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磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法

文檔序號:6780863閱讀:291來源:國知局
專利名稱:磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法。
背景技術(shù)
所謂磁盤是在硬盤驅(qū)動器上安裝的磁記錄介質(zhì)。在盤狀的襯底上 依次層疊基底層、磁性層、保護層、潤滑層來制造磁盤。
磁盤的重要的部件之一是襯底。由于反映襯底的表面形狀地形成 了磁性層,故磁盤的表面形狀是根據(jù)襯底的表面形狀來決定的。
在硬盤驅(qū)動器中,作為信息的記錄重放裝置的磁頭通過一邊在作 為信息的存儲裝置的磁盤上維持狹窄的浮起量一邊高速地移動,從而 進行信息的寫入、讀出。如果磁頭與磁盤接觸,則可能成為重大的事 故。通過降低磁頭的浮起量,可提高在磁盤中記錄的信息的記錄密度, 但為了降低磁頭的浮起量,磁盤的表面必須是平滑的。
因而,為了提高硬盤驅(qū)動器的性能,磁盤的表面必須是平滑的。 為了使磁盤的表面變得平滑,襯底必須是平滑的。
如果這樣的觀點成立,則作為在硬盤驅(qū)動器上安裝的磁盤用襯 底,玻璃襯底的有用性高。這是因為玻璃襯底可以使表面變得平滑。
關(guān)于磁盤用玻璃襯底,例如已知有下述的那樣的文獻。例如,已
知有作為日本公開專利公報的特開平7 - 240025號。
在該文獻中公開了研磨盤襯底表面的超研磨法。具體地說,公開 了將膠體二氧化硅漿液的硫酸溶液的PH調(diào)整為例如約0.6-0.9的酸 性來研磨玻璃襯底的技術(shù)。在該文獻中,公開了下述的觀點在控制 從盤襯底去除襯底材料的速度時注意最終的pH和成分濃度是重要 的。在該文獻中公開了含有具有不到4埃的表面粗糙度的襯底材料的
磁盤襯底。再有,作為與該文獻同樣的文獻,有美國專利公報
US6,236,542號公報、US6,801,396號公報。
作為其它的文獻,已知有日本公開專利公報特開平10-241144 號。在該文獻中公開了關(guān)于使用膠體二氧化硅研磨液來研磨信息記錄 介質(zhì)用玻璃襯底的技術(shù)。再有,作為與該文獻同樣的文獻,有美國專 利公報US6,277,465號公報、US6,877,343號公報。
同樣,已知有日本乂>開專利7>凈艮特開2004 - 063062號。在該文 獻中,在信息記錄介質(zhì)用玻璃村底的研磨中,將以二氧化硅(Si02) 為主要成分、平均粒徑小于等于100nm的粒子的懸濁液作為研磨劑來 使用,分成用pH小于等于4的酸性的研磨劑研磨玻璃襯底的研磨工 序和用pH大于等于8.5的堿性的研磨劑研磨玻璃襯底的研磨工序這 兩個工序進行了研磨處理。作為與該文獻同樣的文獻,有美國專利申 請7>開US2003/0228461號乂>才艮。
專利文獻l:日本專利特開平7- 240025號7>才艮
專利文獻2:美國專利US6,236,542號公報
專利文獻3:美國專利US 6,801,396號公報
專利文獻4:日本專利特開平10 - 241144號公報
專利文獻5:美國專利US6,277,465號公報
專利文獻6:美國專利US6, 877,343號公報
專利文獻7:日本專利特開2004-063062號公才艮
專利文獻8:美國專利申請公開US2003/0228461號公報

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的課題)
但是,在最近的磁盤中,需要例如以大于等于每平方英寸100 千兆比特的高的記錄密度來存儲信息。迄今為止,硬盤驅(qū)動器作為個 人計算機的外部存儲裝置來利用,但最近用作了記錄影像信號的存儲 器,其利用范圍急劇地擴大了。因此,需要存儲的信息量急劇地增大 了。
作為用于對應(yīng)該需求的第1方法,有增加磁盤表面的每單位面積 的存儲信息容量以便有效地利用有限的盤面積的方法。
為了實現(xiàn)這樣的高的記錄密度,有必要將磁頭的浮起量定為例如
小于等于8nm。這是因為,如果進一步降低磁頭的浮起量,則記錄信 號的S/N比提高了。因此,有必要將磁盤的滑行高度定為4nm或低 于該值。所謂磁盤的滑行高度小于等于4nm,即意味著即使磁頭以浮 起量4nm在磁盤上浮起飛行,也不會與磁盤接觸,不產(chǎn)生碰撞的問題。
此外,作為另外的第2方法,有擴大磁盤的信息記錄重放用區(qū)域 的方法。通過將記錄重放用區(qū)域擴大到盤的外邊緣附近,可有效地增 大在每l片磁盤中可存儲的信息量。因此,即使是磁盤的主表面的外 邊緣附近,也有必要使磁頭不與磁盤接觸并不產(chǎn)生碰撞問題。
此外,作為另外的第3方法,有將磁盤的記錄方式設(shè)為垂直磁記 錄方式的方法。所謂垂直記錄方式是在盤面的法線方向上排列記錄磁 化的方法。這是因為,通過在盤面的法線方向上排列記錄磁化,可使 比特邊界附近的磁化變得穩(wěn)定。因此,與面內(nèi)磁記錄方式相比,垂直 磁記錄方式作為對應(yīng)于高記錄密度的記錄方式是有利的。在對應(yīng)于垂 直磁記錄方式的磁盤中,在磁記錄層與襯底之間插入了軟磁性層的所 謂的垂直二層介質(zhì)是有利的。
但是,硬盤驅(qū)動器最近利用于可移動的用途的情況越來越多。例 如,安裝在攜帶信息終端或車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、移動電話等頻繁地移動的 裝置中的情況越來越多。由于這樣的用途的硬盤驅(qū)動器的大小受到限 制,故利用了小型的磁盤。所謂小型磁盤是指例如1.8英寸型磁盤、1 英寸型磁盤、0.85英寸型磁盤等。
由于這樣的小型硬盤驅(qū)動器的磁盤的主表面積小,故對信息的高 容量化裝置的需求特別大。此外,由于作為可移動性的硬盤驅(qū)動器來 設(shè)計,受到振動或沖擊的危險大,故對于耐沖擊性的需求也大。
對于磁盤或磁盤用玻璃襯底來說,對大量生產(chǎn)、低價格化的需求 也大。如上所述,由于硬盤驅(qū)動器具有高容量、且在可移動性方面優(yōu) 良、也可實現(xiàn)小型化的優(yōu)點,故在公元2005年以后其市場急劇地擴大了。
作為滿足這樣的對硬盤驅(qū)動器的需求的磁盤用的襯底,玻璃襯底 是特別合適的。由于玻璃襯底可通過鏡面研磨提供優(yōu)良的平滑性,故 可適應(yīng)磁頭的低浮起量。此外,由于剛性高,故在耐沖擊性方面優(yōu)良。
然而,雖然存在有對于最近的硬盤驅(qū)動器的需求特別合適的磁盤 用玻璃襯底,但如果打算進行大量生產(chǎn),則會產(chǎn)生各種各樣的問題。 特別是,如果打算使低滑行高度對應(yīng)的磁盤用玻璃襯底的制造工序適 應(yīng)于大量生產(chǎn),則有必要改進玻璃襯底的主表面鏡面研磨工序。
例如,如果打算使滑行高度與4nm或低于該值相對應(yīng),則在玻 璃襯底表面的鏡面研磨處理中花費的加工時間變長。因此,難以確保 充分的生產(chǎn)量。難以供給高品位且廉價的磁盤用玻璃襯底。此外,如 果制作平滑表面的磁盤用玻璃襯底以適應(yīng)于低滑行高度,則在盤的外 邊緣附近的磁頭的浮起容易變得不穩(wěn)定,存在信息記錄重放用區(qū)域的 擴大受到妨礙的危險。
再者,在上述的文獻中公開的研磨方法中,在研磨中會有研磨加 工速度下降,磁盤用玻璃襯底的生產(chǎn)性變差的情況。此外,在以前的 研磨方法中也存在玻璃襯底的端部形狀變差的缺點。因此,如果使磁 頭的浮起量下降,則也會有磁頭與磁盤的端部接觸而發(fā)生碰撞的情 況。
本發(fā)明是為了解決這樣的問題而完成的發(fā)明,本發(fā)明的第1目的 在于提供可達到每平方英寸大于等于100千兆比特的信息記錄密度的 磁盤和磁盤用的玻璃襯底。
本發(fā)明的第2目的在于提供與磁頭的浮起量為8nm或低于該值 的浮起量對應(yīng)的磁盤和磁盤用玻璃襯底。
本發(fā)明的第3目的在于提供可實現(xiàn)滑行高度為4nm或低于該值 的滑行高度的磁盤和磁盤用玻璃村底。
本發(fā)明的第4目的在于提供即使在磁盤的外邊緣附近磁頭也能 進行信息的記錄重放的磁盤和磁盤用玻璃襯底。
本發(fā)明的第5目的在于提供與垂直磁記錄方式對應(yīng)的磁盤和磁盤用玻璃襯底。
本發(fā)明的第6目的在于提供1.8英寸型、l英寸型等的小型磁盤 和對適用于該磁盤的玻璃襯底。
本發(fā)明的第7目的在于提供與大量生產(chǎn)對應(yīng)的磁盤和磁盤用玻 璃襯底的制造方法。
再者,本發(fā)明的另一目的在于提供在研磨中不使研磨加工速度下 降、且可確保高的生產(chǎn)性的磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造 方法。
本發(fā)明的再一目的在于提供具有良好的端部形狀的磁盤用玻璃 襯底的制造方法。
(用于解決問題的方法) 本發(fā)明是至少包括以下的構(gòu)成的發(fā)明。
(發(fā)明的構(gòu)成1)
造方法,上述鏡面研磨處理是使研磨墊與玻璃襯底的表面接觸、對玻 璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液、通過使上述玻璃襯底與上 述研磨墊相對地移動來對玻璃襯底表面進行鏡面研磨的處理,其特征 在于在對多個玻璃襯底進行鏡面研磨處理時,將上述研磨液的pH 保持為既定的值。
(發(fā)明的構(gòu)成2)
構(gòu)成l中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述 研磨液是含有無機酸和緩沖劑的酸性的研磨液。 (發(fā)明的構(gòu)成3)
構(gòu)成1或構(gòu)成2中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在 于上述研磨液是含有有機酸的酸性的研磨液。 (發(fā)明的構(gòu)成4)
構(gòu)成1至構(gòu)成3的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于由含有網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的玻璃骨架和修飾該網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的修飾離 子的玻璃構(gòu)成上述玻璃襯底。
(發(fā)明的構(gòu)成5)
構(gòu)成1至構(gòu)成4的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于在上述鏡面研磨處理時將上述研磨液的PH保持為小于 等于3。
(發(fā)明的構(gòu)成6)
構(gòu)成1至構(gòu)成5的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于上述研磨液含有硫酸。 (發(fā)明的構(gòu)成7)
構(gòu)成1至構(gòu)成6的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于上述研磨液含有酒石酸或馬來酸。 (發(fā)明的構(gòu)成8)
構(gòu)成1至構(gòu)成7的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于上述研磨砂粒含有膠體狀二氧化硅粒子。 (發(fā)明的構(gòu)成9)
構(gòu)成1至構(gòu)成8的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于上述鏡面研磨處理是通過使隔著研磨墊被上臺面和下臺 面夾壓的多個玻璃襯底相對上臺面和下臺面移動,而同時對上述多個 玻璃襯底的兩面進行鏡面研磨的處理。 (發(fā)明的構(gòu)成IO)
構(gòu)成1至構(gòu)成9的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于由對酸具有耐蝕性的材料構(gòu)成上述臺面。 (發(fā)明的構(gòu)成ll)
構(gòu)成1至構(gòu)成10的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于在上述鏡面研磨工序之前具有預(yù)先研磨上述玻璃襯底 的前研磨處理,上述前研磨處理是使研磨墊與上述玻璃襯底的表面接 觸、對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液、通過使上述
研磨處理,上述前研磨處理中的研磨液中含有的研磨砂粒含有去除了 粒徑大于等于4nm的砂粒的氧化鈰研磨砂粒。
(發(fā)明的構(gòu)成12)
構(gòu)成1至構(gòu)成11的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法, 其特征在于在上述鏡面研磨處理之前具有預(yù)先研磨上述玻璃襯底 的前研磨處理,上述前研磨處理是使研磨墊與上述玻璃襯底的表面接 觸、對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液、通過使上述
研磨的處理,上述前研磨處理中的研磨墊是含有氧化鋯和氧化鈰的研 磨墊。
(發(fā)明的構(gòu)成13)
一種磁盤的制造方法,其特征在于在使用如構(gòu)成1至構(gòu)成12 的任一項中所述的玻璃襯底的制造方法制造的玻璃襯底上形成磁性 層。
(發(fā)明的構(gòu)成14) 構(gòu)成13中所述的磁盤的制造方法,是一種垂直磁記錄磁盤的制 造方法,其特征在于上述磁性層的至少l層是軟磁性層。 (其它的構(gòu)成)
在本發(fā)明的另一實施方式中,是一種磁盤用玻璃襯底的制造方 法,具有使研磨墊與多成分系列的玻璃襯底的表面接觸、對上述玻璃 襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液、通過使上述玻璃襯底與上述 研磨墊相對地移動來研磨該玻璃襯底的表面的鏡面研磨工序,將上述 研磨液的pH值保持在既定的范圍內(nèi)。在該情況下,優(yōu)選地,將上述 研磨液的pH值保持為大于等于1且小于等于3。
再有,在該實施方式中,上述研磨液優(yōu)選含有用于使上述研磨液 的pH值成為酸性的無機酸和用于使上述研磨液的pH值保持為恒定 的緩沖劑。在此,上述無機酸優(yōu)選是硫酸。此外,上述緩沖劑優(yōu)選是 有機酸,更優(yōu)選地,上述有機酸是酒石酸或馬來酸。
此外,在本發(fā)明的又一實施方式中,是一種磁盤用玻璃襯底的制 造方法,具有使研磨墊與多成分系列的玻璃襯底的表面接觸、對上述 玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液、通過使上述玻璃襯底與 上述研磨墊相對地移動來研磨該玻璃村底的表面的鏡面研磨工序,優(yōu)
選設(shè)為如下構(gòu)成控制上述研磨液的凝集度和分散度來進行該鏡面研 磨工序,以使表示利用鏡面研磨工序得到的玻璃襯底的端部形狀的 Duboff值在土10nm以內(nèi)。
再有,在本發(fā)明中,優(yōu)選使上述研磨液中含有的上述研磨砂粒的 ;電位小于等于-10mV或大于等于+ 10mV。
此外,在本發(fā)明中,上述研磨液優(yōu)選呈酸性。在此,在上述研磨 液的pH值是2.0的情況下,上述研磨砂粒的;電位優(yōu)選小于等于-10mV或大于等于+ 10mV。此外,在上述研磨液的pH值是3.0的情 況下,上述研磨砂粒的;電位優(yōu)選小于等于-30mV或大于等于+ 30mV。上述研磨液中含有的上述研磨砂粒優(yōu)選是膠體狀二氧化硅粒 子。
再者,在上述發(fā)明中,上述研磨液中含有的上述研磨砂粒優(yōu)選是 膠體狀二氧化硅粒子。
此外,在上述發(fā)明中,上述玻璃襯底優(yōu)選含有網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的玻璃 骨架和修飾該網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的修飾離子。
此外,在上述發(fā)明中,上述玻璃襯底優(yōu)選含有大于等于58重量 % ~小于等于75重量%的Si02、大于等于5重量%且小于等于23重 量%的A1203、大于等于3重量%且小于等于10重量%的Li20和大 于等于4重量%且小于等于13重量%的Na20作為主要成分。
此外,在上述發(fā)明中,在上述鏡面研磨工序中,優(yōu)選經(jīng)上述研磨 墊用上臺面和下臺面夾住上述玻璃襯底,對上述玻璃襯底的表面供給 含有研磨砂粒的研磨液,通過使上述玻璃襯底與上述上臺面和上述下 臺面相對地移動,對上述玻璃襯底的表面進行鏡面研磨。
此外,在上述發(fā)明中,優(yōu)選由對于酸具有耐蝕性的材料構(gòu)成上述 上臺面和上述下臺面。
此外,在上述發(fā)明中,優(yōu)選地,在上述鏡面研磨工序之前還具有 預(yù)先研磨上述玻璃襯底的表面的預(yù)備研磨工序,在上述預(yù)備研磨工序 中,使研磨塾與上述玻璃襯底的表面接觸,對上述玻璃襯底的表面供
給含有研磨砂粒的研磨液,使上述玻璃襯底與上述研磨墊相對地移動 以研磨上述玻璃襯底的表面,上述預(yù)備研磨工序中的上述研磨砂粒是
粒徑不到4pm的氧化鈰粒子。此外,上述預(yù)備研磨工序中的上述研磨 墊優(yōu)選含有氧化鋯粒子或氧化鈰粒子。
此外,根據(jù)本發(fā)明的磁盤的制造方法是在使用上述的磁盤用玻璃 襯底的制造方法制造的玻璃襯底上形成磁性層的構(gòu)成。再者,在根據(jù) 本發(fā)明的磁盤的制造方法中,通過在上述玻璃村底上形成至少l層軟 磁性層可得到垂直磁記錄磁盤。 (發(fā)明的效果)
根據(jù)本發(fā)明可提供在研磨處理的中途不使研磨加工速度下降、且 可確保高的生產(chǎn)性的磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法。 再者,根據(jù)本發(fā)明可提供能得到良好的端部形狀的磁盤用玻璃襯底的 制造方法和磁盤的制造方法。


圖1是用于實施作為本發(fā)明的實施方式的磁盤用玻璃襯底的制 造方法的研磨裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖2是將根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的實施例1~6中的研磨液 的pH值與研磨加工速度的關(guān)系作成表來表示的圖。
圖3是將根據(jù)本發(fā)明的參考例1~4中的研磨砂粒的;電位與實 施鏡面研磨工序后的玻璃襯底1的端部形狀的關(guān)系作成表來表示的 圖。
圖4是將根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的實施例1~3和根據(jù)比較 例1的研磨砂粒的;電位與實施鏡面研磨工序后的玻璃襯底的端部形 狀的關(guān)系作成表來表示的圖。
圖5是將根據(jù)本發(fā)明的參考例1 ~6的研磨液的pH值與研磨加 工速度的關(guān)系作成表來表示的圖。 (符號說明)
1玻璃襯底
2研磨墊 3a上臺面 3b下臺面 10研磨裝置
具體實施方式
〔第1實施方式〕
作為磁盤用玻璃村底,非晶玻璃是合適的。這是因為,非晶玻璃 與例如結(jié)晶化玻璃或玻璃陶瓷不同,可通過進行鏡面研磨使其表面極 為平滑。
作為玻璃材料,硅酸鋁玻璃等的多成分系列玻璃可合適地用作磁 盤用玻璃村底的材料。在玻璃中,硅酸鋁玻璃例如與硼硅酸玻璃相比, 具有在耐熱性、耐藥品性方面優(yōu)良的特征。因而,即使在清洗處理等 中暴露于化學(xué)藥液中,經(jīng)過了鏡面研磨的表面變得過度粗糙的可能較 小,作為特別要求平滑性的磁盤用玻璃襯底是合適的。所謂硅酸鋁玻 璃是含有硅和鋁的氧化物作為主要成分的玻璃。
將玻璃襯底用于磁盤是合適的,但難以提高鏡面研磨處理的加工 速度以適應(yīng)大量生產(chǎn)。因而,生產(chǎn)量受到限制,生產(chǎn)成本容易升高, 難以廉價地供給市場。
關(guān)于這樣的問題,本發(fā)明人在進行了努力研究后查明了研磨液的 氫離子濃度(pH值)在玻璃襯底的研磨處理的中途發(fā)生變動這一點 是研磨加工速度下降的一個主要原因。而且查明了上述的pH值的變 動的一個主要原因是玻璃襯底中含有的離子在研磨過程中洗脫到酸 性的研磨液中。
特別是在研磨多成分系列玻璃襯底的情況下,容易發(fā)生研磨液的 pH值的變動。例如,在含有膠體二氧化硅研磨砂粒的酸性的研磨液 中對硅酸鋁玻璃襯底進行研磨處理時,有時會有鋁離子從多成分系列 玻璃村底洗脫到研磨液中從而研磨液的pH值發(fā)生變動的情況。除此 以外,如果在研磨對象的玻璃中含有了鈉、鉀等,則也存在鈉離子、
鉀離子等洗脫到研磨液中從而使研磨液的pH值發(fā)生變動的可能性。
再有,作為磁盤用玻璃襯底的鏡面研磨方法,有將含有膠體二氧 化硅研磨砂粒的研磨液調(diào)整為酸性或堿性來供給以進行研磨的情況。 例如,在背景技術(shù)中公開了的日本專利特開平7 - 240025號是將含有 膠體二氧化硅的漿液調(diào)整為既定的酸性來研磨的例子。
但是,根據(jù)本發(fā)明者的研究,已經(jīng)證實特別是在多成分系列玻璃 的情況下,在鏡面研磨處理的過程中,在玻璃中含有的離子容易洗脫 到研磨液中。在硅酸鋁玻璃中,鋁離子容易洗脫到研磨液中。如果在 玻璃中含有了鈉、鉀等,則存在鈉離子、鉀離子等洗脫到研磨液中的危險。
如果將研磨液調(diào)整為酸性,則伴隨這些離子的洗脫,研磨液的液 體性質(zhì)容易紊亂。根據(jù)本發(fā)明者的研究,發(fā)現(xiàn)在用含有酸性的膠體二 氧化硅研磨砂粒的研磨液對硅酸鋁玻璃襯底進行鏡面研磨處理時,在 大量生產(chǎn)的過程中研磨液的PH容易從既定的PH發(fā)生變動。證實了 研磨液的液體性質(zhì)紊亂的結(jié)果是鏡面研磨處理的加工速度也紊亂了。
即使預(yù)先將利用于研磨處理的研磨液的pH值調(diào)整為既定的值, 在實施了多個玻璃村底的研磨處理時,也從當初調(diào)整了的pH值逐漸 地產(chǎn)生了差異。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果實施玻璃襯底的大量生產(chǎn),則該差 異為不能忽略的程度。
在玻璃襯底中,特別是磁盤用的玻璃襯底,如果磁頭一邊保持狹 窄的浮起量一邊高速地通過,則必須形成極為平滑的表面。因此,在 磁盤用的玻璃襯底的鏡面研磨處理時,將研磨液的液體性質(zhì)保持為恒 定是極為有效的。
此外,在磁盤用的玻璃襯底中,為了與大量生產(chǎn)相適應(yīng),有必要 將鏡面研磨處理的加工速度保持為恒定。因此,在磁盤用的玻璃襯底 的鏡面研磨處理時,將研磨液的液體性質(zhì)保持為恒定是極為有效的。
作為將研磨液的pH保持為恒定的具體方法,在研磨液中添加將 pH保持為恒定的成分是有效的??珊袑⒀心ヒ旱膒H保持為恒定的 藥液。
(研磨液)
優(yōu)選將研磨液的pH維持為酸性。這是因為,通過將研磨液維持 為酸性,在鏡面研磨處理時,可使玻璃表面化學(xué)變質(zhì)以提高研磨加工 速度。特別是在使用了多成分系列玻璃作為玻璃襯底1的材料的情況 下,通過將玻璃襯底1浸漬于酸性的研磨液中,金屬離子容易從SiO 的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)脫離,可提高研磨加工速度。
例如,在多成分系列玻璃中,在作為玻璃骨架的SiO的網(wǎng)眼結(jié) 構(gòu)中含有作為修飾離子的鋁、鈉或鉀等的金屬離子,但由于如果將研
磨液維持為酸性,則這些金屬離子容易從SiO的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)脫離,并可 發(fā)揮提高研磨加工速度的作用,故是合適的。另一方面,由于該金屬
離子分散在研磨液內(nèi),故研磨液的pH值隨時間而增加,難以維持所
希望的鏡面研磨加工速度,但通過實施本發(fā)明,可將鏡面研磨加工速
度保持在所希望的值。
作為將研磨液的pH保持為恒定的成分,在研磨液中含有緩沖劑 是合適的。由于有機酸具有緩沖作用,故是合適的。作為使研磨液成 為酸性的成分,無機酸是合適的。
將研磨液的pH保持為小于等于3、優(yōu)選使pH小于等于2.5、特 別優(yōu)選使pH小于等于2是合適的。通過將研磨液保持為這樣的酸性, 可將玻璃襯底,特別是多成分系列玻璃襯底、硅酸鋁玻璃襯底的鏡面 研磨速度維持為適合于大量生產(chǎn)的速度。
關(guān)于研磨液的pH,不過度地增強其酸性是合適的。過度地增強 其酸性會導(dǎo)致腐蝕研磨裝置的危險變高。如果發(fā)生研磨裝置的腐蝕, 則存在微細的異物(例如銹)等附著于進行了鏡面研磨的玻璃襯底上 的危險。這是因為,如果這樣的異物附著于玻璃襯底的表面上,則對 作為磁頭的重放元件利用的磁致電阻效應(yīng)型元件產(chǎn)生不良影響,在信 息的重放信號中引起熱不均勻(thermal asperity )的錯誤。
此外,作為玻璃襯底的鏡面研磨用的研磨砂粒,膠體二氧化硅研 磨砂粒是合適的,但如果使pH過度地成為酸性,則膠體二氧化硅的 化學(xué)狀態(tài)變得不穩(wěn)定,容易凝膠化。如果膠體二氧化硅凝膠化了,則
喪失作為研磨砂粒的功能。
因而,研磨液的pH值優(yōu)選為不過度地增強其酸性。具體地說, 優(yōu)選將pH值定為大于等于1.0。
根據(jù)以上的觀點,研磨液的pH為大于等于1.0且小于等于3.0, 優(yōu)選大于等于1.0且小于等于2.5,特別優(yōu)選大于等于1.0且小于等于 2.0。
(酸性研磨液調(diào)整方法)
作為將研磨液調(diào)整為酸性的方法,優(yōu)選使研磨液中含有無機酸。 如果是具有完全離解性的無機酸,則容易制成例如pH大于等于1.0 且小于等于3.0的酸性狀態(tài)。因而,對玻璃村底的鏡面研磨是合適的。
作為無機酸,可舉出硫酸、鹽酸、硝酸、硼酸、磷酸、磺酸、膦 酸等。如果是氧化性強的無機酸,則容易引起研磨裝置的腐蝕,此外, 存在引起熱不均勻的問題的危險。
根據(jù)以上的觀點,作為研磨液所含有的無機酸,硫酸、磷酸、磺 酸是合適的。特別是氧化性相對較弱的硫酸最為優(yōu)選。由于疏酸的氧 化性弱,故腐蝕研磨裝置的危險最小。因而,引起熱不均勻問題的可 能性最小。再者,由于硫酸在空氣中蒸發(fā)或飛散的情況少,故在鏡面 研磨處理時,可得到容易將研磨液中的濃度保持為恒定的優(yōu)點。再有, 在使用疏酸來調(diào)整液體性質(zhì)的情況下,研磨液中的疏酸濃度例如優(yōu)選 定為大于等于0.05重量%且小于等于1.00重量% 。 (液體性質(zhì)調(diào)整方法)
再有,根據(jù)上述的發(fā)明人的見解,玻璃襯底中含有的離子在研磨 工序的過程中洗脫到研磨液中,使研磨液的pH發(fā)生了變動。而且, pH值的變動成為使研磨加工速度下降的一個主要原因。因此,為了 防止研磨工序的過程中的研磨液的pH值的變動,在研磨液中優(yōu)選含 有緩沖劑。
作為在研磨液中含有的緩沖材料,有機酸是合適的。因研磨液具 備緩沖作用,可將研磨液的pH保持為所希望的恒定的值。在將研磨 液的pH保持為大于等于1且小于等于3、特別是大于等于1且小于
等于2的情況下,選擇酒石酸、馬來酸、丙二酸是特別合適的。其中, 酒石酸或馬來酸,特別是酒石酸是合適的。再有,在使用酒石酸作為 緩沖材料的情況下,研磨液中的酒石酸的濃度優(yōu)選定為大于等于0.05 重量%且小于等于1.50重量%。
在本發(fā)明中,作為最為優(yōu)選的研磨液,可舉出含有膠體二氧化硅 研磨砂粒、作為無機酸的磷酸、作為有機酸的酒石酸的研磨液。 (研磨砂粒)
使用上述的研磨液進行研磨處理(鏡面研磨工序)的情況下,使 該研磨液中含有研磨砂粒。作為在鏡面研磨工序中使用的研磨砂粒, 優(yōu)選使用膠體狀二氧化硅粒子。在本發(fā)明中,膠體狀二氧化硅研磨砂 粒的粒徑優(yōu)選定為小于等于80nm,特別是小于等于50nm。如果是這 樣的微細的研磨粒子,則可形成合適的平滑鏡面作為磁盤用玻璃襯 底??煽紤]鏡面研磨加工速度來決定膠體狀二氧化硅粒子的粒徑的下 限值。例如,可定為大于等于20nm且小于等于50mn。此外,研磨 液中的膠體狀二氧化硅粒子的含有量優(yōu)選定為大于等于5重量%且小 于等于40重量%。
(研磨砂粒的;電位)
再有,在研磨液中分散的研磨砂粒具有;電位,但在;電位為與 土10mV相比更接近于OmV的情況下,容易發(fā)生研磨砂粒的凝縮,研 磨液中的研磨砂粒的分散性變差。而且,如果研磨砂粒的分散性變差, 則在研磨工序時,玻璃襯底1的端部附近的研磨砂粒的流動性下降, 存在實施了研磨工序后的玻璃襯底1的端部形狀變差的可能性。
此外,;電位根據(jù)對象粒子的組成可為+或-。而且,可作為研 磨砂粒使用的膠體二氧化硅(膠體狀二氧化硅)的;電位例如在pH 大于等于3.0的情況下為負,在pH2.0 3.0的情況下為接近于零,在 小于該值(pH小于l.O)的情況下為正。
再有,在本發(fā)明中優(yōu)選將膠體二氧化硅的;電位定為小于等于-10mV。特別是,在研磨液的pH為2的情況下;電位小于等于-10mV 且研磨液的pH為3的情況下,選擇;電位小于等于-30mV的膠體
二氧化硅是合適的。
此外,關(guān)于由本發(fā)明得到的研磨液的液體性質(zhì),將研磨液的電導(dǎo)
率定為大于等于2mS/cm且小于等于10mS/cm是合適的。 (鏡面研磨處理) 再有,在本發(fā)明中,鏡面研磨處理是由利用了行星齒輪機構(gòu)的兩 面研磨方法一并地對多個玻璃襯底的兩面進行鏡面研磨處理的研磨 方法是合適的。由于可將多個玻璃襯底的兩面做成均勻的鏡面,故可 適應(yīng)于大量生產(chǎn)。此外,根據(jù)本發(fā)明,由于可將研磨液的液體性質(zhì)保 持為恒定,故鏡面研磨處理的研磨加工速度不會變動,可穩(wěn)定地維持 大量生產(chǎn)。
在本發(fā)明中,可用研磨液循環(huán)再利用研磨裝置進行鏡面研磨。即, 可回收已經(jīng)供給玻璃襯底表面并用于鏡面研磨處理的研磨液,在通過 了過濾器等的凈化裝置之后,再次供給玻璃襯底表面。在本發(fā)明中, 由于可得到將研磨液的pH保持為所希望的恒定的值的作用,故可再 利用研磨液。如果不利用本發(fā)明,則在研磨液的循環(huán)再利用的過程中, 存在產(chǎn)生研磨液的pH容易變動的問題的情況。
根據(jù)本發(fā)明,由于可以在磁盤用玻璃襯底的鏡面研磨處理中對研 磨液進行循環(huán)再利用,故可抑制工業(yè)廢棄物的排出量??蓸?gòu)筑考慮了 地球環(huán)境的磁盤用玻璃襯底的大量生產(chǎn)工序。
在本發(fā)明中,作為鏡面研磨裝置的至少研磨臺面,利用對于酸具 有耐蝕性的材料是合適的。作為這樣的材料,不銹鋼是優(yōu)選的。作為 在耐蝕性方面優(yōu)良的不銹鋼,馬氏體系不銹鋼或奧氏體系不銹鋼是合 適的。
(玻璃襯底)
本發(fā)明所用的玻璃襯底由玻璃(多成分系列的玻璃)構(gòu)成。多成 分系列的玻璃例如在作為玻璃骨架的SiO的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)中含有作為修飾 離子的鋁、鈉、鉀等金屬離子。這樣的多成分系列的玻璃在浸漬于酸 性的研磨液中的情況下,金屬離子容易從SiO的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)脫離,可提 高研磨加工速度。即,使玻璃襯底的表面發(fā)生化學(xué)變化,可提高研磨 加工速度。
在本發(fā)明中,特別合適的玻璃襯底是非晶玻璃,是含有硅和鋁的 氧化物作為主要成分的硅酸鋁玻璃。這是因為,非晶玻璃與例如結(jié)晶 化玻璃或玻璃陶瓷不同,可利用研磨使其表面極為平滑。此外,硅酸 鋁玻璃與例如硼硅酸玻璃相比,在耐熱性、耐藥品性方面優(yōu)良,即使 在清洗處理等中暴露于化學(xué)藥液,研磨后的玻璃襯底1的表面變得過 度粗糙的可能性小。
而且,在硅酸鋁玻璃中,還含有堿金屬元素的玻璃襯底是合適的。
例如,只要是含有Si02和Al203且還含有Na20的玻璃,就可充分地 發(fā)揮本發(fā)明的作用和效果。這是因為,即使鋁離子或鈉離子洗脫到研 磨液中,也可將研磨液的pH值保持為所希望的值。也可合適地利用 含有Li20的玻璃。例如,由于化學(xué)強化處理用玻璃是含有堿金屬元 素的玻璃,故對于本發(fā)明是合適的。
作為這樣的玻璃(多成分系列玻璃),含有58 ~ 75重量%的Si02、 5 ~ 23重量%的A1203、 3 ~ 10重量%的Li20、 4 ~ 13重量%的Na20 作為主要成分的玻璃是合適的。
作為特別合適的玻璃,可舉出含有62~75重量%的Si02、 5~ 15重量%的Al203、4 ~ 10重量%的Li20、4 ~ 12重量%的Na20、5.5 ~ 15重量%的Zr02作為主要成分、同時Na20/Zr02的重量比是0.5~ 2.0、 Al2CVZrO2的重量比是0.4 2,5的玻璃(硅酸鋁玻璃)。
此外,作為其它合適的玻璃,可舉出61~70重量%的Si02、 9~ 18重量%的A1203、 2 ~ 3.9重量%的Li20、 6 ~ 13重量%的Na20、 0 ~ 5重量%的K20、 10 ~ 16重量%的R20 (其中,R20 = Li20 + Na20 + K20 ) 、 0 ~ 3.5重量%的MgO、 1 ~ 7重量%的CaO、 0 ~ 2重量%的 SrO、 0~2重量%的BaO、 2 ~ 10重量%的RO (其中,RO = MgO + CaO + SrO + BaO ) 、 0 ~ 2重量%的Ti02、 0 ~ 2重量%的Ce02、 0 ~ 2重量%的Fe203、 0 ~ 1重量%的MnO、且Ti02 + Ce02 + Fe203 + MnO = 0.01 ~ 3重量%的玻璃。
再有,對于上述的玻璃襯底,優(yōu)選地,預(yù)先使用砂輪等在玻璃襯
底的中央部分中開出了孔,并作成在中心部具有圓孔的盤狀的玻璃襯 底。
而且,對于玻璃襯底的外周端面和內(nèi)周端面,優(yōu)選預(yù)先進行了倒 角加工。而且,對于玻璃襯底的外周端面、內(nèi)周端面和主表面,優(yōu)選 預(yù)先磨削這些面使其成為既定的表面粗糙度。 (預(yù)備研磨工序)
在預(yù)備研磨工序中,將玻璃襯底的表面研磨成比較粗的粗糙度, 迅速地去除玻璃襯底的表面具有的傷痕或變形。因此,預(yù)備研磨工序 在所使用的研磨墊、研磨液和研磨砂粒這些方面與鏡面研磨工序不 同。
在預(yù)備研磨工序中,優(yōu)選使用比較硬質(zhì)的研磨墊。再者,在研磨 墊中,優(yōu)選預(yù)先含有氧化鋯粒子和/或氧化鈰粒子等的具有研磨作用的 粒子。
根據(jù)本發(fā)明人的研究,證實了在磁盤用玻璃襯底的鏡面研磨工序 之前預(yù)先實施的玻璃襯底的前研磨處理(預(yù)備研磨工序)中,將研磨 液中含有的研磨砂粒的粒徑定為既定的范圍是合適的。
具體地說,在本發(fā)明中,優(yōu)選地,在鏡面研磨處理之前預(yù)先實施 的玻璃襯底的前研磨處理使用含有氧化鋯粒子和氧化鈰粒子的研磨 墊,并將研磨液中含有的氧化鈰研磨砂粒的最大粒徑定為小于等于
4|am。另一方面,優(yōu)選考慮預(yù)備研磨工序中的研磨加工速度來決定粒 徑的下限值。此外,可使用水作為研磨液。
通過利用最大的粒徑被限制為小于等于4pm的研磨液,在前研 磨處理中可抑制在玻璃襯底的表面中形成傷痕。因而,在前研磨處理 之后實施的鏡面研磨處理中,即使減小從玻璃表面算起的去除玻璃厚 度,也能得到所希望的平滑的鏡面。因此,可縮短在鏡面研磨處理中 所需要的研磨加工時間。
(玻璃研磨裝置的結(jié)構(gòu))
接著,使用圖1說明用于實施根據(jù)本發(fā)明的磁盤用玻璃襯底的制 造方法的研磨裝置10的結(jié)構(gòu)。圖1示出用于實施作為本發(fā)明的實施
方式的磁盤用玻璃襯底的制造方法的研磨裝置的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖1中所示,將研磨裝置IO構(gòu)成為作為研磨對象的玻璃襯底 1可以隔著研磨墊2被上臺面3a和下臺面3b夾住。此時,將研磨裝 置IO構(gòu)成為可同時夾住多個玻璃襯底1。
構(gòu)成為上臺面3a和下臺面3b與玻璃襯底1可在水平方向上相對 地移動。例如,構(gòu)成為可使用在上臺面3a和下臺面3b內(nèi)裝入的行星 齒輪機構(gòu)進行這樣的移動。再有,構(gòu)成為上臺面3a和下臺面3b可一 邊對玻璃襯底1施加既定的壓力一邊進行移動。
再有,優(yōu)選由對酸具有耐蝕性的材料來構(gòu)成上臺面3a和下臺面 3b。例如,作為在耐蝕性方面優(yōu)良的不銹鋼,優(yōu)選使用馬氏體系不銹 鋼或奧氏體系不銹鋼。
再有,優(yōu)選根據(jù)研磨加工速度及表面粗糙度適當?shù)卣{(diào)整研磨墊的 硬度。例如,在進行鏡面研磨時,優(yōu)選使用比較軟質(zhì)的研磨墊2,以 便能得到合適的平滑鏡面作為磁盤用玻璃襯底。另一方面,為了得到 高的磨削速度,優(yōu)選使用比較硬質(zhì)的研磨墊2。 (鏡面研磨工序的實施)
接著,說明使用上述研磨裝置進行鏡面研磨工序的方法的具體例。
首先,在研磨裝置10中設(shè)置上述的玻璃襯底1。即,通過隔著 研磨墊2用上臺面3a和下臺面3b夾住玻璃襯底1 ,使研磨墊2與玻 璃襯底1的兩面接觸。
接著,對作為研磨對象的玻璃襯底1的表面供給含有上述的研磨 砂粒的研磨液。
接著,通過使玻璃襯底1與上臺面3a和下臺面3b相對地移動, 使玻璃襯底1與研磨墊2相對地移動,以研磨玻璃襯底1的兩面。
此時,鏡面研磨工序中的研磨液可循環(huán)再利用。即,可回收一度 使用于研磨的研磨液,實施過濾進行凈化,再次供給玻璃襯底表面。 在第1實施方式中,由于利用上述緩沖劑的作用保持研磨液的pH值, 故可再次利用研磨液。若玻璃襯底1的表面粗糙度達到了既定的值,則結(jié)束鏡面研磨工
序。作為目標的表面粗糙度,例如算術(shù)平均粗糙度(Ra)小于等于 0.3nm,最大峰高度(Rp)小于等于2nm。在此,所謂最大峰高度(Rp) 是測定玻璃襯底l的表面的既定的區(qū)域的表面形狀、求出該表面形狀 的平均面、將該平均面定為基準時最高的地點的從該平均面算起的高 度。
然后,從研磨裝置10取出玻璃襯底1,清洗附著于玻璃襯底1 的表面上的研磨液或研磨砂粒。
然后,對清洗后的玻璃襯底l進行化學(xué)強化處理,再次清洗玻璃 襯底l,結(jié)束磁盤用玻璃襯底的制造。 (磁盤用玻璃襯底)
在本發(fā)明中,在磁盤用玻璃襯底的表面上應(yīng)形成的平滑鏡面,在 用原子力顯微鏡觀察了表面時,優(yōu)選是算術(shù)平均粗糙度(Ra)小于等 于0.3nm的鏡面。優(yōu)選是最大峰高度(Rp)小于等于2nm的鏡面。 所謂最大峰高度(Rp),是測定表面的既定的區(qū)域的表面形狀、求出 該表面形狀的平均面、將該平均面定為基準時最高的地點的從該平均 面算起的高度。只要是這樣的表面,就可將滑行高度定為4nm或低于 該值。即如果利用根據(jù)本發(fā)明的磁盤用玻璃襯底,則即使磁頭的浮起 量是4nm,也不會引起碰撞問題。此外,由于對于在磁頭的重放元件 中安裝的磁致電阻效應(yīng)型元件不會引起熱不均勻,故可正常地實施信 息的記錄重放。
而且,利用上述制造方法得到的玻璃襯底的主表面是平滑的,而 且,端部形狀也是優(yōu)良的。具體地說,根據(jù)本實施方式的制造方法得 到的磁盤用玻璃襯底的Duboff值可在士10nm的范圍內(nèi)。以下說明該 Duboff值。
在此,可使用Duboff值來評價玻璃襯底的端部形狀。所謂Duboff 值指的是在玻璃襯底1的外周端部或內(nèi)周端部的周邊,在盤狀玻璃襯 底的半徑方向上選擇任意兩點并用直線連結(jié)時的從該直線到玻璃襯 底1的表面的最大距離(在玻璃襯底1的剖面上觀察到的值)。Duboff
值根據(jù)玻璃襯底1的端部形狀可以是+也可以是-。而且,將Duboff 值是+的情況的端部形狀稱為下垂形狀(roll off),將-的情況的端 部形狀稱為上翹形狀(ski jump)。而且,Duboff值越接近于0,表 示該區(qū)域中的端部形狀越是良好。
再有,Duboff值在具有大致平坦的主表面、端面和在上述主表 面與端面之間形成的倒角面的玻璃襯底中,也可定為相對存在于上述 主表面內(nèi)的周邊緣的該周邊緣以外的平坦面偏離的偏離部中的離平 坦面的距離。
玻璃村底的端部形狀在Duboff值為士10nm的范圍內(nèi)是優(yōu)選,在 士7nm的范圍內(nèi)則更為優(yōu)選,在士5nm的范圍內(nèi)則更加優(yōu)選。這是因為, 如果使用Duboff值超過了士10nm的玻璃襯底1制作硬盤驅(qū)動器,則 磁頭與使用該玻璃襯底1制造的磁盤中接觸而發(fā)生碰撞的可能性高。 而且,該碰撞的可能性在垂直磁記錄方式的磁盤的情況下變得更高。 即,在使用上述玻璃襯底作為垂直磁記錄方式的磁盤的情況下, Duboff值在士10nm以內(nèi)特別優(yōu)選。
再有,作為測定Duboff值的范圍,只要是玻璃襯底的主表面中 的外周端的區(qū)域,換言之,制成HDD的情況下的妨礙磁頭浮起的區(qū) 域,就任意地設(shè)定即可,但在例如將從玻璃襯底的中心到端部為止的 距離i殳為100%的情況下,測定從中心至92.0~96.9%的范圍即可。
更具體地說,例如,在外徑尺寸為2.5英寸(外徑65mm(J)、半 徑32.5mm)的玻璃襯底的情況下,可以用直線連接離玻璃襯底的中 心的距離為29.9mm的位置與31.5mm的位置上的玻璃襯底表面上的 點,并將該直線與位于該區(qū)域間的玻璃襯底的表面之間的偏離設(shè)定為 Duboff值。
此夕卜,例如,也可將外周端作為基點,從外周端朝向中心測定1 ~ 2.6mm的范圍,以求出Duboff值。
為了將Duboff值抑制得較低,優(yōu)選控制研磨砂粒的;電位來進 行鏡面研磨工序。具體地說,優(yōu)選使研磨砂粒的;電位為小于等于-10mV或大于等于+ 10mV (即,絕對值比10mV大的范圍)。
更詳細地說,在研磨液的pH值是2.0的情況下,研磨妙、粒的; 電位優(yōu)選小于等于-10mV,在研磨液的pH值是3.0的情況下,研磨 砂粒的;電位優(yōu)選小于等于-30mV。 (第1實施方式中的效果)
根據(jù)第1實施方式中的磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制 造方法,起到以下的效果(a) ~ (g)。
(a) 根據(jù)第l實施方式,因為在研磨液中含有了緩沖劑,故將 研磨液的pH值保持在一定范圍內(nèi),且研磨加工速度不下降。因而, 可提供生產(chǎn)性高的磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法。
(b) 根據(jù)第l實施方式,因為在研磨液中含有了緩沖劑,故將 研磨液的pH值保持在一定范圍內(nèi),且研磨加工速度不下降。即,可 對一度利用了的研磨液進行循環(huán)再利用。因而,可抑制工業(yè)廢棄物的 排出量??蓪崿F(xiàn)考慮了地球環(huán)境的磁盤用玻璃襯底的大量生產(chǎn)。
(c) 在第1實施方式中,在使研磨液中的研磨砂粒的;電位為 小于等于-10mV (即,絕對值比10mV大的范圍)的情況下,可提 高玻璃襯底1的端部附近的研磨砂粒的流動性。而且,通過提高研磨 砂粒的流動性,可改善實施鏡面研磨工序后的玻璃襯底1的端部形狀
(即,減小Duboff值)。即,可提供即使是磁頭在磁盤的外邊緣附 近也能進行信息的記錄重放的磁盤和磁盤用玻璃襯底。
(d) 根據(jù)第1實施方式,可研磨成磁盤用玻璃襯底的表面粗糙 度為,例如算術(shù)平均粗糙度(Ra)小于等于0,3nm,最大峰高度(Rp) 小于等于2nm。由此,可提供能達到每平方英寸大于等于IOO千兆比 特的信息記錄密度的磁盤和磁盤用玻璃襯底。
(e) 根據(jù)第1實施方式,可研磨成磁盤用玻璃襯底的表面粗糙 度為,例如算術(shù)平均粗糙度(Ra)小于等于0.3nm,最大峰高度(Rp) 小于等于2nm。由此,可提供與磁頭的浮起量為8nm或低于該值的 浮起量對應(yīng)的磁盤和磁盤用玻璃襯底。由此,可提高磁頭上的接收信 號的S/N比,可提高對磁盤的記錄密度。
(f) 根據(jù)第1實施方式,可研磨成磁盤用玻璃襯底的表面粗糙
度為,例如算術(shù)平均粗糙度(Ra)小于等于0.3nm,最大峰高度(Rp) 小于等于2nm。由此,可提供能實現(xiàn)滑行高度為4nm或低于該值的 滑行高度的磁盤和磁盤用玻璃襯底。由此,可提高磁頭上的接收信號 的S/N比,可提高對磁盤的記錄密度。
(g)根據(jù)第l實施方式,可提供1.8英寸型、l.O英寸型等的小 型磁盤和適合于該磁盤的制造的磁盤用玻璃襯底。
此外,通過在鏡面研磨工序之前實施預(yù)備研磨工序,預(yù)先去除玻 璃襯底1的表面具有的傷痕或變形,可縮短得到作為目標的表面粗糙 度的鏡面研磨工序的研磨時間。因而,可進一步提高磁盤和磁盤用玻 璃襯底的生產(chǎn)性。
(磁盤的制造方法)
通過在利用本發(fā)明的第1實施方式制造的磁盤用玻璃襯底的表 面上依次形成基底層、磁性層、保護層和潤滑層,可制造磁盤。
此外,通過在上述磁盤用玻璃襯底的表面上依次形成由Cr合金 構(gòu)成的附著層、由CoTaZr基合金構(gòu)成的軟磁性層、由Ru構(gòu)成的基 底層、由CoCrPt基合金構(gòu)成的垂直磁記錄層、由碳化氫構(gòu)成的保護 層、由全氟聚醚構(gòu)成的潤滑層,可制造垂直磁記錄盤。
此外,根據(jù)本發(fā)明的磁盤用玻璃襯底的制造方法是包括玻璃襯底 的鏡面研磨處理的磁盤用玻璃襯底的制造方法,上述鏡面研磨處理是 使研磨墊與玻璃襯底的表面接觸、對玻璃襯底的表面供給含有研磨砂 粒的研磨液、通過使上述玻璃襯底與上述研磨墊相對地移動以對玻璃 襯底表面進行鏡面研磨的處理,也可以構(gòu)成為在對多個玻璃襯底進行 鏡面研磨處理時將上述研磨液的pH值保持在既定的范圍內(nèi)。
此外,更優(yōu)選在上述鏡面研磨時將上述研磨液的pH保持在小于 等于3的構(gòu)成。
此外,上述鏡面研磨處理更優(yōu)選是通過使隔著研磨墊被上臺面和 下臺面夾壓的多個玻璃襯底相對于上臺面和下臺面移動,并同時對上
述多個玻璃襯底的兩面進行鏡面研磨的處理。 [實施例II
在該實施例中,使用了由非晶玻璃構(gòu)成的玻璃襯底。組成是多成
分系列的玻璃,玻璃原料是硅酸鋁玻璃。具有含有由SiO構(gòu)成的網(wǎng)眼
狀的玻璃骨架和作為修飾離子的鋁的結(jié)構(gòu)。此外,是含有堿金屬元素 的玻璃。
關(guān)于具體的化學(xué)組成,具有下述的組成Si02: 63.5重量%、 A1203: 14.2重量%、 Na20: 10.4重量%、 Li20: 5.4重量%、 Zr02: 6.0重量%、 Sb203: 0.4重量%、 As203: 0.1重量%。用直接沖壓法 (direct press)對該玻璃進行成形,得到了盤狀的玻璃。其次,使 用該玻璃盤經(jīng)過以下的各工序來制造磁盤用玻璃襯底。
(1) 形狀加工工序
使用砂輪在玻璃襯底的中央部分開孔,作成了在中心部具有圓孔 的盤狀玻璃襯底。然后,對外周端面和內(nèi)周端面進行了倒角加工。
(2) 端面研磨工序
其次,利用刷式研磨, 一邊使玻璃襯底旋轉(zhuǎn)一邊將玻璃襯底的端 面(內(nèi)周、外周)的表面粗糙度研磨成按Rmax約為lnm、按Ra約 為0.3(im。
(3) 磨削工序
通過選擇# 1000作為砂粒的粒度來磨削玻璃襯底表面,將主表 面做成平坦度約為3nm、表面粗糙度Rmax約為2jim、Ra約為0.2nm。 此外,用原子力顯微鏡(AFM X Digital Instruments公司制nanoscope ) 測定了 Rmax、 Ra。平坦度用平坦度測定裝置來測定,它是襯底表面 的最高的部分與最低的部分的上下方向(與表面垂直的方向)的距離 (高低差)。
(4 )第1研磨工序(預(yù)備研磨工序)
其次,實施了作為預(yù)備研磨工序的第l研磨工序。該工序是在作 為下一個工序的鏡面研磨工序之前預(yù)先研磨玻璃襯底的前研磨工序。
在該第l研磨工序中,去除具有在磨削工序中在玻璃襯底的表面上形 成的傷痕或變形的玻璃表面部分。
4吏用一次能研磨100片~200片玻璃襯底的兩主表面的兩面研磨
裝置來進行。通過使隔著研磨墊被上臺面和下臺面夾壓的多個玻璃襯 底相對于上臺面和下臺面移動,對上述多個玻璃襯底的兩面同時進行 研磨??赏ㄟ^利用行星齒輪機構(gòu)一次研磨多片玻璃襯底。
將研磨墊設(shè)為硬質(zhì)的拋光布。研磨墊利用了預(yù)先含有氧化鋯和氧 化鈰的材料。研磨液含有氧化鈰研磨砂粒,但預(yù)先去除了粒徑超過
4nm的粗大粒子。在測定了對玻璃襯底供給的研磨液時,研磨砂粒的 最大值是3.5nm、平均值是l.lnm、 D50值是l.lnm。其它的研磨條 件如下所述。
研磨液由氧化鈰(平均粒徑l.liim)和水構(gòu)成。 對玻璃襯底施加的栽重80~100g/cm2。 玻璃襯底表面部的去除厚度20~40nm。 (5 )第2研磨工序(鏡面研磨工序)
其次,實施了作為鏡面研磨工序的第2研磨工序。該研磨工序是 對玻璃襯底的相對的2個主表面同時進行鏡面研磨的工序。
使用 一次能研磨100片~ 200片玻璃襯底的兩主表面的兩面研磨 裝置來進行。通過使隔著研磨墊被上臺面和下臺面夾壓的多個玻璃襯 底相對于上臺面和下臺面移動,對上述多個玻璃襯底的兩面同時進行 研磨。可通過利用行星齒輪機構(gòu)一次研磨多片玻璃襯底。
在鏡面研磨處理時運用了這樣的研磨液的再循環(huán)系統(tǒng),該系統(tǒng)經(jīng) 由排液管回收對玻璃村底表面供給了的研磨液,用網(wǎng)眼狀過濾器去除 異物并凈化后,再次供給玻璃襯底。其結(jié)果,在鏡面研磨處理時,在 研磨液的pH值中沒有變動,可大致保持為恒定。此外,研磨墊為軟 質(zhì)的拋光布(ASC硬度比硬質(zhì)拋光布更低的拋光布)。研磨液如下所 述。此外,用具有耐酸性的不銹鋼材料構(gòu)成研磨裝置的臺面。
準備粒徑為40pm的膠體狀二氧化硅砂粒,添加水、作為全離解 性的無機酸的硫酸、作為有機酸的酒石酸、作為具有緩沖作用的藥液 (緩沖材料),制成了研磨液。將研磨液的pH調(diào)整為2。
可將研磨液中的硫酸濃度設(shè)定為能得到所希望的PH。例如,優(yōu) 選設(shè)定為大于等于0.05重量%且小于等于1重量% 。在本實施例中,
設(shè)定為0.15重量%。研磨液中的酒石酸的濃度優(yōu)選設(shè)定為大于等于 0.05重量%且小于等于1.5重量%。在本實施例中,設(shè)定為0.8重量 %。研磨液中的二氧化硅的含有量優(yōu)選設(shè)定為5~40重量%。在本實 施例中,設(shè)定為10重量%。研磨液中的剩下的部分是超純水。測定 了研磨液的電導(dǎo)率是6mS/cm。
已知鏡面研磨工序中的研磨加工速度是0.25jum/分鐘,在上述的 條件下,與以往相比,可實現(xiàn)有利的研磨加工速度。再有,所謂研磨 加工速度是通過用為了完成既定鏡面所必需的玻璃襯底1的厚度的削 減量(加工取代)除以所希望的研磨加工時間來求出。
(6) 鏡面研磨處理后的清洗工序 將玻璃襯底浸漬于濃度3 ~ 5wt%的NaOH水溶液中進行了堿性
清洗。此外,施加超聲波進行了清洗。再者,依次浸漬于中性清洗劑、 純水、純水、異丙醇(IPA) 、 IPA (蒸汽干燥)的各清洗槽中來進 4亍了清洗。在利用AFM (Digital Instruments ^>司制的nanoscope ) 觀察了所得到的該玻璃襯底的表面時,未確認到膠體二氧化硅研磨砂 粒的附著。此外,也未發(fā)現(xiàn)不銹鋼或鐵等異物。
(7) 化學(xué)強化處理工序
其次,對玻璃襯底進行了化學(xué)強化。在化學(xué)強化中,準備了混合 硝酸鉀(60% )和硝酸鈉(40% )得到的化學(xué)強化鹽,將該化學(xué)強化 鹽加熱到375'C,將預(yù)熱到300。C的清洗好的玻璃襯底浸漬于該化學(xué) 強化鹽中約3小時。這樣,通過在化學(xué)強化鹽中進行浸漬處理,將玻 璃襯底表層的鋰離子、鈉離子分別置換為化學(xué)強化鹽中的鈉離子、鉀 離子,對玻璃襯底進行化學(xué)強化。再有,在玻璃襯底的表層中形成了 壓縮應(yīng)力層的厚度約為100~200nm。將結(jié)束了上述化學(xué)強化的玻璃 襯底浸漬于2(TC的水槽中進行急劇冷卻,并維持約10分。
(8) 化學(xué)強化后的清洗工序
將結(jié)束了上述急劇冷卻的玻璃襯底浸漬于加熱到約40'C的硫酸 中, 一邊施加超聲波一邊進行了清洗。
(9) 磁盤用玻璃襯底的檢查工序進行了如以上那樣制造的磁盤用玻璃襯底的檢查。
在用AFM (原子力顯微鏡)測定了玻璃襯底表面的粗糙度時, 最大峰高度Rp是1.8nm,算術(shù)平均粗糙度Ra是0.25nm。表面是清 潔的鏡面狀態(tài)。在表面上不存在妨礙磁頭的浮起的異物或成為熱不均 勻問題的原因的異物。
使用如以上那樣制造的磁盤用的玻璃襯底制造垂直磁記錄方式 的磁盤。
(10) 磁盤制造工序
在玻璃襯底的表面上依次形成由Cr合金構(gòu)成的附著層、由 CoTaZr基合金構(gòu)成的軟磁性層、由Ru構(gòu)成的基底層、由CoCrPt 基合金構(gòu)成的垂直磁記錄層、由碳化氫構(gòu)成的保護層、由全氟聚醚構(gòu) 成的潤滑層,制造了垂直磁記錄盤。
(11) 磁盤的檢查工序
進行了如以上那樣制造的磁盤的檢查。在使用浮起量是8nm的 檢查用磁頭在磁盤上浮起移動時,未接觸異物等,未產(chǎn)生碰撞問題。 其次,在重放元件部使用磁致電阻效應(yīng)型元件、記錄元件部使用單磁 極型元件的磁頭進行了根據(jù)垂直記錄方式的記錄重放試驗時,確認了 正常地記錄、重放信息的情況。此時,在重放信號中未檢出熱不均勻 信號??梢悦科椒接⒋?00千兆比特進行記錄重放。
其次,進行了磁盤的滑行高度試驗。該試驗是在逐漸地使檢查用 磁頭的浮起量下降的情況下確認在多大的浮起量下會產(chǎn)生檢查用磁 頭與磁盤的接觸的試驗。其結(jié)果,在本實施例的磁盤中,從磁盤的內(nèi) 邊緣部分到外邊緣部分上,即使是浮起量是4nm也不產(chǎn)生接觸。在磁 盤的外邊緣部分中,滑行高度是3.7nm。 〈實施例2~6〉
在實施例2~4中,使其含有作為緩沖劑的酒石酸,通過調(diào)整鏡 面研磨工序中的研磨液的組成,使研磨液的pH值在大于等于1.0且
小于等于3.0的范圍內(nèi)變化。其它的條件與實施例1是同樣的。通過 添加緩沖劑,即使在這些實施例2~4中,鏡面研磨工序的隨時間變
化的研磨液的pH值中也沒有變動,可將該研磨液的液體性質(zhì)保持為 大致恒定。
另一方面,在實施例5、 6中,使其含有作為緩沖劑的酒石酸, 通過調(diào)整鏡面研磨工序中的研磨液的組成,使研磨液的pH值在不到 1.0或超過3.0的范圍內(nèi)變化。其它的條件與實施例l是同樣的。通過 添加緩沖劑,即使在這些實施例5、 6中,鏡面研磨工序的隨時間變 化的研磨液的pH值中也沒有變動,可將該研磨液的液體性質(zhì)保持為 大致恒定。
上述的結(jié)果證實了在實施例2~6中可減少鏡面研磨工序的隨時 間變化的加工速度的變動。通過這樣做,例如在大量生產(chǎn)上述磁盤用 玻璃襯底的情況下,可減少加工速度的變動。
在圖2中示出實施例2~6中的研磨液的pH值與研磨加工速度 的關(guān)系。根據(jù)圖2,證實了只要是含有作為緩沖劑的酒石酸的情況且 研磨液的pH值為大于等于1.0且小于等于3.0,就可實現(xiàn)特別有利的 研磨加工速度。
〈比較例1〉
在比較例1中,在鏡面研磨工序中的研磨液中未含有作為緩沖劑 的酒石酸。通過調(diào)整在研磨液中含有的石克酸的量,將研磨液的pH值 調(diào)整為2.0。此外,其它的條件與實施例l是同樣的。而且,在實施 例1和比較例1中分別實施了 1000片的磁盤用玻璃襯底的制造時, 在實施例1中,在鏡面研磨處理時沒有pH值的變動,且可保持為大 致恒定,而在比較例1中,pH值隨時間上升,研磨加工速度減小。 此外,在比較例l的情況下,隨著批次數(shù)變多,玻璃襯底的主表面的 粗糙度與實施例1中的相同批次數(shù)的主表面的粗糙度相比變粗了。
在該比較例1的情況下,鏡面研磨處理所需要的加工時間變長 了。即,在比較例l的情況下,伴隨鏡面研磨工序的經(jīng)過,研磨液的 pH值上升,研磨加工速度下降。即,證實了通過在研磨液中混合緩 沖材料,可提高磁盤用玻璃襯底和磁盤的生產(chǎn)性。 〔參考例〕
接著,說明既將pH值保持在既定的范圍內(nèi)(與實施例同樣的范 圍)又改變了研磨砂粒的;電位等的各種條件的情況下的實驗例(參 考例)。再有,以下的參考例是相對地比較了各參考例的例子,充分 地起到本發(fā)明的效果,不對本發(fā)明作任何的限定。 〈參考例1~4〉
在參考例1 3中,將鏡面研磨工序中的研磨液中的研磨砂粒的 ;電位定為小于等于-10mV。其它的條件與實施例l是同樣的。
另一方面,在參考例4中,將鏡面研磨工序中的研磨液中的研磨 砂粒的;電位定為大于等于-10mV且小于等于0mV。其它的條件與 實施例l是同樣的。
在圖3中示出參考例1~4中的研磨砂粒的;電位與上述的 Duboff值的關(guān)系。才艮據(jù)圖3,證實了在;電位小于等于-10mV的范 圍內(nèi),Duboff值較小,且實施鏡面研磨工序后的玻璃襯底1的端部形 狀是特別良好的。
再有,在鏡面研磨處理后的清洗工序后使用電泳光散射法對上述 Duboff值進行了測定。具體地說,測定了從玻璃襯底(制作小65mm 盤的情況)的中心起29.9 31.5mm的范圍。
此外,在使用上述的玻璃襯底1制造垂直磁記錄方式的磁盤并實 施與實施例1同樣的磁頭碰撞試驗和滑行高度試驗時,在參考例1~3 中顯示了與實施例同樣的結(jié)果。但是,參考例4發(fā)生了因磁頭的接觸 引起的碰撞。根據(jù)這一點,可知磁盤用玻璃襯底的端部形狀是重要的, 證實了如果端部形狀差則在作成了磁盤的情況下會發(fā)生磁頭碰撞。 〈參考例5〉
在參考例5中,在預(yù)備研磨工序中使用了不含有氧化鈰和氧化鋯 的任一種的研磨墊。其它的條件與實施例l是同樣的。
其結(jié)果,在預(yù)備研磨工序結(jié)束后的玻璃襯底1的表面上殘存了若 干缺陷。因而,為了對該玻璃襯底1實施鏡面研磨工序以得到與實施 例l同樣的鏡面品質(zhì),需要比實施例1更長的研磨時間。即,證實了 通過使
磨工序可提高磁盤用玻璃襯底和磁盤的生產(chǎn)性。
〈參考例6〉
在參考例6中,在預(yù)備研磨工序中,未從在研磨液中含有的氧化 鈰研磨砂粒去除粗大粒子。在測定了研磨液時,在研磨液中含有的研 磨砂粒的最大值是10iam、平均值是1.6nm、 D50值是1.6(xm。
其結(jié)果,在預(yù)備研磨工序結(jié)束后的玻璃襯底1的表面上殘存了若 干缺陷。因而,為了對該玻璃襯底1實施鏡面研磨工序以得到與實施 例l同樣的鏡面品質(zhì),需要比實施例1更長的研磨時間。即,證實了 通過在實施預(yù)備研磨工序時預(yù)先從研磨液去除粗大粒子,可提高磁盤 用玻璃襯底和磁盤的生產(chǎn)性。 〔第2實施方式〕
以下說明本發(fā)明中的另一實施方式(第2實施方式)。再有,為 了說明的方便,省略對與上述第1實施方式相同的內(nèi)容的說明。
根據(jù)本發(fā)明人的進一步的研究,發(fā)現(xiàn)了研磨液中含有的研磨砂粒 的分散性對研磨后的玻璃襯底的端部形狀和表面粗糙度產(chǎn)生影響。 即,查明了在研磨砂粒的分散性差的情況下,研磨砂粒相互間凝集, 使研磨后的玻璃襯底的端部形狀和表面粗糙度變差。
而且,本發(fā)明人為了提高研磨工序中的研磨砂粒的分散性而從各 種各樣的角度研究了問題,其結(jié)果,研磨砂粒的;電位引起了注意。 而且,發(fā)現(xiàn)了在研磨砂粒的分散度或凝集度與C電位之間存在一定的 關(guān)系,同時發(fā)現(xiàn)了;電位與端部形狀和表面粗糙度之間存在的因果關(guān) 系。
本發(fā)明人根據(jù)上述的見解,完成了在玻璃襯底的鏡面研磨后能得
的發(fā)明。以下說明基于上述見解的本發(fā)明的實施方式(第2實施方式)。 根據(jù)本實施方式的磁盤用玻璃襯底的制造方法具有鏡面研磨工 序,在該工序中,使研磨墊與玻璃襯底的表面接觸,對上述玻璃襯底 的表面供給含有研磨砂粒的研磨液,使上述玻璃襯底與上述研磨墊相 對地移動以研磨上述玻璃襯底的表面,控制上述研磨液的凝集度或分
散度來進行該鏡面研磨工序,以使表示利用鏡面研磨工序得到的玻璃
襯底的端部形狀的Duboff在土10nm以內(nèi)。
在以下的說明中,作為控制上述研磨液中的研磨砂粒的凝集度或 分散度的方法,說明通過控制研磨砂粒的;電位來實現(xiàn)的方法。再有, 能控制上述研磨液的凝集度和分散度的方法不限定于此,例如有添加 分散材料的方法等各種各樣的方法,本發(fā)明不限定于控制;電位。 (研磨砂粒的;電位)
在研磨液中分散的研磨砂粒具有;電位,但在;電位與士10mV 相比更接近于OmV的情況下,容易產(chǎn)生研磨^^、粒的凝縮,研磨液中 的研磨砂粒的分散性變差。而且,如果研磨砂粒的分散性變差,則在 進行研磨工序時,玻璃襯底l的端部附近的研磨砂粒的流動性下降, 存在實施了研磨工序后的玻璃襯底1的端部形狀變差的可能性。此夕卜, ;電位根據(jù)對象粒子的組成可成為+或-。而且,可作為研磨砂粒使 用的膠體二氧化硅(膠體狀二氧化硅)的;電位例如在pH大于等于 3.0的情況下為負,在pH為2.0~3.0的情況下為接近于零,在小于該 值(pH比1.0低)的情況下為正。
再有,對于其它的條件(例如,玻璃襯底、研磨裝置、研磨條件 等),由于與第l實施方式相同,故省略在此的說明。
而且,通過調(diào)整研磨液以便形成上述條件并使用該研磨液進行鏡 面研磨工序,可制造與以往相比端部形狀優(yōu)良的磁盤用玻璃襯底。 (第2實施方式的效果)
根據(jù)第2實施方式的磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造 方法,可起到以下的效果(a) ~ (c)和上述第1實施方式中所述的 效果(a) ~ (g)。
(a)根據(jù)第2實施方式,通過將研磨液中的研磨砂粒的;電位 定為小于等于-10mV或大于等于+ 10mV(即,絕對值比10mV大的 范圍),鏡面研磨工序中的玻璃襯底1的端部附近的研磨砂粒不會凝 集,且可流動。因而,由于可防止凝集了的研磨砂粒停留在端部附近, 故可改善實施鏡面研磨工序后的玻璃襯底1的端部形狀(即減小
Duboff值)。即,可提供即使是在磁盤的外邊緣附近磁頭也能進行信 息的記錄重放的磁盤和磁盤用玻璃襯底。
(b) 根據(jù)第2實施方式,因為在研磨液中包含了緩沖劑,故將 研磨液的pH值保持在一定的范圍內(nèi),且研磨加工速度不下降。因而, 可提供生產(chǎn)性高的磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法。
(c) 根據(jù)第2實施方式,因為在研磨液中包含了緩沖劑,故將 研磨液的pH值保持在一定的范圍內(nèi),研磨加工速度不下降。即,可 對一度使用過的研磨液進行循環(huán)再利用。因而,可抑制工業(yè)廢棄物的 排出量??蓪崿F(xiàn)考慮了地球環(huán)境的磁盤用玻璃襯底的大量生產(chǎn)。
(實施例)
接著,結(jié)合比較例對根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的實施例進行說明。
〈實施例1>
除了將鏡面研磨工序設(shè)為以下的工序外,利用與第1實施方式中 的實施例1同樣的方法制造了磁盤用玻璃襯底。 (鏡面研磨工序)
使用一次能研磨100片~200片玻璃襯底的兩主表面的研磨裝置 IO實施了鏡面研磨工序。使用了軟質(zhì)的拋光布作為研磨墊。
在超純水中添加硫酸和酒石酸,進而添加粒徑為40nm的膠體狀 二氧化硅粒子,以制成鏡面研磨工序中的研磨液。此時,通過調(diào)整研 磨液中的硫酸濃度,使研磨液的pH值成為1.8。此外,將酒石酸的濃 度定為0.8重量o/。,將膠體狀二氧化硅粒子的含有量定為10重量o/o 。 測定了研磨液的電導(dǎo)率是6mS/cm。而且,此時的研磨砂粒的;電位 是-11.3mV。
再有,在進行鏡面研磨處理時,研磨液的pH值沒有變動,可保 持為大致恒定。
在本實施例中,通過使用排液管回收供給了玻璃襯底1的表面的 研磨液,用網(wǎng)眼狀過濾器去除異物并進行了凈化,然后再次供給玻璃 襯底l進行了再利用。
鏡面研磨工序中的研磨加工速度是0.25nm/分鐘,證實了在上述 的條件下可實現(xiàn)有利的研磨加工速度。再有,所謂研磨加工速度是通 過用為了完成既定鏡面所必需的玻璃襯底1的厚度的削減量(加工取 代)除以所希望的研磨加工時間來求出的。 (磁盤用玻璃襯底的檢查工序)
接著,對磁盤用玻璃襯底進行了檢查。在用AFM(原子力顯微 鏡)測定了玻璃襯底表面的粗糙度時,最大峰高度(Rp)是1.8nm, 算術(shù)平均粗糙度(Ra)是0.25nm。此外,表面是清潔的鏡面狀態(tài), 在表面上不存在妨礙磁頭的浮起的異物或成為熱不均勻問題的原因
的異物o
(磁盤制造工序)
接著,通過在上述的磁盤用玻璃襯底上,在玻璃襯底的表面上依
次形成由Cr合金構(gòu)成的附著層、由CoTaZr基合金構(gòu)成的軟磁性層、 由Ru構(gòu)成的基底層、由CoCrPt基合金構(gòu)成的垂直磁記錄層、由碳 化氫構(gòu)成的保護層、由全氟聚醚構(gòu)成的潤滑層,制成垂直磁記錄盤。 (磁盤的檢查工序)
接著進行了如以上那樣制造的磁盤的檢查。
首先,實施了使用浮起量是8nm的檢查用磁頭在磁盤上浮起移 動的磁頭碰撞試驗。其結(jié)果,磁頭未與異物等接觸,且未產(chǎn)生碰撞問 題。
其次,在重放元件部是磁致電阻效應(yīng)型元件、記錄元件部是單磁 極型元件、使用浮起量是8nm的磁頭進行了利用垂直記錄方式的記錄 重放試驗時,確認了能正常地記錄、重放信息。此時,在重放信號中 未檢出熱不均勻信號,可以每平方英寸100千兆比特進行記錄重放。
其次,進行了磁盤的滑行高度試驗。該試驗是使檢查用磁頭的浮 起量逐漸地降低以確認產(chǎn)生檢查用磁頭與磁盤接觸的浮起量的試驗。 其結(jié)果,在根據(jù)本實施例的磁盤中,從磁盤的內(nèi)邊緣部分到外邊緣部 分上,即使是浮起量是4nm也不會產(chǎn)生接觸。在磁盤的外邊緣部分中 的滑行高度是3.7nm。
〈實施例2~3和比較例1〉
在實施例2~3中,將鏡面研磨工序中的研磨液中的研磨砂粒的 ;電位調(diào)整為小于等于-10mV。其它的條件與實施例l是同樣的。另 一方面,在比較例1中,將鏡面研磨工序中的研磨液中的研磨砂粒的 ;電位調(diào)整為大于等于-10mV且小于等于0mV。其它的條件與實施 例l是同樣的。
在圖4中示出實施例1~3和比較例1中的研磨砂粒的;電位與 上述的Duboff值的關(guān)系。根據(jù)圖4,證實了在;電位小于等于-10mV 的范圍內(nèi),Duboff值較小,且實施鏡面研磨工序后的玻璃襯底1的端 部形狀是良好的。
再有,在鏡面研磨處理后的清洗工序后使用電泳光散射法對上述 Duboff值進行了測定。具體地說,測定了從玻璃襯底(制作小65mm 盤的情況)的中心起29.9 31.5mm的范圍。
此外,在使用上述的玻璃襯底1制造垂直磁記錄方式的磁盤并實 施了與實施例1同樣的磁頭碰撞試驗和滑行高度試驗時,在實施例2 ~ 3中未發(fā)生因磁頭的接觸引起的碰撞。但是,比較例l發(fā)生了因磁頭 的接觸引起的碰撞。才艮據(jù)這一點,可知磁盤用玻璃襯底的端部形狀是 重要的,證實了如果端部形狀差則在制成了磁盤的情況下會發(fā)生磁頭 碰撞。
〔參考例〕
接著,說明既設(shè)研磨砂粒的;電位與實施例1同樣又改變了研磨 液的pH值等各種條件的情況下的實驗例。再有,以下的參考例是相 對地比較了各參考例的例子,充分地起到本發(fā)明的效果,不對本發(fā)明 作任何的限定。
〈參考例1~6>
在參考例1 4中,通過調(diào)整鏡面研磨工序中的研磨液的組成, 在大于等于l.O且小于等于3.0的范圍內(nèi)改變了研磨液的pH值。其它 的條件與實施例l是同樣的。
另一方面,在參考例5、 6中,通過調(diào)整鏡面研磨工序中的研磨
液的組成,在不到1.0或超過3.0的范圍內(nèi)改變了研磨液的pH值。其
它的條件與實施例l是同樣的。
在圖5中示出參考例1~6中的研磨液的pH值與研磨加工速度 的關(guān)系。根據(jù)圖5,證實了只要研磨液的pH值大于等于l.O且小于等 于3.0,就可實現(xiàn)有利的研磨加工速度。 〈參考例7>
在參考例7中,在鏡面研磨工序中的研磨液中未含有作為緩沖劑 的酒石酸。通過調(diào)整在研磨液中含有的硫酸的量,將研磨液的pH值 調(diào)整為2.0。此外,其它的條件與實施例l是同樣的。
其結(jié)果,伴隨鏡面研磨工序的進行,研磨液的pH值上升,研磨 加工速度下降。即,證實了通過在研磨液中混合緩沖劑,可提高磁盤 用玻璃襯底和磁盤的生產(chǎn)性。 〈參考例8〉
在參考例8中,在預(yù)備研磨工序中使用了不含有氧化鈰和氧化鋯 中的任一種的研磨墊。其它的條件與實施例l是同樣的。
其結(jié)果,在預(yù)備研磨工序結(jié)束后的玻璃襯底1的表面上殘存了若 干缺陷。因而,為了對該玻璃襯底1實施鏡面研磨工序以得到與實施 例l同樣的鏡面品質(zhì),與需要比實施例1更長的研磨時間。即,證實
研磨工序可提高磁盤用玻璃襯底和磁盤的生產(chǎn)性。 〈參考例9〉
在參考例9中,在預(yù)備研磨工序中未從在研磨液中含有的氧化鈰 研磨砂粒去除粗大粒子。在測定了研磨液時,在研磨液中含有的研磨 砂粒的最大值是10nm,平均值是1.6nm, D50值是1.6nm。
其結(jié)果,在預(yù)備研磨工序結(jié)束后的玻璃襯底1的表面上殘存了若 干缺陷。因而,為了對該玻璃襯底1實施鏡面研磨工序以得到與實施 例l同樣的鏡面品質(zhì),需要比實施例1更長的研磨時間。即,證實了 通過在實施預(yù)備研磨工序時預(yù)先從研磨液去除粗大粒子,可提高磁盤 用玻璃襯底和磁盤的生產(chǎn)性。
權(quán)利要求
1.一種磁盤用玻璃襯底的制造方法,具有鏡面研磨工序,在該鏡面研磨工序中,使研磨墊與玻璃襯底的表面接觸,對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液,使上述玻璃襯底與上述研磨墊相對地移動以研磨上述玻璃襯底的表面,其特征在于將上述研磨液的pH值保持在既定的范圍內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于將上述研磨液的pH值保持為大于等于1.0且小于等于3.0。
3. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃村底的制造方法,其特征在于上述研磨液含有用于使上述研磨液的pH值成為酸性的無機酸和 用于使上述研磨液的pH值保持為恒定的緩沖劑。
4. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述無機酸是-危酸。
5. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述緩沖劑是有機酸。
6. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述有機酸是酒石酸或馬來酸。
7. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述研磨液中含有的上述研磨砂粒是膠體狀二氧化硅粒子。
8. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述玻璃襯底含有網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的玻璃骨架和修飾該網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的修 飾離子。
9. 如權(quán)利要求1中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于上述玻璃襯底含有大于等于58重量%且小于等于75重量%的 Si02、大于等于5重量%且小于等于23重量%的A1203、大于等于3 重量%且小于等于10重量%的Li20和大于等于4重量%且小于等于 13重量%的Na20作為主要成分。
10. 如權(quán)利要求l中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于在上述鏡面研磨工序中,隔著上述研磨墊地用上臺面和下臺面夾 住上述玻璃襯底,對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨 液,通過使上述玻璃襯底與上述上臺面和上述下臺面相對地移動,對 上述玻璃襯底的表面進行鏡面研磨。
11. 如權(quán)利要求10中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述上臺面和上述下臺面由對于酸具有耐蝕性的材料構(gòu)成。
12. 如權(quán)利要求l中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特征在于在上述鏡面研磨工序之前具有預(yù)先研磨上述玻璃襯底的表面的 預(yù)備研磨工序,在上述預(yù)備研磨工序中,使研磨墊與上述玻璃襯底的表面接觸, 對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液,使上述玻璃襯底 與上述研磨墊相對地移動以研磨上述玻璃襯底的表面,上述預(yù)備研磨工序中的上述研磨砂粒是粒徑不到4nm的氧化鈰粒子。
13. 如權(quán)利要求12中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述預(yù)備研磨工序中的上述研磨墊含有氧化鋯粒子或氧化鈰粒子。
14. 一種磁盤的制造方法,其特征在于在使用如權(quán)利要求1至13中的任一項所迷的磁盤用玻璃襯底的 制造方法制造的玻璃村底上形成磁性層。
15. —種垂直磁記錄盤的制造方法,其特征在于 是如權(quán)利要求14中所述的磁盤的制造方法,且 在上述玻璃襯底上形成至少1層軟磁性層。
16. —種磁盤用玻璃襯底的制造方法,具有鏡面研磨工序,在該 鏡面研磨工序中,使研磨墊與多成分系列的玻璃襯底的表面接觸,對 上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液,使上述玻璃襯底與 上述研磨墊相對地移動以研磨上述玻璃襯底的表面,其特征在于控制上述研磨液的凝集度或分散度來進行該鏡面研磨工序,以使 表示利用鏡面研磨工序得到的玻璃襯底的端部形狀的Duboff值在 ±10nm以內(nèi)。
17. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于使上述研磨液中含有的上述研磨砂粒的;電位小于等于-10mV 或大于等于+ 10mV。
18. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述研磨液呈酸性。
19. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于在上述研磨液的pH值是2.0的情況下,上述研磨砂粒的;電位 小于等于-10mV或大于等于+ 10mV。
20. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于在上述研磨液的pH值是3.0的情況下,上述研磨砂粒的;電位 小于等于_30111¥或大于等于+30mV。
21. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述研磨液中含有的上述研磨砂粒是膠體狀二氧化硅粒子。
22. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上迷玻璃襯底含有網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的玻璃骨架和修飾該網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的修 飾離子。
23. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述玻璃襯底含有大于等于58重量%且小于等于75重量%的 Si02、大于等于5重量%且小于等于23重量%的A1203、大于等于3 重量%且小于等于10重量%的Li20和大于等于4重量。/。且小于等于 13重量%的Na20作為主要成分。
24. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于在上述鏡面研磨工序中,隔著上述研磨墊地用上臺面和下臺面夾 住上述玻璃襯底,對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨 液,通過使上述玻璃襯底與上述上臺面和上述下臺面相對地移動,對 上述玻璃襯底的表面進行鏡面研磨。
25. 如權(quán)利要求24中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述上臺面和上述下臺面由對于酸具有耐蝕性的材料構(gòu)成。
26. 如權(quán)利要求16中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于在上述鏡面研磨工序之前具有預(yù)先研磨上述玻璃襯底的表面的 預(yù)備研磨工序,在上述預(yù)備研磨工序中,使研磨墊與上述玻璃襯底的表面接觸, 對上述玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液,使上述玻璃襯底 與上述研磨墊相對地移動以研磨上述玻璃襯底的表面,上述預(yù)備研磨工序中的上述研磨砂粒是粒徑不到4nm的氧化鈰 粒子。
27. 如權(quán)利要求26中所述的磁盤用玻璃襯底的制造方法,其特 征在于上述預(yù)備研磨工序中的上述研磨墊含有氧化鋯粒子或氧化鈰粒子。
28. —種磁盤的制造方法,其特征在于在使用如權(quán)利要求16至27的任一項中所述的磁盤用玻璃襯底的 制造方法制造了的玻璃襯底上形成磁性層。
29. 如權(quán)利要求28中所述的磁盤的制造方法,其特征在于 在上述玻璃襯底上形成至少l層軟磁性層。
全文摘要
提供一種磁盤用玻璃襯底的制造方法和磁盤的制造方法,在使研磨墊與玻璃襯底的表面接觸的同時對玻璃襯底的表面供給含有研磨砂粒的研磨液以進行玻璃襯底的鏡面研磨時,在將研磨液的pH維持為既定的范圍內(nèi)的狀態(tài)或控制了研磨液的凝集度或分散度的狀態(tài)下進行。由此,可維持鏡面研磨加工速度,同時可得到具有良好的端部形狀的玻璃襯底。
文檔編號G11B5/667GK101356574SQ200780001229
公開日2009年1月28日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者丸茂吉典, 瀧澤利雄, 片桐誠宏, 輿水智 申請人:Hoya株式會社
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