JP6131188B2

JP6131188B2 - Ｈｄｄ用ガラス基板の製造方法、及びｈｄｄ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリア

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Publication number: JP6131188B2
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Description

本発明は、ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法、ＨＤＤ用ガラス基板、ＨＤＤ用磁気記録媒体、及びＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリアに関する。

近年、ＨＤＤ（hard disk drive）用磁気記録媒体に格納される情報の高密度化に伴い、磁気ヘッドの浮上高さが益々小さくなっており、数百ｎｍの付着物でもヘッドクラッシュ（head crash）やサーマルアスペリティ（thermal asperity）を引き起こすほどである。特に、ＤＦＨ（dynamic flying height）機構を搭載したヘッドの場合、ヘッドの浮上高さが数ｎｍにまで微小なものとなり、ＨＤＤ用磁気記録媒体の清浄性が強く求められている。

ＨＤＤ用磁気記録媒体の基板に用いられるＨＤＤ用ガラス基板は、その製造過程において、検査工程の前に洗浄液で洗浄される。この洗浄工程では、ガラス基板は、例えば洗浄キャリア等と称される専用容器に収容された状態で、洗浄槽に入れられ、洗浄槽内で洗浄液が流されて洗浄される。

特許文献１に記載されるように、洗浄キャリアは、一対の対向壁間に複数の保持用ロッドが所定の間隔で相互に平行に架設された構造である。各保持用ロッドの周面には周方向に凹溝が形成されている。ガラス基板は、その両側端部と下端部とが３本の保持用ロッドで保持され、凹溝に嵌り込み、立った状態で洗浄キャリアに収容される。洗浄後、ガラス基板は、洗浄キャリアに収容された状態のまま乾燥される。

特開２００９−８７４７２号公報

洗浄工程では、洗浄槽内の洗浄液の置換率が大きいほど洗浄性が向上して好ましい。そのためには、洗浄槽に供給され洗浄槽から排出される洗浄液の流量を大きくすることになる。しかし、洗浄槽を通過する洗浄液の流量を大きくすると、洗浄槽内の洗浄液の流速が速くなって、洗浄キャリアに収容されているガラス基板がバタついてガラス基板に割れや欠けが生じたり、ガラス基板の保持が外れてガラス基板が洗浄キャリアから落下するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、ガラス基板を洗浄キャリアに安定に保持したまま、洗浄槽内の洗浄液の置換率を増大することができるＨＤＤ用ガラス基板の製造方法、その製造方法により製造されたＨＤＤ用ガラス基板、そのＨＤＤ用ガラス基板を用いたＨＤＤ用磁気記録媒体、及び前記ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリアを提供することである。

すなわち、本発明の一局面は、ガラス基板を洗浄キャリアに収容し、洗浄キャリアを洗浄槽に入れて、洗浄槽内で洗浄液を流すことにより、ガラス基板を洗浄する洗浄工程を含むＨＤＤ用ガラス基板の製造方法であって、洗浄工程では、洗浄キャリアに収容されたガラス基板の側方に相対向する一対の側壁を有する洗浄キャリアを用い、洗浄キャリアの側壁に開口を設けるとともに、側壁に対する前記開口の開口率は３０〜９０％であり、洗浄槽内で洗浄液を洗浄キャリアの側壁を通過する方向に流し、洗浄槽を通過する洗浄液の流量を２０〜７０Ｌ／分とすることを特徴とするＨＤＤ用ガラス基板の製造方法である。

本発明の他の一局面は、前記ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法により製造されたことを特徴とするＨＤＤ用ガラス基板である。

本発明のさらに他の一局面は、前記ＨＤＤ用ガラス基板の主表面の上に記録層が設けられたことにより製造されたことを特徴とするＨＤＤ用磁気記録媒体である。

本発明のさらに他の一局面は、ガラス基板を洗浄キャリアに収容し、洗浄キャリアを洗浄槽に入れて、洗浄槽内で洗浄液を流すことにより、ガラス基板を洗浄する洗浄工程を含むＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリアであって、洗浄キャリアに収容されたガラス基板の側方に相対向する一対の側壁を有し、側壁に開口が設けられ、開口は両側壁で対称に設けられ、側壁に対する開口の開口率は３０〜９０％であることを特徴とするＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリアである。

前記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とから明らかになるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板の斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板の製造工程図である。図３は、２次研磨工程で用いられる両面研磨機の主要部の構成を示す概略側面図である。図４は、最終洗浄工程で用いられる洗浄キャリアの平面図である。図５は、前記洗浄キャリアの正面図である。図６は、前記洗浄キャリアの側面図である。図７は、最終洗浄工程における洗浄動作の１例を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

本発明者等は、従来、洗浄キャリアは左右が開放されて側壁がなく、そのため、洗浄キャリアに収容されたガラス基板は、側方からの洗浄液の流れを直接受けて衝撃を受けてしまうという不具合があることに着目した。これを回避するためには、洗浄キャリアに側壁を設けることが考えられる。しかし、側壁を設けると、ガラス基板に対して洗浄液の流れが届かなくなり、洗浄不良が発生し得る。そこで、本発明者等は、洗浄キャリアに側壁を設けると共に、その側壁に開口を設けることを着想して本発明を完成した。

なお、本実施形態において、ガラス基板の洗浄工程等で、上、下、左、右、前、後、側方、横等と方向をいうときは、特に断りがない限り、ガラス基板の主表面が重力方向と平行になるように前記ガラス基板を立てたときの前記主表面に関していう。

＜ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法＞
図１に示すガラス基板５０及び図２に示す製造工程図を参照して、ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法を説明する。

本実施形態においては、ＨＤＤ用ガラス基板５０は、円盤加工工程、ラップ工程、１次研磨（粗研磨）工程、２次研磨（精密研磨）工程、化学強化工程、最終洗浄工程、検査工程等を経て製造される。

ガラス基板５０に用いられるガラス素材は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を主成分とするガラス組成物で構成される。ガラス組成物は、マグネシウム、カルシウム及び／又はセリウムを含んでも含まなくてもよい。代表的なガラス組成物は、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ等を含んだものである。

［円盤加工工程］
円盤加工工程では、溶融したガラス素材を金型に流し込んでプレス成形することにより円盤状のガラス基板（これをblankという）を作製する。このときのガラス基板の大きさとしては、例えば、外径が２．５インチ、１．８インチ、１．０インチ、０．８インチ等、板厚が、２ｍｍ、１ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６３ｍｍ等である。得られたガラス基板の中心部に、例えばダイヤモンドコアドリル等を用いて円孔を形成し、環状のガラス基板とする。

［ラップ工程］
ラップ工程は、第１ラップ工程と第２ラップ工程とを含む。第１ラップ工程では、ガラス基板の表裏両面を研削し、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度及び厚み等を予備調整する。第２ラップ工程では、第１ラップ工程に続いて、ガラス基板の表裏両面を再び研削し、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度及び厚み等をさらに微調整する。ラップ工程では、例えばダイヤモンドペレットが貼り付けられた上下定盤を備える両面研削機が用いられる。

［１次研磨工程］
１次研磨工程では、次の２次研磨工程で最終的に求められる表面粗さが効率よく得られるように、ガラス基板の表裏両面を粗研磨する。この１次研磨工程では、例えば研磨パッドとして発泡ウレタンパッドが貼り付けられた上下一対の定盤を備える両面研磨機が用いられ、研磨液として例えば酸化セリウムを研磨砥粒として含むスラリー状の研磨液が用いられる。ただし、これに限定されるものではない。

［２次研磨工程］
２次研磨工程では、１次研磨工程に続いて、最終的に求められる表面粗さが得られるように、ガラス基板の表裏両面を精密研磨する。この２次研磨工程では、図３に示すように、ガラス基板５０の表裏両面を同時研磨することが可能な両面研磨機１０が用いられる。

両面研磨機１０は、相互に平行になるように上下に間隔をおいて配置され、相互に逆方向に回転可能な円盤状の上定盤１１と下定盤１２とを備えている。この上下一対の定盤１１，１２の各対向面にガラス基板５０の表裏両面を研磨するための研磨パッド（本実施形態ではポリウレタン製のスウェードパッド）Ｐが貼り付けられている。定盤１１，１２の間には、回転可能な複数のキャリア１３が配置され、各キャリア１３には、複数のガラス基板５０が嵌め込まれてセットされている。キャリア１３は、ガラス基板５０を保持した状態で、自転しながら定盤１１，１２の回転中心に対して公転する。このような動作をしている上下定盤１１，１２及びキャリア１３に対して、砥粒（本実施形態ではコロイダルシリカ）を含むスラリー状の研磨液が上定盤１１の研磨パッドＰとガラス基板５０との間、及び、下定盤１２の研磨パッドＰとガラス基板５０との間にそれぞれ供給され、これにより、ガラス基板５０の表裏両面の精密研磨が実行される。

なお、図３において、符号１４は研磨液回収装置、符号１５は研磨液貯留タンク、符号１６は研磨液供給管、符号１７は潤滑液貯留タンク、符号１８は潤滑液供給管である。

［化学強化工程］
化学強化工程では、ガラス基板の表面に化学強化層を形成する。例えば、ガラス基板をナトリウムイオンやカリウムイオンの存在する化学強化処理液に浸漬することにより、ガラス基板の表層に存在するリチウムイオンが化学強化処理液中のナトリウムイオンと置換されたりあるいはナトリウムイオンがカリウムイオンと置換されて、ガラス基板の表層が化学強化層となる。化学強化層には圧縮応力がかかっている。このような化学強化層を形成することにより、最終的に得られるガラス基板５０の耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等が向上する。

［最終洗浄工程］
（総論）
最終洗浄工程では、ガラス基板に付着している異物を、例えば、フィルタリングした純水、イオン交換水、超純水、酸性洗剤、中性洗剤、アルカリ性洗剤、有機溶剤、界面活性剤等を含んだ各種洗浄液を用いて、洗浄し、除去する。その後、ガラス基板を乾燥する。

（従来の最終洗浄工程）
従来、ガラス基板を洗浄キャリアに収容し、この状態で洗浄槽に入れ、洗浄槽内でガラス基板に対して洗浄液を流すことにより洗浄を行っていた。このとき、洗浄キャリアは左右が開放されて側壁がなかったため、洗浄キャリアに収容されたガラス基板は、側方からの洗浄液の流れ（つまり左右の横方向の流れ：層流という）を直接受けて衝撃を受けてしまっていた。これを回避するためには、洗浄キャリアに側壁を設けることが考えられるが、側壁を設けると、ガラス基板に対して洗浄液の流れが届かなくなり、洗浄不良が発生し得る。また、洗浄キャリアは上下も開放されているので、ガラス基板に対して下方から洗浄液を流す（つまり下から上への上下方向の流れ：噴流という）ことも考えられる。しかし、下から上への流れをあまり速くするとガラス基板が浮き上がってしまい、ガラス基板の保持が不安定になる。そのため、洗浄液の流量を十分大きくすることができず、洗浄不良が発生し得る。従来の最終洗浄工程にはこのような問題があった。

（本実施形態の最終洗浄工程）
本実施形態においては、洗浄キャリアに収容されたガラス基板の側方に相対向する一対の側壁を有する洗浄キャリアを用い、洗浄キャリアの側壁に開口を設け、洗浄槽内で洗浄液を洗浄キャリアの側壁を通過する方向に流し、洗浄槽を通過する洗浄液の流量を２０〜７０Ｌ／分とする。

（ｉ）本実施形態の洗浄キャリア
図４〜図６に示すように、洗浄キャリア２０は、前後一対の対向壁２１，２２間に複数（図例では９つ）の保持用ロッド２５が所定の間隔で相互に平行に架設された構造である。各保持用ロッド２５の周面には周方向に凹溝が形成されている。ガラス基板５０は、その両側端部と下端部とが３本の保持用ロッド２５で保持され、凹溝に嵌り込み、立った状態で洗浄キャリア２０に収容される。洗浄キャリア２０は一度に多数のガラス基板５０を収容できる。

本実施形態においては、この最終洗浄工程では、ガラス基板５０を複数の保持用ロッド２５で保持して洗浄し、洗浄後、ガラス基板５０をその状態のまま、つまり複数の保持用ロッド２５で保持した状態のまま乾燥する。ガラス基板５０を保持する３本の保持用ロッド２５は、保持するガラス基板５０の中心に関して、略相互に９０°ずつ離間している。保持用ロッド２５が略相互に９０°ずつ離間した状態でガラス基板５０を乾燥することにより、ガラス基板５０の外周端部を保持する保持用ロッド２５とガラス基板５０との間に洗浄液が残留してガラス基板５０の外周端部に付着することを低減できる。

洗浄キャリア２０は、さらに、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０の側方に相対向する左右一対の側壁２３，２４を有している。両側壁２３，２４には開口２９…２９が形成されている。開口２９…２９は、両側壁２３，２４間で対称に設けられている。側壁２３，２４に対する開口２９の開口率は、およそ３０〜９０％程度とされている。なお、前後一対の対向壁２１，２２にも相互に対称に開口２８…２８が形成されている。また、両側壁２３，２４にはフック２６，２６が取り付けられている。

なお、「側壁に対する開口の開口率（％）」は、例えば、「（開口の総面積／開口の総面積を含む側壁の面積）×１００」で表される。

開口２８，２９の形状は特に限定されない。円形、長円形、多角形等の他、側壁２３，２４又は対向壁２１，２２が、網目状、あみだくじ状、くもの巣状等であってもよい。

（ｉｉ）本実施形態の洗浄動作
図７に示すように、ガラス基板５０を洗浄キャリア２０に収容した状態で洗浄槽３０に入れ、洗浄槽３０内で洗浄液３１を流すことによりガラス基板５０を洗浄する。このとき、ガラス基板５０は、その主表面が洗浄液３１の流れ方向と平行になるように洗浄槽３０内に配置される。

図７は、洗浄槽３０の左に洗浄液供給装置３２が備えられ、洗浄槽３０内を洗浄液３１がガラス基板５０の主表面に関して左から右に流れる場合（左層流という）を示している。これに限定されず、洗浄槽３０の右に洗浄液供給装置が備えられ、洗浄槽３０内を洗浄液３１がガラス基板５０の主表面に関して右から左に流れてもよい（右層流という）。いずれの場合も、洗浄槽３０内で洗浄液３１は洗浄キャリア２０の側壁２３，２４を通過する方向に流れる。つまり、洗浄キャリア２０の左又は右から洗浄キャリア２０に到達した洗浄液３１は、左又は右の側壁２３，２４の開口２９から洗浄キャリア２０の中に進入し、収容されている多数のガラス基板５０…５０の間を流れて、右又は左の側壁２４，２３の開口２９から洗浄キャリア２０の外へ出て行く。これにより、ガラス基板５０に対して洗浄液３１を流すことができる。

本実施形態においては、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量は、およそ２０〜７０Ｌ／分程度である。つまり、１分間あたりに、洗浄槽３０に左又は右から供給され、洗浄槽３０から右又は左に排出される洗浄液３１の量を、およそ２０〜７０Ｌ程度とする。この場合、洗浄槽３０の容量は、およそ３０〜６０Ｌ程度が好ましい。洗浄槽３０内の洗浄液３１の量は、およそ２５〜５５Ｌ程度が好ましい。洗浄槽３０内における洗浄液３１の流速は、およそ１０〜２００ｃｍ／分程度が好ましい。洗浄キャリア２０内における洗浄液３１の流速は、およそ１〜７０ｃｍ／分程度が好ましい。開口２９の面積は、１つがおよそ９〜２０ｃｍ^２程度が好ましく、１つの側壁２３又は２４全体の総面積では４５〜１００ｃｍ^２程度が好ましい。洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量は、好ましくは、およそ３０〜６０Ｌ／分程度である。

（本実施形態の作用）
本実施形態においては、洗浄キャリア２０に側壁２３，２４が設けられ、その側壁２３，２４に開口２９が設けられたから、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０は、側方からの洗浄液３１の流れ（左層流又は右層流）を直接受けて衝撃を受けてしまうという不具合が解消される。したがって、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を２０〜７０Ｌ／分と大きくしても、ガラス基板５０がバタついて割れや欠けが生じたり、ガラス基板５０の保持が外れて落下するという問題が回避される。しかも、開口２９を通して、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが届くから、洗浄不良が発生することもない。これにより、ガラス基板５０を洗浄キャリア２０に安定に保持したまま、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率を増大することができる。

なお、「洗浄槽内の洗浄液の置換率（％）」は、例えば、洗浄槽内の洗浄液の量を一定とした場合に、「（単位時間あたりに洗浄槽に供給される洗浄液の量又は単位時間あたりに洗浄槽から排出される洗浄液の量／洗浄槽内の洗浄液の量）×１００」で表される。

本実施形態においては、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を２０〜７０Ｌ／分とすることにより、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が増大されて、後述の実施例で示されるように、良好な結果が得られる。前記流量が２０Ｌ／分未満であると、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が過度に小さくなり、洗浄性が向上しない。前記流量が７０Ｌ／分を超えると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが過度に速くなり、ガラス基板５０がバタついたり、ガラス基板５０の保持が外れ易くなる。

本実施形態においては、ガラス基板５０をその両側端部及び下端部の３点で保持して洗浄する。つまり、３つの保持用ロッド２５のうちの１つがガラス基板５０の左側端部を保持し、１つが右側端部を保持し、１つが下端部を保持するのである。これにより、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を大きくしても、ガラス基板５０を洗浄中安定して保持することができる。また、３つの保持部がガラス基板５０の中心に関して９０°ずつ離間しているから、保持用ロッド２５とガラス基板５０との間に洗浄液３１が残留してガラス基板５０の外周端部に付着することが低減する。

本実施形態においては、洗浄キャリア２０の開口２９は、両側壁２３，２４で対称に設けられている。これにより、洗浄液３１は洗浄キャリア２０の側壁２３，２４を通過する方向に流れるから、洗浄液３１は、洗浄キャリア２０の両側壁２３，２４間に収容されたガラス基板５０に対して乱れることなく整流で流れることになる。そのため、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０が側方からの洗浄液３１の流れを受けてバタついたり保持が外れるという不具合がより一層抑制される。

本実施形態においては、側壁２３，２４に対する開口２９の開口率は３０〜９０％である。これにより、後述の実施例で示されるように、良好な結果が得られる。前記開口率が３０％未満であると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが届き難くなり、洗浄不良が発生し易くなる。前記開口率が９０％を超えると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが過度に速くなり、ガラス基板５０がバタついたり、ガラス基板５０の保持が外れ易くなる。

本実施形態においては、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を３０〜６０Ｌ／分とすることが好ましい。これにより、後述の実施例で示されるように、さらに良好な結果が得られる。前記流量を３０Ｌ／分以上とすることにより、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が十分大きくなって、洗浄性が確実に向上する。前記流量を６０Ｌ／分以下とすることにより、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが十分抑制され、ガラス基板５０がバタついたり保持が外れるという不具合がより一層抑制される。

なお、洗浄槽３０に供給され洗浄槽３０から排出される（すなわち洗浄槽３０を通過する）洗浄液３１の流量（Ｌ／分）又は流速（ｍ／分）は、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率増大等の観点と、保持用ロッド２５によるガラス基板５０の保持の安定性等の観点とから、検討する必要がある。

［検査工程］
検査工程では、ガラス基板の平坦度や厚み、あるいは表面粗さや欠陥の有無等を検査する。そして、検査に合格したガラス基板のみが、異物等が表面に付着しないように、清浄な環境の中で、専用収納カセットに収納され、真空パックされた後、ＨＤＤ用ガラス基板として出荷される。

＜ＨＤＤ用ガラス基板＞
次に、前記のようにして製造されたＨＤＤ用ガラス基板について説明する。図１に示すように、本実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板５０は、その製造過程における洗浄工程で、洗浄キャリア２０に安定に保持されたまま、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が増大されて洗浄されているから、洗浄性が向上し、清浄性が高い高品質のＨＤＤ用ガラス基板である。

＜ＨＤＤ用磁気記録媒体＞
次に、前記ＨＤＤ用ガラス基板５０を用いて製造されたＨＤＤ用磁気記録媒体について説明する。本実施形態に係るＨＤＤ用磁気記録媒体は、前記ＨＤＤ用ガラス基板５０の主表面の上に記録層としての磁性膜が設けられたことにより製造されたものである。磁性膜は主表面の上に直接に又は間接に形成されてよい。磁性膜はガラス基板５０の片面に又は両面に形成されてよい。

磁性膜の形成方法としては従来公知の方法を用いることができ、例えば磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂をガラス基板５０上にスピンコートして形成する方法や、スパッタリングや無電解めっきにより形成する方法等が挙げられる。スピンコート法での膜厚は約０．３μｍ〜１．２μｍ程度、スパッタリング法での膜厚は０．０１μｍ〜０．０８μｍ程度、無電解めっき法での膜厚は０．０１μｍ〜０．１μｍ程度であり、薄膜化及び高密度化の観点からは、スパッタリング法や無電解めっき法による膜形成が好ましい。

磁性膜に用いる磁性材料としては特に限定はなく、従来公知のものが使用できる。なかでも、高い保持力を得るために結晶異方性の高いＣｏを基本材料とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金等が好適である。具体的には、Ｃｏを主成分とするＣｏＰｔ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＳｉＯ等が好ましい。

磁性膜は、非磁性膜（例えば、Ｃｒ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ等）で分割し、ノイズの低減を図った多層構成（例えば、ＣｏＰｔＣｒ／ＣｒＭｏ／ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＴａ／ＣｒＭｏ／ＣｏＣｒＰｔＴａ等）としてもよい。

前記磁性材料の他、フェライト系や鉄−希土類系のものや、ＳｉＯ_２、ＢＮ等からなる非磁性膜中に、Ｆｅ、Ｃｏ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＰｔ等の磁性粒子を分散させた構造のグラニュラー等でもよい。

磁性膜は、内面型及び垂直型のいずれの記録形式であってもよい。

磁気ヘッドの滑りをよくするために磁性膜の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、例えば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系等の溶媒で希釈したもの等が挙げられる。

本実施形態では、必要に応じて、記録層としての磁性膜の他に、下地層や保護層を設けてもよい。ＨＤＤ用磁気記録媒体における下地層は磁性膜に応じて選択される。下地層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、Ｎｉ等の非磁性金属からなる群より選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。Ｃｏを主成分とする磁性膜の場合は、磁気特性の向上等の観点から、Ｃｒ単体やＣｒ合金であることが好ましい。下地層は単層とは限らず、同一又は異種の層を積層した複数層構造としても構わない。例えば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層とすることができる。

保護層は、磁性膜の摩耗や腐食を防止するために設けられる。保護層としては、例えば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、シリカ層等が挙げられる。これらの保護層は、下地層や磁性膜等と共に、インライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、これらの保護層は、単層としてもよく、あるいは、同一又は異種の層からなる多層構造としてもよい。

前記保護層上に、あるいは前記保護層に代えて、他の保護層を形成してもよい。例えば、前記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成することにより、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層を形成してもよい。

以上のように、基板として本実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板５０を用いて製造されたＨＤＤ用磁気記録媒体をＨＤＤに用いることで、ＨＤＤの高速回転時の磁気ヘッドの動作を安定にすることができる。

また、本実施形態に係るＨＤＤ用磁気記録媒体は、清浄性が高いＨＤＤ用ガラス基板５０が用いられているから、この磁気記録媒体もまた清浄性が高い高品質のＨＤＤ用磁気記録媒体である。

なお、本実施形態では、研磨工程は、２回に分けて行ったが、これに限らず、１回のみ行ってもよい。また、化学強化工程を研磨工程の後に行ったが、状況に応じて研磨工程の前に行ってもよい。また、状況に応じて化学強化工程を省略することもできる。

さらに、落下強度対策として、ガラス基板の主表面以外の外周端面や内周端面の強化を行ってもよいし、ガラス基板に生じたキズのエッジ緩和処理として、ガラス基板をＨＦ浸漬処理に供してもよい。

本実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板は、ＨＤＤ用磁気記録媒体の製造用途に限定されるものではなく、例えば、光磁気ディスクや光ディスク等の製造用途にも用いることができる。

本実施形態の技術的特徴をまとめると下記のようになる。

本実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板５０を洗浄キャリア２０に収容し、洗浄キャリア２０を洗浄槽３０に入れて、洗浄槽３０内で洗浄液３１を流すことにより、ガラス基板５０を洗浄する洗浄工程を含むＨＤＤ用ガラス基板の製造方法であって、洗浄工程では、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０の側方に相対向する一対の側壁２３，２４を有する洗浄キャリア２０を用い、洗浄キャリア２０の側壁２３，２４に開口２９を設け、洗浄槽３０内で洗浄液３１を洗浄キャリア２０の側壁２３，２４を通過する方向に流し、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を２０〜７０Ｌ／分とすることを特徴とする。

本実施形態によれば、洗浄キャリア２０に側壁２３，２４が設けられ、その側壁２３，２４に開口２９が設けられたから、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０は、側方からの洗浄液３１の流れを直接受けて衝撃を受けてしまうという不具合が解消される。したがって、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を２０〜７０Ｌ／分と大きくしても、ガラス基板５０がバタついて割れや欠けが生じたり、ガラス基板５０の保持が外れて落下するという問題が回避される。しかも、開口２９を通して、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが届くから、洗浄不良が発生することもない。これにより、ガラス基板５０を洗浄キャリア２０に安定に保持したまま、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率を増大することができる。

本実施形態によれば、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を２０〜７０Ｌ／分とすることにより、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が増大されて、良好な結果が得られる。前記流量が２０Ｌ／分未満であると、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が過度に小さくなり、洗浄性が向上しない。前記流量が７０Ｌ／分を超えると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが過度に速くなり、ガラス基板５０がバタついたり、ガラス基板５０の保持が外れ易くなる。

本実施形態においては、洗浄工程では、ガラス基板５０をその両側端部及び下端部の３点で保持して洗浄し、洗浄後、ガラス基板５０をその状態のまま乾燥し、前記保持部がガラス基板５０の中心に関して９０°ずつ離間している。

本実施形態によれば、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を大きくしても、ガラス基板５０を洗浄中安定して保持することができる。また、３つの保持部がガラス基板５０の中心に関して９０°ずつ離間しているから、保持用ロッド２５とガラス基板５０との間に洗浄液３１が残留してガラス基板５０の外周端部に付着することが低減する。

本実施形態においては、洗浄キャリア２０の開口２９は、両側壁２３，２４で対称に設けられている。

本実施形態によれば、洗浄液３１は洗浄キャリア２０の側壁２３，２４を通過する方向に流れるから、洗浄液３１は、洗浄キャリア２０の両側壁２３，２４間に収容されたガラス基板５０に対して乱れることなく整流で流れることになる。そのため、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０が側方からの洗浄液３１の流れを受けてバタついたり保持が外れるという不具合がより一層抑制される。

本実施形態においては、側壁２３，２４に対する開口２９の開口率は３０〜９０％である。

本実施形態によれば、良好な結果が得られる。前記開口率が３０％未満であると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが届き難くなり、洗浄不良が発生し易くなる。前記開口率が９０％を超えると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが過度に速くなり、ガラス基板５０がバタついたり、ガラス基板５０の保持が外れ易くなる。

本実施形態においては、洗浄槽３０を通過する洗浄液３１の流量を３０〜６０Ｌ／分とすることが好ましい。

本実施形態によれば、さらに良好な結果が得られる。前記流量を３０Ｌ／分以上とすることにより、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が十分大きくなって、洗浄性が確実に向上する。前記流量を６０Ｌ／分以下とすることにより、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが十分抑制され、ガラス基板５０がバタついたり保持が外れるという不具合がより一層抑制される。

本実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板５０は、前記ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。

本実施形態によれば、その製造過程における洗浄工程で、洗浄キャリア２０に安定に保持されたまま、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率が増大されて洗浄されているから、洗浄性が向上し、清浄性が高い高品質のＨＤＤ用ガラス基板５０が得られる。

本実施形態に係るＨＤＤ用磁気記録媒体は、前記ＨＤＤ用ガラス基板５０の主表面の上に記録層が設けられたことにより製造されたことを特徴とする。

本実施形態によれば、清浄性が高いＨＤＤ用ガラス基板５０が用いられているから、清浄性が高い高品質のＨＤＤ用磁気記録媒体が得られる。

本実施形態に係るＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリア２０は、ガラス基板５０を洗浄キャリア２０に収容し、洗浄キャリア２０を洗浄槽３０に入れて、洗浄槽３０内で洗浄液３１を流すことにより、ガラス基板５０を洗浄する洗浄工程を含むＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリア２０であって、洗浄キャリア２０に収容されたガラス基板５０の側方に相対向する一対の側壁２３，２４を有し、側壁２３，２４に開口２９が設けられ、開口２９は両側壁２３，２４で対称に設けられ、側壁２３，２４に対する開口２９の開口率は３０〜９０％であることを特徴とする。

本実施形態によれば、側壁２３，２４に対する開口２９の開口率を３０〜９０％とすることにより、良好な結果が得られる。前記開口率が３０％未満であると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが届き難くなり、洗浄不良が発生し易くなる。前記開口率が９０％を超えると、ガラス基板５０に対して洗浄液３１の流れが過度に速くなり、ガラス基板５０がバタついたり、ガラス基板５０の保持が外れ易くなる。

本実施形態によれば、ガラス基板５０を洗浄キャリア２０に安定に保持したまま、洗浄槽３０内の洗浄液３１の置換率を増大することができるから、近年の磁気記録媒体の情報の高密度化、ひいては磁気ヘッドの浮上高さの微小化に十分対応できる。

以下、実施例及び比較例を通して、本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

＜ＨＤＤ用ガラス基板の製造＞
図２に示した製造工程に従い、下記の組成（質量％）のガラス素材を用いて、外径が約６５ｍｍ（２．５インチ）、内径（円孔の径）が約２０ｍｍ、板厚が１ｍｍの環状のアルミノシリケート製ガラス基板を作製した。

（ガラス素材の組成）
・ＳｉＯ_２：５０〜７０％
・Ａｌ_２Ｏ_３：０．１〜２０％
・Ｂ_２Ｏ_３：０〜５％
ただし、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＝６０〜８５％であり、また、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＝０．１〜２０％であり、また、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ＝２〜２０％である。

なお、最終洗浄工程では、図４〜図６に示したような、開口が形成された左右一対の側壁を有する洗浄キャリアを用いた。開口の形状は長円形とした。

洗浄槽を通過する洗浄液の流量（Ｌ／分）の効果を調べるために、表１に示すように、側壁に対する開口の開口率を７０％に固定して、洗浄液の流量（Ｌ／分）をいろいろに変えてガラス基板を洗浄した（実施例１〜５及び比較例１、２）。

側壁に対する開口の開口率（％）の効果を調べるために、表２に示すように、洗浄槽を通過する洗浄液の流量を４０Ｌ／分に固定して、開口率（％）をいろいろに変えてガラス基板を洗浄した（実施例６〜９及び比較例３、４）。なお、比較例４については、側壁が設けられていない洗浄キャリアを用いた（開口率１００％）。

実施例１〜９及び比較例１〜４において、洗浄液の流れは左層流とした。洗浄槽の容量は４０Ｌ、洗浄槽内の洗浄液の量は３５Ｌ、洗浄槽内における洗浄液の流速は１２０ｃｍ／分、洗浄キャリア内における洗浄液の流速は４０ｃｍ／分、開口の面積は、１つが１０ｃｍ^２（平均）、１つの側壁全体で５０ｃｍ^２であった。洗浄キャリアのガラス基板収容枚数、洗浄液の種類、その他の洗浄条件は全て同じに揃えた。

＜ＨＤＤ用ガラス基板の評価＞
［欠陥の有無］
得られたガラス基板に欠陥があるか否かを、光学式表面検査装置「ＯＳＡ７１２０」を用いて検査した。サンプル数は、実施例１〜９及び比較例１〜４において、それぞれ１００枚とした。結果を表１、表２に示す。

＜ＨＤＤ用磁気記録媒体の製造＞
得られたガラス基板の主表面の上に磁性膜（記録層）を設けて磁気記録媒体とした。すなわち、ガラス基板側から、Ｎｉ−Ａｌからなる下地層（厚み約１００ｎｍ）、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔからなる記録層（厚み２０ｎｍ）、ＤＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄＬｉｋｅＣａｒｂｏｎ）からなる保護膜（厚み５ｎｍ）を順次積層した。

＜ＨＤＤ用磁気記録媒体の評価＞
［リードライト試験］
得られた磁気記録媒体について、ＤＦＨ機構を搭載した磁気ヘッドで、リードライト試験を行い、エラーの発生枚数を記録した。サンプル数は、実施例１〜９及び比較例１〜４において、それぞれ５０枚とした。結果を表１、表２に示す。

＜結果の考察＞
比較例１が評価結果に劣るのは、洗浄液の流量が少な過ぎて、洗浄液の置換率が過度に小さくなり、洗浄性が向上しなかったためと考えられる。

比較例２が評価結果に劣るのは、洗浄液の流量が多過ぎて、洗浄液の流れが過度に速くなり、ガラス基板に割れや欠け（ガラス基板同士が接触して生じた傷も含む）が生じたためと考えられる。

比較例３が評価結果に劣るのは、開口率が小さ過ぎて、ガラス基板に洗浄液の流れが届き難くなり、洗浄不良が発生したためと考えられる。

比較例４が評価結果に劣るのは、開口率が大き過ぎて、洗浄液の流れが過度に速くなり、ガラス基板に割れや欠け（ガラス基板同士が接触して生じた傷も含む）が生じたためと考えられる。

洗浄液の流量が２０〜７０Ｌ／分であった実施例１〜５は、評価結果に優れていた。

実施例１〜５のうちでも、洗浄液の流量が３０〜６０Ｌ／分であった実施例２〜４は、より一層評価結果に優れていた。

開口率が３０〜９０％であった実施例６〜９は、評価結果に優れていた。

この出願は、２０１１年６月３０日に出願された日本国特許出願特願２０１１−１４６２３２を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、前述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切かつ十分に説明したが、当業者であれば前述の実施形態を変更及び／又は改良することは容易になし得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

本発明は、ＨＤＤ用ガラス基板の製造方法、ＨＤＤ用ガラス基板、ＨＤＤ用磁気記録媒体、及びＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリアの技術分野において、広範な産業上の利用可能性を有する。

Claims

ガラス基板を洗浄キャリアに収容し、洗浄キャリアを洗浄槽に入れて、洗浄槽内で洗浄液を流すことにより、ガラス基板を洗浄する洗浄工程を含むＨＤＤ用ガラス基板の製造方法であって、
洗浄工程では、洗浄キャリアに収容されたガラス基板の側方に相対向する一対の側壁を有する洗浄キャリアを用い、洗浄キャリアの側壁に開口を設けるとともに、側壁に対する前記開口の開口率は３０〜９０％であり、洗浄槽内で洗浄液を洗浄キャリアの側壁を通過する方向に流し、洗浄槽を通過する洗浄液の流量を２０〜７０Ｌ／分とすることを特徴とするＨＤＤ用ガラス基板の製造方法。
洗浄キャリアの開口は、両側壁で対称に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ用ガラス基板の製造方法。
洗浄槽を通過する洗浄液の流量を３０〜６０Ｌ／分とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＨＤＤ用ガラス基板の製造方法。
洗浄工程では、ガラス基板をその両側端部及び下端部の３点で保持して洗浄し、洗浄後、ガラス基板をその状態のまま乾燥し、保持部がガラス基板の中心に関して９０°ずつ離間していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＨＤＤ用ガラス基板の製造方法。
ガラス基板を洗浄キャリアに収容し、洗浄キャリアを洗浄槽に入れて、洗浄槽内で洗浄液を流すことにより、ガラス基板を洗浄する洗浄工程を含むＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリアであって、
洗浄キャリアに収容されたガラス基板の側方に相対向する一対の側壁を有し、
側壁に開口が設けられ、
開口は両側壁で対称に設けられ、
側壁に対する開口の開口率は３０〜９０％であることを特徴とするＨＤＤ用ガラス基板の製造方法に用いる洗浄キャリア。