JP5960288B2

JP5960288B2 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および製造装置、並びに、キャリア

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Inventors: 小松　隆史; 隆史小松
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Description

本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および製造装置、並びに、キャリアに関する。

コンピューターなどの情報記録装置には、情報記録媒体が搭載される。一般的に、情報記録媒体を製造するためにはガラス基板が用いられる。ガラス基板上には、磁気薄膜層が形成される。磁気薄膜層を磁気ヘッドで磁化することにより、磁気薄膜層に情報を記録することができる。近年、情報記録媒体の記録密度は高まる傾向にある。たとえば、２．５インチの情報記録媒体１枚で、５００ＧＢの記録容量を有するものも開発されており、より高い表面平滑性を有する情報記録媒体用ガラス基板が求められている。

情報記録媒体用ガラス基板を製造する際、ガラス基板の表面を研磨するために両面研磨装置が用いられる。ガラス基板は、たとえば特開２００８−００６５２６号公報（特許文献１）に開示されるようなキャリア（研磨キャリアともいう）に保持される。ガラス基板がキャリアに保持された状態で、ガラス基板の表面は両面研磨装置の研磨パッドによって研磨される。

特開２００８−００６５２６号公報

本発明は、より高い表面平滑性を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法およびその製造装置、並びに、キャリアを提供することを目的とする。

本発明に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の表面を研磨する研磨工程を備える情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、上記研磨工程は、ガラス基板およびキャリアをサンギアおよびインターナルギアの間に配置する工程と、上記キャリアの外周を上記サンギアおよび上記インターナルギアの双方の歯面に噛合させた状態で上記サンギアおよび上記インターナルギアを用いて上記キャリアを回転させ、研磨パッドの研磨面に対して上記ガラス基板を摺接させて上記ガラス基板の表面を研磨する工程と、を含み、上記サンギアの全ての歯面およびまたは上記インターナルギアの全ての歯面は、歯先から上記キャリアの回転軸に対して直交する方向に凹む形状を有する凹部を含み、上記凹部には上記キャリアが回転する時に上記キャリアの上記外周が噛合し、上記キャリアのピッチ円直径をＤＣ（単位：ｍ）とし、上記回転軸に対して直交する方向における上記凹部の上記歯先からの凹み深さをｄ（単位：ｍｍ）とすると、０．２４≦ｄ／ＤＣ≦１．８９の関係が成立している。

好ましくは、上記回転軸に対して平行な方向における上記凹部の幅寸法をＴＡとし、上記回転軸に対して平行な方向における上記ガラス基板の厚さ寸法をＴＢとすると、ＴＡ＜ＴＢの関係が成立している。

好ましくは、上記凹部は、円周方向に沿って環状に連続する一つの凹溝を形成している。

本発明に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造装置は、研磨パッドと、ガラス基板およびキャリアが間に配置されるサンギアおよびインターナルギアと、を備え、上記サンギアおよび上記インターナルギアがこれらの双方の歯面に上記キャリアの外周を噛合させた状態で上記キャリアを回転させることにより、上記研磨パッドの研磨面に対して上記ガラス基板が摺接されて上記ガラス基板の表面が研磨され、上記サンギアの全ての歯面およびまたは上記インターナルギアの全ての歯面は、歯先から上記キャリアの回転軸に対して直交する方向に凹む形状を有する凹部を含み、上記凹部には上記キャリアが回転する時に上記キャリアの上記外周が噛合し、上記キャリアのピッチ円直径をＤＣ（単位：ｍ）とし、上記回転軸に対して直交する方向における上記凹部の上記歯先からの凹み深さをｄ（単位：ｍｍ）とすると、０．２４≦ｄ／ＤＣ≦１．８９の関係が成立している。

本発明に基づくキャリアは、サンギアとインターナルギアとの間に配置され、ガラス基板を保持するキャリアであって、上記サンギアおよび上記インターナルギアがこれらの双方の歯面に上記キャリアの外周を噛合させた状態で上記キャリアを回転させることにより、研磨パッドの研磨面に対して上記ガラス基板が摺接されて上記ガラス基板の表面が研磨され、上記サンギアの全ての歯面およびまたは上記インターナルギアの全ての歯面は、歯先から上記キャリアの回転軸に対して直交する方向に凹む形状を有する凹部を含み、上記凹部には上記キャリアが回転する時に上記キャリアの上記外周が噛合し、上記キャリアのピッチ円直径をＤＣ（単位：ｍ）とし、上記回転軸に対して直交する方向における上記凹部の上記歯先からの凹み深さをｄ（単位：ｍｍ）とすると、０．２４≦ｄ／ＤＣ≦１．８９の関係が成立している。

本発明によれば、より高い表面平滑性を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法およびその製造装置、並びに、キャリアを得ることができる。

実施の形態１における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を使用して製造された情報記録媒体用ガラス基板を示す斜視図である。実施の形態１における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を使用して製造された情報記録媒体用ガラス基板を備える磁気ディスク（情報記録媒体）を示す斜視図である。実施の形態１における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を示すフロー図である。実施の形態１における第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置を示す側面図である。図４中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。図５中のＶＩ線で囲まれる領域を拡大して示す図である。図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。実施の形態１における第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置が研磨加工を行っている時の様子を示す断面図である。実施の形態１における第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置を示す断面図である。図９に示す両面研磨装置に用いられるインターナルギアの歯面を示す斜視図である。図１０中の矢印ＸＩ方向からインターナルギアの歯面を見た時の様子を模式的に示す図（歯面を周方向に展開した図）である。実施の形態１における第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置のインターナルギアにキャリアが噛合している様子を示す断面図である。比較例における第２ポリッシュ工程で用いられる両面研磨装置のインターナルギアにキャリアが噛合している様子を示す断面図である。実施の形態２における第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置のインターナルギアの歯面を模式的に示す図（歯面を周方向に展開した図）である。実験例に係る実験条件および実験結果を示す図である。

本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態１］
図１および図２を参照して、本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を使用して製造されたガラス基板１Ｇ、およびガラス基板１Ｇを備えた磁気ディスク１（情報記録媒体）について説明する。

（ガラス基板１Ｇ）
図１に示すように、磁気ディスク１（図２参照）に用いられるガラス基板１Ｇ（情報記録媒体用ガラス基板）は、中心に孔１１が形成された円盤形状を有している。ガラス基板１Ｇは、表主表面１４、裏主表面１５、内周端面１３、および外周端面１２を含んでいる。内周端面１３の表主表面１４側の部分には、テーパー形状を有するチャンファ面１３ａが設けられ、内周端面１３の裏主表面１５側の部分には、テーパー形状を有するチャンファ面１３ｂ（図２参照）が設けられている。

ガラス基板１Ｇは、たとえば０．８インチ、１．０インチ、１．８インチ、２．５インチ、または３．５インチの大きさを有している。ガラス基板１Ｇの厚さは、たとえば０．３０ｍｍ〜２．２ｍｍである。本実施の形態におけるガラス基板１Ｇは、約６５ｍｍの外径と、約２０ｍｍの内径と、約０．８ｍｍの厚さとを有している。ガラス基板１Ｇの厚さとは、ガラス基板１Ｇ上の点対称となる任意の複数の点で測定した値の平均によって算出される値である。

（磁気ディスク１）
図２に示すように、磁気ディスク１は、ガラス基板１Ｇと、表主表面１４上に成膜された磁気薄膜層１６（磁気記録層）とを備えている。本実施の形態における磁気薄膜層１６は、表主表面１４上にのみ形成されているが、裏主表面１５上にさらに形成されていてもよい。磁気薄膜層１６は、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂をガラス基板１Ｇの表主表面１４上にスピンコートすることによって形成される（スピンコート法）。磁気薄膜層１６は、スパッタリング法または無電解めっき法等を使用して形成されていてもよい。

ガラス基板１Ｇの表主表面１４に形成される磁気薄膜層１６の膜厚は、スピンコート法の場合は約０．３μｍ〜約１．２μｍ、スパッタリング法の場合は約０．０４μｍ〜約０．０８μｍ、無電解めっき法の場合は約０．０５μｍ〜約０．１μｍである。磁気薄膜層１６の成膜に用いる磁性材料としては、結晶異方性の高いＣｏを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉやＣｒを加えたＣｏ系合金などを用いるとよい。熱アシスト記録に好適な磁性材料として、ＦｅＰｔ系の材料が用いられてもよい。

磁気ヘッドに対する滑りをよくするために、磁気薄膜層１６の表面に薄い潤滑剤をコーティングしてもよい。潤滑剤としては、たとえばパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。必要に応じて下地層や保護層を設けてもよい。

下地層は、磁性膜の種類に応じて選択される。下地層の材料としては、たとえば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、およびＮｉなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料が挙げられる。下地層は、単層構造を有していてもよく、同一または異種の層を積層した複数層構造を有していてもよい。複数層構造としては、たとえば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等が挙げられる。

磁気薄膜層１６の摩耗や腐食を防止する保護層としては、たとえば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層およびシリカ層などが挙げられる。これらの保護層は、下地層、磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成できる。これらの保護層は、単層構造を有していてもよく、同一または異種の層を積層した複数層構造を有していてもよい。

上記保護層上に、あるいは上記保護層に替えて、他の保護層を形成してもよい。たとえば、上記保護層に替えて、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Ｃｒ層の上に塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層をその上に形成してもよい。

（ガラス基板１Ｇの製造方法）
図３を参照して、本実施の形態に係るガラス基板１Ｇの製造方法を説明する。当該製造方法は、工程Ｓ１０〜Ｓ１９を備える。ガラス溶融工程Ｓ１０においては、ガラス素材が溶融される。成形工程Ｓ１１においては、上型および下型を用いて溶融ガラス素材がプレス成形される。成形により、ガラス基板が得られる。ガラス基板は、板ガラスから切り出して作製してもよい。ガラス基板の組成は、たとえばアルミノシリケートガラスである。

第１ラップ工程Ｓ１２においては、遊星歯車機構を有する両面ラッピング装置を用いて、ガラス基板の両主表面にラッピング加工が施される。ガラス基板に対して上下方向からラップ定盤が押圧され、砥粒および研削液をガラス基板の両主表面上に供給しながら、ガラス基板とラップ定盤とが相対的に移動される。砥粒としては、アルミナ等が用いられる。ラッピング加工により、おおよそ平坦な面形状を有するガラス基板が得られる。

コアリング工程Ｓ１３においては、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、ガラス基板の中心部に孔が形成される。ダイヤモンド砥石を用いて、ガラス基板の内周端面および外周端面に面取り加工が施される。第２ラップ工程Ｓ１４においては、ガラス基板の両主表面に、第１ラップ工程Ｓ１２と同様なラッピング加工が施される。両主表面に形成された微細な凹凸形状は除去される。

外周／内周研磨工程Ｓ１５においては、ブラシを用いて、ガラス基板の外周端面および内周端面に鏡面研磨加工が施される。研磨砥粒としては、たとえば酸化セリウム砥粒を含むスラリーが用いられる。第１ポリッシュ工程Ｓ１６においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置を用いて、ガラス基板の両主表面が研磨される。研磨剤としては、たとえば約１μｍの平均粒径を有する酸化セリウム砥粒が用いられる。第１および第２ラップ工程（Ｓ１２，Ｓ１４）において両主表面に残留したキズや反りは矯正される。

化学強化工程Ｓ１７においては、ガラス基板の両主表面に圧縮応力層が形成される。硝酸カリウム（７０％）と硝酸ナトリウム（３０％）との混合溶液を３００℃に加熱し、混合溶液中に、ガラス基板が約３０分間浸漬される。圧縮応力層が形成され、ガラス基板の両主表面および両端面が強化される。

第２ポリッシュ工程Ｓ１８（研磨工程）においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置を用いて、ガラス基板の両主表面に精密研磨加工が施される。研磨剤としては、たとえば平均粒径が約２０ｎｍのコロイダルシリカが用いられる。両主表面に残存している微小欠陥等は解消され、両主表面は鏡面状に仕上げられる。微細な反りも解消され、両主表面は所望の平坦度を有することとなる。第２ポリッシュ工程Ｓ１８の更なる詳細については、図４等を参照して後述する。

最終洗浄工程Ｓ１９においては、ガラス基板の両主表面および両端面が洗浄され、その後、ガラス基板は適宜乾燥される。本実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、以上のように構成される。このガラス基板の製造方法を用いることで、図１に示すガラス基板１Ｇが得られる。上述のとおり、ガラス基板１Ｇに磁気薄膜層を形成することによって、図２に示す磁気ディスク１が得られる。

（第２ポリッシュ工程Ｓ１８）
図４〜図１２を参照して、第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置１００について説明する。上述のとおり、第２ポリッシュ工程Ｓ１８においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置１００を用いて、ガラス基板の両主表面に精密研磨加工が施される。図４は、両面研磨装置１００を示す側面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。図６は、図５中のＶＩ線で囲まれる領域を拡大して示す図である。図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。

図４に示すように、両面研磨装置１００は、上定盤２０、上研磨パッド２１、下定盤３０および下研磨パッド３１を備える。上定盤２０および下定盤３０は、円柱状の形状を有する。上研磨パッド２１は、上定盤２０の下定盤３０に対向する側（ガラス基板側）の下面に装着されている。下研磨パッド３１は、下定盤３０の上定盤２０に対向する側（ガラス基板側）の上面に装着されている。上定盤２０の下面および下定盤３０の上面は、相互に平行であり、相互に逆向きに回転する。

上研磨パッド２１および下研磨パッド３１は、ガラス基板の両主表面を研磨するための加工部材である。上研磨パッド２１および下研磨パッド３１としては、たとえばポリウレタン製のスウェードパッドが用いられる。下定盤３０と対向する上研磨パッド２１の表面は、上研磨面２２を形成する。上定盤２０と対向する下研磨パッド３１の表面は、下研磨面３２を形成する。

図５および図６に示すように、下研磨面３２（図５参照）の上には、円盤状のキャリア６０が複数配置される。キャリア６０は、複数の円孔を有する保持部６１（図６参照）を備え、キャリア６０の外周には、複数の噛合歯６２が設けられる。キャリア６０の厚さは、たとえば６５０μｍである。複数の噛合歯６２は、ピッチ円直径ＤＣを有するピッチ円６８を形成している。

ガラス基板１Ｇは、保持部６１（図６参照）に設けられた円孔に保持される。ガラス基板１Ｇの厚さは、たとえば８１０μｍである。下定盤３０（図５参照）の中央部には、サンギア４０が設けられる。下定盤３０（図５参照）の周縁部には、インターナルギア５０がサンギア４０と同軸状に設けられる。サンギア４０の回転軸に対して平行な方向において、サンギア４０およびインターナルギア５０は、キャリア６０よりも厚い厚さを有している。

キャリア６０がサンギア４０とインターナルギア５０との間に配置された状態において、キャリア６０の噛合歯６２は、サンギア４０の歯面４２およびインターナルギア５０の歯面５２の双方に噛合する。キャリア６０は、サンギア４０およびインターナルギア５０を用いて回転される。本実施の形態においては、サンギア４０が回転駆動されることによって、キャリア６０は自転しながらサンギア４０の周りを公転する。

図７に示すように、キャリア６０に保持されたガラス基板１Ｇの裏主表面は、下研磨パッド３１の下研磨面３２に接触している。この状態で、上定盤２０は、下定盤３０側に向かって鉛直方向に沿って下降移動する（白抜き矢印参照）。その後、上研磨パッド２１の上研磨面２２は、キャリア６０に保持されたガラス基板１Ｇの表主表面に接触する。

図８に示すように、ガラス基板１Ｇは、上研磨パッド２１および下研磨パッド３１の間に挟み込まれる。上定盤２０および下定盤３０によって、ガラス基板１Ｇにはその厚さ方向に所定の応力が加えられる。ガラス基板１Ｇの両主表面は、上研磨面２２および下研磨面３２に押圧される。

この状態で、コロイダルシリカなどの研磨液を供給しつつ、ガラス基板１Ｇの表主表面に対して上研磨面２２が相対移動し、ガラス基板１Ｇの裏主表面に対して下研磨面３２が相対移動する。上研磨面２２がガラス基板１Ｇの表主表面に対して摺接することにより、ガラス基板１Ｇの表主表面が研磨される。下研磨面３２がガラス基板１Ｇの裏主表面に対して摺接することにより、ガラス基板１Ｇの裏主表面が研磨される。ガラス基板の両主表面は、同時に研磨される。

図９は、両面研磨装置１００を示す断面図であり、サンギア４０およびインターナルギア５０からキャリア６０（図示せず）を取り外したときの状態を示している。図９に示すように、両面研磨装置１００に用いられるサンギア４０の歯面４２は、凹部４１を含む。凹部４１は、歯面４２の歯先４３からサンギア４０の回転軸（若しくはキャリアの回転軸）に対して直交する方向に凹む形状を有している。凹部４１は、歯面４２の歯先４３からサンギア４０の径方向の内側に向かって凹んでおり、凹部４１の歯先４３からの凹み深さｄａは、たとえば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。ここで言う凹み深さｄａとは、歯面４２の歯先４３から、凹部４１のうちのサンギア４０の径方向の最も内側に位置する部分までの距離である。

図１０は、インターナルギア５０の歯面５２を示す斜視図である。図１０においては、説明上の便宜のため、キャリア６０はインターナルギア５０から離れており、キャリア６０はインターナルギア５０に噛合していない状態が図示されている。図１１は、図１０中の矢印ＸＩ方向からインターナルギア５０の歯面５２を見た時の様子を模式的に示す図（歯面５２を周方向に展開した図）である。

図９〜図１１を参照して、両面研磨装置１００に用いられるインターナルギア５０の歯面５２は、凹部５１を含む。凹部５１は、歯面５２の歯先５３からサンギア４０の回転軸（若しくはキャリアの回転軸）に対して直交する方向に凹む形状を有している。凹部５１は、歯面５２の歯先５３からインターナルギア５０の径方向の外側に向かって凹んでおり、凹部５１の歯先５３からの凹み深さｄｂ（図９参照）は、たとえば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。ここで言う凹み深さｄｂとは、歯面５２の歯先５３から、凹部５１のうちのインターナルギア５０の径方向の最も外側に位置する部分までの距離である。

サンギア４０の凹部４１およびインターナルギア５０の凹部５１は、サンギア４０とインターナルギア５０との間にキャリア６０が配置された状態において、キャリア６０の外周に設けられた噛合歯６２に噛合する部位である。凹部４１は、サンギア４０の外周に設けられた複数の歯面４２（サンギア歯）の全てに設けられる。凹部５１は、インターナルギア５０の外周に設けられた複数の歯面５２（インターナルギア歯）の全てに設けられる。

図６を参照して上述したとおり、キャリア６０の外周に設けられた複数の噛合歯６２は、ピッチ円直径ＤＣを有するピッチ円６８を形成している。ピッチ円直径ＤＣ（単位：ｍ）と凹部４１（図９参照）に設けられた凹み深さｄａ（単位：ｍｍ）とは、０．２４≦ｄａ／ＤＣ≦１．８９の式が成立する寸法関係を有している。ピッチ円直径ＤＣ（単位：ｍ）と凹部５１（図９参照）に設けられた凹み深さｄｂ（単位：ｍｍ）とは、０．２４≦ｄｂ／ＤＣ≦１．８９の式が成立する寸法関係を有している。

図１２は、第２ポリッシュ工程Ｓ１８で用いられる両面研磨装置１００のインターナルギア５０の凹部５１にキャリア６０の噛合歯６２が噛合している様子を示す断面図である。上述のとおり、両面研磨装置１００を用いて第２ポリッシュ工程Ｓ１８が行なわれる時、キャリア６０はインターナルギア５０に対して回転する。キャリア６０が回転している時、キャリア６０の外周に設けられた噛合歯６２は、インターナルギア５０の凹部５１に噛合する。

一方で、両面研磨装置１００を用いて第２ポリッシュ工程Ｓ１８が行なわれる時、キャリア６０はサンギア４０（図６等参照）に対しても回転する。キャリア６０が回転している時、キャリア６０の外周に設けられた噛合歯６２は、サンギア４０の凹部４１（図９等参照）にも噛合する。

キャリア６０は、キャリア６０から見てサンギア４０側においてはサンギア４０の凹部４１に噛合し、キャリア６０から見てインターナルギア５０側においてはインターナルギア５０の凹部５１に噛合する。キャリア６０は、この状態で自転および公転する。サンギア４０の回転軸に対して平行な方向において、キャリア６０の移動は、凹部４１，５１によって効果的に規制されている（回転軸方向において位置決めされた状態が保持されている）。

０．２４≦ｄａ／ＤＣ≦１．８９および０．２４≦ｄｂ／ＤＣ≦１．８９の式が満足されていることにより、キャリア６０は、サンギア４０の回転軸に対して直交する面方向に沿った姿勢を維持しながら、実質的にほとんど傾くことなく、自転および公転することができる。キャリア６０に保持されたガラス基板１Ｇの両主表面は、上研磨パッド２１および下研磨パッド３１から適正かつ均等な押圧力を受けながら、効果的に研磨されることが可能となる。

図１２に示すように、サンギア４０の回転軸に対して平行な方向における凹部５１の幅寸法をＴＡとし、同方向におけるガラス基板１Ｇの厚さ寸法をＴＢとすると、ＴＡ＜ＴＢの関係が成立しているとよい。凹部５１の幅寸法ＴＡは、キャリア６０の噛合歯６２の幅寸法よりも大きい値である。ＴＡ＜ＴＢの関係が成立していることによって、キャリア６０の噛合歯６２の上下方向における不要な移動をより一層抑制することができる。この特徴については、インターナルギア５０に基づき説明したが、サンギア４０についても同様である。

図１３に示すインターナルギア５０Ｚのように、仮に歯面５２が上記のような凹部を有していないとする。この場合、キャリア６０のうちの噛合歯６２側（キャリア６０の外周側）の部分は、自由端を形成しているために上下方向に移動しやすくなる。図１３においては、キャリア６０が回転している時に、噛合歯６２の位置が上方向に変位し、キャリア６０の外周部分が湾曲した状態が示されている。キャリア６０の噛合歯６２は、インターナルギア５０Ｚの歯面５２に適切には噛合しておらず、ガラス基板１Ｇに不要なモーメントが作用している可能性もある。

この状態でガラス基板１Ｇに研磨が行われると、上研磨パッド２１の上研磨面２２および下研磨パッド３１の下研磨面３２は、キャリア６０との接触によって損傷する場合がある。損傷した上研磨パッド２１および下研磨パッド３１を用いて研磨が行われた場合、ガラス基板１Ｇの両主表面には微細なピットまたは付着物が欠陥として形成される。この欠陥は、ガラス基板１Ｇが磁気ディスク１として用いられた時に、リード／ライトエラーおよびヘッドクラッシュなどを誘発する。

ここで、０．２４＞ｄａ／ＤＣおよび０．２４＞ｄｂ／ＤＣとなると、ギア間の噛合位置が上下方向に移動してキャリア６０の外周部分が湾曲しやすくなる。研磨パッドに傷が入り、高品質を有するガラス基板１Ｇを得にくくなる。一方で、ｄａ／ＤＣ＞１．８９およびｄｂ／ＤＣ＞１．８９となると、キャリア６０が上下定盤の研磨面内方向に移動しやすくなり、ガラス基板１Ｇに対して均質な研磨を行なうことが難しくなり、結果として高品質を有するガラス基板１Ｇを得にくくなる。

したがって本実施の形態においては、サンギア４０に凹部４１が設けられ、インターナルギア５０に凹部５１が設けられ、０．２４≦ｄａ／ＤＣ≦１．８９および０．２４≦ｄｂ／ＤＣ≦１．８９の式が満足されていることにより、キャリア６０は、サンギア４０の回転軸に対して直交する面方向に沿った姿勢を維持しながら、実質的にほとんど傾くことなく、自転および公転することができる。キャリア６０に保持されたガラス基板１Ｇの両主表面は、上研磨パッド２１および下研磨パッド３１から適正かつ均等な押圧力を受けながら、効果的に研磨されることが可能となる。

上研磨パッド２１の上研磨面２２および下研磨パッド３１の下研磨面３２に傷が付くことも全くまたはほとんど無く、ガラス基板１Ｇの両主表面に微細なピットまたは付着物が欠陥として形成されることも効果的に抑制されている。したがって、本実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および製造装置によって製造された情報記録媒体用ガラス基板は、より高い表面平滑性を有することとなる。

本実施の形態においては、サンギア４０に凹部４１が設けられ、インターナルギア５０に凹部５１が設けられるという態様に基づいて説明したが、サンギア４０にのみ凹部４１が設けられインターナルギア５０に凹部５１が設けられない場合であっても、サンギア４０に凹部４１が設けられずインターナルギア５０にのみ凹部５１が設けられる場合であっても、略同様の作用および効果を得ることができる。

［実施の形態２］
図１４に示すインターナルギア５０Ａのように、歯面５２には、円周方向に沿って環状に連続する一つの凹溝５５が形成されていてもよい。凹溝５５は、サンギア４０の回転軸に対して平行な方向（図１４紙面上下方向）において同一の高さ位置および同一の幅寸法を持って形成されている。この場合の凹み深さは、サンギア４０の回転軸に対して垂直な方向において、インターナルギア５０Ａの歯面から最も遠くにある凹溝５５の表面までの距離である。当該構成によっても、上記の実施の形態１と略同様の作用および効果を得ることができる。

本実施の形態においてはインターナルギア５０Ａに凹溝５５が設けられるという態様に基づいて説明したが、サンギアにのみ凹溝が設けられインターナルギアに凹溝が設けられない場合であっても、サンギアに凹溝が設けられずインターナルギアにのみ凹溝が設けられる場合であっても、略同様の作用および効果を得ることができる。

［実験例］
図１５を参照して、上述の各実施の形態（第２ポリッシュ工程Ｓ１８）に関連して行なった実験例について説明する。当該実験例は、実施例１〜３および比較例１〜３を含むものとした。いずれの例においても、ピッチ円直径が約４２３ｍｍで厚さが６５０μｍのキャリアと、外径が６５ｍｍで厚さが８１０μｍのガラス基板とを準備した。５枚のキャリアを用い、それぞれのキャリアは２０枚のガラス基板を保持したものとし、合計で１００枚のガラス基板に対して同時に研磨処理を行なうものとした。研磨装置には、浜井産業株式会社製の１６Ｂ型両面研磨機を用いた。

実施例１〜３および比較例１〜３の製造方法に基づき得られた１００枚のガラス基板に対して、収率を計測した。収率の計測は、洗浄後のガラス基板に対して両主表面上のディフェクトを計測するものであり、ＳＳＩ−６４０（Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源を用いた表面検査装置、システム精工社製）を使用するものとした。

実施例１〜３および比較例２，３においては、凹部４１を有するサンギア４０および凹部５１を有するインターナルギア５０を用いるものとした。サンギア４０の回転軸に対して平行な方向における凹部５１の幅寸法（図１２中のＴＡ）は、７００μｍとした。同方向における凹部４１の幅寸法も、７００μｍとした。比較例１においては、凹部４１を有しないサンギアおよび凹部５１を有しないインターナルギアを用いるものとした。

実施例１〜３においては、０．２４≦ｄａ／ＤＣ≦１．８９および０．２４≦ｄｂ／ＤＣ≦１．８９の式が満足されていることにより、研磨パッドに傷が発生することも無く、最終製品としての収率も高い値を示すことが分かった。サンギア４０に凹部４１が設けられ、インターナルギア５０に凹部５１が設けられ、０．２４≦ｄａ／ＤＣ≦１．８９および０．２４≦ｄｂ／ＤＣ≦１．８９の式が満足されていることにより、キャリア６０は、サンギア４０の回転軸に対して直交する面方向に沿った姿勢を維持しながら、実質的にほとんど傾くことなく、自転および公転することができたためであると考えられる。

一方で比較例１においては、研磨パッドに傷が発生し、最終製品としての収率も低い値を示すことが分かった。比較例２においては、０．２４＞ｄａ／ＤＣおよび０．２４＞ｄｂ／ＤＣとなっており、キャリア６０とサンギア４０との間の噛合位置、ならびにキャリア６０とインターナルギア５０との間の噛合位置が上下方向に移動してキャリア６０の外周部分が湾曲しやすいためであると考えられる。研磨パッドに傷が発生し、比較例３においては、ｄａ／ＤＣ＞１．８９およびｄｂ／ＤＣ＞１．８９となっており、研磨作業中にキャリアのクラッシュが発生してしまい、適正な研磨工程を行なうことができなかった。

したがって、上述の各実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および製造装置によって製造された情報記録媒体用ガラス基板は、より高い表面平滑性を有するものとなることがわかった。

以上、本発明に基づいた各実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された各実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１磁気ディスク、１Ｇガラス基板、１１孔、１２外周端面、１３内周端面、１３ａ，１３ｂチャンファ面、１４表主表面、１５裏主表面、１６磁気薄膜層、２０上定盤、２１上研磨パッド、２２上研磨面、３０下定盤、３１下研磨パッド、３２下研磨面、４０サンギア、４１，５１凹部、４２，５２歯面、４３，５３歯先、５０，５０Ａ，５０Ｚインターナルギア、５５凹溝、６０キャリア、６１保持部、６２噛合歯、６８ピッチ円、１００両面研磨装置、ＤＣピッチ円直径、Ｓ１０ガラス溶融工程、Ｓ１１成形工程、Ｓ１２第１ラップ工程、Ｓ１３コアリング工程、Ｓ１４第２ラップ工程、Ｓ１５外周／内周研磨工程、Ｓ１６第１ポリッシュ工程、Ｓ１７化学強化工程、Ｓ１８第２ポリッシュ工程、Ｓ１９最終洗浄工程、ＴＡ幅寸法、ＴＢ厚さ寸法、ｄａ，ｄｂ凹み深さ。

Claims

ガラス基板の表面を研磨する研磨工程を備える情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨工程は、
ガラス基板およびキャリアをサンギアおよびインターナルギアの間に配置する工程と、
前記キャリアの外周を前記サンギアおよび前記インターナルギアの双方の歯面に噛合させた状態で前記サンギアおよび前記インターナルギアを用いて前記キャリアを回転させ、研磨パッドの研磨面に対して前記ガラス基板を摺接させて前記ガラス基板の表面を研磨する工程と、を含み、
前記サンギアの全ての歯面およびまたは前記インターナルギアの全ての歯面は、歯先から前記キャリアの回転軸に対して直交する方向に凹む形状を有する凹部を含み、前記凹部には前記キャリアが回転する時に前記キャリアの前記外周が噛合し、
前記キャリアのピッチ円直径をＤＣ（単位：ｍ）とし、前記回転軸に対して直交する方向における前記凹部の前記歯先からの凹み深さをｄ（単位：ｍｍ）とすると、
０．２４≦ｄ／ＤＣ≦１．８９の関係が成立している、
情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
前記回転軸に対して平行な方向における前記凹部の幅寸法をＴＡとし、前記回転軸に対して平行な方向における前記ガラス基板の厚さ寸法をＴＢとすると、
ＴＡ＜ＴＢの関係が成立している、
請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
前記凹部は、円周方向に沿って環状に連続する一つの凹溝を形成している、
請求項１または２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
研磨パッドと、
ガラス基板およびキャリアが間に配置されるサンギアおよびインターナルギアと、を備え、
前記サンギアおよび前記インターナルギアがこれらの双方の歯面に前記キャリアの外周を噛合させた状態で前記キャリアを回転させることにより、前記研磨パッドの研磨面に対して前記ガラス基板が摺接されて前記ガラス基板の表面が研磨され、
前記サンギアの全ての歯面およびまたは前記インターナルギアの全ての歯面は、歯先から前記キャリアの回転軸に対して直交する方向に凹む形状を有する凹部を含み、前記凹部には前記キャリアが回転する時に前記キャリアの前記外周が噛合し、
前記キャリアのピッチ円直径をＤＣ（単位：ｍ）とし、前記回転軸に対して直交する方向における前記凹部の前記歯先からの凹み深さをｄ（単位：ｍｍ）とすると、
０．２４≦ｄ／ＤＣ≦１．８９の関係が成立している、
情報記録媒体用ガラス基板の製造装置。
サンギアとインターナルギアとの間に配置され、ガラス基板を保持するキャリアであって、
前記サンギアおよび前記インターナルギアがこれらの双方の歯面に前記キャリアの外周を噛合させた状態で前記キャリアを回転させることにより、研磨パッドの研磨面に対して前記ガラス基板が摺接されて前記ガラス基板の表面が研磨され、
前記サンギアの全ての歯面およびまたは前記インターナルギアの全ての歯面は、歯先から前記キャリアの回転軸に対して直交する方向に凹む形状を有する凹部を含み、前記凹部には前記キャリアが回転する時に前記キャリアの前記外周が噛合し、
前記キャリアのピッチ円直径をＤＣ（単位：ｍ）とし、前記回転軸に対して直交する方向における前記凹部の前記歯先からの凹み深さをｄ（単位：ｍｍ）とすると、
０．２４≦ｄ／ＤＣ≦１．８９の関係が成立している、
キャリア。