專利名稱：磁盤用玻璃基板的制造方法、磁盤的制造方法及磁盤用玻璃基板研磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研磨玻璃基板內(nèi)周端面的磁盤用玻璃基板的制造方法、 磁盤的制造方法及磁盤用玻璃基板研磨裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息化技術(shù)的高度發(fā)展，信息記錄技術(shù)、尤其是磁記
錄技術(shù)顯著進(jìn)步。作為磁記錄媒體之一的HDD (硬盤驅(qū)動器)等的磁記 錄媒體用基板，廣泛采用鋁基板。但是，隨著磁盤的小型化、薄板化、 及高密度記錄化，對基板表面平坦性及基板強(qiáng)度比鋁基板更好的玻璃基 板的需求日漸增多。
另外，隨著磁記錄技術(shù)的高密度化，磁頭也從薄膜頭漸漸演變?yōu)榇?阻型頭(MR頭)、大型磁阻型頭(GMR頭)，磁頭從基板的上浮量減小 到8nm的程度。裝載著該磁阻效果型元件的磁頭，有時會作為故有故障 而引起熱不平度(廿一^^7義《i;尹4 )故障。
所謂的熱不平度故障，是指磁頭上浮地滑過磁盤面上的微小凸或凹 形狀上方時，因空氣的隔熱壓縮或接觸，磁阻效果型元件被加熱，產(chǎn)生 的讀出錯誤故障。因此，對于裝載著磁阻效果型元件的磁頭，要求磁盤 表面具有極高的平滑度和平坦度。另外，如果在附著了塵埃、異物的狀 態(tài)下形成磁性層，則會形成凸部，所以，對玻璃基板要進(jìn)行將塵埃、異 物等完全除掉的高度清洗。
另外，近年來，有把大容量的磁記錄媒體裝在便攜式機(jī)器上、基板 尺寸縮小化的傾向。因此，從已往的3.5英寸J4SL、 2.5英寸基板，要求 1.8英寸基板、l英寸基板、或更小的基板?；遄冃r，其容許的尺寸 誤差也減小，要求更精密的內(nèi)徑加工。
另外，要求磁盤表面具有平滑度和平坦度的同時，對設(shè)在磁盤中央
的圓孔的內(nèi)徑尺寸誤差，也要求嚴(yán)格的精度控制。這是因為磁盤內(nèi)周端
面的尺寸誤差，直接影響到把磁盤嵌裝到HDD的主軸馬達(dá)上時的設(shè)置精 度。如果內(nèi)徑尺寸誤差大，則有可能誘發(fā)在磁盤被組裝到HDD等磁盤裝 置之前實施的、堆積伺服(伺服信息往磁盤的寫入)中的機(jī)械的誤差， 或者可能誘發(fā)盤疊裝時與主軸的嵌合不良。相對于主表面來說，磁盤內(nèi) 周端面的表面積小，當(dāng)內(nèi)徑尺寸誤差引起磁盤的旋轉(zhuǎn)中心偏移時，就很 難將HDD的頭配置在HDD上的正確位置，從而不能進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄/ 再生。
另外，由于磁盤一邊高速旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫，所以，即使在 高速旋轉(zhuǎn)時，也必須使磁盤上的數(shù)據(jù)不模糊。因此，磁盤用M的內(nèi)徑 尺寸誤差的精度控制尤其重要。
另外，著眼于HDD的數(shù)據(jù)獲取，為了正確地存儲/再生已組入了 HDD 的磁盤的數(shù)據(jù)，作為定位指標(biāo)的伺服圖像被預(yù)先寫入該磁盤。該伺服圖 像的寫入，是把磁盤嵌裝在稱為伺服記錄器的裝置上實施的。被寫入了 伺服圖像的磁盤， 一旦脫離記錄器，作為產(chǎn)品嵌裝在HDD的主軸馬達(dá)上。
如果磁盤的內(nèi)徑尺寸誤差大，在將磁盤組入HDD時，伺服圖像和作 為產(chǎn)品的HDD的記錄/再生頭的位置錯開，不能正常進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄/再 生。為了修正該位置關(guān)系，開發(fā)出了調(diào)節(jié)基準(zhǔn)線的技術(shù)，但是，并沒有 從根本上解決抑制內(nèi)徑尺寸誤差的問題。
在該狀況下，為了避免熱不平度故障，不僅要將磁盤表面平滑化， 而且磁盤的端面也必須平滑化(鏡面化)。另外，為了防止與主軸馬達(dá)嵌 合時的旋轉(zhuǎn)軸晃動，必須高精度地加工磁盤的內(nèi)周端面。為此，開發(fā)出 了利用具有彎成曲折形刷毛的研磨刷，把磁盤的內(nèi)周端面研磨成預(yù)定以 下粗糙度的端面的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)l (日本特開2004-155652 號公報))。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-155652號公報

發(fā)明內(nèi)容
另外，近年來，要求進(jìn)一步提高記錄密度，隨之，要求進(jìn)一步提高 磁盤的內(nèi)徑公差。但是，利用研磨刷、研磨墊作為研磨體時，提高各加
工精度是有限的。
圖1是說明第1相關(guān)技術(shù)的圖，是表示利用研磨刷42作為研磨體時 的、內(nèi)周端面的研磨工序的說明圖。為了研磨刷42插入玻璃基板20的 內(nèi)徑，研磨刷42的外徑必須小于玻璃基板20的內(nèi)徑。研磨內(nèi)周端面時， 研磨刷42朝著與圖中箭頭所示玻璃基板20的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向，一 邊旋轉(zhuǎn)一邊在玻璃基板20的內(nèi)周旋回。另外，使研磨刷42自身在研磨 體的旋轉(zhuǎn)軸方向低速擺動(往返運動)，研磨整個內(nèi)周端面。研磨刷42 的外徑雖然小于玻璃基板20的內(nèi)徑，但是基于研磨刷42的刷構(gòu)造，如 圖l所示，研磨刷42和玻璃基板20的內(nèi)周端面，大體上是以面44接觸。 因此，在玻璃基板20上，作用著朝向研磨刷42的面44的單方向偏壓力。
該利用研磨刷42的構(gòu)造中，研磨刷42的外周形狀不穩(wěn)定，研磨刷 42接觸玻璃基板20的內(nèi)周端面時，由于具有一根一根刷毛的預(yù)定的彈性 力，所以，內(nèi)徑公差增大，從而內(nèi)徑公差的控制困難。尤其是用作磁盤 的玻璃基板20，要求大量并且低成本地生產(chǎn)，必須提高成品率。但是， 用研磨刷42進(jìn)行研磨時，內(nèi)徑精度的控制和管理存在限度，因內(nèi)徑的偏 差而產(chǎn)生非常多的不合格品。
為了提高該加工精度，也考慮過用至少外周面由研磨布構(gòu)成的桿狀 研磨墊來代替研磨刷42,將該桿狀研磨墊壓接在內(nèi)周端面上進(jìn)行研磨。
圖2是說明第2相關(guān)技術(shù)的圖，是表示利用研磨墊50作為研磨體時 的、內(nèi)周端面的研磨工序的說明圖。由于研磨墊50被插入玻璃基板的內(nèi) 徑，所以，研磨墊50的外徑也必須小于玻璃基板20的內(nèi)徑。研磨墊50 朝著與圖中箭頭所示玻璃基板20的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向， 一邊旋轉(zhuǎn)一邊 在玻璃基板20的內(nèi)周旋回。另外，使研磨墊50自身在旋轉(zhuǎn)軸方向低速 擺動(往返運動)，研磨整個內(nèi)周端面。研磨墊50的外徑比玻璃基板20 的內(nèi)徑小，是定型的，所以，研磨墊50和內(nèi)周端面是以線52接觸或點 接觸，在玻璃基板20上作用著只通過線52的單方向偏壓力。
這樣，用研磨墊50研磨時，由于與玻璃基板20的接觸面小，所以， 研磨墊50—邊在內(nèi)周端面上旋回移動一邊研磨，不能縮短研磨時間。因 此，因線接觸引起的、對研磨中的內(nèi)周端面的按壓力變化，導(dǎo)致不能均
勻地研磨內(nèi)周端面，產(chǎn)生內(nèi)徑圓度、同芯度增大的問題。另外，由于只 能進(jìn)行低研磨速度的研磨，所以很難提高生產(chǎn)率。
另外，上述第1或第2相關(guān)技術(shù)的構(gòu)造中，必須使研磨刷或研磨墊 一邊旋回一邊研磨，所以，在內(nèi)周研磨中，研磨刷或研磨墊的軸晃動， 產(chǎn)生內(nèi)周研磨后的內(nèi)周端面的圓度及同芯度惡化的問題。因此，近年來， 要實現(xiàn)嚴(yán)M求的內(nèi)徑尺寸(形狀)是非常困難的。
本發(fā)明是鑒于玻璃基板的研磨處理中存在的上述問題而作出的，本 發(fā)明的課題是提供能對玻璃基板內(nèi)周端面進(jìn)行高精度加工的、具體是內(nèi) 周研磨后的玻璃基板內(nèi)周端面的圓度及同芯度可比已往顯著提高的、新 穎且改進(jìn)了的磁盤用玻璃基板的制造方法、磁盤的制造方法、以及磁盤 用玻璃基板研磨裝置。
解決課題的技術(shù)方案
為了解決上述課題，本發(fā)明實施方式提供的磁盤用玻璃基板的制造 方法，研磨由若干個中心有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板疊置而成的圓筒形被
研磨體的內(nèi)周端面；其特征在于，用相同的壓力，使若干個配置在具有 旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)周研磨部的該旋轉(zhuǎn)軸周圍的研磨布與被研磨體的內(nèi)周端面接 觸；把研磨液供給到被研磨體的內(nèi)周端面與內(nèi)周研磨部之間；使內(nèi)周研 磨部和被研磨體以旋轉(zhuǎn)軸為中心相對地轉(zhuǎn)動或在旋轉(zhuǎn)軸方向相對地移 動，研磨被研磨體的內(nèi)周端面。
借助該構(gòu)造，可以使研磨布與整個內(nèi)周端面進(jìn)行面接觸，并且用均 等的按壓力壓接。另外，由于不必使內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸旋回移動，所 以，可實現(xiàn)穩(wěn)定的內(nèi)徑圓度、同芯度和低內(nèi)徑公差。另外，由于使研磨 布與內(nèi)周端面面接觸地進(jìn)行研磨，所以，與已往的用點接觸或線接觸研 磨內(nèi)周端面時相比，具有良好的研磨速度，即，可得到高生產(chǎn)率。
在此，內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸，在內(nèi)周研磨部旋轉(zhuǎn)運動時，在空間上 成為固定旋轉(zhuǎn)中心的直線，內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸和被研磨體內(nèi)向的中心 軸被調(diào)節(jié)成一致。另外，所述的轉(zhuǎn)動，包含內(nèi)周研磨部的繞旋轉(zhuǎn)軸的旋 轉(zhuǎn)、即內(nèi)周研磨部的自轉(zhuǎn)和一邊自轉(zhuǎn)一邊在與旋轉(zhuǎn)軸正交方向上的移動。 即，上述的轉(zhuǎn)動包含以下兩個動作(l)旋轉(zhuǎn)、(2)—邊旋轉(zhuǎn)一邊朝旋
轉(zhuǎn)軸方向的移動。在上述制造方法的研磨中，在圓盤狀玻璃基板中心的 圃形孔中心與上述內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸一致的狀態(tài)下，使該內(nèi)周研磨部 旋轉(zhuǎn)。這樣，內(nèi)周研磨部，可以軸不晃動地研磨內(nèi)周端面。因此，可實 現(xiàn)高圓度。
若干個研磨布可以配置成偶數(shù)。根據(jù)該構(gòu)造，由于研磨布夾著內(nèi)周 研磨部圓心地背向形成，所以，對內(nèi)周端面的按壓力均勻，可得到更小 的內(nèi)徑圓度、同芯度。
另外，若干個研磨布^好配置在相互背向的位置。
另外，上述若干個研磨布最好以相互等距離的方式配置在內(nèi)周研磨 部的周圍。
把若干個研磨布配置在相互背向的位置、或把若干個研磨布相互等 距離地配置，這樣，在研磨內(nèi)周端面時，使內(nèi)周研磨部旋轉(zhuǎn)時，可以使 旋轉(zhuǎn)軸不晃動地旋轉(zhuǎn)。這樣，可更加提高玻璃基板內(nèi)周端面的圓度和同 芯度。
內(nèi)周研磨部，也可以使上述若干個研磨布在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交 的方向(旋轉(zhuǎn)半徑方向、轉(zhuǎn)動半徑方向)上移動，壓接在被研磨體的內(nèi) 周端面上。
根據(jù)該構(gòu)造，可以把內(nèi)周研磨部和被研磨體的內(nèi)周端面的接觸壓力， 調(diào)節(jié)到恰當(dāng)?shù)闹担蓪崿F(xiàn)更加穩(wěn)定而小的內(nèi)徑真圓度、同芯度和低內(nèi)徑 公差。
也可以在內(nèi)周研磨部的內(nèi)周緣，形成相對于旋轉(zhuǎn)軸方向傾斜的滑動 面，備有可滑動地與該滑動面接觸的錐桿，借助該錐桿的楔子作用，使 研磨布在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方向移動。
借助該滑動面的滑動機(jī)構(gòu)，只要使錐桿在旋轉(zhuǎn)軸方向滑動，就能調(diào) 節(jié)研磨布在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向垂直的方向上的距離和按壓力。即，只要 把內(nèi)周研磨部朝上述內(nèi)周端面推入，就可以將研磨布壓接在上述內(nèi)周端 面上。另外，由于該錐桿的滑動可在研磨驅(qū)動部的旋轉(zhuǎn)不停止的狀態(tài)下 實行，所以，即使是在被研磨體的研磨進(jìn)行中，也能調(diào)節(jié)內(nèi)周研磨部。
研磨布與被研磨體的內(nèi)周端面，可以是50%以上的面接觸。這樣， 加大了研磨布與被研磨體的內(nèi)周端面之間的接觸面積，可提高研磨速度， 同時可得到內(nèi)徑圓度、同芯度更好的(更小的)玻璃M。
研磨布的外形可以是沿著被研磨體的內(nèi)周端面的形狀。根據(jù)該構(gòu)造， 使研磨布和內(nèi)周端面形狀相配，可切實地使研磨布的接觸面與內(nèi)周端面 接觸，可實現(xiàn)更穩(wěn)定、更小的內(nèi)徑真圓度、同芯度和低內(nèi)徑公差。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明另 一觀點提供的磁盤用玻璃基板的 制造方法，研磨由若干個中心有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板疊置而成的圓筒
形被研磨體的內(nèi)周端面；其特征在于，使研磨布面接觸地壓接在內(nèi)周端 面上；把研磨液供給到被研磨體的內(nèi)周端面與內(nèi)周研磨部之間；使研磨 布與內(nèi)周端面相對移動，研磨,皮研磨體的內(nèi)周端面。
根據(jù)該構(gòu)造，可以使研磨布面接觸地、并用均等的按壓力壓接在玻 璃J41的內(nèi)周端面上，可得到玻璃J41內(nèi)周端面的高加工精度。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明另 一觀點提供的磁盤用玻璃基板的 制造方法，研磨中心有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板的內(nèi)周端面；其特征在于， 用相同的壓力，把若干個配置在具有旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸周圍 的研磨布，壓接在圓盤狀玻璃基板的內(nèi)周端面上；把研磨液供給到內(nèi)周 端面與內(nèi)周禍研^^i、〈岡；m用蹄呵傲^n口敬,丞取KA"疋^"種為甲'" 相對地轉(zhuǎn)動或在與玻璃基板主表面正交的方向相對地移動，研磨被研磨 體的內(nèi)周端面。
本發(fā)明不僅適用于上述由若干個中心有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板疊置 而成的圓筒形被研磨體的內(nèi)周端面，而且也適用于中心有內(nèi)孔的圓盤狀 玻璃基板的內(nèi)周端面、即單片的玻璃基板。因此，對單片的玻璃基板， 也能高精度地研磨內(nèi)周端面。
為了解決上述課題，本發(fā)明另一方式提供的磁盤的制造方法，其特 征在于，在用上述磁盤用玻璃基板的制造方法得到的玻璃基板的表面， 至少形成磁性層。這樣，由于內(nèi)徑公差可比已往小，所以，即使是提高 了記錄密度的磁盤，也有防止信號的讀取錯誤。
為了解決上述課題，本發(fā)明另 一方式提供的磁盤用玻璃基板研磨裝 置，研磨由若干個中心有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板疊置而成的圓筒形被研
磨體的內(nèi)周端面；其特征在于，備有內(nèi)周研磨部、研磨液供給部和研磨 驅(qū)動部。上述內(nèi)周研磨部，具有旋轉(zhuǎn)軸，在該旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置著若干 個研磨布，用相同的壓力把該若干個研磨布壓接在被研磨體的內(nèi)周端面 上。上述研磨液供給部，把研磨液供給到研磨布與被研磨體的內(nèi)周端面 之間。上述研磨驅(qū)動部，使內(nèi)周研磨部和被研磨體以旋轉(zhuǎn)軸為中心相對 地轉(zhuǎn)動或在旋轉(zhuǎn)軸方向相對地移動，研磨被研磨體的內(nèi)周端面。
根據(jù)該構(gòu)造，與上述磁盤用玻璃基板的制造方法同樣地，可以把研 磨布面接觸地、并且用均等的按壓力壓接在玻璃基板的內(nèi)周端面上，可 實現(xiàn)更小且更穩(wěn)定的內(nèi)徑圓度、同芯度(同心度)和低內(nèi)徑公差。
與上述磁盤用玻璃基板制造方法中的從屬項對應(yīng)的構(gòu)成要素、以及 其"i兌明，也適用于該磁盤用玻璃基板研磨裝置。
另外，本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法，也可以包含內(nèi)周研磨 工序，在該內(nèi)周研磨工序中，研磨由若干個中心有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基 板疊置而成的圓筒形被研磨體的內(nèi)周端面，其中，把備有旋轉(zhuǎn)軸和設(shè)在 該旋轉(zhuǎn)軸周圍的研磨部的研磨部件插入被研磨體的內(nèi)孔；使上述研磨部 在與研磨部件的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向擴(kuò)張，將該研磨部彈性地壓接在內(nèi)周
端面上；在使上述玻璃基板的內(nèi)孔中心與桿狀研磨部件的軸一致的狀態(tài) 下，使被研磨體和研磨部件中的至少一方相對移動，研磨上述玻璃基板 的內(nèi)周端面。
另外，在本發(fā)明的^ 茲盤用玻璃基板的制造方法中，上述研磨部件的 若干個研磨布也可以設(shè)在相互背向的位置。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，上迷研磨部可以 是研磨布或磨石。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃141的制造方法中，上述研磨部是研 磨布，把含有研磨磨粒的研磨液供給到該研磨布與上述內(nèi)周端面之間； 使上述被研磨體和研磨部件中的至少一方相對移動，研磨上述玻璃基板 的內(nèi)周端面。
另外，在本發(fā)明的> 茲盤用玻璃基板的制造方法中，上述研磨部是磨 石，把冷卻液供給到該磨石與上述內(nèi)周端面之間；使上述被研磨體和研磨部件中的至少一方相對移動，研磨上述玻璃基板的內(nèi)周端面。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，還包含化學(xué)強(qiáng)化 處理工序，在化學(xué)強(qiáng)化處理工序中，使上述玻璃基板與化學(xué)強(qiáng)化處理液 接觸，使上述玻璃基板所含的一部分離子與該化學(xué)強(qiáng)化處理液中的離子
進(jìn)行離子置換，將玻璃基板化學(xué)強(qiáng)化；在上述化學(xué)強(qiáng)化處理工序后，進(jìn) 行內(nèi)周研磨工序，在該內(nèi)周研磨工序中，使在化學(xué)強(qiáng)化處理工序中形成 在玻璃基板內(nèi)周端面上的壓縮應(yīng)力層至少殘存一部分地、研磨玻璃基板 的內(nèi)周端面。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，在上述化學(xué)強(qiáng)化 工序中形成的壓縮應(yīng)力層的厚度可以是不足150jim。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，上述內(nèi)周研磨工 序中的加工余量可以是不足5nm。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，在上述內(nèi)周研磨 工序中，使內(nèi)孔的圓度成為5fim以內(nèi)地進(jìn)行研磨。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，還包含研磨上述 玻璃基板主表面的主表面研磨工序；在上述主表面研磨工序中進(jìn)行的研 磨，使得用原子間力顯微鏡測定主表面時的表面粗糙度(Ra)成為0.2nm 以下。
另外，在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，還包含倒角面研 磨工序；上述玻璃基板在主表面與內(nèi)周端面之間有倒角面；在倒角面研 磨工序中，釆用同時與上述倒角部全周相接的研磨布，將上述研磨布同 時壓接在上述倒角部的全周上，使該研磨布與玻璃基板相對移動，研磨 倒角面。
根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)周研磨部，可以使內(nèi)周研磨部的研磨布與被研 磨體的整個內(nèi)周端面面接觸，并且可以使其按壓力均勻，所以，可得到 高的加工精度，即，可以使內(nèi)徑圓度、同芯度減小且穩(wěn)定，可保持低的 內(nèi)徑公差，并且可提高研磨速度。


圖l是說明第l相關(guān)技術(shù)的圖，是表示利用研磨刷作為研磨體時的、
內(nèi)周端面研磨工序的說明圖。
圖2是說明第2相關(guān)技術(shù)的圖，是表示利用研磨墊作為研磨體時的、 內(nèi)周端面研磨工序的說明圖。
圖3是表示本發(fā)明中，利用作為研磨體的內(nèi)周研磨部時的、內(nèi)周端 面研磨工序的說明圖。
圖4是表示本發(fā)明中釆用的、具有擴(kuò)縮機(jī)構(gòu)的內(nèi)周研磨部之一例的 剖面圖，該擴(kuò)縮機(jī)構(gòu)能在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向垂直的方向擴(kuò)縮。
圖5是表示本發(fā)明中采用的、倒角部研磨裝置的概略構(gòu)造圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實施方式。本說明書和附圖 中，對具有相同功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素，注以相同標(biāo)記，其重復(fù)說明從略。
磁盤用玻璃基板經(jīng)過若干工序形成。首先，將一塊晶片切削成圓盤 狀，再開設(shè)內(nèi)孔，形成了玻璃基板的形狀。然后，對已切削的玻璃基板 的外周端面及內(nèi)周端面進(jìn)行倒角，研磨兩端面。接著，研磨玻璃基板的 主表面，最后，對研磨結(jié)束后的玻璃基板，進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理。
本發(fā)明的實施方式涉及磁盤用玻璃基板的制造方法，尤其涉及對玻 璃基板內(nèi)周端面的研磨。下面，說明本實施方式中的玻璃基板內(nèi)周端面 的研磨方法。
(研磨裝置、研磨方法)
圖3是說明磁盤用玻璃基板的研磨裝置10的構(gòu)造的縱剖面圖。該玻 璃141研磨裝置10包含被研磨體12、支承部14、內(nèi)周研磨部110、和研 磨驅(qū)動部18，研磨^皮研磨體12的內(nèi)周端面。
上述被研磨體12是將若干玻璃I^L 20疊置而成的圓筒狀物。各玻 璃基板20，在成形工序中，其外周端面和內(nèi)周端面被倒角加工，如圖3 中的i文大圖所示，例如，在內(nèi)周端面上形成了側(cè)壁部(T面)22和倒角 部(C面)24。另外，玻璃基板20之間夾著間隔件26疊置著。間隔件 26的作用是，切實防止玻璃M20的內(nèi)周端面和外周端面的倒角部24 被研磨刷漏研磨，同時，切實防止研磨時玻璃基板等的破損。
上述支承部14主要由基板箱30、緊固蓋32、和旋轉(zhuǎn)保持臺34構(gòu)成。上述基板箱30用于收納被研磨體12。具體地說，用基板箱30和嵌合在 基板箱30上的緊固蓋32，通過卡圏36，將被研磨體12束緊。借助該基 板箱30和緊固蓋32的束緊，不受該支承部14的旋轉(zhuǎn)、后述內(nèi)周研磨部 110的旋轉(zhuǎn)的影響，可以保持作為被研磨體12的各玻璃基板20的配置。
另外，旋轉(zhuǎn)保持臺34將基板箱30固定保持住并且可以將基板箱30 在正反兩方向轉(zhuǎn)動。該旋轉(zhuǎn)保持臺34的旋轉(zhuǎn)速度可以調(diào)節(jié)，可以選擇與 研磨目的相應(yīng)的適當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度。
上述內(nèi)周研磨部110具有旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸與作為被研磨體12的玻 璃基板20正交，并且與被研磨體12內(nèi)孔的中心軸一致，作為該內(nèi)周研 磨部110的旋轉(zhuǎn)中心。內(nèi)周研磨部110包括研磨本體112、和設(shè)在研磨本 體112側(cè)壁上的若干個研磨布114。該若干個研磨布114，可以用以瑞典 蕪菁、長絲絨為素材的軟質(zhì)拋光件形成、或者也可以用硬質(zhì)絲絨、發(fā)泡 樹脂、瀝青浸漬瑞典蕪菁等的硬質(zhì)拋光件等形成，以旋轉(zhuǎn)軸為中心、作 為圓筒形狀的一部分地配設(shè)著。該研磨布114也可以在任意的圓周上、 其中心相互等間隔地配置。即，內(nèi)周研磨部110的上述若干研磨布114， 可以大致等間隔地配置在上述中心軸周圍。
內(nèi)周研磨部110的外徑，沿玻璃14120的內(nèi)徑形狀形成為曲面，與 玻璃基板20的內(nèi)徑的圓周面116配合。使內(nèi)周研磨部IIO用相同的壓力 與4皮研磨體12的內(nèi)周端面接觸，^f磨液供給到被研磨體12的內(nèi)周端 面與內(nèi)周研磨部110之間，使內(nèi)周研磨部110以旋轉(zhuǎn)軸為中心朝圖3的 內(nèi)周研磨部IIO上方所示的箭頭方向轉(zhuǎn)動，研磨被研磨體12。這里，是 把繞內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，作為轉(zhuǎn)動，但并不限于該動作，也包 含一邊這樣旋轉(zhuǎn)一邊在旋轉(zhuǎn)軸方向移動的動作。
這時，玻璃^20也可以固定在支承部14上不旋轉(zhuǎn)。這是因為玻 璃基板20的內(nèi)周與內(nèi)周研磨部110的外周相配合，所以，只要內(nèi)周研磨 部110轉(zhuǎn)動，就可以得到足夠的研磨速度的原因。但是，也可以使玻璃 基板20朝著內(nèi)周研磨部110的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行研磨。具 體地說，例如也可以將內(nèi)周研磨部110固定住，只使玻璃J^L20旋轉(zhuǎn)； 或者反之，也可以在將玻璃基板20固定住的狀態(tài)下，只使內(nèi)周研磨部110
旋轉(zhuǎn)；也可以使二者相對旋轉(zhuǎn)。
另外，內(nèi)周研磨部110也可以相對于玻璃基板20、在內(nèi)孔內(nèi)沿旋轉(zhuǎn) 軸方向低速擺動(往復(fù)運動)，研磨被研磨體12的整個內(nèi)周端面。
內(nèi)周研磨部110的研磨布114，由于與玻璃J4120的內(nèi)徑對應(yīng)、即 形成為具有與玻璃基板20的內(nèi)周曲面相同半徑的曲面，所以，可以使內(nèi) 周研磨部110的研磨布114與玻璃基板20的內(nèi)周端面進(jìn)行面接觸，并且， 可用均等的預(yù)定按壓力，壓接在內(nèi)周端面上。這樣，可將內(nèi)周端面研磨 成平滑狀，可以實現(xiàn)小而穩(wěn)定的內(nèi)徑圓度、同芯度和低內(nèi)徑公差。另夕卜， 由于內(nèi)周研磨部110與玻璃基板20是面接觸，所以，作用在各研磨布114 上的單位按壓力小，可抑制研磨熱，防止玻璃基板20的內(nèi)周端面的劣化。
研磨布114和玻璃基板20的內(nèi)周端面，優(yōu)選成為50%以上的面接觸， 成為60%以上的面接觸則更佳。通過成為50%或60%以上的面接觸，在 使上述內(nèi)周研磨部110轉(zhuǎn)動時，可以穩(wěn)定地動作，并且增加了面接觸的 比例，可以提高研磨速度。這樣，通過加大研磨布114與被研磨體內(nèi)周 端面的接觸面積，可以得到內(nèi)徑圓度、同芯度更好的玻璃基板。
但是，如果內(nèi)周研磨部110的研磨布114的個數(shù)是奇數(shù)，則對內(nèi)周 端面的按壓力有時產(chǎn)生偏斜，所以該研磨布114的個數(shù)最好是偶數(shù)、并 且把研磨布114成對地配置在各研磨布114的相向位置。圖3中，配置 了 6個研磨布114，各兩對研磨布114夾著內(nèi)周研磨部110的圓心地背向 形成。因此，對內(nèi)周端面的按壓力均勻，可更加減小內(nèi)徑圓度、同芯度。
另外，本實施方式中，內(nèi)周研磨部110的外徑與玻璃基板20的內(nèi)徑 對應(yīng)，但是，當(dāng)內(nèi)周研磨部110的外徑與玻璃基板20的內(nèi)徑不一致時， 必須調(diào)節(jié)內(nèi)周研磨部IIO的外徑。本實施方式中的內(nèi)周研磨部110，也可 以使上述若干研磨布114在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方向移動、即可以 使內(nèi)周研磨部110擴(kuò)張收縮，壓接在玻璃基板20的內(nèi)周端面上。
另夕卜，把內(nèi)周研磨部110插入玻璃J4120內(nèi)或拔出時，為了不損傷 玻璃基板20的內(nèi)周，將內(nèi)周研磨部110的外徑暫時收縮。下面，詳細(xì)說 明擴(kuò)張收縮內(nèi)周研磨部110的構(gòu)造。
圖4是表示具有擴(kuò)縮機(jī)構(gòu)的內(nèi)周研磨部IIO之一例的剖面圖，該擴(kuò)
縮機(jī)構(gòu)朝著與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方向擴(kuò)張收縮。該內(nèi)周研磨部110 的研磨本體112由連動部152和錐桿154構(gòu)成。在連動部152的內(nèi)周緣， 形成了相對于旋轉(zhuǎn)軸方向傾斜的錐狀滑動面150，錐桿154可滑動地與該 錐狀滑動面150接觸。借助該滑動面150的楔子作用，連動部152與錐 桿154連動動作，錐桿154在旋轉(zhuǎn)軸方向的變位被變換為連動部152在 與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交方向的變位。例如，在圖4的內(nèi)周研磨部110中， 當(dāng)錐桿154在圖中旋轉(zhuǎn)軸方向向下滑動時，連動部152在與旋轉(zhuǎn)軸延伸 方向正交的方向向外推移，從而內(nèi)周研磨部110擴(kuò)張。另外，朝圖中旋 轉(zhuǎn)軸方向向上滑動時，連動部152在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方向向內(nèi) 推移，內(nèi)周研磨部110收縮。
借助該滑動面150的滑動機(jī)構(gòu)，只要使錐桿154在旋轉(zhuǎn)軸方向滑動， 就可以把內(nèi)周研磨部110對玻璃基板20內(nèi)周端面的按壓力調(diào)節(jié)為均等而 恰當(dāng)?shù)闹?。即，可以把?nèi)周研磨部110彈性地壓接在玻璃基板20上，可 實現(xiàn)更穩(wěn)定更小的內(nèi)徑圓度、同芯度和低內(nèi)徑公差。另外，該滑動機(jī)構(gòu)， 可以在研磨驅(qū)動部的旋轉(zhuǎn)不停止的狀態(tài)下動作，所以，在被研磨體的研 磨進(jìn)行中，也能調(diào)節(jié)內(nèi)周研磨部110。
該研磨方法，由于不必使內(nèi)周研磨部的旋轉(zhuǎn)軸旋回移動，所以，更 加提高研磨速度，提高生產(chǎn)率。
另外，朝著與內(nèi)周研磨部110的旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方向擴(kuò)張收 縮的擴(kuò)縮機(jī)構(gòu)，并不限定上述的構(gòu)造，也可以采用氣壓、液壓的擴(kuò)縮機(jī) 構(gòu)、如折疊傘那樣將旋轉(zhuǎn)軸變位變換為與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交方向的變 位的機(jī)構(gòu)等各種機(jī)構(gòu)。
上述研磨驅(qū)動部18，與內(nèi)周研磨部110的旋轉(zhuǎn)軸連接，可以使內(nèi)周 研磨部IIO朝正反兩方向旋轉(zhuǎn)，另外，可在與旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方 向自由移動。夾著內(nèi)周研磨部IIO、在研磨驅(qū)動部18的相反側(cè)，設(shè)有固 定旋轉(zhuǎn)軸的軸承38。軸承38可采用軸承、球軸承、滾動軸承、滑動軸承 等各種軸承。另外，研磨驅(qū)動部18也可在旋轉(zhuǎn)軸方向自由移動，使內(nèi)周 研磨部110在旋轉(zhuǎn)軸方向上下往返。另外，本實施方式中，由于只要使 內(nèi)周研磨部110與被研磨體相對地旋轉(zhuǎn)或移動即可，所以，也可以將研
17 磨驅(qū)動部18與被研磨體連接，使被研磨體旋轉(zhuǎn)或移動，這樣研磨被研磨 體的內(nèi)周端面。
研磨驅(qū)動部18的旋轉(zhuǎn)方向被固定時，與之對應(yīng)地、支承部14的旋
因此，在圖3中，當(dāng)研磨驅(qū)動部18朝CW方向旋轉(zhuǎn)時，支承部14朝CCW 方向旋轉(zhuǎn)。這樣相互朝相反的方向旋轉(zhuǎn)時，研磨的相對角速度是二者的 角速度之和。另外，圖3的下圖，表示使研磨本體112和研磨布114比 圖3的上圖稍稍朝CW方向4t轉(zhuǎn)了的狀態(tài)。
作為研磨液供給部的噴嘴40，靠近被研磨體12和內(nèi)周研磨部110 的接點，供給研磨液。進(jìn)行上述研磨時，最好從噴嘴40供給含有研磨磨 粒的研磨液，進(jìn)行研磨。上述的研磨磨粒的種類，根據(jù)所需的端面形狀 而決定，例如，可以采用氧化鋁、氧化鈰、膠態(tài)硅石等通常的研磨磨粒。 另外，將研磨磨粒分散的分散媒，沒有特別限定，從成本方面考慮，最 好采用水，只要是通常的研磨中采用的分散媒，都可以使用。另外，噴 嘴40可以有各種形態(tài)，例如，可以利用水流、噴淋、水滴等的噴射、噴 涂、流水、涂敷等形態(tài)。
另外，研磨液的供給方式，例如可以連續(xù)地一邊供給研磨液一邊進(jìn) 行研磨，也可以間斷地供給研磨液進(jìn)行研磨。
實施了本發(fā)明的內(nèi)周端面研磨(內(nèi)周研磨)的玻璃基板，與已往相 比，內(nèi)徑圓度和內(nèi)徑公差顯著變好。
具體地說，經(jīng)過了上述內(nèi)周研磨得到的玻璃基板的內(nèi)徑圓度，可以 達(dá)到5jim以下、好一些的達(dá)到3jim以下、更好的達(dá)到2fim以下。另夕卜， 內(nèi)徑公差可以達(dá)到10fim以下，好一些的達(dá)到5fim以下，更好的達(dá)到2jim 以下。
上述的內(nèi)周端面研磨，不是像研磨刷加工那樣的仿形研磨，而可以 進(jìn)行形狀復(fù)制研磨。這樣，可以更加減小內(nèi)徑公差。另外，上述的內(nèi)周 端面研磨，可以在使內(nèi)周研磨部110的旋轉(zhuǎn)軸與玻璃基板疊層體(被研 磨體12)的中心一致的狀態(tài)下進(jìn)行研磨，所以，可更加提高內(nèi)徑圓度。
另夕卜，本發(fā)明不僅適用于把上述若干玻璃14^20疊置成圓筒狀的被
研磨體12的內(nèi)周端面，也適用于在中心形成了內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板20 的內(nèi)周端面，也就是說，也適用于單片的玻璃基板20。因此，對單片的 玻璃基板，也能高精度地研磨其內(nèi)周端面。
另外，在上面的說明中，是以研磨由若干玻璃基板疊置成的圓筒狀 被研磨體12的內(nèi)周端面為例進(jìn)行的說明，但是，作為研磨對象物，例如 一片玻璃基板的內(nèi)周端面的研磨，也可以采用上述方法。根據(jù)上述方法， 與已往相比，可以提高圓度，所以，可得到更適合作為磁盤用的、磁盤 用玻璃141。
另外，在本實施方式中，研磨時是將支承部14固定、使內(nèi)周研磨部 110旋轉(zhuǎn)，但并不限定于此，也可以將內(nèi)周研磨部110固定、使支承部 14旋轉(zhuǎn)，也可以使二者朝相反方向(相對地)旋轉(zhuǎn)。
另外，用上述研磨方法，可以提供內(nèi)周端面的形狀形成為平坦?fàn)畹?玻璃基板20。用已往的刷研磨、墊研磨等研磨出的玻璃J4120的側(cè)壁部 22，形成為帶圓弧的凸形狀。但是，在本實施方式的研磨方法中，由于 用均勻的壓力與側(cè)壁部22面接觸地研磨，所以，可確保側(cè)壁部22的平 坦性，即使作為HDD的磁盤使用時，也能提高與旋轉(zhuǎn)主軸的嵌合性，抑 制起塵，因而可提高可靠性。
另外，本發(fā)明的磁盤用玻璃基板制造方法，包含內(nèi)周研磨工序，在 該內(nèi)周研磨工序中，研磨在中心形成了內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板的內(nèi)孔面 即內(nèi)周端面，在該制造方法中，把研磨部件插入玻璃基板的內(nèi)孔，使該 研磨部件的研磨部朝著與研磨部件的軸方向正交的方向擴(kuò)張，使該研磨 部彈性地壓接內(nèi)周端面，在使上述玻璃基板的內(nèi)孔中心與桿狀研磨部件 的軸一致的狀態(tài)下，使玻璃基板和研磨部件中的至少一方相對移動，這 樣，研磨上述玻璃141的內(nèi)周端面。
另外，本發(fā)明的磁盤用玻璃基板制造方法，包含內(nèi)周研磨工序，在 該內(nèi)周研磨工序中，研磨由若干個在中心形成了內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板 疊置而成的圓筒狀被研磨體的內(nèi)周端面，在該制造方法中，把桿狀研磨 部件插入被研磨體的內(nèi)孔，使該研磨部件的研磨部朝著與研磨部件的軸 方向正交的方向擴(kuò)張，使該研磨部彈性地壓接內(nèi)周端面，在使上述玻璃
基板的內(nèi)孔中心與桿狀研磨部件的軸一致的狀態(tài)下，使玻璃基板和研磨 部件中的至少一方相對移動，這樣，研磨上述玻璃基板的內(nèi)周端面。 (倒角部的研磨(倒角面研磨工序))
在用上述的研磨方法研磨了玻璃基板20的內(nèi)周端面的側(cè)壁部(T面) 22后，也可以研磨倒角部(倒角面)24。該倒角部24的研磨，可以采用 由研磨刷42進(jìn)行的刷研磨，也可以用下述的研磨方法。
本實施方式中采用研磨布，該研磨布沿著形成在玻璃基板20中心的 內(nèi)孔的一方側(cè)倒角部24的全長、同時地與該倒角部24相接， 一邊將研 磨布壓接在內(nèi)孔的倒角部上， 一邊使研磨布和玻璃基板相對移動，研磨 倒角部24。這里所說的"相對移動"，可以是將研磨布和玻璃基板20中的 一方驅(qū)動，也可以是將雙方驅(qū)動。另外，該倒角部的研磨方法，不是研 磨疊層的玻璃g20的成批研磨(批處理)，而是一片一片地進(jìn)行研磨 的單張研磨。下面，用倒角部研磨裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖5是表示倒角部研磨裝置的概略構(gòu)造圖。該倒角部研磨裝置由基 板支承部200和研磨布支承部210構(gòu)成。作為研磨對象的玻璃基板20的 倒角部24，相對于玻璃基板20的主表面以預(yù)定角度(例如45°)設(shè)在內(nèi) 孔的兩端。
基板支承部200包含保持玻璃基板20的保持座220、固定連接在 保持座220上并可擺動的臂224、以及具有預(yù)定負(fù)荷并將保持座220及臂 224可旋轉(zhuǎn)地連接的轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)換器222。
研磨布支承部210,將前端備有球形部分230的球形研磨布232可旋 轉(zhuǎn)地支承著。球形研磨布232的材質(zhì)，可以采用聚氨酯等的發(fā)泡樹脂。 球形研磨布232由接受了馬達(dá)234動力的支承軸236驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。球形研 磨布232的球形部分230，壓接在玻璃基板20的內(nèi)孔的一方側(cè)倒角部24 上，同時地與沿倒角部24的全周壓接。進(jìn)行研磨時，也可以使臂224擺 動，使玻璃基板20的旋轉(zhuǎn)軸與球形研磨布232的旋轉(zhuǎn)軸的相對位置變化。
用上述倒角部研磨裝置只研磨倒角部24，可以用少的加工余量充分 地鏡面研磨倒角部24。因此，在用該玻璃基板20生產(chǎn)磁盤時，可防止從 倒角部24產(chǎn)生腐蝕(鈷、鈉等析出到磁盤表面)。另外，由于加工余量
少，所以加工時間縮短，可提高生產(chǎn)率。另外，由于球形部分230不研 磨側(cè)面22，所以，不影響上述內(nèi)周端面加工方法得到的側(cè)面22的內(nèi)徑圓 度和加工精度，不會因倒角部24的研磨而降低上述內(nèi)徑圓度和加工精度。 (其它方式)
在上面的說明中，說明了內(nèi)周研磨部110是采用研磨布114、即研磨 墊，并使用游離磨粒即研磨磨粒，對玻璃基板的內(nèi)周端面進(jìn)行研磨的結(jié) 構(gòu)。但本發(fā)明并不限定于上述的說明，例如，也可以不釆用內(nèi)周研磨部 110的研磨布114，而是采用固定磨粒即研磨磨粒，將冷卻劑供給到內(nèi)周 端面來研磨上述內(nèi)周端面。另外，也可以先用固定磨石(固定磨粒)作 為內(nèi)周研磨部110，供給冷卻劑并研磨了內(nèi)周端面后，再用研磨布114 作為內(nèi)周研磨部110，將游離磨粒供給到內(nèi)周端面來研磨上述內(nèi)周端面。 這樣，用固定磨粒研磨后，再用游離磨粒研磨，可以減輕研磨布的負(fù)擔(dān)。 (強(qiáng)化后端面研磨)
下面，說明對玻璃基板進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化處理后，進(jìn)行上述內(nèi)周端面 研磨的工序。
經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化處理，在玻璃基板的表面形成了壓縮應(yīng)力層。形成的 壓縮應(yīng)力層的厚度根據(jù)玻璃基板的板厚而有所不同，例如，在作為磁盤 用玻璃 常采用的2,5英寸或1.8英寸大小的玻璃M的情況下，玻璃 基板的板厚為0.5 1.0mm，這時，壓縮應(yīng)力層的深度(厚度)優(yōu)選為100~ 200nm。該壓縮應(yīng)力層不僅形成在玻璃基板的主表面上，也形成在內(nèi)周 端面(包括倒角面)上。
對上述玻璃基板進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理時，基板的內(nèi)徑尺寸產(chǎn)生變動。 另外，內(nèi)徑尺寸的變動程度，也根據(jù)化學(xué)強(qiáng)化處理液的成分及化學(xué)強(qiáng)化 處理條件而變。
這樣，通過化學(xué)強(qiáng)化處理，玻璃基板的內(nèi)徑尺寸變動，但是，如上 所述，玻璃基板要求具有嚴(yán)格的尺寸精度(內(nèi)徑的圓度、內(nèi)徑公差)。為 此，在化學(xué)強(qiáng)化處理工序后，要進(jìn)行上述的內(nèi)周端面研磨，這樣，可制 造出被化學(xué)強(qiáng)化處理而提高了強(qiáng)度、并且尺寸精度高的玻璃基板。
因此，在進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化處理后、進(jìn)行上述內(nèi)周端面研磨時，必須
盡量減小形成在基板端面上的壓縮應(yīng)力層的除去量，并提高尺寸精度。
為了滿足該條件，具體地說，內(nèi)周端面研磨中的除去量優(yōu)選在5nm以下， 在3jim以下更好。
在內(nèi)周端面研磨后，形成在玻璃基板內(nèi)周端面上的壓縮應(yīng)力層的厚 度優(yōu)選在50nm以上，在100jim以上更好，在lSOjim以上最佳。另外， 所要求的尺寸形狀與上述相同。 (主表面研磨)
通過進(jìn)行本發(fā)明的內(nèi)周研磨，可提高玻璃基板的內(nèi)徑圓度和內(nèi)徑公 差。這樣，可提供更高記錄密度化的磁盤用玻璃基板。另外，為了實現(xiàn) 高記錄密度化，不僅要提高與玻璃基板的內(nèi)徑相關(guān)的參數(shù)，而且必須減 小主表面的粗糙度。具體地說，例如，磁盤用玻璃基板的表面粗糙度， 用原子間力顯微鏡測定時的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選在0.2nm以下，在 O.lnm以下則更好。
下面，說明采用上述研磨方法及研磨裝置的實施例。
進(jìn)行研磨的研磨精度及研磨速度，進(jìn)行了評價。
本實施例中，將發(fā)泡聚氨酯構(gòu)成的研磨布一邊與內(nèi)周端面進(jìn)行面接 觸一邊研磨時的研磨速度是74jim/分。另一方面，利用刷、與上述實施 例同樣地研磨內(nèi)周端面時的已往例(比較例)中的研磨速度是0.7jim/分。 從該結(jié)果可知，進(jìn)行本實施例的研磨時，與已往相比，研磨速度快。換
言之，每單位時間的加工余量大。
接著，在內(nèi)徑圓度方面，將本實施例和比較例作了比較。本實施例
中，偏離目標(biāo)值約0，35 ~ 0.65jim。另外，本實施例中，內(nèi)徑的圓度是2nm。 另一方面，采用刷進(jìn)行研磨時，偏離目標(biāo)值平均為1.47nm，具有約0.7~ 6.7fim這樣的大幅度。比較例中的內(nèi)徑圓度是10nm。另夕卜，采用已往例 (比較例)的桿狀研磨墊， 一邊使該桿狀研磨墊旋回一邊研磨內(nèi)周端面 時，偏離目標(biāo)值平均為2.14fim，具有約為l.l~4.0[im這樣的大幅度。 另外，這時的內(nèi)徑圓度是9nm。另外，本實施例中，即使改變加工余量， 相對于目標(biāo)值的偏離也能保持上述的幅度。
表1表示本實施例和比較例中的內(nèi)徑公差。該內(nèi)周研磨工序中的加 工余量是5jim以下。另外，玻璃J41的試樣數(shù)是10000片。
表l
到目標(biāo)值的比例目標(biāo)值士 25pm誤差± lOjim誤差
實施例100%100%
比較例97.9%95,6%
即，采用本發(fā)明的制造方法，內(nèi)徑公差可切實地達(dá)到25nm以下， 甚至達(dá)到10jim以下。
從上述結(jié)果可知，進(jìn)行本實施例的研磨，與已往相比，可以使圓度 不產(chǎn)生偏差地進(jìn)行研磨。
另外，進(jìn)行本實施例的研磨，測定了加工余量相對于加工時間的推 移，結(jié)果是，相對于加工時間，加工余量直線地增加。因此，只要調(diào)節(jié) 加工時間，就可以簡單地加工成任意的加工余量，容易控制其尺寸。另 外，由于加工余量相對于加工時間的再現(xiàn)性也高，所以，可以穩(wěn)定且準(zhǔn) 確地進(jìn)行尺寸加工。
這樣，用本實施方式的研磨裝置和研磨方法，可實現(xiàn)高加工精度， 也就是說，可以使內(nèi)徑圓度、同芯度小而穩(wěn)定，并且保持低內(nèi)徑公差。 (5)主表面研磨工序
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作為主表面研磨工序，先實施了第l研磨工序。該第l研磨工序的 主要目的是，把在前述磨光工序中殘留在主表面上的劃痕、變形等去除 掉。在該第l研磨工序中，采用具有行星齒輪機(jī)構(gòu)的兩面研磨裝置，用 硬質(zhì)樹脂拋光件來進(jìn)行主表面的研磨。研磨液是釆用氧化鈰磨粒。
具體地說，用 一次能研磨100 ~ 200片玻璃基板兩主表面的研磨裝置， 實施了預(yù)備研磨工序。研磨墊是采用預(yù)含有氧化鋯和氧化鈰的研磨墊。
第1研磨工序中的研磨液，是把平均粒徑為l.lftm的氧化鈰研磨磨 ?；旌系剿卸瞥傻摹Ａ硗?，預(yù)先把粒徑超過4nm的研磨磨粒去除掉。 測定研磨液的結(jié)果，研磨液中所含的研磨磨粒的最大值是3.5fim，平均 值是l.lnm， D50值是l.lpm。
另外，加在玻璃基板上的荷載是80~100g/cm2，玻璃基板表面部的 除去厚度是20 40fim。
把結(jié)束了該第l研磨工序的玻璃基板，依次浸漬到中性洗滌劑、純 水、IPA (異丙醇)的各清洗槽內(nèi)，進(jìn)行清洗。
接著，作為主表面研磨工序，實施了第2研磨工序。該第2研磨工 序的主要目的是把主表面精加工成鏡面狀。在該第2研磨工序中，采用 具有行星齒輪機(jī)構(gòu)的兩面研磨裝置，用軟質(zhì)發(fā)泡樹脂拋光件來進(jìn)行主表 面的鏡面研磨。研磨液中所含的研磨磨粒，是采用膠態(tài)硅石粒子。
具體地說，用一次能研磨100~200片玻璃基板兩主表面的、行星齒 輪方式的研磨裝置，實施了鏡面研磨工序。研磨墊是采用軟質(zhì)拋光件。
第2研磨工序中的研磨液，是在超純水中加入硫酸和酒石酸，再加 入粒徑為40nm的膠體狀硅粒子而制成的。這時，研磨液中的硫酸濃度 是0.15重量％，研磨液的pH值是2.0以下。另外，酒石酸的濃度是0.8 重量％，膠態(tài)硅石粒子的含有量是10重量％。
另外，在進(jìn)行第2研磨工序時，研磨液的pH值不變動，可保持為 大致一定。在本實施例中，用排水管回收供給到玻璃基板表面的研磨液， 用網(wǎng)狀過濾器除去異物、進(jìn)行潔凈化，然后再供給到玻璃基板上，進(jìn)行 再利用。
第2研磨工序中的研磨加工速度是0.25nm/分，發(fā)現(xiàn)用上述條件可實
現(xiàn)有利的研磨加工速度。另外，研磨加工速度，是用所需的研磨加工時 間除為了精加工成預(yù)定鏡面需要的玻璃基板厚度的削減量(加工余量) 而求出的。
把結(jié)束了該第2研磨工序的玻璃基板，依次浸漬到中性洗滌劑、純 水、IPA(異丙醇)的各清洗槽內(nèi)，進(jìn)行清洗。另外，對各清洗槽施加超 聲波。
用AFM(fv夕/"4》只》少社制的鈉秒示波器)(測定 5nmx5nm的矩形區(qū)域)觀察清洗后的玻璃基板表面，最高點高度(Rmax ) 是1.5nm，算術(shù)平均粗糙度(Ra)是0.15nm。另外，未發(fā)現(xiàn)膠態(tài)硅石研 磨磨粒的附著。也未發(fā)現(xiàn)不銹鋼、鐵等的異物。另外，未發(fā)現(xiàn)清洗前后 的基&表面粗糙度的增大。 (6)化學(xué)強(qiáng)化工序
接著，對結(jié)束了前述磨光工序及研磨工序的玻璃基板，實施化學(xué)強(qiáng) 化?；瘜W(xué)強(qiáng)化是這樣進(jìn)行的先準(zhǔn)備好將硝酸鉀(60% )和硝酸鈉(40% ) 混合的化學(xué)強(qiáng)化溶液，把該化學(xué)強(qiáng)化溶液加熱到400°C，同時將清洗后的 玻璃基板預(yù)熱到300°C,將該玻璃基板在化學(xué)強(qiáng)化溶液中浸漬約3小時。 在該浸漬時，為了使玻璃基板的整個表面被化學(xué)強(qiáng)化，將若干個玻璃基 板以端面被保持的方式收納在保持座上的狀態(tài)下進(jìn)行。
這樣，通過浸漬到化學(xué)強(qiáng)化溶液中的處理，玻璃基板表層的鋰離子 和鈉離子，分別與化學(xué)強(qiáng)化溶液中的鈉離子及鉀離子置換，玻璃基板被 強(qiáng)化。形成在玻璃基板表層的壓縮應(yīng)力層的厚度約為lOOjim至200nm。
把結(jié)束了化學(xué)強(qiáng)化處理的玻璃基板，浸漬到2(TC的7JC槽內(nèi)，進(jìn)行急 冷，保持約10分鐘。然后，將結(jié)束了急冷的玻璃基板浸漬到加熱至約40。C 的濃硫酸內(nèi)，進(jìn)行清洗。再把經(jīng)過硫酸清洗后的玻璃基板，依次浸漬到 純水、IPA(異丙醇)的各清洗槽內(nèi)，進(jìn)行清洗。另外，對各清洗槽施加 了超聲波。
如前所述，通過實施第l磨光工序、切出工序、端面研磨工序、第2 磨光工序、第1及第2研磨工序、精密清洗、化學(xué)強(qiáng)化工序，得到了平 坦且平滑的、高剛性的磁盤用玻璃基板。(7) 精密清洗工序
接著，進(jìn)行磁盤用玻璃基板的精密清洗工序。該精密清洗工序的目 的是，去除掉導(dǎo)致磁頭壓碎、熱不平度故障等的研磨劑殘渣、外來的鐵 系沾染物等，得到表面平滑、清潔的玻璃基板。作為精密清洗工序，是 在用堿性水溶液清洗后，進(jìn)行水沖洗、IPA清洗工序。
(8) 磁盤制造工序 在經(jīng)過上述工序得到的玻璃基板的兩面，在玻璃基板的表面上，依
次成膜由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、由氫化碳構(gòu) 成的保護(hù)層、由全氟聚醚構(gòu)成的潤滑層，制成了垂直磁記錄盤。另外， 本構(gòu)造是垂直磁盤的一例，作為面內(nèi)磁盤，也可以構(gòu)成磁性層等。
對得到的磁盤進(jìn)行了觀察，確認(rèn)磁性層等的膜上沒有因異物而產(chǎn)生 缺陷。另外，實施了滑行試驗，未發(fā)現(xiàn)擦碰(磁頭擦到磁盤表面的突起 上)、壓碎(磁頭與磁盤表面的突起碰撞)。另外，用磁阻型頭進(jìn)行了再 生試驗，未發(fā)現(xiàn)因熱不平度引起的再生誤動作。 (實施例2 )
在上述的制造方法中，除了在端面研磨工序之前進(jìn)行的化學(xué)強(qiáng)化工 序外，其余與實施例1同樣地，制造了磁盤用玻璃基板。端面研磨工序 中的內(nèi)周端面的加工余量是4fim，端面研磨工序后的玻璃M的內(nèi)徑圓 度是3nm。然后，用該磁盤用玻璃基板，與上述實施同樣地制造了磁盤。 另外，實施滑行試驗時，未發(fā)現(xiàn)擦碰、壓碎。另外，用磁阻型頭進(jìn)行再 生試驗時，未發(fā)現(xiàn)因熱不平度引起的再生誤動作。
上面，參照

了本發(fā)明的最佳實施方式，但本發(fā)明并不限定 于該例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在權(quán)利要求書所記載的范圍內(nèi)，自然能 夠作出各種變更例或改進(jìn)例，這些變更例或改進(jìn)例均屬于本發(fā)明的技術(shù) 范圍。
例如，在本實施方式中，內(nèi)周端面的研磨只利用了內(nèi)周研磨部，但 是，也可以一并使用其它的研磨體、例如研磨刷。這時，先用研磨刷將 內(nèi)周端面和倒角部粗粗地研磨，再用內(nèi)周研磨部進(jìn)行最后的精加工。
另外，本實施方式的磁盤用玻璃基板制造方法，研磨由若干個中心 有內(nèi)孔的板狀(也可以是圓盤狀)玻璃基板疊置而成的圓筒形被研磨體 的內(nèi)周端面，在該制造方法中，可以將研磨布面接觸地壓在上述內(nèi)周端 面上，把研磨液供給到被研磨體的內(nèi)周端面與內(nèi)周研磨部之間， 一邊使 內(nèi)周研磨部自轉(zhuǎn)， 一邊研磨該內(nèi)周端面。
本發(fā)明可適用于磁盤用玻璃基板的制造方法、磁盤制造方法、以及 磁盤用玻璃J41研磨裝置。
權(quán)利要求
1.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，研磨由若干個中心形成有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板疊置而成的圓筒形被研磨體的內(nèi)周端面；其特征在于，用相同的壓力，把若干個配置在具有旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)周研磨部的該旋轉(zhuǎn)軸周圍的研磨布，壓接在上述被研磨體的內(nèi)周端面上；把研磨液供給到上述被研磨體的內(nèi)周端面與上述內(nèi)周研磨部之間；使上述內(nèi)周研磨部和被研磨體以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心相對地轉(zhuǎn)動或在該旋轉(zhuǎn)軸方向相對地移動，從而研磨上述被研磨體的內(nèi)周端面。
2. 如權(quán)利要求l所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 上述若干個研磨布配置為偶數(shù)。
3. 如權(quán)利要求l所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 上述內(nèi)周研磨部，使上述若干個研磨布在與上述旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的 方向上移動，壓接在上述被研磨體的內(nèi)周端面上。
4. 如權(quán)利要求l所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 在上述內(nèi)周研磨部的內(nèi)周緣，形成了相對于旋轉(zhuǎn)軸方向傾斜的滑動面， 備有可滑動地與該滑動面接觸的錐桿，借助該錐桿的楔子作用，使上述研磨布在與上述旋轉(zhuǎn)軸延伸方向正交的方向移動。
5. 如權(quán)利要求l所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，
6. 如權(quán)利要求l所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 上述研磨布的外形是沿著上述被研磨體的內(nèi)周端面的形狀。
7. —種磁盤用玻璃基板的制造方法，研磨由若干個中心形成有內(nèi)孔 的圓盤狀玻璃基板疊置而成的圓筒形被研磨體的內(nèi)周端面；其特征在于，使研磨布面接觸地壓接在上述內(nèi)周端面上； 把研磨液供給到上述被研磨體的內(nèi)周端面與上述內(nèi)周研磨部之間； 使上述研磨布與內(nèi)周端面相對移動，研磨上述被研磨體的內(nèi)周端面。
8. —種磁盤用玻璃基板的制造方法，研磨中心形成有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃a的內(nèi)周端面；其特征在于，用相同的壓力，把若干個配置在具有旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)周研磨部的該旋轉(zhuǎn)軸周圍的研磨布，壓接在上述圓盤狀玻璃基板的內(nèi)周端面上；把研磨液供給到上述玻璃M的內(nèi)周端面與上述內(nèi)周研磨部之間； 使上述內(nèi)周研磨部和玻璃基板以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心相對地轉(zhuǎn)動或在與該玻璃基板的主表面正交的方向相對地移動，研磨上述被研磨體的內(nèi)周端面。
9. 一種磁盤的制造方法，其特征在于，在用權(quán)利要求1~8中任一項 所述的磁盤用玻璃基板的制造方法得到的玻璃基板的表面，至少形成磁 性層。
10. —種磁盤用玻璃基板研磨裝置，研磨由若干個中心形成有內(nèi)孔的 圓盤狀玻璃基板疊置而成的圓筒形被研磨體的內(nèi)周端面；其特征在于， 備有內(nèi)周研磨部、研磨液供給部、研磨驅(qū)動部；上述內(nèi)周研磨部，具有旋轉(zhuǎn)軸，在該旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置著若干個研 磨布，用相同的壓力把該若干個研磨布壓接在上述被研磨體的內(nèi)周端面 上；上述研磨液供給部，把研磨液供給到上述研磨布與上述被研磨體的 內(nèi)周端面之間；上述研磨驅(qū)動部，使上述內(nèi)周研磨部和被研磨體以旋轉(zhuǎn)軸為中心相 對地轉(zhuǎn)動或在旋轉(zhuǎn)軸方向相對地移動，研磨上述被研磨體的內(nèi)周端面。
11. 一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包含內(nèi)周研磨工序，在該內(nèi)周 研磨工序中，研磨由若干個中心形成有內(nèi)孔的圓盤狀玻璃基板疊置而成 的圓筒形被研磨體的內(nèi)周端面；其特征在于，把備有旋轉(zhuǎn)軸和設(shè)在該旋轉(zhuǎn)軸周圍的研磨部的研磨部件插入被研磨 體的內(nèi)孔；使上述研磨部，在與研磨部件的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向擴(kuò)張，將該研磨 部彈性地壓接在內(nèi)周端面上；在使上述玻璃基板的內(nèi)孔中心與桿狀研磨部件的軸 一致的狀態(tài)下， 使被研磨體和研磨部件中的至少一方相對移動，研磨上述玻璃基板的內(nèi) 周端面。
12. 如權(quán)利要求11所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 上述研磨部件的若干個研磨部設(shè)在相互背向的位置。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征 在于，上述研磨部是研磨布或磨石。
14. 如權(quán)利要求13所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 上述研磨部是研磨布，把含有研磨磨粒的研磨液供給到該研磨布與上述內(nèi)周端面之間；使上述被研磨體和研磨部件中的至少一方相對移動，研磨上述玻璃 基板的內(nèi)周端面。
15. 如權(quán)利要求13所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 上述研磨部是磨石，把冷卻液供給到該磨石與上述內(nèi)周端面之間； 使上述被研磨體和研磨部件中的至少一方相對移動，研磨上述玻璃基板的內(nèi)周端面。
16. 如權(quán)利要求1 ~ 8、以及11 ~ 15中任一項所述的磁盤用玻璃基板 的制造方法，其特征在于，還包含化學(xué)強(qiáng)化處理工序，在化學(xué)強(qiáng)化處理 工序中，使上述玻璃基板與化學(xué)強(qiáng)化處理液接觸，使上述玻璃基板所含 的一部分離子與該化學(xué)強(qiáng)化處理液中的離子進(jìn)行離子置換，將玻璃基板化學(xué)強(qiáng)化；在上述化學(xué)強(qiáng)化處理工序后，進(jìn)行內(nèi)周研磨工序，在該內(nèi)周 研磨工序中，使在化學(xué)強(qiáng)化處理工序中形成在玻璃基板內(nèi)周端面上的壓 縮應(yīng)力層至少殘存一部分地研磨玻璃基板的內(nèi)周端面。
17. 如權(quán)利要求16所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于， 在上述化學(xué)強(qiáng)化工序中形成的壓縮應(yīng)力層的厚度是50nm以上。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征 在于，上述內(nèi)周研磨工序中的加工余量不足5fim。
19. 如權(quán)利要求1 ~ 8、以及11 ~ 18中任一項所述的磁盤用玻璃基板 的制造方法，其特征在于，在上述內(nèi)周研磨工序中，以內(nèi)孔的圓度成為 5jim以內(nèi)的方式進(jìn)行研磨。
20. 如權(quán)利要求1 ~ 8、以及11 ~ 19中任一項所述的磁盤用玻璃基板 的制造方法，其特征在于，還包含研磨上述玻璃基板主表面的主表面研磨工序；在上述主表面研磨工序中，以用原子間力顯微鏡測定主表面時 的表面粗糙度(Ra)成為0.2nm以下的方式進(jìn)4亍研磨。
21.如權(quán)利要求1 ~ 8、以及11 ~ 20中任一項所述的磁盤用玻璃基板 的制造方法，其特征在于，還包含倒角面研磨工序；上述玻璃基板在主表面與內(nèi)周端面之間有倒角面；在倒角面研磨工序中，采用同時與上述倒角部全周相接的研磨布，將上述研磨布同時壓接在上述倒角部的全周 上，使該研磨布與玻璃基板相對移動，研磨倒角面。
全文摘要
本發(fā)明提供能提高玻璃基板內(nèi)周端面的研磨精度、避免熱不平度故障的磁盤用玻璃基板的制造方法。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板制造方法，研磨將若干玻璃基板(20)疊置而成的圓筒形被研磨體(12)的內(nèi)周端面。用相同的壓力，使配置在具有旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)周研磨部的該旋轉(zhuǎn)軸周圍的若干個研磨布與被研磨體的內(nèi)周端面(116)接觸，把研磨液供給到被研磨體的內(nèi)周端面與內(nèi)周研磨部之間，使內(nèi)周研磨部和被研磨體以旋轉(zhuǎn)軸為中心相對轉(zhuǎn)動或在旋轉(zhuǎn)軸方向移動，這樣，研磨被研磨體的內(nèi)周端面。
文檔編號C03C19/00GK101356575SQ20078000123
公開日2009年1月28日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者植田政明 申請人:Hoya株式會社