專利名稱：信息記錄媒體用基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息記錄媒體用基板的制造方法，該信息記錄媒體用基板具備用作將 來的信息記錄媒體基板所必要的物理性質(zhì)，即，適應(yīng)將來的信息磁記錄媒體的高密度化，具 有低比重和高楊氏模數(shù)，斷裂韌性優(yōu)異，并且加工后的表面粗糙度極光滑，磁頭滑動特性及 耐沖擊特性優(yōu)異。應(yīng)予說明，本發(fā)明中“信息記錄媒體”是指，能在各種電子裝置用硬盤中使用的磁 信息記錄媒體。
背景技術(shù)：
近年來，為了處理個人電腦、各種電子裝置中動畫、聲音等大數(shù)據(jù)，需要大容量的 信息記錄裝置。因此，信息磁記錄媒體對高記錄密度化的要求逐年提高。為了適應(yīng)這種要求，在下一代垂直磁記錄方式中，與現(xiàn)有的基板相比，在基板的耐 熱性、表面平滑性方面要求更高的水平。此外，在為了減輕主軸電動機負(fù)擔(dān)而具備低比重、 為了防止磁盤碰撞而具備高機械強度、以及為了能夠耐受落下時與磁頭的沖擊而具備高斷 裂韌性這些方面至今也很重要。而且，近年來，一部分硬盤市場正逐漸被使用U盤的信息記錄裝置即SSD(solid state drive)所取代，因此，為了針對SSD的優(yōu)勢即存儲容量平均單價的優(yōu)勢來吸引購買 者，需要進一步縮減制造成本。信息記錄媒體用基板中所使用的材料包括Al合金基板、玻璃基板及晶化玻璃基 板等。由玻璃或晶化玻璃制成的玻璃類材料基板，在維氏硬度高、表面平滑性高等方面比Al 合金基板有優(yōu)勢，因此現(xiàn)在多被用于設(shè)計了動態(tài)使用的用途。玻璃類材料基板通常采用以下方法來制造。即，熔融玻璃原料以形成熔融玻璃，使 該熔融玻璃形成板狀。其中，作為使熔融玻璃形成板狀的方法，包括對熔融玻璃進行沖壓的 直壓(direct press)法、漂浮(float)法。在晶化玻璃的情況下，通過對該板狀玻璃進行 熱處理，使板狀玻璃內(nèi)部析出結(jié)晶。接著，將板狀玻璃或者晶化玻璃加工成盤狀，為了使板 厚度、平坦度接近最終形狀而進行研削工序、為了得到平滑表面性狀而進行研磨工序，以制 作玻璃基板或者晶化玻璃基板。以往，通常使用游離磨粒法、固定磨粒法來進行研削工序。其中，游離磨粒法是在 上下平盤之間保持板狀玻璃，一邊向研削液供給含有游離磨粒的漿料，一邊使平盤和板狀 玻璃旋轉(zhuǎn)進行相對移動的方法。固定磨粒法是使用樹脂、金屬、陶瓷等粘合劑使金剛石微粉 形成顆粒(pellet)，一邊向配置有多個該顆粒的平盤提供研削液(冷卻液)一邊使平盤和 板狀玻璃旋轉(zhuǎn)進行相對移動的方法。研磨工序是通過以下方法進行的使用粘貼了研磨墊的平盤，與研削工序相同，在 上下平盤之間保持板狀玻璃，一邊供給包含含有氧化鈰等游離磨粒的漿料一邊旋轉(zhuǎn)平盤和 板狀玻璃進行相對移動。通常，研削工序及研磨工序都分為多個階段進行，每經(jīng)過一個階段，磨粒就會減
按照這種以往的制造方法，如果要制作適應(yīng)下一代磁記錄方式的基板，則會產(chǎn)生 以下問題。例如在晶化玻璃基板的情況，玻璃相析出的晶相種類、結(jié)晶粒徑、結(jié)晶量等對機 械強度有較大影響。如果利用這一點，為了提高機械強度而控制結(jié)晶粒徑、結(jié)晶量，或者使 析出的晶相為硬度高的結(jié)晶，則會產(chǎn)生研削和研磨的加工率明顯變差、或者難以得到期望 的平滑表面的問題。加工率變差是對增加制造成本影響較大的因素。專利文獻1中公開了由具有鋅尖晶石晶相的晶化玻璃制成的信息記錄媒體用基 板。如果在該文獻所公開的晶化條件下進行結(jié)晶化則可得到高結(jié)晶度的基板。其機械強度 高，且具有較高的斷裂韌性，但研磨后的表面粗糙度不能滿足下一代信息記錄媒體用基板 所要求的水平。而且，表面硬度過高導(dǎo)致研削工序和研磨工序的加工率低，并且研削加工和 研磨加工需要較長時間。因此，信息記錄媒體用基板的生產(chǎn)性差，無法滿足市場所要求的生 產(chǎn)成本。過去也曾提出過，將以尖晶石類化合物或者它們的固溶體為主晶相的晶化玻璃作 為具有高機械強度的材料，用于信息記錄媒體基板用途、建筑材料用途。但是，以往認(rèn)為為 了具有高機械強度，必須提高結(jié)晶度。因此，過去提出的鋅尖晶石類晶化玻璃會析出不透過 可見光程度的結(jié)晶，以往的加工方法中無法得到適用于下一代信息記錄媒體用基板的表面 性狀。專利文獻2公開了由具有頑火輝石晶相的晶化玻璃制成的信息記錄媒體用基板。 即使采用以往的加工方法對該文獻所公開的晶化玻璃進行加工，不但研削工序的加工率 低，而且研磨工序后的表面性狀Ra為0. 2nm 0. 3nm,因此，無法得到平滑面。專利文獻1 日本特開平07-300340號公報專利文獻2 日本特開2004-220719號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供以低成本制造信息記錄媒體用基板的制造方法，該信息記 錄媒體用基板具備用于以垂直磁記錄方式等為代表的下一代信息記錄媒體基板所要求的 各種物理性質(zhì)，尤其具有高斷裂韌性和平滑表面。本發(fā)明人等為實現(xiàn)上述目的進行了反復(fù)深入的試驗研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過以下制造 方法可以解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。即該制造方法包括選擇含有SiO2成分、Al2O3 成分以及R’ 20成分(R’為Li、Na、K中的一種以上)的板狀玻璃作為玻璃類材料，準(zhǔn)備該 玻璃類材料的工序；用金剛石墊對該板狀玻璃類材料(以下有時僅稱作“玻璃類材料”)進 行研削的研削工序。具體而言，本發(fā)明提供以下制造方法。(結(jié)構(gòu)1)一種信息記錄媒體用基板的制造方法，其包括對含有SiO2成分、Al2O3成分以及 R’20成分(R’為Li、Na、K中的一種以上)的板狀玻璃類材料進行準(zhǔn)備的工序；以及對上述 玻璃類材料進行研削的研削工序；上述研削工序至少具有用金剛石墊(diamond pad)對上 述玻璃類材料進行研削的子工序。(結(jié)構(gòu)2)
結(jié)構(gòu)1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于用上述金剛石墊進 行研削的子工序，是用金剛石粒子的平均粒徑為0. 1 μ m 5 μ m的金剛石墊進行研削的工序。(結(jié)構(gòu)3)結(jié)構(gòu)2所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于用上述金剛石墊進 行研削的子工序，是用金剛石粒子的平均粒徑為2 μ m 5 μ m的金剛石墊進行研削的工序。(結(jié)構(gòu)4)結(jié)構(gòu)2所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于用上述金剛石墊進 行研削的最終子工序，是用金剛石粒子的平均粒徑為0. 1 μ m以上且不足2 μ m的金剛石墊 進行研削的工序。(結(jié)構(gòu)5)結(jié)構(gòu)1至4中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述玻璃類材 料是將莫氏硬度為6以上且不足10的結(jié)晶作為晶相而析出的材料。(結(jié)構(gòu)6) 結(jié)構(gòu)1至5中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于上述玻 璃類材料含有選自MAl2O4及M2TiO4 (M為選自Zn、Mg、Fe中的一種以上)中的一種以上物質(zhì) 作為主晶相，主晶相的結(jié)晶粒徑為0. 5nm 20nm的范圍，結(jié)晶度為15%以下。(結(jié)構(gòu)7)結(jié)構(gòu)1至6中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，在上述研削工 序中，使最終研磨結(jié)束后的目標(biāo)厚度為tl、加工時上述玻璃類材料的厚度為t2時，在t2/ tl^ 1.2的情況下，至少含有全部用金剛石墊進行研削的子工序。(結(jié)構(gòu)8)結(jié)構(gòu)1至7中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基準(zhǔn) 的質(zhì)量％計，上述玻璃類材料含有以下各成分SiO2 :40 60%、以及Al2O3 :7 20%、以及R，20:2 15%、(R，為選自 Li、Na、K 中的一種以上)。(結(jié)構(gòu)9)結(jié)構(gòu)1至8中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基準(zhǔn) 的質(zhì)量％計，上述玻璃類材料含有以下各成分TiO2 :1 15%、以及R0:5 35% (R 為選自 Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Fe 中的一種以上)。(結(jié)構(gòu)10)結(jié)構(gòu)1至9中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基準(zhǔn) 的質(zhì)量％計，上述玻璃類材料含有5 25%的ZnO成分。(結(jié)構(gòu)11)結(jié)構(gòu)1至10中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研削工 序，使用在上下平盤之間保持被研削材料并進行研磨的雙面加工機(両面加工機)，其最大 加工壓力為3kPa 6kPa。
(結(jié)構(gòu)12)結(jié)構(gòu)1至11中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研削工 序中的加工率為5 μ m/分鐘以上。(結(jié)構(gòu)13)結(jié)構(gòu)1至12中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研削工 序結(jié)束后的表面粗糙度Ra為0. 001 μ m 0. 085 μ m。 此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人等進行了反復(fù)深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過選擇 含有SiO2成分、Al2O3成分及R’ 20成分(R’為Li、Na、K中的一種以上)的板狀玻璃類材料 作為玻璃類材料，在具有特定范圍PH值(氫離子濃度)的研磨漿料中對板狀玻璃類材料進 行研磨，可以解決上述問題。本發(fā)明進一步提供以下制造方法。(結(jié)構(gòu)14)一種信息記錄媒體用基板的制造方法，包括對含有SiO2成分、Al2O3成分、R’ 20成 分(R’為Li、Na、K中的一種以上)的板狀玻璃類材料進行準(zhǔn)備的工序；對上述玻璃類材料 進行研削的研削工序；對上述玻璃類材料進行研磨的研磨工序；其中，上述研磨工序在研 磨漿料的pH值為1 5或者9 13的范圍內(nèi)進行研磨。應(yīng)予說明，這里所指的“研削工序”可以是結(jié)構(gòu)1至13中所述的研削工序。(結(jié)構(gòu)15)結(jié)構(gòu)14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨工序包含一個階 段的工序。(結(jié)構(gòu)16)結(jié)構(gòu)14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨工序包含至少兩 個階段的子工序，在第一階段的子工序中所使用的研磨漿料的PH值為9 13的范圍。(結(jié)構(gòu)17)結(jié)構(gòu)14至16中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨工 序的至少一個子工序中所使用的研磨漿料含有氧化鈰游離磨粒。(結(jié)構(gòu)18)結(jié)構(gòu)14至17中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述氧化鈰 游離磨粒的平均粒徑為0. 3 μ m 1 μ m。(結(jié)構(gòu)19)結(jié)構(gòu)14至18中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨工 序使用含有硅膠的游離磨粒作為至少一個子工序中所使用的研磨漿料。(結(jié)構(gòu)20)結(jié)構(gòu)14至19中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述硅膠游 離磨粒的粒徑為IOnm IOOnm的范圍。(結(jié)構(gòu)21)結(jié)構(gòu)14至20中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于上述 玻璃類材料是含有選自MAl2O4及M2TiO4 (M為選自Zn、Mg、Fe中的一種以上)中的一種以上 物質(zhì)作為主晶相，主晶相的結(jié)晶粒徑為0. 5nm 20nm的范圍，結(jié)晶度為15%以下，比重為 3. 00以下的晶化玻璃。
(結(jié)構(gòu)22)結(jié)構(gòu)14至21中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基 準(zhǔn)的質(zhì)量％計，上述玻璃類材料含有下列各成分SiO2 :40 60%、以及Al2O3 :7 20%、以及R，20:2 15%、(R，為選自 Li、Na、K 中的一種以上)。(結(jié)構(gòu)23)結(jié)構(gòu)14至22中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基 準(zhǔn)的質(zhì)量％計，上述玻璃類材料含有下列各成分TiO2 :1 15%、以及R0:5 35% (R 為選自 Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Fe 中的一種以上)。(結(jié)構(gòu)24)結(jié)構(gòu)14至23中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基 準(zhǔn)的質(zhì)量％計，上述玻璃類材料含有5 25%的ZnO成分。(結(jié)構(gòu)25)結(jié)構(gòu)14至24中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨 工序使用在上下平盤之間保持被研磨材料并進行研磨的雙面加工機，其最大加工壓力為 8kPa 15kPgu(結(jié)構(gòu)26)結(jié)構(gòu)14至25中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨工 序中加工率為0. 05 μ m/分鐘 1 μ m/分鐘。(結(jié)構(gòu)27)結(jié)構(gòu)14至26中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，上述研磨工 序結(jié)束后的表面粗糙度Ra為1. 5 A以下。根據(jù)本發(fā)明，即使是用作下一代信息記錄媒體基板所要求的各種高機械強度的基 板，也可縮短研削工序中的加工時間。并且，由于研削工序結(jié)束后的表面粗糙度Ra值較小， 因此在研磨工序中只需較少的為了得到期望Ra值的必要工序即可完成，因而研磨工序中 的加工時間也變短。并且，即使是這種高機械強度的基板，在研磨工序中也可以高加工率進 行研磨，并且，通過研磨工序可得到高平滑性的表面性狀。因此，與以往的方法相比，本發(fā)明 可以以低成本制造信息記錄媒體用基板，該信息記錄媒體用基板具備用于以垂直磁記錄方 式等為代表的下一代信息記錄媒體基板所要求的各種物理性質(zhì)，尤其具有高斷裂韌性和平 滑表面。


圖1為采用本發(fā)明的制造方法得到的信息記錄媒體用基板表面的AFM圖像。圖2為采用本發(fā)明的制造方法得到的信息記錄媒體用基板表面的AFM圖像。圖3為表示本發(fā)明的信息記錄媒體用基板的耐酸性(HNO3水溶液)、耐水性、耐堿 性(NaOH水溶液)的圖表，實線為G2，雙點劃線為G3，虛線為G4。
具體實施例方式本發(fā)明中，“主晶相”是指在XRD衍射中與主峰(最高峰)相對應(yīng)的晶相?！敖Y(jié)晶度”是采用Rietveld法將由粉末XRD (X-ray diffraction)法得到的衍射強 度計算出的結(jié)晶量(質(zhì)量％)合計而得的。關(guān)于Rietveld法，采用日本結(jié)晶學(xué)會“結(jié)晶解 析/、> KO夕”編輯委員會編，《結(jié)晶解析/、> KO夕》，共立出版株式會社，1999年9 月，p. 492-499所記載的方法。“結(jié)晶粒徑”是通過TEM(透射電子顯微鏡)在倍率100000 500000倍下取得任 意部位的圖像，當(dāng)用兩條平行直線夾著在所得的圖像中顯示出的結(jié)晶時的最長距離的平均 值。此時η數(shù)為100?！白畲蠼Y(jié)晶粒徑”是通過TEM(透射電子顯微鏡)在倍率100000 500000倍下取 得任意部位的圖像，當(dāng)用兩條平行直線夾著在所得的圖像中顯示出的結(jié)晶時的最長距離的 最大值。此時η數(shù)為100?！癛a”是由JIS Β0601規(guī)定的表面平均粗糙度。維氏硬度是表示基板表面的硬度的值，具體而言，是采用以下方法測定所得的值。 即，用相對面夾角為136°的正四棱錐形金剛石壓頭(金剛石四角圧子)以4.90N的 負(fù)荷壓入15秒，通過試驗負(fù)荷4. 90 (N)除以由壓痕凹處的長度計算出的表面積(mm2)而求 出維氏硬度。可以使用(株)明石制作所制的微小硬度計MVK-E進行測定。莫氏硬度是根據(jù)對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)造成的損傷將硬度數(shù)值化的值。具體而言，用標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)依次刻劃試樣時，如果試樣損傷，則測定為硬度低于該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。按照由軟到硬的順序指 定1至10的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。具體而言，1為滑石(talcum)、2為石膏、3為方解石、4為螢石、5為 磷灰石、6為正長石、7為石英、8為黃玉、9為剛玉、以及10為金剛石。作為下一代信息記錄媒體用基板所需要的物理性質(zhì)，概括為以下幾點。[楊氏模數(shù)]在信息記錄媒體磁盤基板領(lǐng)域中，為了提高數(shù)據(jù)傳送速度，正在推進記錄媒體磁 盤基板的高速旋轉(zhuǎn)化、高記錄密度化，對應(yīng)于該趨勢，為了防止基板材高速旋轉(zhuǎn)時的彎曲所 引起的磁盤震動，基板材必須剛性高且比重低。并且，特別是用于可移動記錄裝置這樣的 攜帶型記錄裝置時，優(yōu)選具有能充分耐受與磁頭接觸的機械強度、高楊氏模數(shù)及表面硬度。 即，楊氏模數(shù)優(yōu)選為85GPa以上。[楊氏模數(shù)[GPa]/比重]信息記錄媒體用基板，如果僅是剛性高而比重大，則由于其重量大，高速旋轉(zhuǎn)時會 發(fā)生彎曲、或者發(fā)生振動。反之，如果比重低而剛性小，則同樣會發(fā)生振動。另外，重量的增 加會導(dǎo)致功率消耗增加的問題。并且，如果比重過低，則會導(dǎo)致難以得到所需機械強度。因 此，必須取得具有高剛性且低比重這樣看上去相反特性的平衡。此外，為了適應(yīng)今后的高速 旋轉(zhuǎn)化，優(yōu)選的范圍是，以楊氏模數(shù)[Gpa]/比重所表示的值為31. 4以上。[斷裂韌性]斷裂韌性是表示對以基板表面微小傷痕為基點裂縫擴散的耐受性的指標(biāo)。特別 是，下一代硬盤中所使用的信息記錄媒體用基板中，磁盤旋轉(zhuǎn)速度有高速化的傾向，因此， 需要具有高斷裂韌性。斷裂韌性(Kic)是采用SEPB 法(Single Edged Pre-cracked Beam 予裂縫導(dǎo)入破
9壞試驗法，JIS R1607)而得的值。為了能適用于下一代信息記錄媒體用基板，斷裂韌性的值Kic優(yōu)選為1.0以上、更 優(yōu)選為1. 1以上、最優(yōu)選為1. 2以上。[比重]為了更好地平衡根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的基板的剛性和比重，基板的比重優(yōu) 選為3.00以下、更優(yōu)選比重為2.95以下、最優(yōu)選為2.90以下。另一方面，如果比重低于 2. 45，則實質(zhì)上難以得到具有期望剛性的基板，比重優(yōu)選為2. 45以上、更優(yōu)選為2. 48以上、 最優(yōu)選為2. 50以上。作為能夠?qū)崿F(xiàn)上述物理性質(zhì)的玻璃類材料，本發(fā)明中選擇SiO2成分、Al2O3成分、 R’20成分(R’為Li、Na、K中的一種以上)的玻璃或者晶化玻璃。并且在研削工序中的至少一個子工序中，通過用金剛石墊對該玻璃類材料進行研 削，可提高研削工序的加工率，在短時間內(nèi)進行加工。并且，可減小研削工序結(jié)束時表面粗 糙度Ra值。因此，能夠縮短研磨加工中達(dá)到期望的表面粗糙度的加工時間，從而能夠縮短 整體的加工時間。此外，對玻璃類材料進行研削后，通過使研磨工序中使用的研磨漿料的PH值在 1 5或者9 13的范圍內(nèi)來進行研磨，可得到加工率高和非常平滑的表面性狀。在玻璃等研削加工的本領(lǐng)域技術(shù)人員之間，金剛石墊也被稱作金剛石片(Sheet)， 是將金剛石磨粒固定在具有可撓性的片狀樹脂上。在金剛石墊的表面設(shè)置有用于向研削面 供給冷卻液并且排出研削屑的溝。上述溝設(shè)計成格子狀、螺旋狀、放射狀、同心圓狀或它們 的組合形狀。本發(fā)明的研削工序可以分為多個子工序，但至少在一個子工序中，優(yōu)選在最終的 子工序中，優(yōu)選用被固定的金剛石磨粒的平均粒徑為2 μ m 5 μ m的金剛石墊進行研削。通 過用這樣的金剛石墊進行研削，不會使加工率變差并且能夠使研削工序結(jié)束后表面粗糙度 Ra值變小，因此可縮短包含研削工序、研磨工序的加工時間。為了得到上述效果，更優(yōu)選的 金剛石磨粒的平均粒徑為2 μ m 4. 5 μ m。固定于金剛石墊上的金剛石磨粒，優(yōu)選為IOwt % 以下。此時，在最終子工序之前的子工序中，優(yōu)選使金剛石墊的磨粒的平均粒徑為6μπι 10 μ m的范圍。并且，在省略以往進行的第一階段的研磨工序(粗研磨工序)的情況下，在研削工 序的最終子工序中，優(yōu)選的是用金剛石磨粒平均粒徑為0. 1 μ m以上且不足2 μ m的金剛石 墊對玻璃類材料進行研削。以往，在研削工序后的研磨工序中分為兩個階段以上，在每個階 段一邊更換磨粒的種類及平均粒徑等一邊進行加工。此時，如果可以省略粗研磨工序則可 縮短制造工序，從而能夠大幅降低成本。本發(fā)明中，在研削工序的最終子工序中，通過用金 剛石磨粒的平均粒徑為0. 1 μ m以上且不足2 μ m的金剛石墊進行研削，可以一邊維持研削 工序所要求的加工速度，一邊在粗研磨工序得到必要的表面平滑性，因此可以省略粗研磨 工序。例如，研磨工序即使僅有一個階段也可得到作為信息記錄媒體用基板所必要的表面 性狀。其中，金剛石磨粒的平均粒徑更優(yōu)選為0.2μπι以上1.8μπι以下。特別是在對后述 的玻璃類材料(1)進行加工時該效果顯著。認(rèn)為其原因之一是，后述的玻璃類材料(1)具 有被金剛石墊研削時不易產(chǎn)生劃痕的性質(zhì)的被研削性。此時，雖然不是必須的，但為了提高 整體加工效率，在研削工序的最終子工序之前的子工序中，優(yōu)選用金剛石磨粒的平均粒徑為2 μ m 5 μ m的金剛石墊進行研削。因此，在研削工序中使用的金剛石墊，可以使用被固定的金剛石磨粒的平均粒徑 為0. Ιμ 5μ 的金剛石墊。其中，固定于金剛石墊的金剛石磨粒的平均粒徑，可以使用由激光衍射散射法 (> 一 W—回折錯亂法)測定的體積基準(zhǔn)的d50值。通常，通過在制造階段所控制的金剛石 磨粒的粒徑分布來掌握金剛石磨粒的平均粒徑，但也可以通過用藥液溶解金剛石墊等方法 僅取出金剛石磨粒來進行測定。玻璃類材料為晶化玻璃時，玻璃類材料更優(yōu)選的是莫氏硬度為6以上且不足10的 結(jié)晶作為晶相而析出的材料。使用金剛石墊對被研削材料進行研削時，由于被研削材料的 研削屑會在金剛石墊上發(fā)生堵塞(目詰i D )。并且，隨著研削工序進一步進行，露出金剛 石墊表面的金剛石粒子的形狀成為圓形。如上所述通過用金剛石墊對用莫氏硬度規(guī)定了晶 相的結(jié)晶粒子的玻璃類材料進行研削，可實現(xiàn)將因研削而從晶化玻璃脫離的結(jié)晶粒子堵塞 于金剛石墊表面的研削屑從金剛石墊排除的效果、實現(xiàn)使露出表面的金剛石粒子的形狀為 銳角的修飾效果，因此可提高玻璃類材料的加工率。為了得到更好的上述效果，晶相中所含 有的結(jié)晶的莫氏硬度更優(yōu)選為超過6、最優(yōu)選為7以上。但是，如果莫氏硬度過高，則通過提 高玻璃類材料的硬度來降低玻璃類材料的加工率，同時在玻璃相與晶相的加工率之間產(chǎn)生 較大差值，導(dǎo)致難以得到平滑面。因此，晶相的結(jié)晶的莫氏硬度最優(yōu)選為9以下。特別是，玻璃類材料為非晶形玻璃時，在最終研磨結(jié)束后的薄于玻璃類材料厚度 (目標(biāo)厚度)1.2倍范圍內(nèi)的研削工序中，優(yōu)選的是不用金剛石顆粒進行研削或用砂掛法 (砂力法)進行研削，而僅用金剛石墊進行研削。即，在研削工序中，當(dāng)使該目標(biāo)厚度為 tl、加工時玻璃類材料的厚度為t2時，在t2/tl ( 1.2的情況下，優(yōu)選全部使用金剛石墊 進行研削。在非晶形玻璃的情況下，如果在薄于該目標(biāo)厚度1.2倍的范圍內(nèi)用金剛石顆粒 進行研削或用砂掛法進行研削，則研削工序結(jié)束后進行研磨工序之前的表面粗糙度不夠充 分，從而延長了之后的研磨工序的加工時間，因此難以得到下一代基板所必需的表面粗糙 度。以下，對含有上述SiO2成分、Al2O3成分及R’ 20成分的板狀玻璃類材料的組成進 行說明。在對本說明書中構(gòu)成玻璃類材料的各組成成分進行說明時，如果沒有特別說明， 則各成分的含量以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量％計。其中，“氧化物基準(zhǔn)”是指，假設(shè)作為本發(fā)明的玻 璃類材料構(gòu)成成分的原料而使用的氧化物、碳酸鹽等在熔融時全部被分解轉(zhuǎn)化為所記載的 氧化物，表示玻璃類材料中所含各成分的組成的方式，該方式以該生成的氧化物的質(zhì)量總 和為100質(zhì)量％，表示玻璃類材料中所含的各成分的量。[玻璃類材料⑴]玻璃類材料(1)是將選自MAl2O4及M2TiO4(M為選自Zn、Mg、Fe中的一種以上)中 一種以上物質(zhì)(以下也稱作“尖晶石類化合物”)作為主晶相的晶化玻璃。在X射線衍射 分析中，鋅尖晶石和鋁鎂尖晶石(MgAl2O4)的峰表現(xiàn)為相同角度，因此難以區(qū)分兩者。這與 R2TiO4的情形也相同。推測這些情況下，在晶化玻璃的組成即原玻璃的組成中，如果ZnO成 分與MgO成分的含量相比ZnO成分較多，則鋅尖晶石(ZnAl2O4)或者鈦酸鋅化合物(Zn2TiO4) 為主晶相。
含有尖晶石類化合物的結(jié)晶，莫氏硬度為8，因此在對以尖晶石類化合物為主晶相 的晶化玻璃進行研削時，上述金剛石墊的修飾效果特別顯著，晶化玻璃的加工率顯著提高， 故優(yōu)選。本發(fā)明的玻璃類材料，特別優(yōu)選的是析出結(jié)晶的結(jié)晶度為 15%、結(jié)晶粒徑 為0. 5nm 20nm的晶化玻璃。以尖晶石類化合物為主晶相的晶化玻璃，如上所述，鋁鎂尖 晶石具有自身莫氏硬度為8的優(yōu)勢，因此可得到優(yōu)異的機械強度。并且，析出結(jié)晶的結(jié)晶度 (含主晶相以外的析出結(jié)晶)和結(jié)晶粒徑為上述范圍時，通過在研削工序中使用本發(fā)明規(guī) 定的金剛石墊，可平衡良好地得到下一代信息記錄媒體用基板所要求的表面平滑性和楊氏 模數(shù)、維氏硬度及斷裂韌性等機械強度，此外通過在研削工序中良好地平衡金剛石墊的修 飾效果和加工率，能夠以高加工率對玻璃類材料進行加工。如果結(jié)晶度過大，則難以得到期 望的表面性狀，與玻璃相相比，硬的晶相增多導(dǎo)致加工率容易變差。因此，為了得到上述效 果，結(jié)晶度更優(yōu)選為14%以下、最優(yōu)選為13%以下。同樣，結(jié)晶粒徑更優(yōu)選15nm以下、最優(yōu) 選為IOnm以下。同樣，為了得到上述效果，主晶相的最大粒徑優(yōu)選為30μπι以下、更優(yōu)選為 20 μ m以下、最優(yōu)選為15 μ m以下。SiO2成分是為了形成玻璃網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、提高化學(xué)穩(wěn)定性或?qū)崿F(xiàn)低比重化所必須含有 的成分。SiO2的量不足40%時，得到的玻璃缺乏化學(xué)耐久性，并且隨著其它成分含量的增 加比重逐漸增大。因此，SiO2含量的下限優(yōu)選為40%，更優(yōu)選為41%，最優(yōu)選為42%。如 果超過60%則隨著粘性的增加，溶解及加壓成形容易變得困難，而且材料的均勻性、澄清效 果容易降低。因此，含量的上限優(yōu)選60%，更優(yōu)選為59%，最優(yōu)選為58%。Al2O3成分是通過對原玻璃進行熱處理而構(gòu)成主晶相的成分之一，是有助于玻璃穩(wěn) 定化、提高化學(xué)耐久性的重要成分，其含量不足7%時缺乏該效果。因此，含量的下限優(yōu)選為 7%，更優(yōu)選為9%，最優(yōu)選為11%。并且，如果超過20%則反而溶解性、成形性及耐失透性 變差，而且均勻性、澄清效果容易下降。因此，含量的上限優(yōu)選為20%，更優(yōu)選為19%，最優(yōu) 選為18%。RO成分(R選自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn以及Fe中的一種以上)含有通過原玻璃的熱 處理而構(gòu)成主晶相的成分，是分別有助于玻璃穩(wěn)定化的重要成分。然而，如果其總量不足， 則原玻璃的粘性變高而損害批量生產(chǎn)性，而且無法得到所需晶相。因此，含量的下限優(yōu)選為 5 %，更優(yōu)選為8 %，最優(yōu)選11%。另一方面，如果總量超過35 %，則不僅玻璃化變得困難，還 會導(dǎo)致未溶物析出、失透溫度升高。因此，含量的上限優(yōu)選為35%，更優(yōu)選為33%，最優(yōu)選 為 31%。ZnO成分是對原玻璃進行熱處理而形成的主晶相的構(gòu)成成分之一，是有助于玻璃 的低比重化和楊氏模數(shù)提高并且對玻璃的低粘性化也有效的成分。但是，如果其含量不足 5%，則無法得到上述效果。因此，含量的下限優(yōu)選為5%，更優(yōu)選為6%，最優(yōu)選為8%。并 且，如果ZnO成分的含量超過25%，則由原玻璃析出的結(jié)晶變得不穩(wěn)定，結(jié)晶粒子容易粗大 化。因此，含量的上限優(yōu)選為25%，更優(yōu)選為23%，最優(yōu)選為21%。MgO成分是有助于玻璃的低比重化和提高楊氏模數(shù)的成分，并且是對玻璃的低粘 性化也有效的成分，是可任意添加的成分。但是，如果其含量超過15%，則提高原玻璃的比 重不僅難以得到所需玻璃，而且會導(dǎo)致不溶物析出。因此，含量的上限優(yōu)選為15%，更優(yōu)選 為14%，最優(yōu)選為13%。
FeO成分是對原玻璃進行熱處理而形成的主晶相的構(gòu)成成分之一，與Al2O3成分、 TiO2成分共同生成尖晶石類化合物。并且，是作為澄清劑而起作用的化合物，但另一方面， 在玻璃熔融時致使常用的白金合金化。因此，含量的上限優(yōu)選為8%，更優(yōu)選為6%，最優(yōu)選 為4%。TiO2成分是形成用于析出尖晶石類化合物的核的成分，是有助于提高玻璃的楊氏 模數(shù)、低粘性化、及提高化學(xué)耐久性的成分。此外，是對原玻璃進行熱處理而形成的主晶相 的構(gòu)成成分之一。但是，如果該成分的添加量超過10%，則玻璃的比重值增大，玻璃化變得 更困難。因此，含量的上限優(yōu)選為10%，更優(yōu)選為9%，最優(yōu)選為8%。另一方面，如果TiO2成分的含量不足1 %，則通過熱處理不能形成核。因此，含量 的下限優(yōu)選為1%，更優(yōu)選為2%，最優(yōu)選為3%。&02成分也與TiO2成分相同，是實現(xiàn)形成用于析出主晶相的核的作用的成分，是 有助于提高玻璃的楊氏模數(shù)以及提高化學(xué)耐久性的成分，因此是可任意添加的成分。但是， 如果該成分的添加量超過10%，則玻璃熔融時容易產(chǎn)生溶解殘留物或&Si04 (鋯石)，并且 玻璃比重增大。因此，含量的上限優(yōu)選為10%，更優(yōu)選為8%，最優(yōu)選為6%。B2O3成分有助于玻璃的低粘性化，并且可提高溶解性及成形性，因此可作為任意成 分而添加。但是，如果該成分為8%以上，則難以滿足機械特性，并且原玻璃容易分相使玻璃 化變得困難。因此，含量的上限優(yōu)選不足8%。更優(yōu)選上限值為7%。R’20成分(R’為選自Li、Na及K中的一種以上)，是導(dǎo)致玻璃低粘度化、成形性提 高和均勻性提高的成分。并且，含有R’ 20成分時，通過在基板成形后交換表面上的堿金屬 離子，可以賦予附加特性。如果R’ 20成分的含量(Li20、Na20、&K20各成分的總量)不足 2%，則無法得到上述效果。因此，含量的下限優(yōu)選為2%。并且，信息記錄媒體用基板，有必 要限制堿成分從表面溶出，因此，為了使堿成分溶出量為必要最小值，R’ 20成分含量的上限 優(yōu)選為15%，更優(yōu)選為13%，最優(yōu)選為11%。對Li20、Na20、及K2O各成分的含量分別進行說明。Li2O成分是可任意含有的成分，但如果大量含有，則難以得到所需晶相，因此優(yōu)選 其上限為2%。Na2O成分是可任意含有的成分，但如果大量含有，則難以得到所需晶相，因此其上 限值優(yōu)選為15%，更優(yōu)選為12%，最優(yōu)選為10%。K2O成分是可任意含有的成分，但如果大量含有，則難以得到所需晶相，因此其上 限值優(yōu)選為10 %，更優(yōu)選為8 %，最優(yōu)選為5 %。CaO成分是有助于玻璃的低比重化和提高楊氏模數(shù)的成分，是對玻璃的低粘性化 也有效的成分，因此可以作為任意成分添加。但是，如果CaO成分超過15%，則原玻璃的比 重增大而難以得到所需玻璃。因此，含量的上限優(yōu)選為15%，更優(yōu)選為12%，最優(yōu)選為9%。BaO成分、SrO成分作為提高玻璃的低粘性化和化學(xué)耐久性、提高機械強度的有效 成分，是與MgO、CaO等具有相同作用的成分，但另一方面，是具有增加玻璃比重傾向的成 分。因此，各自含量的上限優(yōu)選為5%，更優(yōu)選為4%，最優(yōu)選為3%。P2O5成分具有抑制玻璃裂化擴散的效果，因此是有助于提高維氏硬度的成分。并 且在有助于低粘性化的同時，通過與SiO2共存可提高原玻璃的熔融及澄清性。為了得到這 些效果，P2O5成分是可任意含有的成分。但是，如果過量添加該成分，則難以玻璃化，易發(fā)生失透、分相，因此含量的上限優(yōu)選為7 %，更優(yōu)選為6 %，最優(yōu)選為5 %。6(1203、1^203、103、他205、6 03、冊3成分有助于玻璃的低粘性化、因楊氏模數(shù)的提高 而引起的機械特性的增加、以及耐熱性的增加，因此可以作為任意成分添加，但添加量增加 也導(dǎo)致比重上升、原料成本上升。因此，這些成分中的一種以上的總量達(dá)5%即可。如果總 量超過5%，則無法滿足比重、楊氏模數(shù)和比剛性率。因此，這些成分的總量的上限優(yōu)選為 5 %，更優(yōu)選為4 %，最優(yōu)選為3 %。作為玻璃的著色成分所使用的V、Cu、Mn、Cr、Co、Mo、Ni、Te、Pr、Nd、Er，Eu、Sm 等 成分，其添加可以達(dá)到以下目的利用由這些成分引起的熒光特性鑒別玻璃的種類，以防止 在制造場所等與其它種類的玻璃混合。但是，這些成分會導(dǎo)致比重增加、原料成本增加、以 及玻璃形成能力下降。因此，這些成分中的一種以上的總量達(dá)5%即可。因此，以氧化物基 準(zhǔn)計，這些成分的總量的上限優(yōu)選為5%，更優(yōu)選為4%，最優(yōu)選為3%。[玻璃類材料⑵]玻璃類材料(2)是含有SiO2成分、Al2O3成分及R’ 20成分的非晶形玻璃。SiO2成分是為了形成玻璃網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、提高化學(xué)穩(wěn)定性或?qū)崿F(xiàn)低比重化所必須含有 的成分。SiO2W量不足55%時，得到的玻璃缺乏化學(xué)耐久性，并且隨著其它成分含量的增加 比重逐漸增大。因此，SiO2含量的下限優(yōu)選為55%，更優(yōu)選為57%，最優(yōu)選為58%。并且， 如果超過80%則隨著粘性的增加，溶解和加壓成形容易變得困難，因而材料的均勻性、澄清 效果容易降低。因此，含量的上限優(yōu)選80 %，更優(yōu)選為78 %，最優(yōu)選為77 %。Al2O3成分是有助于玻璃穩(wěn)定化、提高化學(xué)耐久性的重要成分，其含量不足2%時 缺乏該效果。因此，含量的下限優(yōu)選為2%，更優(yōu)選為2.5%，最優(yōu)選為3.4%。并且，如果超 過20%則反而溶解性、成形性及耐失透性變差，因而均勻性、澄清效果容易下降。因此，含量 的上限優(yōu)選為20%，更優(yōu)選為19%，最優(yōu)選為18.5%。R’20成分中的R’是指選自Li、Na、K中的一種以上堿金屬，是為了提高玻璃的低粘 度化、提高成形性、提高均質(zhì)性和化學(xué)強化所必須的成分。另一方面，在用于信息記錄媒體 基板時，優(yōu)選提高化學(xué)耐久性，即優(yōu)選堿成分溶出量盡可能少。能夠用于以垂直磁記錄方式 等為代表的下一代信息記錄媒體的堿成分的溶出量，因此，根據(jù)需要含有的Li2O成分、Na2O 成分、K2O成分的一種以上總量，優(yōu)選為20%以下、更優(yōu)選為18%以下、最優(yōu)選為17%以下。 另一方面，這些一種以上的總量的下限優(yōu)選為3%以上、更優(yōu)選為5%以上、最優(yōu)選為8%以 上。P2O5成分是能夠在對玻璃進行熱處理形成晶化玻璃時作為成核劑而使用的成分， 是可任意添加的成分。該成分是有助于低粘性化的同時通過與SiO2*存來提高原玻璃的熔 融性及澄清性的成分。然而，如果過量添加該成分則玻璃化變難，容易發(fā)生失透、分相。因 此，含量的上限優(yōu)選為3. 0%、更優(yōu)選為2. 7%、最優(yōu)選為2. 6%。&02成分是有助于提高玻璃化學(xué)耐久性和物理特性的成分，是可任意添加的成 分。但是，如果該成分的添加量超過10%，則玻璃熔融時容易產(chǎn)生溶解殘留物或&Si04(鋯 石)，并且玻璃比重增大。因此，含量的上限優(yōu)選為10 %，更優(yōu)選為8 %，最優(yōu)選為6 %。B2O3成分有助于玻璃的低粘性化，并且可提高溶解性及成形性，因此可作為任意成 分而添加。但是，如果該成分為15%以上，則原玻璃容易分相使玻璃化變得困難。因此，含 量的上限優(yōu)選不足15%。更優(yōu)選上限值為12%，進一步優(yōu)選上限值為10%。
BaO成分、SrO成分是對提高玻璃的低粘性化和化學(xué)耐久性有效的成分，是可添加 的任選成分，但如果過量添加則玻璃比重增大。因此，為了使BaO成分或者SrO成分的各 自含量形成與比重適合的值，BaO成分或者SrO成分含量的上限值優(yōu)選為15%，更優(yōu)選為 14%，最優(yōu)選為13%。MgO, CaO, ZnO成分是對玻璃的低粘性化有效的成分，因此是可添加的任選成分。 但是，如果MgO超過20 %、CaO超過20 %、或者ZnO超過20 %，則原玻璃容易發(fā)生失透。因 此，這些成分含量的上限值，MgO為20%、CaO為20%、ZnO為20%，更優(yōu)選的上限值MgO為 15%、Ca0 為 15%、Zn0 為 15%，進一步優(yōu)選的上限值，MgO 為 8%、CaO 為 10%、Zn0 為 10%。TiO2成分是有助于提高玻璃的低粘性化及化學(xué)耐久性的成分，是可任意添加的成 分。但是，如果該成分的添加量超過10%，則玻璃的比重值增高，玻璃化變得更困難。因此， 含量的上限值優(yōu)選為10 %、更優(yōu)選為8 %、最優(yōu)選為6 %。Gd203、La203、Y203、Nb205、Ga203成分有助于玻璃的低粘性化、因楊氏模數(shù)的提高而引 起的機械特性的增加、以及耐熱性的增加，因此可以作為任意成分添加，但添加量增加也導(dǎo) 致比重上升、原料成本上升。因此，這些成分中的一種以上的總量達(dá)15%即可。如果總量超 過15%，則玻璃化及結(jié)晶化變得困難。因此，這些成分的總量的上限優(yōu)選為15%，更優(yōu)選為 10%，最優(yōu)選為8%。為了防止在制造場所等與其它種類的玻璃混合，可以添加作為玻璃的著色成分所 使用的V、Cu、Mn、Cr、Co、Mo、Ni、Fe、Te、Pr、Nd、Er、Eu、Sm等成分。但是，這些成分會導(dǎo)致 比重增加、原料成本增加、以及玻璃形成能力下降。因此，這些成分中的一種以上的總量達(dá) 5%即可。因此，以氧化物基準(zhǔn)計，這些成分的總量的上限優(yōu)選為5%，更優(yōu)選為4%，最優(yōu)選 為3%。為了均可在維持信息記錄媒體用基板所要求的物理性質(zhì)的同時得到高澄清效果， 玻璃類材料(1)及(2)優(yōu)選含有選自SnO2成分和CeO2成分中的一種以上成分作為主要的 澄清成分。為了得到高澄清效果，以氧化物基準(zhǔn)計，SnO2成分或者CeO2成分、或者兩者總含 量的下限優(yōu)選為0.01%，更優(yōu)選為0. 1%，最優(yōu)選為0. 15%。另一方面，為了維持機械強度，且得到比重低、高澄清效果，并且增加直壓時的重 沸抑制效果，選自SnO2成分及CeO2成分中的一種以上成分的含量的上限，優(yōu)選為1%，更優(yōu) 選為0.8%，最優(yōu)選為0.6%。玻璃類材料(1)及(2)中，As2O3成分、Sb2O3成分、及Cl—成分、NO—成分、SO2—成分、 F—成分，是作為澄清劑起作用的成分，但可能是對環(huán)境有害的成分，因此應(yīng)該控制其使用。 本發(fā)明的玻璃即使不含有As2O3成分、Sb2O3成分，也可得到澄清效果，當(dāng)添加這些成分和本 申請的澄清劑成分時，澄清劑之間會相互抵消澄清效果。本發(fā)明的玻璃類材料(1)及(2)優(yōu)選不含有使研磨加工性變差、化學(xué)耐久性降低 的結(jié)晶即鎂橄欖石(Mg2SiO4)、頑火輝石(MgSiO3)以及它們的固溶體。并且，本發(fā)明的玻璃基板，通過在表面設(shè)置壓縮應(yīng)力層，可得到進一步提高機械強 度的效果。作為壓縮應(yīng)力層的形成方法，例如可列舉使壓縮應(yīng)力層形成前玻璃基板表面層 存在的堿成分與粒子半徑大于該堿成分的堿成分進行交換反應(yīng)的化學(xué)強化法。此外還有對 玻璃基板進行加熱后急冷的熱強化法、向玻璃基板的表面層注入離子的離子注入法。
作為化學(xué)強化法，例如可列舉在300 600°C的溫度下，在含有鉀或鈉的鹽、例如 硝酸鉀(KNO3)、硝酸鈉(NaNO3)或者其復(fù)合鹽的熔融鹽中，浸漬0. 1 12小時的方法。由 此，基板表面附近的玻璃成分中存在的鋰成分(Li+離子)，通過在離子半徑大于鋰成分的堿 成分即鈉成分(Na+離子)或者鉀成分(K+離子)之間發(fā)生交換反應(yīng)，或者基板表面附近的 玻璃成分中存在的鈉成分(Na+離子)通過在離子半徑大于鈉成分的堿成分即鉀成分之間 發(fā)生交換反應(yīng)，引起晶化玻璃的容積增加，因此在玻璃基板的表面層中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。從而 導(dǎo)致作為沖擊特性指標(biāo)的環(huán)彎曲強度(環(huán)曲(f強度)增加。對熱強化法沒有特殊限定，例如可列舉將玻璃基板加熱至300°C 600°C后，進行 水冷和/或空氣冷卻等急速冷卻的方法。由此，可以通過玻璃基板的表面與內(nèi)部的溫度差 形成壓縮應(yīng)力層。另外，通過與上述化學(xué)處理法組合，可以更有效地形成壓縮應(yīng)力層。本發(fā)明的信息記錄媒體用玻璃基板，更具體而言，可通過以下方法制造。[準(zhǔn)備板狀玻璃類材料的工序]首先，將氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等原料混合以含有上述組成范圍的玻璃構(gòu)成成 分，然后利用使用了白金、石英等坩堝的常用溶解裝置，在使玻璃熔融液的粘度為1.5 3. OdPa · s的溫度下溶解。接著，將玻璃熔融液升溫至使粘度為1. 0 2. 3dPa · S、優(yōu)選1. 2 2. 2dPa · s的 溫度，引起在玻璃熔融液內(nèi)產(chǎn)生氣泡的攪拌效果，使玻璃熔融液的均勻度提高。然后，將玻璃熔融液降溫至使粘度為1. 8 2. 6dPa · S、優(yōu)選為2. 0 2. 5dPa · s 的溫度，進行在玻璃內(nèi)部不產(chǎn)生氣泡的消泡及澄清，然后維持此溫度。在上述條件下使制作的熔融玻璃滴入下模具，通過用上下模具沖壓熔融玻璃(直 壓)，形成厚度0. 7mm 1. 2mm左右的盤狀。具體而言，將加壓成形模具的上模具的溫度設(shè)定為300 士100°C、優(yōu)選為 300士50°C，下模具的溫度設(shè)定為玻璃的Tg士50°C、優(yōu)選為Tg士30°C。此外，將用于將玻璃從坩堝引導(dǎo)至加壓成形模具中的玻璃流出管的溫度，設(shè)定為 使玻璃粘度為2. 0 2. 6dPa · s、優(yōu)選為2. 1 2. 5dPa · s的溫度，在上述下模具中滴入特 定量的玻璃，使上模具和下模具接近并沖壓，得到盤狀的板狀玻璃。此外，采用對形成圓柱狀的玻璃體進行切片的方法、將通過漂浮法制成的玻璃薄 板剪切成圓形的方法等也可制造盤狀玻璃。但是，從生產(chǎn)效率方面考慮，最優(yōu)選通過直壓法 制造。接著，在使玻璃類材料形成晶化玻璃時，對得到的盤狀玻璃進行熱處理，生成結(jié) 晶。該熱處理優(yōu)選在第二階段的溫度下進行。即，首先，通過在第一溫度下的熱處理進行核 形成工序，在該核形成工序后，通過在高于核形成工序的第二溫度下的熱處理進行結(jié)晶生 長工序。該結(jié)晶化工序中，從提高磁盤平坦度方面考慮，優(yōu)選使盤狀陶瓷制定位器與盤狀 玻璃交互疊積，用定位器夾住盤狀玻璃(定位器的個數(shù)是玻璃個數(shù)+1個)。為了形成本發(fā)明析出結(jié)晶的粒徑及結(jié)晶度，優(yōu)選的熱處理條件如下所述。第一階段熱處理的最高溫度優(yōu)選為600°C 750°C。也可以省略第一階段的熱處 理。第二階段的熱處理的最高溫度優(yōu)選為650°C 850°C。第一溫度的保持時間優(yōu)選為1小時 10小時。
第二溫度的保持時間優(yōu)選為1小時 10小時。[前加工工序]接著，通過向中央部分開孔、或者對外周部和內(nèi)周部的端面進行研削等來進行開 坡口及形狀加工。[研削工序]研削工序是用于使期望的板厚、平坦度接近最終形狀的加工工序，優(yōu)選使用通過 在上下平盤之間保持板狀玻璃類材料并旋轉(zhuǎn)平盤而使平盤和玻璃類材料進行相對移動的 雙面加工機。研削工序可以是至少一個階段的工序，但優(yōu)選為至少分為兩個階段的子工序， 根據(jù)經(jīng)過的階段而使磨粒的支數(shù)變細(xì)。第一階段的子工序，使用氧化鋁等游離磨粒的砂掛法、使用金剛石顆粒的固定磨 粒法、以及使用金剛石墊的方法均可。此時，使用金剛石顆粒的情況下，支數(shù)優(yōu)選為#800 #1200,使用金剛石墊的情況下，金剛石磨粒的平均粒徑優(yōu)選為6 μ m 10 μ m。并且，如上所 述，當(dāng)省略粗研磨工序時，金剛石墊的金剛石磨粒的平均粒徑優(yōu)選為2 μ m 5 μ m。并且，第一階段的子工序的加工壓力優(yōu)選為3kPa 6kPa、更優(yōu)選為3. 5kPa 5. 5kPa。平盤的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為20 50rpm。每Icm2雙面加工機的加工面，冷卻液的供給 量優(yōu)選為0. 5cc Icc0研削工序也有僅包含一個階段的情況，在最終的子工序中使用金剛石墊。通過至 少在最終的子工序中使用金剛石墊，可以不使加工率變差而減小研削工序結(jié)束后的表面粗 糙度Ra值，因此可縮短包含研削工序及研磨工序的加工時間。此時，金剛石墊的金剛石磨粒的平均粒徑優(yōu)選為2μπι 5μπι、更優(yōu)選為2μπι 4.5μπι。并且，如上所述，當(dāng)省略粗研磨工序時，在最終子工序中所使用的金剛石墊的金剛 石磨粒的平均粒徑優(yōu)選為0. 1 μ m以上且不足2 μ m、更優(yōu)選為0. 2 μ m 1. 8 μ m。由此，可 以省略第一階段的研磨工序即粗研磨工序。并且，最終子工序的加工壓力優(yōu)選為3kPa 6kPa、更優(yōu)選為3. 5kPa 5. 5kPa。平 盤的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為20 50rpm。每Icm2雙面加工機的加工面的冷卻液的供給量優(yōu)選為 0. 5cc lcc。從綜合研削工序的時間和研磨工序的時間的觀點出發(fā)，為了可以縮短加工時 間，最終子工序結(jié)束后的玻璃類材料的表面粗糙度Ra優(yōu)選為0. 001 μ m 0. 085 μ m、更優(yōu)選 為 0. 003μπι 0. 085 μ m。[內(nèi)外周研磨工序]研削工序后，根據(jù)需要對端面進行研磨處理，使端面的表面變得平滑。[研磨工序]研削工序或者內(nèi)外周研磨工序后，對玻璃類材料的表面和背面的主表面進行研 磨，使表面性狀達(dá)到期望值。研磨工序可以是一個階段的工序，優(yōu)選分為兩個階段以上的子 工序。如上所述通過控制金剛石墊的磨粒的平均粒徑，可以省略第一階段的工序即粗研磨 工序。研磨工序也與研削工序同樣，優(yōu)選使用雙面加工機，可以使用硅膠、氧化鈰、氧化鋯、 氧化鋁或者金剛石等游離磨粒，每經(jīng)過一個階段使磨粒的支數(shù)變細(xì)，從而使研磨墊從硬質(zhì) 變?yōu)檐涃|(zhì)。通過使研削工序結(jié)束后的表面粗糙度變得充分平滑，可以僅將研磨工序作為最終 的子工序(精加工研磨工序)。
第一階段的子工序(粗研磨工序)，優(yōu)選使用研磨墊，一邊供給含氧化鈰的游離磨 粒的研磨漿料一邊進行加工。此時游離磨粒的平均粒徑優(yōu)選為0. 3 μ m 1 μ m。研磨漿料 中含有的游離磨粒的含量可以在5質(zhì)量％ 80質(zhì)量％之間適當(dāng)調(diào)整。優(yōu)選使用在硬質(zhì)發(fā) 泡聚氨酯中分散了微細(xì)氧化鈰磨粒的研磨墊、或者使用硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯的研磨墊。研磨墊 的硬度優(yōu)選JIS K 6253中硬度為75 95、更優(yōu)選為85以上95以下。并且，研磨漿料的pH值優(yōu)選為9 13、更優(yōu)選為10 13。在通常的玻璃類材料 的研磨中，研磨漿料的PH值優(yōu)選在中性區(qū)域附近的范圍內(nèi)進行。這是因為如果研磨漿料的 PH值為強酸或強堿，則化學(xué)作用過強，導(dǎo)致玻璃類材料表面龜裂。但是，相對于本發(fā)明的玻 璃類材料，通過使研磨漿料在上述PH值范圍內(nèi)，不但可得到平滑的表面性狀，而且可得到 較高的研磨加工率。特別是在將尖晶石類化合物作為主晶相的晶化玻璃中，可得到較高的 研磨率。并且，第一階段的子工序的加工壓力優(yōu)選為SkPa 15kPa、更優(yōu)選為9kPa 13kPa。平盤的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為20 50rpm。在該工序中可得到0. 3 μ m/分鐘 1 μ m/分鐘的加工率。研磨工序有時僅包含一個階段，在最終的子工序(精加工研磨工序)中，優(yōu)選使用 研磨墊，一邊供給含有氧化鈰或者硅膠的游離磨粒的研磨漿料一邊進行加工。研磨漿料中 所含的游離磨粒的含量可在0. 1質(zhì)量％ 60質(zhì)量％之間適當(dāng)調(diào)整。此時的游離磨粒優(yōu)選 分布在IOnm IOOnm的范圍。研磨墊優(yōu)選使用由軟質(zhì)(7 ；^力一 C硬度優(yōu)選為55 80) 無紡布或仿麂皮(Suede)制成的研磨墊。并且，研磨漿料的pH值優(yōu)選為1 5或者9 13，換言之，優(yōu)選為不處于大于5且 不足9的范圍內(nèi)。通過使該研磨漿料為上述pH值，可提高研磨工序的加工率，更容易得到非常平滑 的表面性狀。并且，最終子工序的加工壓力優(yōu)選為8kPa 15kP、更優(yōu)選為9kPa 13kPa。平盤 的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為20 50rpm。在該工序中可得到0. 05 μ m/分鐘 0. 20 μ m/分鐘的加工率。并且，可以準(zhǔn)備兩種pH值不同的研磨漿料，使子工序前后具有不同的pH值。例如， 可以由研磨漿料的罐A供給pH值為3的研磨漿料，接著停止研磨漿料的供給而供給漂洗劑 (rinse agent)后，由罐B供給pH值為1的研磨漿料。通過該操作，可進一步提高加工率， 并且可得到更平滑的表面性狀。另外，以體積為基準(zhǔn)，通過激光衍射散射法測定游離磨粒的粒度分布，將平均粒徑 作為其d50的值。研磨漿料的pH值可以通過向研磨劑漿料中加入硝酸、硫酸、乙酸、有機酸、氫氧化 鈉或者有機堿等酸溶液或者堿溶液進行調(diào)整。有時根據(jù)玻璃材料的組成、或者PH值相同也 可根據(jù)溶液的種類來改變加工率，因此可以選擇最適合的溶液。研磨工序中，在循環(huán)供給研磨漿料的情況下，受研磨泥漿的影響，有時研磨漿料的 PH值會慢慢改變。這種情況下，為了調(diào)整pH值可以設(shè)置及時追加上述酸溶液或者堿溶液的 裝置。此時，優(yōu)選利用來自PH值測定裝置的信號來控制酸溶液或者堿溶液的追加。根據(jù)本發(fā)明，可以使最終子工序，即，精加工研磨工序結(jié)束后的表面粗糙度Ra為
181.5人以下。并且，通過在研磨后用酸或者堿溶液進行處理，可以減小表面粗糙度Ra的值。[實施例]接著，對本發(fā)明優(yōu)選的實施例進行說明。[準(zhǔn)備板狀玻璃類材料的工序]將如表1所示組成的氧化物、碳酸鹽原料混合，使用石英制或者白金制坩堝在約 1250 1450°C的溫度下將其溶解，分批充分溶解原料以防止發(fā)生溶解殘留。接著，將溶解 的原料升溫至約1350 1500°C的溫度后，再降溫至1450 1250°C的溫度，對玻璃內(nèi)部產(chǎn) 生的氣泡進行消泡、澄清化。然后，維持溫度流出特定量的玻璃，將上模具的溫度設(shè)定為 300士 100°C、下模具的溫度設(shè)定為Tg士50°C，使用上述上模具及下模具通過直壓方式成形 為直徑約67mm、厚度0. 95mm的盤狀。接著，使用晶化玻璃作為玻璃類材料時，通過將盤狀力 W” 7制定位器和得到玻璃盤交替層疊，在核形成溫度670°C下保持3小時后，結(jié)晶生 長溫度750°C下保持7小時來析出結(jié)晶。[表1]
權(quán)利要求
一種信息記錄媒體用基板的制造方法，其包括對含有SiO2成分、Al2O3成分以及R’2O成分的板狀玻璃類材料進行準(zhǔn)備的工序，R’2O成分中的R’為Li、Na、K中的一種以上；以及對所述玻璃類材料進行研削的研削工序；所述研削工序至少具有用金剛石墊對所述玻璃類材料進行研削的子工序。
2.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于用所述金剛石 墊進行研削的子工序，是用金剛石粒子的平均粒徑為0. 1 μ m 5 μ m的金剛石墊進行研削 的工序。
3.如權(quán)利要求2所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于用所述金剛石 墊進行研削的子工序，是用金剛石粒子的平均粒徑為2 μ m 5 μ m的金剛石墊進行研削的工序。
4.如權(quán)利要求2所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于用所述金剛石 墊進行研削的最終子工序，是用金剛石粒子的平均粒徑為0. 1 μ m以上且不足2 μ m的金剛 石墊進行研削的工序。
5.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述玻璃類材料是將 莫氏硬度為6以上且不足10的結(jié)晶作為晶相而析出的材料。
6.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其特征在于所述玻璃類材 料含有選自MAl2O4及M2TiO4的一種以上物質(zhì)作為主晶相，M為選自Zn、Mg、Fe中的一種以 上；主晶相的結(jié)晶粒徑為0. 5nm 20nm的范圍，結(jié)晶度為15%以下。
7.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，在所述研削工序中，使 最終研磨結(jié)束后的目標(biāo)厚度為tl、加工時所述玻璃類材料的厚度為t2時，在t2/tl ( 1. 2 的情況下，至少含有全部用金剛石墊進行研削的子工序。
8.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì) 量％計，所述玻璃類材料含有以下各成分SiO2 40 60%、以及Al2O3 7 20%、以及R，20 2 15%, R'為選自Li、Na、K中的一種以上。
9.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì) 量％計，所述玻璃類材料含有以下各成分TiO2 1 15%、以及RO 5 35%，R 為選自 Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Fe 中的一種以上。
10.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì) 量％計，所述玻璃類材料含有5 25%的ZnO成分。
11.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研削工序使用在 上下平盤之間保持被研削材料并進行研磨的雙面加工機，其最大加工壓力為3kPa 6kPa。
12.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研削工序中的加 工率為5 μ m/分鐘以上。
13.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研削工序結(jié)束后 的表面粗糙度Ra為0. 001 μ m 0. 085 μ m。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其具有在2研削工序后進一步對所述玻璃類材料進行研磨的研磨工序，所述研磨工序在研磨漿料的PH 值為1 5或者9 13的范圍內(nèi)進行研磨。
15.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序包含 一個階段的工序。
16.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序包含 至少兩個階段的子工序，第一階段的子工序中所使用的研磨漿料的PH值為9 13的范圍。
17.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序的至 少一個子工序中所使用的研磨漿料含有氧化鈰游離磨粒。
18.如權(quán)利要求17所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述氧化鈰游離磨 粒的平均粒徑為0. 3 μ m 1 μ m。
19.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序用含 有硅膠的游離磨粒作為至少一個子工序中所使用的研磨漿料。
20.如權(quán)利要求19所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述硅膠游離磨粒 的粒徑為IOnm IOOnm的范圍。
21.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序使 用在上下平盤之間保持被研磨材料并進行研磨的雙面加工機，其最大加工壓力為SkPa 15kPa。
22.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序中的 加工率為0. 05 μ m/分鐘 1 μ m/分鐘。
23.如權(quán)利要求14所述的信息記錄媒體用基板的制造方法，其中，所述研磨工序結(jié)束 后的表面粗糙度Ra為1.5人以下。
全文摘要
本發(fā)明提供以低成本制造信息記錄媒體用基板的制造方法，該信息記錄媒體用基板具備用于以垂直磁記錄方式等為代表的下一代信息記錄媒體基板所要求的各種物理性質(zhì)，尤其具有高斷裂韌性和平滑表面。本發(fā)明的信息記錄媒體用基板的制造方法，其包括對含有SiO2成分、Al2O3成分以及R’2O成分(R’為Li、Na、K中的一種以上)的板狀玻璃類材料進行準(zhǔn)備的工序；以及對上述玻璃類材料進行研削的研削工序；上述研削工序至少具有用金剛石墊對上述玻璃類材料進行研削的子工序。本發(fā)明的信息記錄媒體用基板的制造方法，優(yōu)選為具有在研削工序后進一步對所述玻璃類材料進行研磨的研磨工序，所述研磨工序在研磨漿料的pH值為1～5或者9～13的范圍內(nèi)進行研磨。
文檔編號C03C10/02GK101958126SQ20101023601
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者八木俊剛, 后藤直雪, 山下豊 申請人:株式會社小原