專利名稱：磁盤用玻璃基板的制造方法以及磁盤的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)成作為磁盤裝置的硬盤驅(qū)動器(HDD)等所使用的磁盤的磁盤用玻璃基板的制造方法，以及使用該磁盤用玻璃基板的磁盤的制造方法。
背景技術(shù)：
近年，信息記錄技術(shù)，特別是，磁記錄技術(shù)，隨著所謂的IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而要求飛躍的技術(shù)革新。并且，在搭載在作為用作計算機用存儲器登的磁盤裝置的硬盤驅(qū)動器(HDD)上的磁盤中，與磁帶和軟盤等其他的磁記錄介質(zhì)不同，延續(xù)了急速的信息記錄密度的增大化。并且，可以容納在個人計算機裝置內(nèi)的硬盤驅(qū)動器的信息記錄容量，由這種磁盤的信息記錄密度的增大支持，從而飛躍地增加。
這種磁盤，通過將磁記錄層等在玻璃基板或鋁類合金基板等基板上成膜而構(gòu)成。并且，在硬盤驅(qū)動器中，一面使磁頭在被高速旋轉(zhuǎn)的磁盤上浮起飛行，一面通過該磁頭，將信息信號作為磁化圖形記錄在磁記錄層上，而且，進(jìn)行再生。
近年，在這種磁盤中，信息記錄密度達(dá)到每1平方英寸超過40GB，進(jìn)而，還要實現(xiàn)每1平方英寸超過100GB的超高記錄密度。這樣可以實現(xiàn)較高的信息記錄密度的近年的磁盤，與以往的軟盤等磁盤相比，具有即便非常小的磁盤面積，也能夠容納在實用方面足夠的信息量的特征。
另外，這種磁盤，與其他的信息記錄介質(zhì)相比，具有信息的記錄速度和再生速度(應(yīng)答速度)極為敏捷，并可以進(jìn)行信息的隨時錄入以及讀出的特征。
著眼于這種磁盤的各種特征的結(jié)果，是近年來，要求可以搭載在所謂的手機、數(shù)碼相機、便攜式信息設(shè)備(例如，PDA(personal digitalassistant))、或者、車輛行駛用信息系統(tǒng)等這樣筐體比個人計算機裝置小的多，并且要求較高的應(yīng)答速度的便攜式設(shè)備上的小型的硬盤驅(qū)動器。
隨著對于將硬盤驅(qū)動器搭載在便攜式設(shè)備上(所謂的“移動用途”)的要求提高，作為磁盤用的基板，由作為硬質(zhì)材料的玻璃構(gòu)成的玻璃基板成為主流。這是因為，玻璃基板與由作為軟質(zhì)材料的金屬構(gòu)成的基板相比，強度高，并且剛性高。另外，在玻璃基板上，可以得到平滑的表面，因此可以將一面在磁盤上浮起飛行一面進(jìn)行記錄再生的磁頭的浮起量狹窄化(低浮起化)，并可以得到較高信息記錄密度的磁盤。
但是，玻璃基板是脆性材料。因此，始終以來，提出了各種玻璃基板的強化方法。例如，提出了如下的化學(xué)強化處理，即，通過將玻璃基板，在于化學(xué)強化槽中加熱到300℃左右的硝酸鈉(NaNO3)或硝酸鉀(KNO3)等化學(xué)強化液(硝酸鹽溶液)中浸泡規(guī)定時間，將玻璃基板中的表層部的鋰離子(Li+)置換成納離子(Na+)或鉀離子(K+)，或者，將玻璃基板中的表層部的納離子(Na+)置換成鉀離子(K+)，在兩面的表層部形成壓縮應(yīng)力層，使這些壓縮應(yīng)力層之間成為拉伸應(yīng)力層。
并且，在日本專利公開2003-146703公報以及日本專利公開2003-201148公報中，記載了在這樣的化學(xué)強化處理工序中，用于在化學(xué)強化槽中保持玻璃基板的支架。這些專利文獻(xiàn)所記載的支架，在玻璃基板的周緣部分(端面)上具備接觸玻璃基板的多個支撐部件，通過這些支撐部件支撐玻璃基板的周緣部分(端面)的多個部位，從而在化學(xué)強化槽中保持玻璃基板。
進(jìn)而，在日本專利第3172107號公報中，記載了如下的技術(shù)，即，在所述的化學(xué)強化處理工序中，通過用不銹鋼合金形成化學(xué)強化槽以及保持玻璃基板的支架，防止來自于這些化學(xué)強化槽和支架的灰塵。
可是，近年來，要求磁盤的小徑化、薄型化，所述玻璃基板的小徑化、薄型化正在發(fā)展。例如，用于制造搭載在“1英寸型HDD”上的磁盤的玻璃基板的直徑是大約27.4mm，厚度是0.381mm。另外，用于制造搭載在“0.85英寸型HDD”上的磁盤的磁盤用玻璃基板的直徑是大約21.6mm。
這種薄型的玻璃基板，在所述的化學(xué)強化工序之前，容易產(chǎn)生波紋，并有波紋度(波紋)(Wa)惡化的可能。再者，波紋度(Wa)，可以用Wa來表示，所述Wa是用非接觸激光干涉法，測定由從玻璃基板的表面內(nèi)的中心離開規(guī)定距離的點構(gòu)成的2個同心圓所圍成的區(qū)域的、波長為300μm至5mm的波紋的平均高度。波紋的平均高度Wa，可以通過以下的公式求出。
Wa＝(1/N)∑i＝1N|xi-xa|在此，xi，是測定點的測定點值(測定點的從基準(zhǔn)線到測定曲線的高度)，xa，是測定點值的平均值，N，是測定點數(shù)。
另外，在化學(xué)強化工序中，使玻璃基板在化學(xué)強化液中浸泡規(guī)定時間，這期間，用于保持該玻璃基板的支架接觸玻璃基板的周緣部分(端面)等。因此，在該化學(xué)強化處理工序中，在對于玻璃基板的支架的接觸部位的附近，有可能化學(xué)強化處理不能充分地進(jìn)行。另外，特別是，由于玻璃基板的小徑化，支架相對地變大，將該支架變細(xì)縮小的做法，從保持支架的剛性的觀點來看，在某種程度上是有界限的。因此，相對于玻璃基板，支架便相對地變大，這種現(xiàn)象很顯著。
如果在玻璃基板上存在不能充分地進(jìn)行化學(xué)強化處理的部位，在該玻璃基板的表層部上，壓縮應(yīng)力的分布變得不一樣，波紋度(Wa)有可能進(jìn)一步劣化。
如果玻璃基板的表面部的波紋度(Wa)劣化到超過1nm左右，在用該玻璃基板構(gòu)成的磁盤中，在磁頭的浮起上產(chǎn)生影響。到目前為止，這種程度的波紋度(Wa)的劣化還沒有成為問題，但由于低浮起化，這種程度的波紋度(Wa)的劣化便成了問題。
再者，在此，考慮通過擴大化學(xué)強化處理槽內(nèi)的玻璃基板之間的間隔來進(jìn)行改善。但是，在這樣的解決方法中，用一個化學(xué)強化處理槽可以處理的玻璃基板的片數(shù)減少，可能有損批量生產(chǎn)性，在要求低成本化的小徑的玻璃基板中，不能說是優(yōu)選的方法。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明，是鑒于所述的實情而實施的，其目的在于，提供一種磁盤用玻璃基板的制造方法，該方法在包括使含有離子半徑比玻璃基板所含有的離子的離子半徑大的離子的化學(xué)強化處理液，和玻璃基板接觸，從而使它們進(jìn)行離子交換，在玻璃基板的兩個主表面?zhèn)鹊谋韺硬糠中纬蓧嚎s應(yīng)力層，同時在這些壓縮應(yīng)力層之間形成拉伸應(yīng)力層的化學(xué)強化工序，通過在玻璃基板的主表面的整個面上充分地進(jìn)行化學(xué)強化處理，使玻璃基板的表層部的壓縮應(yīng)力的分布相同，由此將波紋度(Wa)保持在小于等于某個數(shù)值，使滑行高度達(dá)到小于等于所需數(shù)值，謀求磁頭的低浮起化，可以制造出能夠進(jìn)行高密度信息記錄，特別是很適合用于便攜式信息設(shè)備用的小型的硬盤驅(qū)動器的磁盤。
另外，本發(fā)明，提供通過用這種磁盤用玻璃基板，可以制造謀求磁頭的低浮起化，可以進(jìn)行高密度信息記錄，特別是，很適合用于便攜式信息設(shè)備用的小型的硬盤驅(qū)動器的磁盤的磁盤的制造方法。
本發(fā)明者，進(jìn)行要解決的所述問題的研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在化學(xué)強化工序中，通過適當(dāng)控制玻璃基板和化學(xué)強化處理液的相對的移動，就可以解決所述問題。
即，本發(fā)明具有以下構(gòu)成中的任意一個。
(構(gòu)成1)一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包括使化學(xué)強化處理液和玻璃基板接觸以進(jìn)行離子交換的化學(xué)強化工序，其特征在于，在化學(xué)強化工序中，使化學(xué)強化處理液相對于玻璃基板流動。
(構(gòu)成2)一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包括使化學(xué)強化處理液和玻璃基板接觸以進(jìn)行離子交換的化學(xué)強化工序，其特征在于，在化學(xué)強化工序中，使玻璃基板相對于化學(xué)強化處理液移動。
(構(gòu)成3)一種磁盤用玻璃基板的制造方法，具有構(gòu)成2，其特征在于，玻璃基板的相對于化學(xué)強化處理液的移動，通過使保持玻璃基板的支架在化學(xué)強化處理液中以規(guī)定的周期搖動的方式進(jìn)行。
(構(gòu)成4)本發(fā)明的磁盤的制造方法，其特征在于，在通過具有構(gòu)成1至3的任意一個的磁盤用玻璃基板的制造方法制造的磁盤用玻璃基板上，至少形成磁記錄層。
(構(gòu)成5)一種磁盤用玻璃基板，是通過具有構(gòu)成1至構(gòu)成3的任意一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法制造的、直徑小于等于1英寸的圓盤狀的磁盤用玻璃基板，其特征在于，在主表面的記錄再生區(qū)域中，通過非接觸激光干涉法測定的由從中心離開規(guī)定距離的點構(gòu)成的2個同心圓所圍成的區(qū)域的、波長為300μm至5mm波紋的、從以下的關(guān)系式求得的平均高度Wa為小于等于1.0nm。
Wa＝(1/N)∑i＝1N|xi-xa|(其中，xi是測定點的測定點值(測定點的從基準(zhǔn)線到測定曲線的高度)，xa是測定點值的平均值，N是測定點數(shù)。)在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，由于在化學(xué)強化工序中，使化學(xué)強化處理液相對于玻璃基板流動，因此對于玻璃基板的主表面始終提供新的化學(xué)強化處理液，可以防止由接觸在玻璃基板上的支架等妨礙化學(xué)強化處理的情況，通過將化學(xué)強化處理前后的波紋度(Wa)的數(shù)值的增大抑制在某個程度以下，可以提供能夠?qū)崿F(xiàn)磁頭的穩(wěn)定的浮起狀態(tài)的玻璃基板。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，由于在化學(xué)強化工序中，使玻璃基板相對于化學(xué)強化處理液移動，因此對于玻璃基板的主表面始終提供新的化學(xué)強化處理液，可以防止由接觸在玻璃基板上的支架等妨礙化學(xué)強化處理的情況，通過將化學(xué)強化處理前后的波紋度(Wa)的數(shù)值的增大抑制在某個程度以下，可以提供能夠?qū)崿F(xiàn)磁頭的穩(wěn)定的浮起狀態(tài)的玻璃基板。
因而，根據(jù)本發(fā)明，可以提供如下的磁盤用玻璃基板的制造方法，該方法具有化學(xué)強化工序，通過將化學(xué)強化處理前后的波紋度(Wa)的數(shù)值的增大抑制在某種程度以下，來謀求磁頭的低浮起化，從而可以制造能夠進(jìn)行高密度信息記錄，特別是，很適合用于便攜式信息設(shè)備用的小型的硬盤驅(qū)動器的磁盤。
另外，本發(fā)明的磁盤用玻璃基板，通過本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法制造，因此可以構(gòu)成謀求磁頭的低浮起化，可以進(jìn)行高密度信息記錄，特別是，很適合用于便攜式信息設(shè)備用的小型的硬盤驅(qū)動器的磁盤。
并且，在本發(fā)明的磁盤的制造方法中，使用通過本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法制造的磁盤用玻璃基板，因此可以制造謀求磁頭的低浮起化，可以進(jìn)行高密度信息記錄，特別是，很適合用于便攜式信息設(shè)備用的小型的硬盤驅(qū)動器的磁盤。


圖1是展示本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法的工序的流程圖。
圖2是展示本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法的化學(xué)強化工序的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)地說明用于實施本發(fā)明的最好的形態(tài)。
圖1，是展示本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法的工序的流程圖。
(第1研磨工序)在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，首先，如圖1所示，將板狀玻璃1的主表面研磨(磨削)處理而制成玻璃母材2，將該玻璃母材2切割而切出玻璃基板3，對于該玻璃基板3的主表面，最少進(jìn)行拋光處理。
作為進(jìn)行研磨處理的板狀玻璃1，可以使用各種形狀的板狀玻璃1。該板狀玻璃1的形狀，可以是矩形，也可以是盤狀(圓盤狀)。盤狀的板狀玻璃1，可以用以往的磁盤用玻璃基板的制造中所使用的研磨裝置進(jìn)行研磨處理，并可以廉價地進(jìn)行信賴性較高的加工。
該板狀玻璃1的尺寸，必須是比要制造的磁盤用玻璃基板大的尺寸。例如，在制造搭載在“1英寸型硬盤驅(qū)動器”(以下，稱為“1英寸型HDD”)，或者，小于它的尺寸的小型硬盤驅(qū)動器(以下，稱為“小型HDD”)上的磁盤所使用的磁盤用玻璃基板時，由于該磁盤用玻璃基板的直徑大約是20mm至30mm左右，因此作為盤狀的板狀玻璃1的直徑，最好大于等于30mm，理想的是大于等于48mm。如果使用直徑大于等于65mm的盤狀的板狀玻璃1，從1片板狀玻璃1，可以提取多個搭載在“1英寸型HDD”上的磁盤所使用的磁盤用玻璃基板，適合于大量生產(chǎn)。
該板狀玻璃1，例如，可以將熔融玻璃作為材料，然后用沖壓法或直拉法，或者，區(qū)熔法等公知的制造方法制造。其中，如果用沖壓法，可以廉價地制造板狀玻璃1。
作為板狀玻璃1的材料，只要是被化學(xué)強化的玻璃即可，沒有特別地限定，但最好是硅酸鋁玻璃。特別是，最好是含有鋰的硅酸鋁玻璃。即，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，可以將玻璃基板的玻璃材料是硅酸鋁玻璃的這一點作為特征。這種硅酸鋁玻璃，通過離子交換型化學(xué)強化處理，特別是，低溫離子交換型化學(xué)強化處理，能夠精密地得到具有理想的壓縮應(yīng)力的壓縮應(yīng)力層，以及具有理想的拉伸應(yīng)力的拉伸應(yīng)力層，因此作為磁盤用化學(xué)強化玻璃基板3的材料較理想。
研磨處理(第1研磨工序)，是以提高板狀玻璃1的主表面的形狀精度(例如，平坦度)和尺寸精度(例如，板厚的精度)為目的的加工。該研磨處理，通過將砂輪，或者，壓盤按壓在板狀玻璃1的主表面上，并使這些板狀玻璃1以及砂輪或壓盤相對地移動，通過研磨板狀玻璃1的主表面來進(jìn)行。這種研磨處理，可以用利用了行星齒輪機構(gòu)的兩面研磨裝置進(jìn)行。
作為在研磨處理中使用的砂輪，可以使用金剛石砂輪。另外，作為游離磨料，可以使用氧化鋁磨料或氧化鋯磨料，或者，碳化硅磨料等硬質(zhì)磨料。
通過該研磨處理，形成板狀玻璃1的形狀精度提高，并且主表面的形狀被平坦化，同時板厚削減到規(guī)定的值的玻璃母材2。由于玻璃母材2的主表面通過研磨處理被平坦化，另外，板厚被削減，因此切割該玻璃母材2，然后可以從該玻璃母材2切出玻璃基板3。即，當(dāng)從玻璃母材2切出玻璃基板3時，可以防止發(fā)生缺損、裂痕、斷裂這些缺陷的情況。
(端面拋光工序)其次，最好預(yù)先進(jìn)行玻璃基板3的端面的鏡面研磨(端面拋光工序)。由于玻璃基板3的端面是切割形狀，因此通過預(yù)先將該端面拋光成鏡面，可以抑制來自于端面的微粒的產(chǎn)生，在用該磁盤用玻璃基板制造的磁盤中，可以良好地防止所謂的熱粗糙缺陷。另外，如果端面是鏡面，可以防止由微小裂紋導(dǎo)致的延遲斷裂。作為端面的鏡面狀態(tài)，最好是算術(shù)平均粗糙度(Ra)小于等于100nm的鏡面。
(第2研磨工序)在后述的玻璃基板3的拋光工序之前，最好預(yù)先進(jìn)行研磨處理(第2研磨工序)。這時的研磨處理，可以通過與對于所述板狀玻璃1的研磨處理相同的方法進(jìn)行。通過將玻璃基板3研磨處理之后進(jìn)行拋光處理，可以用更短的時間得到被鏡面化的主表面。
(拋光工序)對從玻璃母材2切出的玻璃基板3實施拋光處理，將玻璃基板3的主表面鏡面化。
通過實施該拋光處理，除去玻璃基板3的主表面的裂紋，主表面的微波紋度(微波紋)，例如，最大值是小于等于5nm。該微波紋度(Ra’、wa)，以用相位移動技術(shù)(PHASE SHIFT TECHNOLOGY公司名)社制“MicroXAM”，通過非接觸激光干涉法，測定波長為4μm至1mm的波紋的數(shù)值規(guī)定。測定范圍，在各邊為800μm以及980μm的矩形(800μm×980μm)的范圍內(nèi)。
另外，波紋度(Wa)，以用相位移動技術(shù)(PHASE SHIFTTECHNOLOGY)社制的多功能盤用干涉儀“OPTIFLAT”，通過非接觸激光干涉法，測定波長為300μm至5mm的波紋的數(shù)值規(guī)定。
這任意一種測定器，都與以往的觸針式不同，在“OPTIFLAT”中用白色光(波長680nm)，在“MicroXAM”中用激光(波長552.8nm)掃描玻璃基板3的表面的規(guī)定區(qū)域，將來自于玻璃基板3的表面的反射光和來自于基準(zhǔn)面的反射光合成，通過在合成點上產(chǎn)生的干涉條紋，計算波紋度(Wa)、微波紋度(Ra’、wa)。
如果玻璃基板3的主表面成為這樣的鏡面，在用該玻璃基板3制造的磁盤中，可以將磁頭的浮起量，設(shè)為例如10nm左右。另外，如果玻璃基板3的主表面成為這樣的鏡面，在后述的化學(xué)強化處理中，在玻璃基板3的細(xì)微區(qū)域上可以均勻地實施化學(xué)強化處理，另外，可以防止由微小裂紋導(dǎo)致的延遲斷裂。
該拋光處理，例如，通過將粘貼有研磨布(例如，研磨襯墊)的壓盤按壓在玻璃基板3的主表面上，一面向玻璃基板3的主表面提供研磨液，一面使這些玻璃基板3以及壓盤相對地移動，研磨玻璃基板3的主表面來進(jìn)行。這時，在研磨液中，最好預(yù)先含有磨料。作為磨料，可以使用膠態(tài)硅石磨料。作為磨料，最好使用平均料徑為10nm至200nm的磨料。
(化學(xué)強化工序)圖2，是展示本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中的化學(xué)強化工序的立體圖。
在玻璃基板3的拋光工序以及清洗工序之后，實施化學(xué)強化處理。通過進(jìn)行化學(xué)強化處理，可以在磁盤用玻璃基板的表層部產(chǎn)生較高的壓縮應(yīng)力，從而可以提高耐沖擊性。特別是，在作為玻璃基板3的材料使用硅酸鋁玻璃的情況下，能夠很好地進(jìn)行化學(xué)強化處理。
本發(fā)明的化學(xué)強化處理，通過使化學(xué)強化處理液和玻璃基板3接觸來進(jìn)行。在該化學(xué)強化處理工序中，使含有離子半徑比玻璃基板3所含有的離子的離子半徑大的第1離子的化學(xué)強化處理液，和玻璃基板3接觸，從而使其進(jìn)行離子交換。該化學(xué)強化工序，如圖2所示，用化學(xué)強化槽進(jìn)行，玻璃基板3，以由支架4保持的狀態(tài)，被浸泡在含有離子半徑比該玻璃基板3所含有的離子的離子半徑大的離子的化學(xué)強化處理液中。
作為用于進(jìn)行化學(xué)強化工序的化學(xué)強化槽以及支架4的材料，只要是耐腐蝕性良好，同時低灰塵性的材料即可，沒有特別地限定。由于化學(xué)強化鹽或化學(xué)強化溶化鹽具有氧化性，并且，處理溫度是高溫，因此必須通過選定耐腐蝕性良好的材料來抑制損傷或灰塵。從這一觀點來看，作為化學(xué)強化槽的材料，石英材料是特別理想的，但也可以使用不銹鋼材料或耐腐蝕性特好的馬氏體，或者，奧氏體不銹鋼材料。再者，石英材料雖然耐腐蝕性良好，但價格較高，因此考慮到成本，可以適當(dāng)選擇。支架4的形狀，與始終以來使用的相同，以支撐并保持多個玻璃基板3的周緣部分(端面)的多個部位的方式構(gòu)成。
作為化學(xué)強化處理液，可以使用加熱的化學(xué)強化溶化鹽。即，作為化學(xué)強化處理液，適合使用含有堿性金屬元素的硝酸鹽，例如，含有硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋰等的硝酸鹽。再者，硝酸鹽所含有的鋰元素，適合設(shè)為0ppm～2000ppm。這樣的化學(xué)強化鹽，在將玻璃，特別是，含有鋰元素的硅酸鋁玻璃進(jìn)行化學(xué)強化處理時，可以實現(xiàn)作為磁盤用玻璃基板的規(guī)定的剛性以及耐沖擊性。如果在第1工序中的化學(xué)強化溶化鹽所含有的鋰離子過多，就妨礙離子交換，其結(jié)果，存在很難得到本發(fā)明要得到的拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力的情況。
作為離子交換法，已知有低溫型離子交換法，高溫型離子交換法、表面結(jié)晶化法、玻璃表面的脫堿法等，但最好采用在不超過玻璃的退火點的溫度區(qū)域進(jìn)行離子交換的低溫型離子交換法。
再者，這里所說的低溫型離子交換法，指的是在低于玻璃的退火點的溫度區(qū)域內(nèi)，將玻璃中的堿性金屬離子，與離子半徑比該堿性金屬離子大的堿性金屬離子置換，通過離子交換部的容積增加，在玻璃表層產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，并將玻璃表層強化的方法。
進(jìn)行化學(xué)強化處理時的化學(xué)強化處理液的加熱溫度，從可以良好地進(jìn)行離子交換的觀點等來看，最好是280℃至660℃，特別是，300℃至400℃。使玻璃基板3接觸(浸泡)化學(xué)強化處理液的時間，最好設(shè)為數(shù)小時至數(shù)十小時。
再者，在使玻璃基板3接觸化學(xué)強化處理液之前，作為預(yù)備加熱，最好預(yù)先將玻璃基板3加熱到100℃至300℃。
并且，在本發(fā)明的化學(xué)強化處理工序中，適當(dāng)控制玻璃基板3和化學(xué)強化處理液的相對的移動。例如，在該化學(xué)強化處理工序中，使化學(xué)強化處理液相對于玻璃基板3流動，從而相對于玻璃基板3的主表面部始終提供新的化學(xué)強化處理液。作為使化學(xué)強化處理液流動的方法，除了用泵，在化學(xué)強化槽內(nèi)使化學(xué)強化處理液循環(huán)攪拌的方法之外，還可以考慮用超聲波勵振器或發(fā)泡(泡沫)器，使化學(xué)強化處理液振動、搖動，從而流動，并相對于玻璃基板3的主表面部始終提供新的化學(xué)強化處理液的方法等。另外，也可以利用化學(xué)強化槽內(nèi)的化學(xué)強化處理液的溫度分布，通過對流使該化學(xué)強化處理液循環(huán)，從而相對于玻璃基板3的主表面部始終提供新的化學(xué)強化處理液。
另外，在該化學(xué)強化工序中，也可以使玻璃基板3相對于化學(xué)強化處理液移動。即，如圖2所示，可以考慮通過使由支架4保持的玻璃基板3，按照每個支架4，在化學(xué)強化處理液中，以規(guī)定時間間隔經(jīng)過規(guī)定時間，向一定方向移動，或者，使其往復(fù)移動(搖動)的方式，相對于玻璃基板3的主表面部始終提供新的化學(xué)強化處理液。
通過這樣的、化學(xué)強化處理液的相對于玻璃基板3的流動，或者，玻璃基板3的相對于化學(xué)強化處理液的移動，相對于玻璃基板3的主表面部，可以始終提供新的化學(xué)強化處理液，因此可以很好地進(jìn)行對于該玻璃基板3的化學(xué)強化處理，可以抑制玻璃基板3的表面的波紋度(Wa)的增大。
波紋度(Wa)，如前述那樣，例如，用多功能盤用干涉儀“OPTIFLAT”等測定，波紋的波長(峰與峰，或者，谷與谷的距離)，為300μm至5mm左右，可以通過以下的公式得到。
Wa＝(1/N)∑i＝1N|xi-xa|在此，xi，是測定點的測定點值(測定點的從基準(zhǔn)線到測定曲線的高度)，xa，是測定點值的平均值，N，是測定點數(shù)。
即，波紋度(Wa)，指的是從中心線到測定曲線的偏差的絕對值的平均。這里，中心線，說的是當(dāng)畫出與測定曲線的平均線平行的直線時，該直線和測定曲線圍成的面積，在該直線的兩側(cè)相等的直線。該波紋度(Wa)，可以作為用非接觸干涉法，測定由從玻璃基板3的表面內(nèi)的中心離開規(guī)定距離的點構(gòu)成的2個同心圓所圍成的區(qū)域的、波長為300μm至5mm的波紋的平均高度來表示。再者，詳細(xì)的測定方法，例如，美國專利(USP5,737,081、USP5,471,307)中有所記載。
結(jié)束了該化學(xué)強化工序之后的玻璃基板3，如圖1所示，被冷卻，經(jīng)過清洗工序，成為制品(磁盤用玻璃基板)。
另外，在本發(fā)明中，可以預(yù)先求出HDD的滑行高度，和化學(xué)強化處理之后的玻璃基板3的表面的波紋度(Wa)的關(guān)系，為了將波紋度(Wa)的值，設(shè)為小于等于使HDD的滑行高度小于等于所需的數(shù)值的值，決定化學(xué)強化處理液的相對于玻璃基板3的流動的條件。
或者，在本發(fā)明中，可以預(yù)先求出HDD的滑行高度，和化學(xué)強化處理之后的玻璃基板3的表面的波紋度(Wa)的關(guān)系，為了將波紋度(Wa)的值，設(shè)為小于等于使HDD的滑行高度小于等于所需的數(shù)值的值，決定玻璃基板3的相對于化學(xué)強化處理液的移動的條件。
在此，HDD的滑行高度，例如，最好小于等于10nm。
再者，關(guān)于HDD的滑行高度和化學(xué)強化處理之后的玻璃基板3的表面的波紋度(Wa)的關(guān)系，例如，在特開2000-348332公報中，記載了滑行高度和玻璃基板表面的微波紋度(Ra’、wa)之間有關(guān)聯(lián)的情況。并且，可以考慮HDD的滑行高度，與本發(fā)明的玻璃基板3的表面的波紋度(Wa)(測定波長為300μm至5mm的波紋時的算術(shù)平均值)也是相關(guān)的。
按照所述方式制造的本發(fā)明的磁盤用玻璃基板，作為盤厚小于0.5mm，特別是，盤厚為0.1mm至0.4mm的薄型磁盤用玻璃基板特別合適。另外，該磁盤用玻璃基板，作為盤的直徑(外徑)小于等于30mm的小型磁盤用玻璃基板特別合適。因為這種薄型、小型磁盤，搭載在“1英寸型HDD”，或者，比“1英寸型HDD”更小型的“0.85英寸型HDD”上。即，該磁盤用玻璃基板，作為搭載在“1英寸型HDD”，或者，“0.85英寸型HDD”上的磁盤用玻璃基板很合適。
再者，用于制造搭載在“1英寸型HDD”上的磁盤的磁盤用玻璃基板的直徑，大約是27.4mm，盤厚，是0.381mm。另外，用于制造搭載在“0.85英寸型HDD”上的磁盤的磁盤用玻璃基板的直徑，大約是21.6mm。
再者，在本發(fā)明中，對于磁盤用玻璃基板的直徑(尺寸)，沒有特別地限定。但是，本發(fā)明，特別是，在制造小徑的磁盤用玻璃基板時發(fā)揮良好的有用性。這里所說的小徑，例如，是直徑小于等于30mm，或者，盤厚小于等于0.5mm的磁盤用玻璃基板。即，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，可以將玻璃基板的直徑小于等于30mm，或者，盤厚小于等于0.5mm的情況作為特征。
例如，直徑小于等于30mm的小徑的磁盤，在所謂的車輛行駛用信息系統(tǒng)等車載用設(shè)備，和所謂的PDA和手機終端裝置等便攜式設(shè)備的記錄裝置中被使用，與固定使用的設(shè)備的通常的磁盤相比，要求較高的耐久性和耐沖擊性。
(磁記錄層的成膜)在本發(fā)明的磁盤的制造方法中，作為形成在按照上述方式制造的磁盤用玻璃基板上的磁記錄層，例如，可以使用由鈷(Co)類鐵磁性材料構(gòu)成的。特別是，最好作為由可以得到較高的頑磁力的鈷-鉑(Co-Pt)類鐵磁性材料，或鈷-鉻(Co-Cr)類鐵磁性材料構(gòu)成的磁記錄層來形成。再者，作為磁記錄層的形成方法，可以采用DC磁控管濺射法。
另外，在玻璃基板和磁記錄層之間，最好適當(dāng)插入基底層。作為這些基底層的材料，可以使用Al-Ru類合金，或Cr類合金等。
另外，在磁記錄層上，可以設(shè)置用于從磁頭的沖擊之下保護(hù)磁盤的保護(hù)層。作為該保護(hù)層，最好可以使用硬質(zhì)的碳化氫保護(hù)層。
進(jìn)而，通過在該保護(hù)層上形成由PFPE(氟化聚醚)化合物構(gòu)成的潤滑層，可以緩和磁頭和磁盤的干擾。該潤滑層，例如，可以通過浸泡法涂布成膜來形成。
(實施例)以下，通過列舉實施例以及比較例，具體地說明。再者，本發(fā)明，不限于這些實施例的構(gòu)成。
實施例1(磁盤用玻璃基板的制造方法的實施例)以下敘述的本實施例的磁盤用玻璃基板的制造方法，由以下的(1)至(7)的工序組成。
(1)粗研磨工序(2)形狀加工工序(3)精研磨工序(4)端面鏡面加工(拋光)工序(5)第1拋光工序(6)第2拋光工序(7)化學(xué)強化工序(8)清洗工序首先，準(zhǔn)備由非晶形的硅酸鋁玻璃構(gòu)成的盤狀的玻璃母材。該硅酸鋁玻璃含有鋰。該硅酸鋁玻璃的成分，包括63.6重量％的SiO2，14.2重量％的Al2O3，10.4重量％的Na2O，5.4重量％的Li2O，6.0重量％的ZnO2，0.4重量％的Sb2O3。
(1)粗研磨工序?qū)⒂扇廴诘墓杷徜X玻璃形成的厚度0.6mm的片狀玻璃用作玻璃母材，利用研磨砂輪，從該片狀玻璃得到直徑22.9mm、厚度0.6mm的圓盤狀的玻璃基板。
作為該片狀玻璃的材料的硅酸鋁玻璃，也可以是含有58至75重量％的SiO2，5至23重量％的Al2O3，4至13重量％的Na2O，3至10重量％的Li2O的材料。
其次，為了提高尺寸精度以及形狀精度，對玻璃基板實施研磨工序。該研磨工序，用兩面研磨裝置，然后用粒度#400的磨料進(jìn)行。
(2)形狀加工工序其次，用圓筒狀的砂輪，在玻璃基板的中央部分形成直徑6.1mm的孔，同時進(jìn)行外周端面的研磨，然后在使直徑成為21.63mm之后，在外周端面以及內(nèi)周端面上實施規(guī)定的磨邊加工。這時的玻璃基板的端面的表面粗糙度，Rmax(最大值)為4μm左右。
(3)精研磨工序其次，將砂輪的粒度換成#1000，通過將玻璃基板的主表面進(jìn)行研磨，使主表面的表面粗糙度成為Rmax為2μm左右，算術(shù)平均粗糙度(Ra)為0.2μm左右。
通過進(jìn)行該精研磨工序，減少在作為前工序的粗研磨工序和形狀加工工序中形成在主表面上的細(xì)微的凹凸形狀。
(4)端面鏡面加工(拋光)工序接著，對于玻璃基板的端面，利用刷子研磨，一面使玻璃基板旋轉(zhuǎn)，一面將玻璃基板的端面(內(nèi)周端面以及外周端面)的表面的粗糙度，研磨到在算術(shù)平均粗糙度(Ra)為40μm左右。
再者，在該端面鏡面加工(拋光)工序中，將玻璃基板重疊后對端面進(jìn)行拋光，這時，為了避免在玻璃基板的主表面上造成傷痕等，最好在后述的第1拋光工序之前，或者，在第2拋光工序的前后進(jìn)行。
通過該端面鏡面加工(拋光)工序，玻璃基板的端面，加工成可以防止微粒等灰塵的鏡面狀態(tài)。
(5)第1拋光工序其次，為了除去在上述的精研磨工序中殘留的傷痕和變形，用兩面研磨裝置，進(jìn)行第1拋光工序。
作為研磨襯墊，使用泡沫聚氨酯，實施第1拋光工序。研磨條件，使用由氧化鈰以及RO水構(gòu)成的研磨液。將結(jié)束了該第1拋光工序的玻璃基板，順次浸泡在中性清洗劑、純水(1)、純水(2)、IPA(異丙醇)、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽內(nèi)，然后進(jìn)行超聲波清洗，并使其干燥。
(6)第2拋光工序其次，用與在第1研磨工序使用的兩面研磨裝置相同的兩面研磨裝置，將磨光墊換成軟質(zhì)研磨襯墊(泡沫聚氨酯)，然后作為主表面的鏡面研磨工序，實施第2拋光工序。
第2拋光工序，是以一面維持由上述第1拋光工序得到的平坦的主表面，一面切實地除去裂紋，并制成使該主表面的表面粗糙度算術(shù)平均粗糙度(Ra)降低到例如0.4至0.1nm左右的鏡面為目的的工序。
研磨液，使用由膠態(tài)硅石磨料(平均粒徑80nm)以及RO水構(gòu)成的研磨液，將荷重設(shè)為100g/cm2，將研磨時間設(shè)為5分鐘。
將結(jié)束了該第2研磨工序的玻璃基板，順次浸泡在中性清洗劑、純水(1)、純水(2)、IPA(異丙醇)、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽內(nèi)，然后進(jìn)行超聲波清洗，并使其干燥。
(7)化學(xué)強化工序其次，對結(jié)束了清洗的玻璃基板，實施化學(xué)強化處理。該化學(xué)強化處理，將使混合了硝酸鉀、硝酸鈉和硝酸鋰的化學(xué)強化鹽融化的化學(xué)強化溶化鹽，用作化學(xué)強化液來進(jìn)行。
將該化學(xué)強化液加熱到340℃至380℃，將結(jié)束了清洗以及干燥的玻璃基板，在化學(xué)強化槽中浸泡在化學(xué)強化處理液中大約2小時至4小時，來進(jìn)行化學(xué)強化處理。在該浸泡之際，為了將磁盤用玻璃基板的表面整體進(jìn)行化學(xué)強化，如圖2所示，在以保持多個玻璃基板3的周緣部分(端面)的方式容納在支架4內(nèi)的狀態(tài)下進(jìn)行。在該支架4中，以將主表面設(shè)為大致垂直的狀態(tài)保持各玻璃基板3。
并且，在該化學(xué)強化處理工序中，每隔30分鐘，使保持在支架4內(nèi)的玻璃基板，如圖2中箭頭A所示那樣，沿著上下方向搖動(往復(fù)移動)，并持續(xù)3分鐘。搖動的距離(振幅)，設(shè)為50mm至100mm左右，即，玻璃基板3的直徑(21.6mm)的2.5倍至5倍左右。
(8)清洗工序?qū)⒔Y(jié)束了化學(xué)強化工序的磁盤用玻璃基板，浸泡在20℃的水槽內(nèi)淬火，并維持大約10分鐘。
將結(jié)束了淬火的磁盤用玻璃基板，浸泡在加熱到大約40℃的濃硫酸中進(jìn)行清洗。進(jìn)而，將結(jié)束了硫酸清洗的磁盤用玻璃基板，順次浸泡在純水(1)、純水(2)、IPA(異丙醇)、IPA(蒸汽干燥)的各清洗槽內(nèi)，然后進(jìn)行超聲波清洗，并使其干燥。
其次，對結(jié)束了清洗的磁盤用玻璃基板的主表面，進(jìn)行目視檢查，進(jìn)而，實施利用光的反射、散射以及透過的精密檢查。另外，用電子顯微鏡精密地分析得到的磁盤用玻璃基板的主表面，確認(rèn)是不存在裂紋和凸部(微波紋)等的良好的鏡面。
即，確認(rèn)經(jīng)過上述這些工序得到的磁盤用玻璃基板的主表面的微波紋度(Ra’、wa)，是2.5nm，是超平滑的鏡面。該微波紋度(Ra’、wa)的最大值，是用相位移動技術(shù)(PHASE SHIFTTECHNOLOGY)社制“MicroXAM”，通過非接觸激光干涉法，測定波長為4μm至1mm的波紋時的最大值。測定范圍，在各邊為800μm以及980μm的矩形(800μm×980μm)的范圍內(nèi)。
另外，對于由從磁盤用玻璃基板的表面內(nèi)的中心離開規(guī)定距離的點構(gòu)成的2個同心圓所圍成的區(qū)域，用相位移動技術(shù)(PHASE SHIFTTECHNOLOGY)社制的多功能盤用干涉儀“OPTIFLAT”，通過非接觸激光干涉法測定的波長為300μm至5mm的波紋的平均高度(波紋度(Wa))，是0.7nm至1.1nm，是超平滑的基板。波紋的平均高度Wa，通過以下的公式求出。
Wa＝(1/N)∑i＝1N|xi-xa|在此，xi，是測定點的測定點值(測定點的從基準(zhǔn)線到測定曲線的高度)，xa，是測定點值的平均值，N，是測定點數(shù)。
另外，可以確認(rèn)通過使用了膠態(tài)硅石磨料(平均粒徑80nm)的主表面的鏡面研磨，精加工成在Ra上是0.30nm的平滑的鏡面的情況。再者，通過將主表面制成在Ra上是0.1nm至.4nm左右的除去了裂紋的鏡面，能夠更可靠地防止化學(xué)強化玻璃的延遲斷裂。
另外，在磁盤用玻璃基板的表面上看不到異物和成為熱粗糙缺陷的原因的微粒，在圓孔的內(nèi)周側(cè)端面上也看不到異物和裂紋。
實施例2(磁盤的制造方法的實施例)其次，經(jīng)過以下的工序，制造磁盤。
在由上述的工序得到的磁盤用玻璃基板的兩個主表面上，用靜止對置型的DC磁控管濺射裝置，順次將Al-Ru合金的子層、Cr-W合金的基底層、Co-Cr-Pt-Ta合金的磁記錄層，碳化氫保護(hù)層成膜。子層，起到使磁記錄層的磁性顆粒細(xì)微化的作用，基底層，起到使磁記錄層的易磁化軸沿著面內(nèi)方向取向的作用。
該磁盤，至少具備作為非磁性基板的磁盤用玻璃基板，形成在該磁盤用玻璃基板上的磁記錄層，形成在該磁記錄層上的保護(hù)層，和形成在該保護(hù)層上的潤滑層。
在磁盤用玻璃基板和磁記錄層之間，形成有由子層以及基底層構(gòu)成的非磁性金屬層(非磁性基底層)。在該磁盤中，除了磁記錄層之外，都是由非磁性體構(gòu)成的層。在該實施例中，磁記錄層以及保護(hù)層、保護(hù)層以及潤滑層，分別以相接的狀態(tài)形成。
即，首先，作為濺射靶，使用Al-Ru(鋁-釕)合金(Al50at％，Ru50at％)，在磁盤用玻璃基板上，通過濺射將由膜厚30nm的Al-Ru合金構(gòu)成的子層成膜。其次，作為濺射靶，使用Cr-W(鉻-鎢)合金(Cr80at％，W20at％)，在子層5上，通過濺射將由膜厚20nm的Cr-W合金構(gòu)成的基底層成膜。接著，作為濺射靶，使用由Co-Cr-Pt-Ta(鈷-鉻-鉑-鉭)合金(Cr20at％，Pt12at％，Ta5at％，剩余為Co)構(gòu)成的濺射靶，在基底層上，通過濺射形成由膜厚15nm的Co-Cr-Pt-Ta合金構(gòu)成的磁記錄層。
其次，在磁記錄層上形成由碳化氫構(gòu)成的保護(hù)層，進(jìn)而，用浸泡法將由PFPE構(gòu)成的潤滑層成膜。保護(hù)層，起到從磁頭的沖擊下保護(hù)磁記錄層的作用。
當(dāng)用以這種方式得到的磁盤，通過浮起量為10nm的滑行頭進(jìn)行滑行檢查時，沒有檢查到?jīng)_突的異物等，可以維持穩(wěn)定的浮起狀態(tài)。另外，當(dāng)用該磁盤，在700kFCI下進(jìn)行記錄再生試驗時，可以得到足夠的信號強度比(S/N比)。另外，沒發(fā)現(xiàn)有信號的錯誤。
進(jìn)而，當(dāng)搭載在需要每1平方英寸大于等于60GB的信息記錄密度的“0.85英寸型HDD”上并使其驅(qū)動時，可以基本沒有問題地進(jìn)行記錄再生。
權(quán)利要求
1.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，它是包括使化學(xué)強化處理液和玻璃基板接觸以進(jìn)行離子交換的化學(xué)強化工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于在所述化學(xué)強化工序中，使所述化學(xué)強化處理液相對于所述玻璃基板流動。
2.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，它是包括使化學(xué)強化處理液和玻璃基板接觸以進(jìn)行離子交換的化學(xué)強化工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于在所述化學(xué)強化工序中，使所述玻璃基板相對于所述化學(xué)強化處理液移動。
3.如權(quán)利要求2所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于所述玻璃基板的相對于所述化學(xué)強化處理液的移動，通過使保持所述玻璃基板的支架在所述化學(xué)強化處理液中以規(guī)定的周期搖動的方式進(jìn)行。
4.一種磁盤的制造方法，其特征在于在通過權(quán)利要求1至3的任意一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法制造的磁盤用玻璃基板上，至少形成磁記錄層。
5.一種磁盤用玻璃基板，通過權(quán)利要求1至3的任意一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法制造，呈圓盤狀，直徑小于等于1英寸，其特征在于在主表面的記錄再生區(qū)域中，通過非接觸激光干涉法測定的由從中心離開規(guī)定距離的點構(gòu)成的2個同心圓所圍成的區(qū)域的、波長為300μm至5mm波紋的、從以下的關(guān)系式求得的平均高度Wa小于等于1.0nm，Wa＝(1/N)∑i＝1N|xi-xa|其中，xi是測定點的測定點值，即測定點的從基準(zhǔn)線到測定曲線的高度，xa是測定點值的平均值，N是測定點數(shù)。
全文摘要
在包括化學(xué)強化工序的磁盤用玻璃基板的制造方法中，在玻璃基板的主表面的整個面上充分地進(jìn)行化學(xué)強化處理，謀求磁頭的低浮起化，提供可以進(jìn)行高密度信息記錄，特別是，很適合用于便攜式信息設(shè)備用的小型的硬盤驅(qū)動器的磁盤用玻璃基板。在使化學(xué)強化處理液和玻璃基板接觸以進(jìn)行離子交換的化學(xué)強化工序中，使化學(xué)強化處理液相對于玻璃基板流動，或者，使玻璃基板相對于化學(xué)強化處理液移動。
文檔編號G11B5/84GK1880254SQ20061009300
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者磯野英樹, 巖田勝行 申請人:Hoya株式會社