本發(fā)明涉及磁盤用基板的制造方法和磁盤的制造方法。
背景技術:
對于用作信息記錄介質之一的磁盤而言,以往適宜地使用了玻璃基板。現在,應硬盤驅動裝置中的存儲容量增大的要求,實現了磁記錄的高密度化。伴隨于此,進行了下述操作:使磁頭距磁記錄面的懸浮距離極短,從而對磁記錄信息區(qū)域進行微細化。對于這種磁盤用玻璃基板而言,為了達成高記錄密度硬盤驅動裝置所需的磁頭低懸浮量化,降低基板的表面凹凸、特別是微小波紋的要求越來越強。
對此,已知一種平行度優(yōu)異的磁記錄介質用玻璃基板的制造方法(專利文獻1)。
該制造方法中所用的玻璃基板的雙面研磨裝置的上定盤和下定盤具有包括內周端和外周端的圓盤形狀,在上定盤和下定盤的與玻璃基板對置的面安裝有研磨墊,為了使上定盤的研磨面和下定盤的研磨面分別為規(guī)定的形狀,研磨墊利用修整夾具實施了修整處理。此時,在上述玻璃基板的制造方法中,對玻璃基板進行研磨時的研磨液的溫度ts減去修整處理中所用的修整水的溫度td所得到的δtsd(=ts-td)為-5℃~+7℃。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第5056961號公報
技術實現要素:
發(fā)明所要解決的課題
最近,伴隨著磁頭的小型化、低懸浮量化、磁盤的高速旋轉化等,在磁盤用玻璃基板中應降低的微小波紋的波長帶寬變小。特別是,要求充分降低玻璃基板的波長50~200μm的微小波紋。在這種背景下,利用上述的磁記錄介質用玻璃基板的制造方法雖然能夠制作平行度優(yōu)異的玻璃基板,但無法降低上述微小波紋。
為了降低玻璃基板的微小波紋,研磨墊的表面狀態(tài)是重要的因素。因此,要求以更好的精度對研磨墊的表面狀態(tài)進行管理。在用于達到滿足磁盤用玻璃基板的品質要求的主表面的表面粗糙度的最終研磨處理中,作為研磨墊,使用具有大量空隙(細孔)的發(fā)泡聚氨酯制的研磨墊。作為這樣的研磨墊,可以使用絨面革型的研磨墊。對該研磨墊預先進行修整處理,以使表面露出所期望的尺寸的空隙的開口。具體而言,由于未用于研磨的新的研磨墊在其表面未開有開口,因此實施以一定的厚度削去表面的修整處理,從而在其表面設置開口。另外,若將研磨墊反復用于研磨處理,則研磨磨?;蛞蜓心ヌ幚矶傻牟Aв僭葧鳛闅埩粑锔街谘心|的表面的開口,從而使研磨速率或玻璃基板的表面粗糙度降低。因此,對于反復用于研磨處理的研磨墊,實施以一定的厚度削去表面的修整處理,從而在研磨墊的表面設置新的開口。
但是,在利用這種修整處理后的研磨墊而同時進行了最終研磨處理的多個玻璃基板之間,會發(fā)生玻璃基板的主表面的微小波紋產生偏差的問題。對于這種玻璃基板中的問題而言,在鋁合金制基板的情況下也存在同樣的問題。
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種磁盤用基板的制造方法和磁盤的制造方法,該磁盤用基板的制造方法在利用相同的研磨裝置同時對2個以上的基板進行研磨處理時,能夠抑制波長50~200μm的微小波紋在基板間的偏差。
用于解決課題的方案
本申請發(fā)明人為了解決上述問題,對研磨墊所實施的修整處理進行了詳細的研究。
為了降低上述微小波紋和抑制微小波紋在玻璃基板間的偏差,對研磨墊的修整處理和研磨處理后的玻璃基板的表面粗糙度進行了調查,結果發(fā)現,研磨處理中所用的研磨墊的表面的開口的尺寸越小,并且開口的尺寸的偏差越小,則對于微小波紋的降低越有效;進而發(fā)現,在對反復用于研磨處理的研磨墊實施了修整處理后的研磨墊的表面,開口的尺寸不因部位而大幅不同時,對于抑制微小波紋在玻璃基板間的偏差是有效的。
通常,研磨墊使用具有大量空隙(細孔)的發(fā)泡聚氨酯。發(fā)泡聚氨酯中的空隙呈空隙的截面從表面向內部越來越大的形狀。因此,為了降低微小波紋,在減小研磨墊表面的開口的尺寸時,優(yōu)選減小未用于研磨處理的新的研磨墊的表面的修整量(通過修整處理而將表面削去的量),對于反復用于研磨處理的研磨墊來說也優(yōu)選減小修整量。而且,為了抑制微小波紋在玻璃基板間的偏差,優(yōu)選從研磨墊的表面削去的修整量不依賴于部位而是一定的。但是,研磨墊的修整量在很多情況下因部位而不同,研磨墊的開口的尺寸容易因部位而不同,容易產生偏差。此處所說的部位例如是指研磨墊的半徑方向的位置不同的部位。特別是,為了降低微小波紋而與以往相比減小修整量、減小研磨墊的開口的尺寸時,開口的尺寸容易因部位而產生偏差,因此在同時對2個以上的玻璃基板進行研磨的研磨處理中,問題是必須在降低微小波紋、并且抑制微小波紋在玻璃基板間的偏差的基礎上解決。
本申請發(fā)明人對研磨墊的修整量因部位而發(fā)生變化、結果導致開口的尺寸因部位而產生偏差的理由進行了深入研究,結果想到,由于修整處理時產生的研磨墊的摩擦熱,會使修整處理中所用的裝置的上定盤與下定盤之間的平行度在修整處理中發(fā)生微妙的變化;并且,由于修整處理時的研磨墊的摩擦面所具有的熱量的偏差,會使研磨墊的修整量發(fā)生偏差。由此,本申請發(fā)明人完成了下述發(fā)明。
(方式1)
一種磁盤用基板的制造方法,其特征在于,該磁盤用基板的制造方法包括下述研磨處理,即,用設置于一對定盤的一對絨面革型的研磨墊夾持基板,向上述研磨墊與上述基板之間供給包含研磨磨粒的漿料,使上述研磨墊與上述基板相對滑動,由此對上述基板的兩主表面進行研磨,
在上述基板的上述研磨處理前,對上述研磨墊實施下述修整處理,即,一邊向設置于上述定盤的上述研磨墊的表面供給冷卻劑,一邊使修整器與上述研磨墊相對滑動,從而將上述研磨墊的表面除去,
在上述修整處理中,對上述冷卻劑的溫度或單位時間的供給量進行控制,以使上述冷卻劑從上述研磨墊奪去的熱量在上述修整處理的終止時刻大于開始時刻。
(方式2)
一種磁盤用基板的制造方法,其特征在于,該磁盤用基板的制造方法包括下述研磨處理,即,用設置于一對定盤的一對研磨墊夾持基板,向上述研磨墊與上述基板之間供給包含研磨磨粒的漿料,使上述研磨墊與上述基板相對滑動,由此對上述基板的兩主表面進行研磨,
在上述基板的上述研磨處理前,對上述研磨墊實施下述修整處理,即,一邊向設置于上述定盤的上述研磨墊的表面供給冷卻劑,一邊使修整器與上述研磨墊相對滑動,從而將上述研磨墊的表面除去,
在上述修整處理中,使供給至上述研磨墊的上述冷卻劑的溫度在上述修整處理的終止時刻低于開始時刻。
(方式3)
一種磁盤用基板的制造方法,其特征在于,該磁盤用基板的制造方法包括下述研磨處理,即,用設置于一對定盤的一對研磨墊夾持基板,向上述研磨墊與上述基板之間供給包含研磨磨粒的漿料,使上述研磨墊與上述基板相對滑動,由此對上述基板的兩主表面進行研磨,
在上述基板的上述研磨處理前,對上述研磨墊實施下述修整處理,即,一邊向設置于上述定盤的上述研磨墊的表面供給冷卻劑,一邊使修整器與上述研磨墊相對滑動,從而將上述研磨墊的表面除去,
在上述修整處理中,使供給至上述研磨墊的上述冷卻劑的單位時間的供給量在上述修整處理的終止時刻大于開始時刻。
(方式4)
如方式1~3中任一項所述的磁盤用基板的制造方法,其中,在上述修整處理中,使上述冷卻劑從上述研磨墊奪去的熱量隨著上述修整處理的經過時間而慢慢地或者階段性地增大。
(方式5)
如方式1~4中任一項所述的磁盤用基板的制造方法,其中,上述研磨墊的研磨面為圓環(huán)形狀,
在上述研磨墊的研磨面的內周區(qū)域、外周區(qū)域、以及上述內周區(qū)域與上述外周區(qū)域之間的中間區(qū)域這3個區(qū)域中的上述修整處理后的開口的平均開口徑之中,平均最大徑與平均最小徑之差為3μm以下。
(方式6)
如方式1~5中任一項所述的磁盤用基板的制造方法,其中,上述修整處理將上述研磨墊的表面除去5μm以下。
(方式7)
如方式1~6中任一項所述的磁盤用基板的制造方法,其中,在上述研磨處理中,將2個以上的基板分別保持于板狀載具的2個以上的基板用保持孔中,使上述定盤旋轉,從而使上述載具一邊在上述定盤的旋轉中心的周圍公轉一邊自轉,使上述基板在上述研磨墊滑動,
上述基板用保持孔設置于與上述載具的自轉中心位置距離不同的2個以上的位置。
(方式8)
一種磁盤的制造方法,其特征在于,在由方式1~7中任一項所述的磁盤用基板的制造方法制造出的磁盤用基板的主表面至少形成磁性層。
發(fā)明的效果
在上述的磁盤用基板的制造方法和磁盤的制造方法中,在利用相同的研磨裝置同時對2個以上的基板進行研磨處理時,能夠抑制波長50~200μm的微小波紋在基板間的偏差。
附圖說明
圖1的(a)、(b)是本實施方式中的第2研磨中所用的研磨裝置的示意性構成圖。
圖2是對圖1的(a)、(b)所示的研磨裝置的研磨進行說明的圖。
圖3是對修整處理進行說明的圖。
圖4是對修整處理后成為問題的研磨墊的厚度進行說明的圖。
圖5是對研磨墊的結構進行說明的圖。
具體實施方式
下面,對本發(fā)明的磁盤用基板的制造方法和磁盤用基板進行詳細說明。需要說明的是,除了玻璃基板以外,本發(fā)明的磁盤用基板也可以應用于鋁合金制基板,但在之后的說明中將磁盤用玻璃基板用作本實施方式進行說明。
在本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法中,包括下述研磨處理,即,用設置于一對定盤(上定盤和下定盤)的一對絨面革型的研磨墊夾持基板,向研磨墊與玻璃基板之間供給包含研磨磨粒的漿料,使研磨墊與玻璃基板相對滑動,由此對玻璃基板的兩主表面進行研磨。在玻璃基板的研磨處理前,對研磨墊實施下述修整處理,即,一邊向設置于定盤的研磨墊的表面供給冷卻劑,一邊使修整器與研磨墊相對滑動,從而將研磨墊的表面除去。此時,在修整處理中,對冷卻劑的溫度或單位時間的供給量進行控制,以使冷卻劑從研磨墊奪去的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻。例如,在修整處理中,使供給至研磨墊的冷卻劑的溫度在修整處理的終止時刻低于開始時刻?;蛘?,在修整處理中,使供給至研磨墊的冷卻劑的單位時間的供給量在修整處理的終止時刻多于開始時刻。這種情況下,在修整處理中,使冷卻劑從研磨墊奪去的熱量隨著修整處理的經過時間而慢慢地或者階段性地增大即可。使上述冷卻劑奪去的熱量隨著上述經過時間而慢慢地增大是指,隨著時間經過而連續(xù)地增大上述熱量(例如,以一定的速度增大上述熱量)。使上述冷卻劑奪去的熱量階段性地增大是指,在某個期間使上述奪去的熱量一定,在其它期間使上述奪去的熱量增大并保持一定。例如,將奪去的熱量相對于經過時間作圖時,為階梯狀的廓線即可。增大上述奪去的熱量后的期間優(yōu)選至少為修整處理時間整體的20%以上,更優(yōu)選為50%以上。另外,在修整處理中,也可以使上述熱量隨著修整處理的經過時間而慢慢地增大,并且同時在某個時間階段性地增大。
絨面革型的研磨墊是使用了聚氨酯樹脂等的發(fā)泡樹脂材料,是形成了截面從發(fā)泡樹脂材料的內部向表面變小的液滴形狀的空隙(氣泡)的墊。
對于修整處理來說,除了將未用于研磨處理的新的研磨墊的表面削去、并利用修整器使規(guī)定范圍的空隙的開口露出的修整處理以外,還包括下述修整處理:即,利用修整器將多次用于研磨處理而在開口附著有玻璃淤渣或研磨磨粒的研磨墊的表面削去,重新設置規(guī)定范圍的空隙的開口。如后所述,研磨處理優(yōu)選為最終研磨處理。
在進行這樣的修整處理時,如上所述,使利用冷卻劑從研磨墊奪去的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻的目的在于:由于修整處理時產生的研磨墊的摩擦熱傳遞至定盤,從而在定盤產生溫度分布,可抑制因該溫度分布產生的定盤的微小變形。由于定盤的微小變形,例如,定盤的面與修整器的面之間的精確的平行度被破壞,定盤傾斜。由于在定盤的面設有研磨墊,因而在定盤按壓修整器而進行研磨墊的修整處理時研磨墊從修整器受到的壓力變得不一樣。定盤如上所述因微小變形而傾斜,在一側的部位壓力升高時,研磨墊的修整量在上述一側增多,在另一側減小。其結果,通過修整處理所設置的研磨墊的開口在一側大、在另一側小。
另外,使利用冷卻劑從研磨墊奪去的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻是基于下述理由。即,推測研磨墊的與修整器的摩擦面所具有的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻,其結果,在修整處理時產生的研磨墊的摩擦熱會發(fā)生偏差。通過使利用冷卻劑從研磨墊奪去的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻,推測能夠抑制因該摩擦熱的偏差所引起的修整量的偏差。另外推測,通過抑制研磨墊的摩擦面所具有的熱量的上升,能夠抑制摩擦熱的偏差,能夠抑制修整量的偏差。在研磨墊的修整量的偏差未得到抑制的情況下,例如,在半徑方向的一側修整量增多,在另一側減小。這種情況下,通過修整處理所設置的研磨墊的開口徑在半徑方向的一側變大,在另一側變小。需要說明的是,與修整器接觸的研磨墊的摩擦面所具有的熱量難以作為研磨墊的可計測的溫度表現出來,是難以計測的量。另外,無法直接測定修整處理中的研磨墊表面的溫度。
此處,摩擦熱的偏差、修整量的偏差是指各自的經時性或部位性的變動的情況。
另一方面,在使用了經修整處理的研磨墊的研磨處理中,如后所述,由于將多個玻璃基板保持在載具上的多個半徑方向的位置而同時進行研磨,因此玻璃基板所接觸的研磨墊的部位容易各自不同。因此,若利用開口的尺寸根據研磨墊的部位而不同的研磨墊對玻璃基板進行研磨處理,則經研磨處理的玻璃基板的微小波紋也容易因保持于載具的玻璃基板的半徑方向的位置而不同。為了抑制這種玻璃基板間的微小波紋的偏差,即,為了抑制修整處理時的修整量的偏差,使進行修整處理時冷卻劑從研磨墊奪去的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻。由此,在利用相同的研磨裝置同時對2個以上的玻璃基板進行研磨處理時,能夠降低波長50~200μm的微小波紋在基板間的偏差。
下面,對具有這樣的修整處理和研磨處理的本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法的一例進行說明。
首先,成型出具有一對主表面的板狀的成為磁盤用玻璃基板的原材料的玻璃坯料。接著,適宜地對該玻璃坯料進行加工,制作在中心部分開有孔且邊緣部進行了倒角加工的環(huán)形狀(圓環(huán)狀)的玻璃基板。由此,生成玻璃基板。之后,對主表面進行研磨處理,從而可以降低波長為50μm~200μm的微小波紋。根據需要,研磨處理可以分成2次以上的處理來進行。另外,根據需要,可以進行主表面的磨削、端面(包括倒角部)的研磨、化學強化。此時,可以適宜地決定各處理的順序。
以下,對各處理進行說明。
(a)玻璃坯料成型處理
玻璃坯料的成型例如使用浮法。玻璃坯料的成型處理中,首先是將熔融玻璃連續(xù)地流入裝滿錫等熔融金屬的浴槽內,從而得到板狀玻璃。熔融玻璃在實施了嚴密的溫度操作的浴槽內沿著行進方向流動,最終形成調整為所期望的厚度、寬度的板狀玻璃。由該板狀玻璃切出規(guī)定形狀(例如平面觀察為四邊形狀)的板狀玻璃坯料作為磁盤用玻璃基板的基礎。
另外,除了浮法之外,板狀的玻璃坯料的成型例如也可以使用壓制成型法。進一步,可以使用下拉法、重新引下法、熔融法等公知的制造方法來進行板狀的玻璃坯料的成型。對于由這些公知的制造方法所制作的板狀的玻璃坯料,適宜地進行形狀加工,從而切出圓板狀的玻璃坯料作為磁盤用玻璃基板的基礎。
(b)形狀加工處理
接著,在形狀加工處理中,在玻璃坯料成型處理后,使用公知的加工方法形成圓孔,從而制作開穿有圓形貫通孔的盤狀玻璃基板。之后,可以進一步實施倒角。另外,出于調整板厚、降低平坦度等目的,可以實施主表面的磨削。
(c)第1研磨處理
接著,對玻璃基板的主表面實施第1研磨處理。第1研磨處理的目的在于主表面的鏡面研磨。具體而言,一邊將玻璃基板保持在設置于保持部件(載具)的保持孔內一邊進行玻璃基板的兩側的主表面的研磨,該保持部件安裝于雙面研磨裝置中?;诘?研磨的加工余量例如為幾μm~100μm左右。第1研磨處理的目的在于,例如去除殘留于主表面的傷痕或應變、或調整微小的表面凹凸。需要說明的是,關于表面凹凸,為了進一步降低或進行更精細的調整,可以將第1研磨處理分成2次以上的研磨處理來實施。
在第1研磨處理中,使用公知的雙面研磨裝置,一邊供給研磨漿料一邊對玻璃基板進行研磨,該雙面研磨裝置具備上定盤、下定盤、內齒輪、載具、太陽齒輪,并具有行星齒輪機構。在第1研磨處理中,使用包含研磨磨粒(游離磨粒)的研磨漿料。作為用于第1研磨的游離磨粒,例如使用氧化鈰或氧化鋯、膠體二氧化硅的磨粒等(顆粒尺寸:直徑0.3~3μm左右)。在雙面研磨裝置中,將玻璃基板夾持于上下一對定盤之間。在下定盤的上表面和上定盤的底面安裝圓環(huán)形狀的平板研磨墊作為整體。并且,使上定盤或下定盤的任一者或兩者移動操作,從而使玻璃基板與各定盤相對移動。由此對玻璃基板的兩個主表面進行研磨。
(d)化學強化處理
玻璃基板可以適宜地進行化學強化。作為化學強化液,例如可以使用將硝酸鉀、硝酸鈉或它們的混合物加熱至300℃~500℃而得到的熔融液。并且,例如將玻璃基板在化學強化液中浸漬1小時~10小時。
進行化學強化處理的時機可以適宜決定,但若在化學強化處理之后進行研磨處理,則在表面的平滑化的同時,還可以通過化學強化處理將粘著于玻璃基板的表面的異物去除,因此特別優(yōu)選?;瘜W強化處理未必一定進行。
(e)第2研磨(最終研磨)處理
接著,對化學強化處理后的玻璃基板實施第2研磨處理。第2研磨處理的目的在于主表面的鏡面研磨。在第2研磨中,也使用具有與第1研磨中使用的雙面研磨裝置同樣的構成的雙面研磨裝置?;诘?研磨的加工余量例如為0.5μm至10μm左右。
在第2研磨處理中,使用包含游離磨粒的漿料進行研磨。作為游離磨粒,適宜使用膠態(tài)二氧化硅。從降低玻璃基板g的主表面的波長為50~200μm的微小波紋的方面考慮,優(yōu)選膠態(tài)二氧化硅的平均粒徑為5nm以上50nm以下。若平均粒徑大于50nm,則有可能無法充分降低波長為50~200μm的微小波紋。另外,有可能無法充分降低表面粗糙度。另一方面,若平均粒徑小于5nm,則研磨速率有可能極端降低,生產率下降。從磁頭的懸浮穩(wěn)定性的方面出發(fā),波長為50~200μm的微小波紋的值優(yōu)選為0.8nm以下、更優(yōu)選為0.6nm以下。
需要說明的是,在本實施方式中,上述平均粒徑是指,將利用光散射法測定的粒度分布中的粉體集團的全部體積設為100%而求出累積曲線時,該累積曲線為50%的點的粒徑(也稱為累積平均粒徑(50%直徑)或d50)。
圖1的(a)、(b)是第2研磨中使用的研磨裝置10的示意性構成圖。第1研磨處理也可以使用同樣的裝置。
如圖1的(a)、(b)所示,研磨裝置10具備下定盤12、上定盤14、內齒輪16、載具18、研磨墊20、太陽齒輪22和溫度調整單元30。
研磨裝置10從上下方向將內齒輪16夾持在下定盤12與上定盤14之間。在內齒輪16內,在研磨時保持有2個以上的載具18。圖1的(b)中示出了5個載具18。對下定盤12和上定盤14平面性地粘接有研磨墊20。下定盤12和上定盤14按照在下定盤12和上定盤14所具備的旋轉軸中心的周圍進行旋轉(自轉)的方式而構成。
研磨裝置10在用于研磨處理的同時,還作為用于后述的研磨墊20的修整處理的修整處理裝置來使用。在作為修整處理使用的情況下,代替包含研磨磨粒的漿料,使用冷卻劑。漿料、冷卻劑也可以一邊在研磨處理、修整處理中進行循環(huán)一邊反復使用。
溫度調整單元30對漿料、冷卻劑的溫度進行調整。漿料、冷卻劑的溫度調整包括熱交換器、珀耳帖(peltier)元件等冷卻單元或加熱器等加熱單元。溫度調整單元30可以根據操作者的指示而對溫度進行調整,但優(yōu)選按照漿料或冷卻劑的溫度達到設定目標溫度的方式對現在的溫度進行計測并反饋控制溫度。
如圖2所示,按照玻璃基板g的下側的主表面抵接于下定盤12上的研磨墊20、玻璃基板g的上側的主表面抵接于上定盤14上的研磨墊20的方式配置圓板狀的載具18。通過在這種狀態(tài)下進行研磨,從而可以對被加工為圓環(huán)狀的玻璃基板g的兩側的主表面進行研磨。
如圖1的(b)所示,圓環(huán)狀的玻璃基板g保持在設置于各載具18的圓形孔(玻璃基板用保持孔)中。即,玻璃基板g在下定盤12之上保持于在外周具有齒輪19的載具18。
在載具18中,在以載具18的圓板中心位置為中心的、半徑不同的2個同心圓上的2個以上的位置設置有玻璃基板用保持孔。即,玻璃基板用保持孔設置于與載具18的自轉中心位置(圓板中心位置)距離不同的2個以上的位置。在圖1的(b)所示的載具18中,設置有外側的玻璃基板用保持孔組和內側的玻璃基板用保持孔組。載具18與設置于下定盤12的太陽齒輪22和內齒輪16咬合。使太陽齒輪22沿著圖1的(b)所示的箭頭方向旋轉,從而各載具18沿著各自的箭頭方向作為行星齒輪一邊進行自轉一邊進行公轉。由此,使用研磨墊20對玻璃基板g進行研磨。研磨時,例如以0.002~0.02mpa進行按壓來對玻璃基板g進行研磨。如圖1的(a)所示,用于研磨的漿料供給至上定盤14,流向下定盤12,之后被外部容器回收。
需要說明的是,第2研磨中使用的游離磨粒的種類、粒徑、粒徑的偏差或研磨墊20中使用的樹脂的硬度、如后所述的研磨墊20表面的開口的尺寸等可以由第1研磨進行適宜變更。在本實施方式中,至少在最終的研磨處理中,為了降低研磨后的玻璃基板的波長為50~200μm的微小波紋,利用后述的修整處理對研磨墊20的表面進行管理。
第2研磨之后,對玻璃基板g進行清洗,得到磁盤用玻璃基板。
之后,制作在磁盤用玻璃基板的主表面設有磁性層的磁盤。在磁盤的表面例如設有附著層、軟磁性層、非磁性基底層、垂直磁記錄層、保護層和潤滑層等各層。
(修整處理)
關于修整處理,在圖1的(a)、(b)和圖2所示的研磨裝置10中,在將研磨墊20貼附于下定盤12和上定盤14的狀態(tài)下,如圖3所示,代替載具18而使用表面分散固定有金剛石磨粒等的、尺寸與載具18相同的圓板狀的修整器32來進行處理。作為修整器,例如可以使用在不銹鋼等基材的表面的一部分貼附有含有金剛石磨粒的顆粒的修整器。圖3是對修整處理進行說明的圖。即,修整處理為下述處理:將修整器夾在下定盤12與上定盤14之間,施加規(guī)定的壓力并使修整器與研磨墊20相對滑動,由此將研磨墊的表面削去。
但是,在這樣的修整處理中,由于研磨墊20與修整器32發(fā)生滑動,因而即便供給冷卻劑,研磨墊20也容易因在研磨墊20所產生的摩擦熱而溫度升高。研磨墊20的熱傳遞至下定盤12和上定盤14,在下定盤12和上定盤14形成溫度分布。由于該溫度分布引起的熱膨脹之差,使下定盤12和上定盤14發(fā)生微小的變形,下定盤12、上定盤14以及修整器32的平行度被破壞。在圖3所示的例子中,示出了上定盤14的面相對于下定盤12的面和修整器32的面傾斜的狀態(tài)(在圖3的紙面,上定盤14向右下傾斜)。例如,在上定盤14中,每1m以幾10μm左右的梯度傾斜。若利用這樣傾斜的定盤進行修整處理,則由于該傾斜使得研磨墊20的修整量根據部位而不同,研磨墊20的厚度也如圖4所示根據部位而不同。圖4是對修整處理后成為問題的研磨墊的厚度進行說明的圖。通過該修整處理的修整量因部位而不同,從而經修整處理的研磨墊20的開口的尺寸也因部位而不同。
另外,由于研磨墊20和修整器32發(fā)生滑動,因而研磨墊20的摩擦面的溫度容易因在研磨墊20所產生的摩擦熱而升高。其結果,摩擦面所具有的熱量容易因部位而產生偏差。由于該摩擦面的經時性或部位性的熱量的偏差,削去研磨墊20的修整量也容易產生偏差。例如,如圖4所示,研磨墊20的厚度因部位而不同。該修整處理的修整量因部位而不同,從而經修整處理的研磨墊20的開口的尺寸也因部位而不同。
圖5是對研磨墊的結構進行說明的圖。研磨墊20為絨面革型,使用發(fā)泡聚氨酯。如圖5所示,未用于研磨處理的新的研磨墊20在表面未開有開口,在內部包含空隙??障毒室旱涡螤?,呈朝向研磨墊20的表面而變細的形狀。因此,進行修整處理,從而將新的研磨墊20的表面除去,使空隙的前端部分形成開口。但是,若修整量因部位而不同,例如若沿著傾斜的線x進行修整處理,則開口的尺寸因部位而大幅不同。另外,為了減小玻璃基板的微小波紋,修整量設定為小于現有的修整量(沿著圖5中的線y的修整量)。因此,由于略微的修整量的因部位的變化,小開口徑的因部位的偏差也變大。因此,在為了降低玻璃基板的微小波紋而減小修整量的情況下,修整量的因部位的偏差會對小開口徑的因部位的偏差產生影響,因而會成為更大的問題。因此,本實施方式中,為了減小修整量的因部位的偏差,由此使開口徑(開口的尺寸)不因部位而產生偏差,在修整處理中,使冷卻劑從研磨墊20奪去的熱量在修整處理的終止時刻大于開始時刻。在本實施方式的修整處理中,具體而言,研磨墊20的摩擦面所具有的熱量隨著修整處理時間的經過慢慢地或者階段性地增大。因此,按照大量地奪去研磨墊20的摩擦面所具有的上述熱量的方式,上述的溫度調整單元30對冷卻劑的溫度進行調整。
在這樣的修整處理中,關于冷卻劑的溫度差,在修整處理開始時刻與修整處理終止時刻之間優(yōu)選為0.5~10℃、更優(yōu)選為1~5℃、進一步優(yōu)選為2~4℃。通過為該范圍內,能夠使修整量不取決于部位而一定。上述冷卻劑的溫度差小于0.5℃的情況下,溫度控制有時消耗成本,溫度差大于10℃的情況下,研磨裝置有可能發(fā)生結露而產生不良情況。
另外,冷卻劑在修整處理開始時刻的溫度優(yōu)選為15~25℃、更優(yōu)選為18~24℃。另外,關于冷卻劑向研磨墊20的供給量,研磨墊20的每1m2研磨面優(yōu)選為3~30升/分鐘、更優(yōu)選為5~15升/分鐘。
另外,在使冷卻劑的溫度一定、增大冷卻劑向研磨墊20的供給量的情況下,從使修整量不取決于部位而一定的方面考慮,修整處理終止時的供給量相對于開始時的供給量之比優(yōu)選為1.1~5.0倍、更優(yōu)選為1.2~4.0倍、進一步優(yōu)選為1.5~3.0倍。上述供給量之比小于1.1倍的情況下,有時無法抑制修整量的偏差,大于5倍的情況下,冷卻劑的成本有時過度消耗。該情況下,關于修整處理開始時冷卻劑向研磨墊20的供給量,研磨墊20的每1m2研磨面優(yōu)選為3~15升/分鐘、更優(yōu)選為3~10升/分鐘。另外,冷卻劑的溫度優(yōu)選為與上述相同的范圍。
另外,本實施方式中,為了使冷卻劑從研磨墊20奪去的熱量隨著修整處理的時間經過而慢慢地或者階段性地上升,使用對冷卻劑的溫度進行調整的手段,除了該溫度調整以外,也可以使供給至研磨墊20的冷卻劑的供給量隨著修整處理的時間經過而慢慢地或者階段性地變化,從而使冷卻劑從研磨墊20奪去的熱量隨著修整處理的時間經過而慢慢地或者階段性地上升。
另外,從抑制玻璃基板的微小波紋和微小波紋的偏差的方面考慮,優(yōu)選研磨墊20的研磨面為圓環(huán)形狀,在研磨墊20的研磨面的內周區(qū)域、外周區(qū)域、以及內周區(qū)域與外周區(qū)域之間的中間區(qū)域這3個區(qū)域中的修整處理后的開口的平均開口徑之中,平均最大徑與平均最小徑之差為3μm以下。關于開口的平均開口徑,在內周區(qū)域、外周區(qū)域以及中間區(qū)域,分別用顯微鏡觀察研磨墊20的表面,由所觀察的20個以上開口的開口徑求出的各區(qū)域的平均開口徑即為上述開口的平均開口徑。在這3個平均開口徑之中,將最大值稱為“平均最大徑”,將最小值稱為“平均最小徑”。在這3個平均開口徑之中,將最大與最小之差作為上述平均最大徑與平均最小徑之差。此處,假定從研磨墊20的中心在半徑方向延伸的直線,將該直線上的從研磨墊20的內周側的一端至外周側的一端的長度設為100%時,將從內周側的一端起5~15%的范圍的區(qū)域、45~55%的范圍的區(qū)域以及85~95%的范圍的區(qū)域分別稱為內周區(qū)域、中間區(qū)域以及外周區(qū)域。
另外,從減小玻璃基板的微小波紋的方面考慮,修整處理優(yōu)選將研磨墊的表面除去5μm以下。更優(yōu)選使研磨墊20的表面的除去量為3μm以下、特別優(yōu)選除去2μm以下。如此形成的研磨墊20的開口的直徑(開口徑)的平均值優(yōu)選為3~20μm、更優(yōu)選為5~15μm。
另外,在玻璃基板的研磨處理中,如圖1的(b)所示,將2個以上的玻璃基板分別保持于板狀的載具18的2個以上的玻璃基板用保持孔中,使下定盤12和上定盤14旋轉,從而使載具18在下定盤12和上定盤14的旋轉中心的周圍一邊公轉一邊自轉,使玻璃基板在研磨墊20滑動。此時,玻璃基板用保持孔設置于與載具18的自轉中心位置(圓板狀的載具18的中心位置)距離不同的2個以上的位置。這種情況下,在與自轉中心位置較遠的載具18的外側的玻璃基板用保持孔中保持的玻璃基板與在與自轉中心位置較近的載具18的內側的玻璃基板用保持孔中保持的玻璃基板之間,研磨墊20的接觸區(qū)域不同。因此,在研磨墊20的開口的尺寸因部位而產生了偏差的情況下,在內側的玻璃基板用保持孔中保持的玻璃基板與在外周側的玻璃基板用保持孔中保持的玻璃基板之間,微小波紋之差容易變大。但是,本實施方式中,通過抑制修整量的偏差,能夠減小研磨墊20的開口的尺寸的因部位的偏差,其結果,能夠抑制玻璃基板間的微小波紋的偏差。
(實驗例)
為了確認本實施方式的效果,使用在各種條件下進行了修整處理的研磨墊對2個以上的玻璃基板進行上述第2(最終)研磨處理,由此制作出磁盤用玻璃基板。在第2研磨處理中,在5個載具18中,分別將10片玻璃配置于內周區(qū)域和外周區(qū)域,利用研磨裝置10同時對50片玻璃基板進行研磨。對于實驗中所用的玻璃基板,利用上述實施方式中記載的方法進行至第1研磨處理后,實施清洗處理。不進行化學強化處理。玻璃基板的外徑為公稱2.5英寸尺寸,板厚為約0.635mm。第2研磨處理使用分別設有多個外周側的保持孔和內周側的保持孔的載具,通過1次研磨處理同時對50片玻璃基板進行處理。
研磨墊20使用發(fā)泡聚氨酯,研磨墊20的研磨面的面積為1.0m2,對研磨墊20的修整處理的條件進行了各種變更。修整處理中,修整處理時間設為10分鐘。研磨墊20的開口徑的平均值為3~20μm。
在現有例1、2中,從修整處理開始時至修整處理終止時,一定地保持將冷卻劑供給至研磨墊時的冷卻劑的溫度,同時以該狀態(tài)進行修整處理(無溫度降低調整)。在現有例1、2中,通過使冷卻劑的溫度不同而進行。通過公知的方法,利用紅外線溫度傳感器計測修整處理前的上定盤14的溫度與剛進行了修整處理后的上定盤14的溫度之差(上定盤14的溫度的時間變化)。修整處理前后的溫度的計測基本上在上下定盤間隔開的狀態(tài)下進行,關于剛進行了修整處理后的計測,停止上定盤14的旋轉,使上定盤14從修整器離開后立即進行。
在實施例1~5中,使冷卻劑的供給量一定,隨著修整處理的時間的經過,慢慢地降低冷卻劑的溫度(有溫度降低調整)。修整處理開始時的冷卻劑的溫度設為22℃。冷卻劑的供給量為7升/分鐘。在實施例1~6中,按照修整處理開始時與修整處理終止時的冷卻劑的溫度差為表2所示的設定值的方式來進行。在實施例1~6中,以一定速度降低冷卻劑的溫度。
另一方面,在實施例6~9中,如表3所示,使冷卻劑的供給量一定,使冷卻劑的溫度等間隔地以2階段或3階段階段性地變化。在2階段、3階段的溫度變化中,均統(tǒng)一了溫度的維持時間。即,在3階段的情況下,溫度有4種,因而將使10分鐘的修整時間4等分后的時間作為上述維持時間。
在實施例10~14中,將冷卻劑的溫度固定為20℃,隨著修整處理的時間的經過,慢慢地增加冷卻劑的供給量(有冷卻劑供給量的增加調整)。在實施例10~14中,按照修整處理終止時的冷卻劑的供給量相對于修整處理開始時的冷卻劑的供給量(5升/分鐘)之比為表4所示的設定值的方式來進行。
關于現有例1、2和實施例1~14中的研磨墊20的開口徑的偏差,利用光學顯微鏡計測50個開口徑,求出其最大徑與最小徑之差。關于開口徑,在上述內周區(qū)域、中間區(qū)域以及外周區(qū)域,分別用顯微鏡觀察研磨墊20的表面,由此求出30個的開口徑,求出平均開口徑。由該平均開口徑求出開口的最大徑和最小徑。
關于微小波紋的偏差,在第2(最終)研磨處理中,由在圖1的(b)所示的載具18的內側玻璃基板用保持孔中配置的玻璃基板與在外側玻璃基板用保持孔中配置的玻璃基板的微小波紋求出。關于微小波紋,利用光學式表面形狀測定機測定玻璃基板的主表面,以50~200μm的波長帶寬的波紋的均方根粗糙度rq的形式算出。該rq的算出在50片玻璃基板的表里分別進行,利用所得到的100個rq求出rq的平均值。需要說明的是,rq的值在所有例子中均為0.8nm以下。
此外,該rq的平均值也對在內側玻璃基板用保持孔中配置的玻璃基板和在外側玻璃基板用保持孔中配置的玻璃基板分別求出。關于微小波紋在玻璃基板間的偏差,利用在內側玻璃基板用保持孔中配置的玻璃基板與在外側玻璃基板用保持孔中配置的玻璃基板之間的rq的平均值之差,以a~d的4個階段進行評價。評價a是指微小波紋的偏差極小的水平(小于0.05nm),評價b是指微小波紋的偏差小的水平(0.05nm以上且小于0.10nm),評價c是指微小波紋的偏差勉強能允許的水平(0.10nm以上且小于0.15nm),評價d是指微小波紋的偏差大到無法允許的程度的水平(0.15nm以上)。
在下述表1~4中示出了各研磨墊的修整處理的條件及其評價結果。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
根據上述表1,即便進行上定盤14的溫度的時間變化(℃)的調整,在不進行冷卻劑的溫度降低的調整、不進行冷卻劑的供給量增加的調整的情況下,也未看到微小波紋的偏差的改善。另一方面,由上述表2~4可知,通過進行冷卻劑的溫度降低的調整,另外通過進行冷卻劑的供給量的增加調整,微小波紋的偏差至少達到允許水平。另外可知,修整處理時的冷卻劑的溫度降低優(yōu)選為2~4℃??芍拚幚頃r的冷卻劑的供給量之比優(yōu)選為1.5~3.0倍。
另外可知,從抑制微小波紋的偏差的方面出發(fā),開口徑的偏差(開口徑的平均最大徑與平均最小徑之差)優(yōu)選為3μm以下、更優(yōu)選為2μm以下、進一步優(yōu)選為1.5μm以下。
由此,本實施方式的效果是明顯的。
以上,對本發(fā)明的磁盤用基板的制造方法和磁盤的制造方法進行了詳細說明,但是本發(fā)明不限定于上述實施方式和實施例,顯然也可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內進行各種改良、變更。
符號的說明
10研磨裝置
12下定盤
14上定盤
16內齒輪
18載具
19齒輪
20研磨墊
22太陽齒輪