオンがイオン交換して、表面近傍に圧縮応力層が、ガラス内部に引張応力層が形成される。しかし、本実施形態のガラス基板１０は、ガラス組成としてＬｉ_２Ｏを１モル％以下しか含有しないガラスを用いるので圧縮応力層１４の深さＤは小さく、圧縮応力の最大値はきわめて高い。一般にＬｉ_２Ｏを１モル％超含有するガラスを用いたガラス基板では、ガラス中のＬｉイオンと熔融塩中のＮａイオンとがイオン交換し、またガラス中のＮａイオンと熔融塩中のＫイオンとがイオン交換することによって、なだらかな応力分布を形成する。しかし、本実施形態のガラス基板１０のように、Ｌｉ_２Ｏの含有率が低いガラスでは、熔融塩中のＮａ^＋イオンとイオン交換するＬｉイオンを少ししか含まない。一方、ガラス中のＮａイオンと熔融塩中のＫイオンとはイオン交換する。ガラス中におけるアルカリ金属イオンの拡散速度はイオン半径が大きいイオンほど小さいため、イオン交換によりガラス中に入るＫイオンはガラス内へ拡散せず、ガラスの表面１２に留まる。このため、Ｌｉ_２Ｏを１モル％以下しか含有しないガラス基板１０の圧縮応力層１４の深さＤは浅い。このような圧縮応力層は、一般にバビネ法により測定され得る。しかし、本実施形態のガラス基板１０では、圧縮応力層１４の深さＤは浅い一方、圧縮応力の最大値はきわめて大きくなるので、その値を計測することは難しい。
Ｌｉ_２Ｏの含有率が極端に低い場合、化学強化の効果が得られにくいことから、Ｌｉ_２Ｏの含有率の下限はモル％表示で０．１％である。Ｌｉ_２Ｏの含有率の好ましい範囲は、モル％表示で０．１〜０．６％である。
本実施形態のガラス基板１０では、上記圧縮応力層１４の深さＤが、Ｄ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足する。

【0032】

このように破壊靱性値Ｋ_ＩＣと圧縮応力層１４の深さＤを規定したガラス基板１０は、後述する磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法によって作製することができる。
本実施形態のガラス基板１０の板厚は、０．３〜１．５ｍｍであることが、ガラス基板１０の強度を確保する点から好ましい。板厚は、０．５ｍｍ以上であることがより好ましい。

【0033】

（ガラス基板の機械的強度の試験及び評価）
ガラス基板１０は、ハードディスクドライブ装置に組み込むとき、回転スピンドルと接触しながら固定されるので、ガラス基板１０の内側端面は傷がつき易い。また、回転スピンドルに固定されるまでにガラス基板の位置の微調整をする。また、ハードディスクドライブ装置に組み込む前にサーボトラックを記録するために、ガラス基板１０の内側端面を治具に固定する。このとき、ガラス基板１０の内側端面は傷がつき易い。このような傷は、機械的強度（抗折強度）を低下させる。
図４は、機械的強度（抗折強度）の試験方法を説明する図である。機械的強度（抗折強度）の試験では、ガラス基板１０の中心に空いた円孔に、この円孔よりも径の大きな剛球１８を載せ、下方に剛球１８に負荷をかけたときガラス基板１０が破断する最小負荷荷重を求める。この最小負荷荷重によりガラス基板は評価される。このような機械的強度（抗折強度）の試験は、ガラス基板１０の内側端面に予め回転スピンドルを通して所定の位置にガラス基板を配置した後、回転スピンドルから抜き取る処理、すなわち、傷付加処理を行った後行われる。この傷付加処理により、ガラス基板１０は、上述したようにハードディスクドライブ装置に組み込むときのガラス基板の状態を再現したものとなっている。
ガラス基板に上記傷付加処理前の破壊靱性値Ｋ_ＩＣと機械的強度（抗折強度）との対応関係を示す図２からわかるように、内側端面に傷がまったくないガラス基板１０の場合、破壊靱性値Ｋ_ＩＣと機械的強度（抗折強度）とは比較的対応している。しかし、内側端面に傷がついたガラス基板１０では、破壊靱性値Ｋ_ＩＣと機械的強度（抗折強度）との対応関係は低下する。
このために、本実施形態では、上記傷付加処理を行った後ガラス基板の機械的強度の評価を行う。

【0034】

このようなガラス基板の機械的強度（抗折強度）の評価を、ガラス組成及び化学強化処理の条件を種々変更して作製した複数の条件のガラス基板１０について行った。上記機械的強度（抗折強度）の評価を行ったときにガラス基板の抗折強度が６０Ｎ以上の条件を満たして合格品と判定されるガラス基板の合格率が９５％以上である条件を、磁気ディスクに適した機械的強度を確実に備える条件とし、上記合格率が９５％未満である場合、磁気ディスクに不適な機械的強度を備える条件であるとして、複数の条件について区分けした。図５は、上記区分けの結果を示す図であり、機械的強度（抗折強度）に関する合格率が９５％以上であるガラス基板１０の範囲を示す図である。図５では、Ｌｉ_２Ｏの含有が１モル％以下のガラス組成のガラス基板の中で、斜線領域が、合格率が９５％以上となっているガラス基板の範囲、すなわち磁気ディスクに適した機械的強度（抗折強度）を確実に備えるガラス基板の範囲である。この斜線領域は、破壊靱性値Ｋ_ＩＣが１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、圧縮応力層１４の深さＤがＤ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足する領域である。すなわち、ガラス基板の破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、ガラス基板表面には化学強化による圧縮応力層が設けられ、圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足するガラス基板が、磁気ディスクに適した機械的強度を有するガラス基板となる。破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１．２［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、圧縮応力層の深さＤは、Ｄ≧７０・Ｋ_ＩＣ^−１．６かつＤ≧３５［μｍ］を満足することがより好ましい。

【0035】

このようなガラス基板１０のガラス組成が、Ｌｉ_２Ｏ ０．１〜１モル％であるとき、化学強化処理の熔融塩に、ＫＮＯ_３とＮａＮＯ_３を含む混合塩を用いることが化学強化による圧縮応力層を適切に形成することができる点で好ましい。

【0036】

（化学強化処理）
化学強化処理は、ガラス基板を高温熔融塩中に浸して、熔融塩中のイオンとガラス中のイオンを交換させる処理である。熔融塩は、ＫＮＯ_３を５５〜８５質量％含むことが、上記機械的強度を確保する点で好ましい。この場合、ＮａＮＯ_３の含有率は１５〜４５質量％であることが好ましい。熔融塩におけるＫＮＯ_３の含有率は、６０〜８０質量％であり、ＮａＮＯ_３の含有率は２０〜４０質量％であることがより好ましい。ＫＮＯ_３の含有率を７５質量％以上とすることにより、破壊靱性値Ｋ_ＩＣが高くなる。熔融塩におけるＫＮＯ_３の含有率は、７５〜８５質量％であり、ＮａＮＯ_３の含有率は１５〜２５質量％であることが特に好ましい。

【0037】

化学強化における熔融塩に浸す処理時間は、熔融塩の温度によって適宜調整が必要となるが、４００〜６００℃の範囲において２時間以上、より深い圧縮応力層１４を形成するために４時間以上であることが好ましい。しかし、長時間熔融塩に浸すと、応力緩和が生じることにより破壊靱性値Ｋ_ＩＣが低下する他、化学強化の処理時間が長時間になることから、ガラス基板１０を熔融塩に浸す処理時間は２０時間以下であることがより好ましい。上記観点から、さらに好ましくは４〜１６時間である。ガラス基板中のＬｉ_２Ｏ含有量が０．１〜１モル％であると化学強化の効果が得られにくいが、このように比較的高温かつ長い時間をかけて化学強化処理をすることによって、Ｋ_ＩＣと圧縮応力層深さＤが上記範囲を満たして傷つき時の耐久性の高いガラス基板を形成することができる。ガラス基板中のＬｉ_２Ｏ含有量が多くなると、化学強化処理において熔融塩中のＫと交換されるガラス基板中のＬｉの含有量が多くなる。しかも、本実施形態では、上述したように長時間の化学強化処理を行なうので、Ｌｉイオンに代わってＫイオンはガラス基板の内部に深く入リ込み易い。このため、化学強化処理によってできる圧縮応力層の厚さは厚くなるが、圧縮応力層の表面における応力値は緩和し易くなり、Ｋ_ＩＣを向上させることができない場合がある。このため、ガラス基板中のＬｉ_２Ｏ含有量は１モル％以下である。
また、化学強化における熔融塩の処理温度は、４００℃以上であることが好ましく、短時間でＫ_ＩＣと圧縮応力層１４の深さＤを得るために、４５０℃以上とするのがより好ましい。他方、処理温度が高すぎると、化学強化処理に用いる硝酸塩が分解してしまうため、５７０℃以下とすることが好ましい。熔融塩の処理温度は、例えば、４００〜５７０℃、より好ましくは４５０〜５５０℃の範囲で行うとよい。
なお、化学強化処理の処理時間が必要以上に長時間になるのを抑制する点から、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］は、２．５［ＭＰａ・ｍ^１／２］以下であることが好ましい。同様の理由から、深さＤは１５０μｍ以下であることが好ましい。
また、熔融塩に所定時間浸漬した後、室温までガラス基板の温度を戻す際には、ガラス基板の温度が少なくとも２００℃になるまでの間、毎分３０℃以下のゆっくりした冷却速度で冷却することが、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ及び深さＤを上記範囲にする点から好ましい。また、上記冷却速度が速すぎると、ガラス基板の端部において微小なチッピングやクラックが発生しやすくなり、機械的強度が低下する場合があるので、上記冷却速度は、ガラス基板の温度が少なくとも２００℃になるまでの間、毎分３０℃以下にすることが好ましい。
本実施形態のガラス基板１０が、上述した破壊靱性値Ｋ_ＩＣの値の範囲を満足し、圧縮応力層１４の深さＤが上記範囲を満足するためには、ガラス組成及び化学強化処理条件（熔融塩の組成、処理時間、処理温度、冷却速度）を適宜調整すればよい。

【0038】

（ガラス組成）
本実施形態のガラス基板１０のガラス組成は、例えば、以下のアルミノシリケートガラスを挙げることができる。すなわち、モル％表示で、ガラス基板１０は、
ＳｉＯ_２を、５５〜７８％、
Ｌｉ_２Ｏを、０．１〜１％、
Ｎａ_２Ｏを、２〜１５％、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを、合計で１０〜２５％、
含む。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は０．２０以下である。モル比ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）を０．２０以下とすることにより、上記機械的強度の低下を抑制することができる。モル比ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）を、好ましくは０．１８以下、より好ましくは０．１６以下、特に好ましくは０．１５以下とすることにより、イオン交換の効率の維持（熔融塩の劣化が生じ難い）と機械的強度の維持を実現できる。特に、イオン交換の効率の維持（熔融塩の劣化が生じ難い）の点で、ガラス基板は、Ｃａを含まないアルミノシリケートガラスで構成されることが好ましい。なお、表面粗さの低減や化学強化のし易さの観点から、上記のガラスはアモルファスのアルミノシリケートガラスであるとより好ましい。

【0039】

（ガラス基板のサイズ）
ガラス基板１０のサイズは、特に制限されないが、板厚は例えば０．３〜１．５ｍｍである。ガラス基板１０は、例えば、公称直径２．５インチ、１インチ、１．８インチ、３インチ、３．５インチ等の磁気ディスクに用いられる直径を有する。

【0040】

（磁気ディスク用ガラス基板の製造方法）
このようなガラス基板１０の製造方法について以下説明する。
まず、一対の主表面を有する板状の磁気ディスク用ガラス基板の素材となるガラスブランクの成形処理が行われる。次に、このガラスブランクの粗研削処理が行われる。この後、ガラスブランクに形状加工処理及び端面研磨処理が施される。この後、ガラスブランクから得られたガラス基板に固定砥粒を用いた精研削処理が行われる。この後、第１研磨処理、化学強化処理、及び、第２研磨処理がガラス基板に施される。なお、本実施形態では、上記流れで行うが、上記処理全てが行われる必要はなく、これらの処理は適宜行われなくてもよい。以下、各処理について、説明する。

【0041】

（ａ）ガラスブランクの成形処理
ガラスブランクの成形では、例えばプレス成形法を用いることができる。プレス成形法により、円形状のガラスブランクを得ることができる。さらに、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法などの公知の製造方法を用いてガラスブランクを製造することができる。これらの公知の製造方法で作られた板状ガラスブランクに対し、適宜形状加工を行うことによって磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラスブランクが得られる。

【0042】

（ｂ）粗研削処理
粗研削処理では、具体的には、ガラスブランクを、周知の両面研削装置に装着される保持部材（キャリア）に設けられた保持穴内に保持しながらガラスブランクの両側の主表面の研削が行われる。研磨材として、例えば遊離砥粒が用いられる。粗研削処理では、ガラスブランクが目標とする板厚寸法及び主表面の平坦度に略近づくように研削される。なお、粗研削処理は、成形されたガラスブランクの寸法精度あるいは表面粗さに応じて行われるものであり、場合によっては行われなくてもよい。

【0043】

（ｃ）形状加工処理
次に、形状加工処理が行われる。形状加工処理では、ガラスブランクの成形処理後、公知の加工方法を用いて円孔を形成することにより、円孔があいた円盤形状のガラス基板を得る。その後、ガラス基板の端面の面取りを実施する。これにより、ガラス基板の端面には、主表面と直交している側壁面と、側壁面と主表面を繋ぐ傾斜面（介在面）が形成される。

【0044】

（ｄ）端面研磨処理
次にガラス基板の端面研磨処理が行われる。端面研磨処理は、研磨ブラシとガラス基板の端面との間に遊離砥粒を含む研磨液を供給して研磨ブラシとガラス基板の端面とを相対的に移動させることにより研磨を行う処理である。端面研磨では、ガラス基板の内側端面及び外側端面を研磨対象とし、内側端面及び外側端面を鏡面状態にする。

【0045】

（ｅ）精研削処理
次に、ガラス基板の両側の主表面に精研削処理が施される。具体的には、周知の両面研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削を行う。例えば、固定砥粒を定盤に設けてガラス基板を研削する。具体的には、ガラス基板を、両面研削装置の保持部材であるキャリアに設けられた保持穴内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研削を行う。
本実施形態の研削処理では、固定砥粒を含んだ研削面とガラス基板の主表面とを接触させてガラス基板の主表面を研削するが、遊離砥粒を用いた研削を行ってもよい。

【0046】

（ｆ）第１研磨処理
次に、ガラス基板の両側の主表面に第１研磨処理が施される。具体的には、ガラス基板の外周側端面を、研磨装置のキャリアに設けられた保持穴内に保持しながらガラス基板１０の両側の主表面の研磨が行われる。第１研磨処理は、遊離砥粒を用いて、定盤に貼り付けられた研磨パッドを用いる。第１研磨は、ガラス基板１０の板厚を調整しつつ、例えば固定砥粒による研削を行った場合に主表面に残留したクラックや歪みの除去をする。第１研磨では、主表面端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の表面粗さ、例えば算術平均粗さＲａを低減することができる。
第１研磨に用いる遊離砥粒は特に制限されないが、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒などが用いられる。
研磨パッドの種類は特に制限されないが、例えば、硬質発泡ウレタン樹脂ポリッシャが用いられる。

【0047】

（ｇ）化学強化処理
次に、ガラス基板は熔融塩を用いて上述した化学強化処理が施される。熔融塩として、例えば硝酸カリウム、硝酸ナトリウムの混合物を加熱して得られる熔融塩を用いることができる。また、硝酸カリウムあるいは硝酸ナトリウムを単独で用いることもできる。そして、ガラス基板を熔融塩中に浸漬することによって、ガラス基板１０の表層にあるガラス組成中のＬｉイオンやＮａイオンが、それぞれ化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいＮａイオンやＫイオンにそれぞれ置換されることでガラス基板１０の表面に圧縮応力層が形成され、ガラス基板１０が強化される。
化学強化処理を行うタイミングは、適宜決定することができるが、化学強化処理の後に研磨処理を行うようにすると、表面の平滑化とともに化学強化処理によってガラス基板の表面に固着した異物を取り除くことができるので特に好ましい。

【0048】

（ｈ）第２研磨（鏡面研磨）処理
次に、化学強化処理後のガラス基板に第２研磨が施される。第２研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第２研磨においても、周知の両面研磨装置が用いられる。こうすることで、ガラス基板１０の主表面の端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の粗さを低減することができる。第２研磨処理は、第１研磨処理と遊離砥粒の点で異なり、また、第２研磨処理で用いる遊離砥粒の粒子サイズは、第１研磨処理の粒子サイズに比べて小さい。さらに、第２研磨処理で用いる研磨パッドの樹脂ポリッシャの硬度は、第１研磨処理に用いる研磨パッドの樹脂ポリッシャの硬度に比べて低いことが好ましい。
すなわち、第２研磨により研磨パッド１０は研磨時の圧力によって沈み易い。

【0049】

第２研磨処理に用いる遊離砥粒として、例えばコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。第２研磨処理の取代は、化学強化処理時に形成した圧縮応力層の効果をなくさないために板厚換算で２μｍ以下であることが好ましい。研磨されたガラス基板を洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。このようにして、第２研磨処理の施されたガラス基板１０が磁気ディスク用ガラス基板となる。

【0050】

［実験例］
本実施形態の効果を調べるために、上述のガラス組成となるようにガラス原料を調合してガラス基板を作製し、種々の条件でガラス基板の化学強化を行った。ガラス基板のガラス組成は、ＳｉＯ_２ ６５．５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３ ５モル％、Ｌｉ_２Ｏ １モル％、Ｎａ_２Ｏ ９モル％、ＭｇＯ １６モル％、ＺｒＯ_２ ３．５モル％、を基本組成とした。その際、Ｌｉ_２ＯとＮａ_２Ｏの含有量を一定、すなわち１０モル％となるようにしてＬｉ_２Ｏの含有率を３水準振った。化学強化を行ったガラス基板に対して、上述の破壊靱性値Ｋ_ＩＣを計測し、さらに周知のバビネ補正器法を用いて圧縮応力層の深さＤを計測した。また、上述の傷付加処理を施したガラス基板の機械的強度（抗折強度[Ｎ]）を上述した方法で調べた。機械的強度（抗折強度）の試験では、同じガラス組成、同じ化学強化の条件で処理した１００枚のガラス基板を試験対象として調べ、抗折強度が６０Ｎ以上の場合を合格としてガラス基板の合格率を求めた。ガラス基板の合格率が９５％以上となる条件を、磁気ディスクに適した条件とした。
下記表１に、ガラス中のＬｉ_２Ｏの含有率、熔融塩組成（ＫＮＯ_３，ＮａＮＯ_３の含有比）、熔融塩温度、化学強化処理時間を種々変更した条件の詳細と、ガラス基板の破壊靱性値Ｋ_ＩＣ、圧縮応力層の深さＤ、抗折強度（平均値）、及び合格率を示す。

【0051】

【表1】

【0052】

上記表１の結果を、合格率９５％以上となる条件を磁気ディスクに適した条件として、この磁気ディスクに適した条件の領域をまとめたものが、図５に示す斜線領域である。図５中の○印は合格率が９８％以上であることを意味し、△印は合格率が９５％以上９８％未満であることを意味し、×印は合格率が９５％未満であることを意味する。したがって、○印及び△印が磁気ディスクに適していることを意味する。これより、ガラス組成として、モル％表示でＬｉ_２Ｏを０．１〜１％含有するガラス基板が、磁気ディスクに適した機械的強度（抗折強度）を確実に備えるためには、破壊靱性値Ｋ_ＩＣが１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、圧縮応力層１４の深さＤがＤ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足することが必要であることがわかる。より好ましい範囲は、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１．２［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、圧縮応力層１４の深さＤ［μｍ］がＤ≧７０・Ｋ_ＩＣ^−１．６かつＤ≧３５［μｍ］を満足する範囲である。
なお、Ｌｉ_２Ｏ, Ｎａ_２Ｏを除く上記基本組成を用い、Ｌｉ_２Ｏの含有量を０モル％、Ｎａ_２Ｏの含有量を１０モル％とした例、及びＬｉ_２Ｏの含有量を０．０５モル％、Ｎａ_２Ｏの含有量を９．９５モル％とした例の場合、深さＤが５μｍ以下となり、合格率はいずれも９５％未満であった。この理由は、Ｌｉ_２Ｏの含有量が少なすぎて、化学強化処理においてイオン交換が良好に行なわれなかったためである、と推察される。
また、Ｌｉ_２Ｏ, Ｎａ_２Ｏを除く上記基本組成を用い、Ｌｉ_２Ｏの含有量を１．５モル％、Ｎａ_２Ｏの含有量を８．５モル％とした場合、ガラス転移点温度Ｔ_ｇが６５０℃未満となった。

【0053】

以上、本実施形態のガラス基板１０をまとめると、
（１）モル％表示でＬｉ_２Ｏを０．１〜１％含有するガラスを用いたガラス基板であって、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ［ＭＰａ・ｍ^１／２］が１［ＭＰａ・ｍ^１／２］以上であり、ガラス基板表面には化学強化による圧縮応力層が設けられ、前記圧縮応力層の深さＤ［μｍ］がＤ≧５７・Ｋ_ＩＣ^−1.6、かつＤ≧２０［μｍ］を満足するガラス基板は、従来のガラス基板に比べて高いガラス転移点温度を有し、かつ磁気ディスクに適した機械的強度（抗折強度）を確実に備える。また、破壊靱性値Ｋ_ＩＣ及び圧縮応力層の深さＤが上記範囲を満足して、機械的強度（抗折強度）を確実に備えるためには、Ｌｉ_２Ｏを０．１〜１％含有することが必要であることもわかった。
（２）ガラス転移点温度を６５０℃以上にすることにより、エネルギーアシスト方式の磁気ディスク用ガラス基板として好適に用いることができる。
（３）モル％表示で、ＳｉＯ_２を、５５〜７８％、Ｌｉ_２Ｏを、０．１〜１％、Ｎａ_２Ｏを、２〜１５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを、合計で１０〜２５％、含むガラスであって、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量のモル比ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．２０以下であるガラスを用いたガラス基板、さらには、Ｃａを含まないアルミノシリケートガラスを用いたガラス基板は、化学強化におけるイオン交換の効率を従来と同様に維持することができ、かつ、従来と同様の機械的強度を維持することができる。
（４）化学強化において、ＫＮＯ_３とＮａＮＯ_３の混合溶融塩の液中にガラス基板を浸すとき、混合溶融塩は、ＫＮＯ_３を５５〜８５質量％含むことで、上記圧縮応力層の深さＤを実現することができる。

【0054】

以上、本発明の磁気ディスク用ガラス基板、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について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

【符号の説明】

【0055】

１０ 磁気ディスク用ガラス基板
１２ 表面
１４ 圧縮応力層
１６ 引張応力層
１８ 鋼球

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】