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JPH09330516A - Manufacture of substrate for magnetic recording medium - Google Patents

Manufacture of substrate for magnetic recording medium

Info

Publication number
JPH09330516A
JPH09330516A JP14632596A JP14632596A JPH09330516A JP H09330516 A JPH09330516 A JP H09330516A JP 14632596 A JP14632596 A JP 14632596A JP 14632596 A JP14632596 A JP 14632596A JP H09330516 A JPH09330516 A JP H09330516A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
grinding
recording medium
magnetic recording
mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14632596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuzo Yamamoto
裕三 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP14632596A priority Critical patent/JPH09330516A/en
Publication of JPH09330516A publication Critical patent/JPH09330516A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a substrate whose low surface roughness can be achieved without generating a microcrack and whose mirror working speed is enhanced by a method wherein the surface of the substrate is irradiated with a laser beam, uneven parts are formed and the surface is then mirror-worked. SOLUTION: A mirror working apparatus 1 is constituted of a substrate holding part 10 which holds and turns a substrate, of a grinding part 20 in which the substrate is ground by a whetstone 25 and of a laser-beam irradiation part 30 in when uneven parts are formed on the surface of the substrate while the surface is irradiated with a laser beam. As a process, an in-line system is adopted in such a way that the uneven parts are formed on the substrate by the laser-beam irradiation part 30 and that, in succession, the uneven parts are ground by the grinding part 20 so as to perform a mirror working operation. In the laser-beam irradiation part 30, a pulsed laser 31 which is generated by a laser light source 32 is passed through a mask material 33 so as to form a multiple beam, the multiple beam is condensed by a lens 34, the substrate is irradiated with the beam, and the uneven parts are formed on the substrate. The mirror working operation is performed so as to be regulated by the feed depth of a straight wheel 21 at the grinding part 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体用基板
の製造方法に関するものであり、更に詳しくは、マイク
ロクラックを発生させること無く低表面粗さを達成し得
ると共に、基板の鏡面加工速度が向上した磁気記録媒体
用基板の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium, and more specifically, it can achieve a low surface roughness without generating microcracks and has a mirror surface processing speed of the substrate. The present invention relates to a method for manufacturing an improved magnetic recording medium substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
固定ディスク装置に用いられる磁気ディスク用基板とし
て、従来より用いられているアルミニウム合金基板より
も比重が小さく、機械的特性に優れた、カーボン基板や
ガラス基板等の脆性材料よりなる基板が注目されてい
る。固定ディスク装置の記録容量の増大による磁気ディ
スクの高記録密度化に伴い、これらの磁気ディスク用基
板に対する平滑性向上の要求は年々厳しくなってきてお
り、表面粗さが一層小さい磁気ディスク用基板が求めら
れている。これに伴い、磁気ディスク用基板の超鏡面加
工技術の開発がますます要請されている。
2. Description of the Related Art In recent years,
As a magnetic disk substrate used in a fixed disk device, a substrate made of a brittle material such as a carbon substrate or a glass substrate, which has a smaller specific gravity than that of an aluminum alloy substrate which has been conventionally used and has excellent mechanical properties, has been attracting attention. There is. With the increase in recording density of magnetic disks due to the increase in the recording capacity of fixed disk devices, demands for improving the smoothness of these magnetic disk substrates are becoming stricter year by year, and magnetic disk substrates with even smaller surface roughness are being demanded. It has been demanded. Along with this, there is an increasing demand for the development of super-mirror surface processing technology for magnetic disk substrates.

【0003】上記磁気ディスク用基板の鏡面加工技術と
しては、遊離砥粒を用いた研磨加工が一般的である。例
えば、磁気ディスク用カーボン基板の研磨方法として、
特開平6−339853号公報には、水、アルミナ砥粒
及び硝酸アルミニウムのような研磨助剤からなる研磨液
を用いた研磨方法が記載されている。
As a mirror-finishing technique for the above-mentioned magnetic disk substrate, a polishing process using free abrasive grains is generally used. For example, as a method of polishing a carbon substrate for a magnetic disk,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-339853 describes a polishing method using a polishing liquid composed of water, alumina abrasive grains, and a polishing aid such as aluminum nitrate.

【0004】しかしながら、遊離砥粒を用いてカーボン
基板やガラス基板のような脆性材料からなる基板の研磨
を行うと、その脆さのために研磨時に基板表面にマイク
ロクラックが発生することがある。マイクロクラックが
発生した基板を用いて磁気ディスクを作製すると、記録
再生エラーが起きる大きな原因となる。
However, when free abrasive grains are used to polish a substrate made of a brittle material such as a carbon substrate or a glass substrate, microcracks may occur on the substrate surface during polishing due to the brittleness. When a magnetic disk is manufactured using a substrate in which microcracks are generated, it is a major cause of recording / reproducing errors.

【0005】一方、遊離砥粒を使わないで基板を鏡面加
工する方法も種々検討されている。その一つとして、ダ
イヤモンド砥粒を金属バインダーや樹脂バインダーで固
定したダイヤモンドホイールのような固定砥粒を用いる
研削加工法が提案されている。この研削加工法によれば
クラックフリーの良質な鏡面が得られるが、被研削基板
の品質が悪い場合には、研削取り代を多くとる必要があ
るので、加工時間が長くなり生産性低下を招くことにな
る。またホイール負荷が増えるので、その寿命も短くな
ってしまう。
On the other hand, various methods of mirror-finishing a substrate without using free abrasive grains have been studied. As one of them, a grinding method using fixed abrasive grains such as a diamond wheel in which diamond abrasive grains are fixed with a metal binder or a resin binder has been proposed. According to this grinding method, a good crack-free mirror surface can be obtained, but when the quality of the substrate to be ground is poor, it is necessary to take a large grinding allowance, resulting in a long processing time and a decrease in productivity. It will be. Also, since the wheel load increases, the life of the wheel also decreases.

【0006】従って、本発明の目的は、マイクロクラッ
クを発生させること無く低表面粗さを達成し得ると共
に、基板の鏡面加工速度が向上した磁気記録媒体用基板
の製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium which can achieve a low surface roughness without generating microcracks and which has an improved mirror surface processing speed of the substrate. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、基板の鏡面加工に先立ち、基板の表面にレーザ
ー光を照射して凹凸形状を形成することを特徴とする磁
気記録媒体用基板の製造方法が上記目的を達成しうるこ
とを知見した。
As a result of intensive investigations by the present inventors, prior to the mirror-finishing of a substrate, the surface of the substrate is irradiated with a laser beam to form an uneven shape for a magnetic recording medium. It has been found that a method of manufacturing a substrate can achieve the above object.

【0008】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、基板表面にレーザー光を照射して凹凸形状を形成し
た後、該表面を鏡面加工することを特徴とする磁気記録
媒体用基板の製造方法を提供することにより、上記目的
を達成したものである。
The present invention has been made based on the above findings, and a method for producing a substrate for a magnetic recording medium, which comprises irradiating a laser beam on the substrate surface to form an uneven shape, and then mirror-finishing the surface. The above object is achieved by providing a method.

【0009】また、本発明は、上記方法に好ましく用い
られる装置として、基板を保持・回転させる基板保持
部、固定砥粒からなる砥石により該基板を研削する研削
部、及びレーザー光の照射により該基板表面に凹凸形状
を形成するレーザー光照射部から構成されており、該レ
ーザー光照射部により該基板表面にレーザー光を照射し
て凹凸形状を形成し、引き続き、形成された該凹凸形状
部分を該研削部により研削して鏡面加工するようになさ
れていることを特徴とする磁気記録媒体用基板の鏡面加
工装置を提供するものである。
Further, the present invention is an apparatus preferably used in the above method, wherein a substrate holding portion for holding and rotating the substrate, a grinding portion for grinding the substrate with a grindstone made of fixed abrasive grains, and a laser beam for irradiation are used. It is composed of a laser light irradiation unit for forming an uneven shape on the substrate surface, the laser light irradiation unit irradiates the substrate surface with laser light to form an uneven shape, and subsequently, the formed uneven shape portion is formed. The present invention provides a mirror surface processing apparatus for a magnetic recording medium substrate, characterized by being ground by the grinding section for mirror surface processing.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、基板の鏡面加工に先立ち、
基板の表面にレーザー光を照射して凹凸形状を形成し、
予め粗面化しておくことにより、鏡面加工時の材料除去
の負担が軽減され、鏡面加工速度が向上する。特に、ダ
イヤモンドホイール等の固定砥粒を用いた研削により鏡
面加工する場合には、研削時のホイール負荷を軽減させ
ることができ、ホイール寿命が向上する。
In the present invention, prior to the mirror finishing of the substrate,
Irradiate a laser beam on the surface of the substrate to form an uneven shape,
By roughening the surface in advance, the burden of material removal during mirror surface processing is reduced, and the mirror surface processing speed is improved. In particular, when mirror-finishing is performed by grinding using fixed abrasive grains such as a diamond wheel, the wheel load during grinding can be reduced, and the wheel life is improved.

【0011】なお、本明細書において、「鏡面加工」と
は、研削及び研磨を含む基板の平滑化加工全般をいう。
また、「研削」とは、固定砥粒を用いた平滑化加工をい
い、「研磨」とは、遊離砥粒を用いた平滑化加工をい
う。
In the present specification, "mirror surface processing" refers to general smoothing processing of a substrate including grinding and polishing.
In addition, "grinding" refers to a smoothing process using fixed abrasives, and "polishing" refers to a smoothing process using free abrasives.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気記録媒体用基
板の製造方法を、カーボン基板を例にとった好ましい実
施形態に基づき図面を参照して説明する。ここで、図1
は、本発明の磁気記録媒体用基板の製造方法に好ましく
用いられる鏡面加工装置の模式図であり、図2は、基板
が装着されたワークテーブルを表す平面図であり、図3
(a)〜(c)は、マスク材におけるスリットの形状を
表す要部平面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium of the present invention will be described with reference to the drawings based on a preferred embodiment taking a carbon substrate as an example. Here, FIG.
3 is a schematic view of a mirror surface processing apparatus preferably used in the method for manufacturing a magnetic recording medium substrate of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a work table on which the substrate is mounted, and FIG.
(A)-(c) is a principal part top view showing the shape of the slit in a mask material.

【0013】図1に示す鏡面加工装置1は、ストレート
ホイールの外周を用いてトラバース研削を行うロータリ
ー平面加工機であって且つレーザー光の照射装置を備え
たものである。更に詳しくは、上記鏡面加工装置1は、
基板を保持・回転させる基板保持部10、固定砥粒から
なる砥石により該基板を研削する研削部20、及びレー
ザー光の照射により該基板表面に凹凸形状を形成するレ
ーザー光照射部30から構成されており、該レーザー光
照射部30により該基板表面にレーザー光を照射して凹
凸形状を形成し、引き続き、形成された該凹凸形状部分
を該研削部20により研削して鏡面加工するようになさ
れている。
A mirror surface processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is a rotary flat surface processing machine for performing traverse grinding using the outer periphery of a straight wheel and is provided with a laser beam irradiation device. More specifically, the mirror finishing device 1 is
A substrate holding unit 10 for holding and rotating the substrate, a grinding unit 20 for grinding the substrate with a grindstone made of fixed abrasive grains, and a laser beam irradiation unit 30 for forming an uneven shape on the substrate surface by laser beam irradiation. The laser beam irradiator 30 irradiates the substrate surface with a laser beam to form an uneven shape, and subsequently, the formed uneven part is ground by the grinding section 20 to be mirror-finished. ing.

【0014】上記基板保持部10は、研削すべきカーボ
ン基板を保持固定するためのワークテーブル11、該ワ
ークテーブル11を保持固定するためのチャック12、
及び該ワークテーブル11を図中矢印A方向(即ち、上
記カーボン基板の面内方向)に回転させるための第1ス
ピンドル13から構成されている。上記第1スピンドル
13は、第1スライドベース(図示せず)上に保持固定
されている。該第1スライドベースは、図中矢印X方向
に沿って移動可能になされており、これにより、上記ワ
ークテーブル11のトラバース送りが可能になされてい
る。
The substrate holder 10 has a work table 11 for holding and fixing a carbon substrate to be ground, a chuck 12 for holding and fixing the work table 11,
And a first spindle 13 for rotating the work table 11 in the direction of arrow A in the figure (that is, the in-plane direction of the carbon substrate). The first spindle 13 is held and fixed on a first slide base (not shown). The first slide base is movable in the direction of the arrow X in the figure, which enables the work table 11 to be traversed.

【0015】上記ワークテーブル11について図2を参
照して詳述すると、該ワークテーブル11には、研削す
べき基板100を装着するための装着部が所定の数設け
られている(図2においては8箇所)。該装着部には真
空吸引孔(図示せず)が設けられており、該真空吸引孔
は真空ポンプ(図示せず)に接続されている。該真空ポ
ンプを作動させ上記装着部を減圧にすることによって、
上記基板100は該装着部に真空チャック方式で保持固
定される。なお、上記ワークテーブル11は、上述の通
り図中矢印A方向に回転するようになされている。
The work table 11 will be described in detail with reference to FIG. 2. The work table 11 is provided with a predetermined number of mounting portions for mounting the substrate 100 to be ground (in FIG. 8 places). A vacuum suction hole (not shown) is provided in the mounting portion, and the vacuum suction hole is connected to a vacuum pump (not shown). By operating the vacuum pump to reduce the pressure of the mounting portion,
The substrate 100 is held and fixed to the mounting portion by a vacuum chuck method. The work table 11 is configured to rotate in the direction of arrow A in the figure as described above.

【0016】上記研削部20は、図1に示すように、ス
トレートホイール21及び該ストレートホイール21を
図中矢印B方向に回転させるための第2スピンドル22
から構成されている。また、上記研削部20には、研削
の際の発熱を抑えるためのクーラントが、クーラント供
給管23を介して供給されるようになされている。該ク
ーラント供給管23には開閉バルブ24が装着されてお
り、該開閉バルブ24の開閉動作によりクーラントの供
給量が制御される。上記第2スピンドル22は、第2ス
ライドベース(図示せず)上に保持固定されている。該
第2スライドベースは、図中矢印Z方向に沿って移動可
能になされており、これにより、上記ストレートホイー
ル21の切り込み送りが可能になされている。
As shown in FIG. 1, the grinding section 20 includes a straight wheel 21 and a second spindle 22 for rotating the straight wheel 21 in the direction of arrow B in the drawing.
It is composed of Further, a coolant for suppressing heat generation during grinding is supplied to the grinding section 20 through a coolant supply pipe 23. An opening / closing valve 24 is attached to the coolant supply pipe 23, and the supply amount of the coolant is controlled by the opening / closing operation of the opening / closing valve 24. The second spindle 22 is held and fixed on a second slide base (not shown). The second slide base is movable in the direction of the arrow Z in the figure, whereby the straight wheel 21 can be cut and fed.

【0017】上記ストレートホイール21は、その外周
面上に砥粒がボンド剤によって分散固定されて形成され
た固定砥粒の層(砥石)25を有するものである。上記
砥粒の材質、形状及び粒度並びに上記ボンド剤の材質等
に特に制限は無く、鏡面加工の対象となる基板の材質、
レーザー光の照射により形成された凹凸形状の粗面化の
程度、及び加工取り代(ストレートホイール21の切り
込み深さ)等により適宜選択することができる。例え
ば、基板がカーボン基板であり、上記凹凸形状の中心線
平均粗さが100nm程度であり、加工取り代が20μ
m/片面程度である場合には、上記砥粒として平均粒径
が好ましくは1〜5μm(番手#20000〜#300
0)、より好ましくは1〜2.5μm(番手#2000
0〜#6000)である工業用ダイヤモンド砥粒が用い
られ、上記ボンド剤としてメタルボンド剤が用いられ
る。
The straight wheel 21 has a layer (grinding stone) 25 of fixed abrasive grains formed by dispersing and fixing abrasive grains by a bonding agent on the outer peripheral surface thereof. There is no particular limitation on the material, shape and particle size of the abrasive grains and the material of the bonding agent, and the material of the substrate to be mirror-finished,
It can be appropriately selected depending on the degree of roughening of the uneven shape formed by the irradiation of the laser beam, the machining allowance (the cutting depth of the straight wheel 21), and the like. For example, the substrate is a carbon substrate, the center line average roughness of the uneven shape is about 100 nm, and the machining allowance is 20 μm.
In the case of m / one side, the average grain size of the abrasive grains is preferably 1 to 5 μm (count # 2000 to # 300).
0), more preferably 1 to 2.5 μm (count # 2000
0 to # 6000) industrial diamond abrasive grains are used, and a metal bonding agent is used as the bonding agent.

【0018】上記レーザー光照射部30は、パルスレー
ザー31を発生するレーザー光源32、該パルスレーザ
ー31を多重ビームとなすマスク材33、該多重ビーム
を集光するレンズ34から構成されており、該多重ビー
ムは、基板に直角に照射されるようになされている。上
記レーザー光源32における光源としては、エキシマレ
ーザー、Nd:YAGレーザー、CO2 レーザー、半導
体レーザー等が挙げられ、基板の材質に応じて適宜選択
することができる。また、上記マスク材33としては、
例えば、図3(a)に示すような網目状マスクを用いる
ことができるが、これに限定されず、図3(b)に示す
ような十文字状のスリットが形成されたマスクや、図3
(c)に示すような互いに120度ずつ離れ、同じ長さ
を有し、一端が同一点上に位置する3本の直線からなる
スリット等も用いることができる。
The laser light irradiating section 30 comprises a laser light source 32 for generating a pulse laser 31, a mask material 33 for making the pulse laser 31 a multiple beam, and a lens 34 for condensing the multiple beam. The multiple beams are arranged to illuminate the substrate at right angles. Examples of the light source in the laser light source 32 include an excimer laser, an Nd: YAG laser, a CO 2 laser, and a semiconductor laser, which can be appropriately selected according to the material of the substrate. Further, as the mask material 33,
For example, a mesh mask as shown in FIG. 3A can be used, but the mask is not limited to this, and a mask having cross-shaped slits as shown in FIG.
It is also possible to use a slit or the like, as shown in (c), which is formed by three straight lines that are 120 degrees apart from each other, have the same length, and have one end located on the same point.

【0019】図1に示す鏡面加工装置1においては、上
記ワークテーブル11に装着された基板は、まず、上記
レーザー光照射部30によって、その表面に凹凸形状が
形成される。形成された該凹凸形状は、引き続き、上記
研削部20によって研削され鏡面加工がなされる。この
ように、上記鏡面加工装置1においては、基板表面にレ
ーザー光を照射して凹凸形状を形成する工程と、形成さ
れた該凹凸形状を研削して鏡面加工する工程とがインラ
イン方式で行われるので、基板の生産効率が極めて向上
する。特に、上記基板と上記ストレートホイールの研削
面(砥石面)とは、線接触しつつ研削が進行するので、
上記凹凸形状の形成後に研削することで該基板及び該ス
トレートホイールの損傷が極めて低減され、該基板にお
けるマイクロクラックの発生が一層抑制されると共に、
該ストレートホイールの寿命が向上する。
In the mirror surface processing apparatus 1 shown in FIG. 1, the substrate mounted on the work table 11 is first formed with an uneven shape on the surface thereof by the laser light irradiation section 30. The formed concavo-convex shape is subsequently ground by the grinding section 20 and mirror-finished. As described above, in the mirror surface processing apparatus 1, the step of irradiating the substrate surface with the laser beam to form the uneven shape and the step of grinding the formed uneven shape to perform the mirror surface processing are performed by an in-line method. Therefore, the production efficiency of the substrate is significantly improved. Particularly, since the substrate and the grinding surface (grinding surface) of the straight wheel are in line contact with each other, the grinding progresses,
By grinding after the formation of the uneven shape, the damage to the substrate and the straight wheel is significantly reduced, and the occurrence of microcracks in the substrate is further suppressed,
The life of the straight wheel is improved.

【0020】次に、図1に示す鏡面加工装置を用いた鏡
面加工工程を含む、本実施形態のカーボン基板の製造方
法について説明する。まず、液状の原料樹脂に硬化剤を
添加・混合して、この混合物を一対のガラス板間に挟み
硬化させる。次いで、ガラス板間から取り出した所定厚
さの硬化樹脂をディスク状にコア抜きして多数のディス
ク状硬化樹脂を得る。該ディスク状硬化樹脂を焼成する
ことにより炭素化してガラス状のカーボンディスク基板
を得る。次いで、ダイヤモンド砥石等を用いて該カーボ
ン基板を粗研削し(一般に、中心線平均粗さRaを0.
05〜2μmとする)、基板表面の欠陥、うねり、そり
等を除去、低減する。この後、ディスクの内径及び外径
を所定の寸法にすると共に、ディスクの内周及び外周を
チャンファー加工して所定の量の面取りを行う。チャン
ファー加工後、図1に示す鏡面加工装置を用い、カーボ
ン基板の表面にレーザー光を照射して凹凸形状を形成す
ると共に、形成された該凹凸形状部分を研削することに
よって鏡面加工がなされ、所定の低表面粗さを有する最
終基板が得られる。
Next, a method for manufacturing the carbon substrate of this embodiment, including a mirror surface processing step using the mirror surface processing apparatus shown in FIG. 1, will be described. First, a curing agent is added to and mixed with a liquid raw material resin, and the mixture is sandwiched between a pair of glass plates and cured. Next, the cured resin having a predetermined thickness taken out from between the glass plates is cored into a disc shape to obtain a large number of disc-shaped cured resins. The disk-shaped cured resin is fired to carbonize it to obtain a glass-like carbon disk substrate. Then, the carbon substrate is roughly ground using a diamond grindstone or the like (generally, the center line average roughness Ra is 0.
The thickness is set to be 0.5 to 2 μm), and defects, undulations, warps, etc. on the substrate surface are removed and reduced. After that, the inner diameter and outer diameter of the disk are set to predetermined dimensions, and the inner and outer circumferences of the disk are chamfered to chamfer a predetermined amount. After the chamfering process, the mirror surface processing apparatus shown in FIG. 1 is used to irradiate the surface of the carbon substrate with a laser beam to form an uneven shape, and the formed uneven shape portion is ground to perform mirror surface processing. The final substrate is obtained with a predetermined low surface roughness.

【0021】図1に示す鏡面加工装置を用いた鏡面加工
工程について更に詳述すると、まず、上記レーザー光照
射部30における上記レーザー光源32で発生したパル
スレーザー31は上記マスク材33を通過することによ
って多重ビームとなる。この多重ビームのパルスレーザ
ーは、上記レンズ34で集光されて所定のビーム径とさ
れた後、上記カーボン基板に照射される。パルスレーザ
ーが照射された部位には、該パルスレーザーのエネルギ
ーによる材料除去が起こり、凹凸形状が形成される。即
ち、パルスレーザーが照射された部位に光化学反応が生
じ、該部位の原子・分子間の結合が断ち切られ、原子・
分子が瞬時に分散・飛散することにより、上記凹凸形状
が形成される。パルスレーザーの個々のビームにより形
成された凹凸形状は、図4に示すように、いわゆるクレ
ーター状、即ち、その輪郭が平面視略円形であって且つ
凸状に隆起した輪郭部101と、該輪郭部101によっ
て取り囲まれ、凹状に陥没したピット102とから成っ
ており、本実施形態においては、パルスレーザーを多重
ビームとして照射しているので、パルスレーザーの個々
のビームにより形成された上記クレーター状の凹凸形状
103が、互いに重なり合った状態になっている。この
重なり合いの程度は、上記マスク材におけるスリットの
形状を変えることにより調整することができる。
The mirror surface processing step using the mirror surface processing apparatus shown in FIG. 1 will be described in more detail. First, the pulse laser 31 generated by the laser light source 32 in the laser light irradiation section 30 must pass through the mask material 33. Results in multiple beams. The multiple-beam pulse laser is focused by the lens 34 to have a predetermined beam diameter, and then is irradiated onto the carbon substrate. At the portion irradiated with the pulsed laser, material removal occurs due to the energy of the pulsed laser, and an uneven shape is formed. That is, a photochemical reaction occurs at the site irradiated with the pulsed laser, and the bonds between the atoms and molecules at the site are cut off.
The uneven shape is formed by instantly dispersing and scattering molecules. As shown in FIG. 4, the concavo-convex shape formed by the individual beams of the pulsed laser is a so-called crater shape, that is, the contour is a substantially circular shape in plan view, and the contoured portion 101 is convex, and the contour is formed. It is composed of a pit 102 which is surrounded by a portion 101 and which is depressed in a concave shape. In this embodiment, since the pulse laser is irradiated as a multiple beam, the crater-like shape formed by the individual beams of the pulse laser is formed. The uneven shapes 103 are in a state of overlapping each other. The degree of this overlap can be adjusted by changing the shape of the slit in the mask material.

【0022】パルスレーザーの照射は、図1に示す鏡面
加工装置1において、上記ワークテーブル11が図中矢
印A方向に回転しつつ、上記基板保持部10が図中矢印
X方向に沿って左から右に移動しながら行われる。その
結果、基板の全面に上記凹凸形状が形成される。
In the mirror surface processing apparatus 1 shown in FIG. 1, the pulse laser irradiation is performed from the left along the arrow X direction in the drawing while the work table 11 rotates in the arrow A direction in the drawing. It is performed while moving to the right. As a result, the uneven shape is formed on the entire surface of the substrate.

【0023】パルスレーザーの照射条件、例えば、パル
スレーザーのパルス周期、出力、照射数及び照射面積、
並びに上記ワークテーブルの回転数等は、基板の種類及
び凹凸形状の程度(粗面化の程度)等に応じて適宜選択
することができる。例えば、エキシマレーザーを用いて
カーボン基板の表面に凹凸形状を形成する場合には、パ
ルス周期は、50〜200kHzであることが好まし
く、出力は0.01〜1000mJであることが好まし
く、照射数は1000〜1000×106 回であること
が好ましい。照射面積は1〜80mm2 であることが好
ましい。また、上記ワークテーブルの回転数は、後述す
る研削工程におけるワークテーブルの回転数と同様にす
ることが好ましい。
Irradiation conditions of the pulse laser, for example, pulse period of the pulse laser, output, irradiation number and irradiation area,
In addition, the number of rotations of the work table and the like can be appropriately selected according to the type of the substrate and the degree of the uneven shape (the degree of roughening). For example, when an uneven shape is formed on the surface of a carbon substrate using an excimer laser, the pulse period is preferably 50 to 200 kHz, the output is preferably 0.01 to 1000 mJ, and the irradiation number is It is preferably 1000 to 1000 × 10 6 times. The irradiation area is preferably 1 to 80 mm 2 . Further, it is preferable that the rotation speed of the work table is the same as the rotation speed of the work table in the grinding step described later.

【0024】上記パルスレーザーの照射による凹凸形状
の形成に引き続き、図1に示す鏡面加工装置1における
上記研削部20によって、該凹凸形状が形成された部分
が研削される。上記研削部20による研削は、上記ワー
クテーブル11が図中矢印A方向に回転すると共に上記
基板保持部10が図中矢印X方向に沿って左から右に移
動しつつ、上記研削部20が図中矢印Z方向に沿って上
記ワークテーブル11に接近し、上記研削部20におけ
る上記ストレートホイール21の切り込み深さが所定の
値となるように上記ストレートホイール21と上記基板
とが当接した状態で行われる。
Subsequent to the formation of the concavo-convex shape by the irradiation of the pulse laser, the grinding section 20 in the mirror-finishing apparatus 1 shown in FIG. 1 grinds the portion where the concavo-convex shape is formed. The grinding by the grinding unit 20 is performed by rotating the work table 11 in the direction of arrow A in the drawing and moving the substrate holding unit 10 from left to right along the direction of arrow X in the drawing while In a state where the straight wheel 21 and the substrate are in contact with each other so as to approach the work table 11 along the direction of the middle arrow Z and the cutting depth of the straight wheel 21 in the grinding portion 20 becomes a predetermined value. Done.

【0025】上記研削には、研削条件によって延性モー
ド研削及び脆性モード研削等の研削モードがある。本発
明においては、かかる研削モードに特に制限はないが、
マイクロクラックの発生を抑制する点から、延性モード
研削により行われることが好ましい。本明細書において
「延性モード研削」とは、脆性材料においてもクラック
の発生を伴わない塑性流動的な除去加工、即ち脆性破壊
(破砕)ではなく材料の無損傷を特徴とする研削加工を
意味する。延性モード研削は、基板への個々の砥粒の切
り込み深さを常に延性−脆性遷移点(以下、「dc」と
もいう)以下に保つことにより達成される。延性モード
研削を達成する手段としては特に限定されるものではな
く、公知の方法を用いることができる。例えば、カーボ
ン及びガラス等の脆性材料の多くは、その延性−脆性遷
移点が2〜100nmであるため、延性モード研削の際
の砥粒の設定切り込み深さを好ましくは0.05〜20
μm、更に好ましくは0.1〜10μm、より好ましく
は0.1〜5μmとすればよい。認定切り込み深さと
は、上記ストレートホイール21を図1中矢印Z方向に
沿って上記ワークテーブル11に接近させて、該ワーク
テーブル11に取り付けられた被加工基板の最表面に接
触する点を0とし、その点から該ストレートホイール2
1をそれ以上に押し込んだ量をいう。
In the above grinding, there are grinding modes such as ductile mode grinding and brittle mode grinding depending on the grinding conditions. In the present invention, the grinding mode is not particularly limited,
From the viewpoint of suppressing the generation of microcracks, it is preferable to perform the ductile mode grinding. In the present specification, "ductile mode grinding" means a plastic-fluid removal process that does not cause cracks even in a brittle material, that is, a grinding process characterized by no damage to the material rather than brittle fracture (crushing). . Ductile mode grinding is achieved by keeping the depth of cut of each abrasive grain into the substrate always below the ductility-brittleness transition point (hereinafter also referred to as "dc"). The means for achieving the ductile mode grinding is not particularly limited, and a known method can be used. For example, most brittle materials such as carbon and glass have a ductility-brittleness transition point of 2 to 100 nm, and therefore, the set cutting depth of the abrasive grains in the ductile mode grinding is preferably 0.05 to 20.
μm, more preferably 0.1 to 10 μm, and further preferably 0.1 to 5 μm. The certified depth of cut is defined as 0 when the straight wheel 21 is brought close to the work table 11 along the arrow Z direction in FIG. 1 and comes into contact with the outermost surface of the substrate to be processed attached to the work table 11. From that point, the straight wheel 2
The amount by which 1 is pushed further.

【0026】また、砥粒の設定切り込み深さに応じてス
トレートホイール(砥石)外周の肩部にR(曲率)をつ
けると、砥粒の設定切り込み深さが大きくてもマイクロ
クラックの発生が一層抑制された延性モード研削面が得
られるので、より好ましい。Rの形状等については、個
々の砥粒の切り込み深さdg が、基板のdcよりも小さ
くなるように(即ち、dg <dcとなるように)設定す
ることが好ましい。ここで、個々の砥粒の切り込み深さ
g は、下記式から算出される。
If R (curvature) is added to the shoulder portion of the outer circumference of the straight wheel (grinding stone) according to the set cutting depth of the abrasive grains, the microcracks are further generated even if the set cutting depth of the abrasive grains is large. It is more preferable because a suppressed ductile mode ground surface can be obtained. Regarding the shape of R and the like, it is preferable to set the cutting depth d g of each abrasive grain to be smaller than the dc of the substrate (that is, d g <dc). Here, the cutting depth d g of each abrasive grain is calculated from the following formula.

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】なお、上記延性モード研削における上記ス
トレートホイール(砥石)の研削負荷は、例えばホイー
ル幅1〜20mmのホイールを使用した場合には、1〜
60kgfであることが好ましく、1〜30kgfであ
ることが更に好ましい。また、上記ストレートホイール
(砥石)の周速度は、300〜5000m/分であるこ
とが好ましく、600〜2000m/分であることが更
に好ましい。また、上記ワークテーブルのX方向に沿う
送り速度(上記ストレートホイールの送り速度に相当す
る)は、10〜120mm/分であることが好ましく、
30〜60mm/分であることが更に好ましい。更に、
上記ワークテーブルの回転数は、50〜1000rpm
であることが好ましく、100〜500rpmであるこ
とが更に好ましい。
Incidentally, the grinding load of the straight wheel (grinding stone) in the ductile mode grinding is, for example, 1 to 10 when a wheel having a wheel width of 1 to 20 mm is used.
It is preferably 60 kgf, more preferably 1 to 30 kgf. The peripheral speed of the straight wheel (grinding stone) is preferably 300 to 5000 m / min, more preferably 600 to 2000 m / min. Further, the feed rate along the X direction of the work table (corresponding to the feed rate of the straight wheel) is preferably 10 to 120 mm / min,
More preferably, it is 30 to 60 mm / min. Furthermore,
The rotation speed of the work table is 50 to 1000 rpm
Is preferable, and 100-500 rpm is more preferable.

【0029】図1に示す鏡面加工装置を用いて、延性モ
ード研削により研削された基板表面の加工痕(研削痕)
は、図5に模式的に示すように扇形状である。かかる扇
形状の加工痕では、加工痕同士が交差することが無いた
め、マイクロクラックの発生が更に一層抑制されるので
好ましい。本明細書において、「扇形状の加工痕」と
は、図5に模式的に示すように、実質的に同心円状の円
弧を形成する加工痕をいう。該同心円の中心は基板上に
あってもよく、又は基板外にあってもよい。特に、基板
の半径r1 と加工痕の半径r 2 との間にr2 ≧r1 なる
関係があることが好ましく、とりわけワークテーブルへ
の基板の取り付け作業性及び鏡面加工装置の加工精度の
点から100r1 ≧r 2 ≧2r1 なる関係があることが
好ましい。なお、扇形状の加工痕が形成されるように研
削するためには、上記ワークテーブルに基板を装着する
際に、図2に示すように基板100の中心が上記ワーク
テーブル11の回転中心を含まないように偏心して装着
し、図1に示すように、上記ワークテーブル11を回転
させると共に上記ストレートホイール21を基板に当接
させつつ、上記ストレートホイール21を上記ワークテ
ーブル11に沿ってトラバース送りすればよい。
Using the mirror finishing device shown in FIG.
Processing marks (grinding marks) on the substrate surface ground by ground grinding
Has a fan shape as schematically shown in FIG. Such fan
In the shape of the processing marks, the processing marks did not intersect with each other.
Therefore, the occurrence of microcracks is further suppressed, so
preferable. In the present specification, "fan-shaped processing marks"
Is a substantially concentric circle, as shown schematically in FIG.
It is a processing mark that forms an arc. The center of the concentric circle is on the substrate
It may be or may be outside the substrate. In particular, the substrate
Radius r1And the radius r of the processing mark 2Between r2≧ r1Become
Preferably related, especially to worktables
Of substrate mounting workability and processing accuracy of mirror surface processing equipment
100r from the point1≧ r 2≧ 2r1To have a relationship
preferable. It should be noted that grinding is performed so that fan-shaped processing marks are formed.
To shave, mount the substrate on the work table
At this time, as shown in FIG.
Eccentric mounting so that the center of rotation of the table 11 is not included
Then, as shown in FIG. 1, the work table 11 is rotated.
And contact the straight wheel 21 with the substrate
While making the straight wheel 21 work,
You can traverse along the cable 11.

【0030】上述の方法により鏡面加工されたカーボン
基板においては、マイクロクラックの発生が極めて抑制
されると共に、その中心線平均粗さ(Ra)が好ましく
は200Å以下となり、更に好ましくは2〜50Åとな
り、一層好ましくは2〜10Åとなる。また、その最大
突起高さ(Rp)が好ましくは1000Å以下となり、
更に好ましくは5〜200Åとなり、一層好ましくは5
〜50Åとなる。なお、上記中心線平均粗さ(Ra)及
び最大突起高さ(Rp)の測定方法については後述の実
施例において詳述する。
In the carbon substrate mirror-finished by the above-mentioned method, the generation of microcracks is extremely suppressed, and the center line average roughness (Ra) is preferably 200 Å or less, more preferably 2 to 50 Å. , And more preferably 2 to 10Å. Also, the maximum protrusion height (Rp) is preferably 1000 Å or less,
More preferably 5 to 200 Å, and even more preferably 5
It will be ~ 50Å. The methods for measuring the center line average roughness (Ra) and the maximum protrusion height (Rp) will be described in detail in Examples below.

【0031】次に、本発明の磁気記録媒体用基板の製造
方法の第2及び第3の実施形態を図6〜図8を参照して
説明する。ここで、図6は、電解インプロセスドレッシ
ングに用いられる研削装置を示す模式図であり、図7
は、カップホイールを示す模式図であり、図8は、多重
あやめ状の加工痕を模式的に示す平面図である。なお、
第2及び第3の実施形態においては、上記第1の実施形
態と異なる点についてのみ説明し、特に詳述しない点に
ついては上記第1の実施形態において詳述した説明が適
宜適用される。また、図6〜図8おいて、図1〜図5と
同じ部材については同じ符号を付した。
Next, the second and third embodiments of the method of manufacturing a magnetic recording medium substrate of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a schematic view showing a grinding device used for electrolytic in-process dressing, and FIG.
FIG. 8 is a schematic view showing a cup wheel, and FIG. 8 is a plan view schematically showing multiple iris-shaped processing marks. In addition,
In the second and third embodiments, only the points different from the first embodiment will be described, and as for points not particularly detailed, the detailed description of the first embodiment will be applied as appropriate. 6 to 8, the same members as those in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals.

【0032】第2の実施形態においては、上記研削が電
解インプロセスドレッシング(以下「ELID」とい
う)を用いた延性モード研削により行われる。これによ
り一層高精度で一層高能率な研削を行うことができる。
ELIDには、図6に示すように、その外周面上に、砥
粒がメタルボンド剤で分散固定されて形成された固定砥
粒の層(砥石)25を有するストレートホイール21
と、電極27とから構成される研削装置が用いられる。
上記電極27は、絶縁体26によって保持固定されてお
り且つ上記砥石25の外周の一部を覆うように配設され
ている。上記電極27と上記砥石25との間の距離は、
隙間調整ネジ28によって所定の値に保たれている。ま
た、上記絶縁体26及び上記電極27を貫通するように
クーラント供給管29が形成されている。なお、上記メ
タルボンド剤としては、例えば、Fe(鋳鉄など)、C
u若しくはNi等の金属単体又はこれらの一種以上を含
む合金を用いることができる。
In the second embodiment, the grinding is performed by ductile mode grinding using electrolytic in-process dressing (hereinafter referred to as "ELID"). This makes it possible to perform grinding with higher accuracy and higher efficiency.
In the ELID, as shown in FIG. 6, a straight wheel 21 having a layer (grinding stone) 25 of fixed abrasive grains formed by dispersing and fixing abrasive grains with a metal bond agent on the outer peripheral surface thereof.
And a grinding device including an electrode 27 is used.
The electrode 27 is held and fixed by an insulator 26 and is arranged so as to cover a part of the outer circumference of the grindstone 25. The distance between the electrode 27 and the grindstone 25 is
It is kept at a predetermined value by the gap adjusting screw 28. Further, a coolant supply pipe 29 is formed so as to penetrate the insulator 26 and the electrode 27. Examples of the metal bonding agent include Fe (cast iron etc.), C
A simple metal such as u or Ni or an alloy containing one or more of these can be used.

【0033】図6に示す研削装置を用いてELIDを行
う方法について説明すると、上記クーラント供給管29
から電解質を含んだ水溶液クーラントを、上記砥石25
と基板(図示せず)との間に供給しつつ、上記砥石25
にプラスの電場を印加すると共に上記電極27にマイナ
スの電場を印加する。この状態で、上記ストレートホイ
ール21と基板とを上記第1の実施形態の場合と同様に
回転させる。その結果、上記ストレートホイールにおけ
る上記砥石25の表面のメタルボンド剤がアノード溶解
し、砥粒が所定の量だけ表面に露出した状態で研削が進
行する。上記メタルボンド剤のアノード溶解は、研削に
伴う該メタルボンド剤の酸化による酸化被膜の形成によ
って停止するので、砥粒が必要以上に露出することはな
い。更に研削が進行して、砥粒が磨耗すると、それに伴
い上記酸化被膜も磨耗する結果、新しい(即ち、酸化さ
れていない)メタルボンド剤の表面が露出する。かかる
新しいメタルボンド剤の表面は上述の通りアノード溶解
する。以下、上述の機構、即ち、上記メタルボンド剤に
おける酸化被膜の形成、その磨耗、及びアノード溶解が
繰り返されることによって、常に砥粒が上記砥石25の
表面に露出し、一定の研削効率が維持される。その結
果、一層高精度で一層高能率な研削が行われる。なお、
ELIDに用いられる、電解質を含んだ水溶液クーラン
トとしては、例えば、(株)ノリタケカンパニーリミテ
ド製CEMやAFG−M、ユシロ化学(株)製 ELI
D No32,No35、大同化学工業(株)製シミロ
ンCG−6等が挙げられる。
A method of performing ELID using the grinding device shown in FIG. 6 will be explained.
Aqueous solution containing electrolyte from the grindstone 25
And the substrate (not shown), the above-mentioned grindstone 25
And a negative electric field is applied to the electrode 27. In this state, the straight wheel 21 and the substrate are rotated as in the case of the first embodiment. As a result, the metal bonding agent on the surface of the grindstone 25 in the straight wheel is dissolved in the anode, and the grinding progresses with the abrasive grains exposed on the surface by a predetermined amount. Since the dissolution of the metal bonding agent in the anode is stopped by the formation of an oxide film due to the oxidation of the metal bonding agent during grinding, the abrasive grains are not exposed more than necessary. When grinding progresses further and the abrasive grains wear, the oxide film also wears accordingly, and as a result, the surface of the new (that is, non-oxidized) metal bonding agent is exposed. The surface of the new metal bonding agent is anodic-dissolved as described above. Hereinafter, the above mechanism, that is, the formation of the oxide film in the metal bond agent, the abrasion thereof, and the dissolution of the anode are repeated, whereby the abrasive grains are always exposed on the surface of the grindstone 25, and a constant grinding efficiency is maintained. It As a result, more accurate and more efficient grinding is performed. In addition,
Examples of the electrolyte-containing aqueous solution used for ELID include CEM and AFG-M manufactured by Noritake Company Limited, and ELI manufactured by Yushiro Kagaku Co., Ltd.
D No. 32, No. 35, Similon CG-6 manufactured by Daido Chemical Industry Co., Ltd., and the like.

【0034】第3の実施形態においては、第1の実施形
態における上記研削部に用いられているストレートホイ
ールに代えて、カップホイールが用いられている。即
ち、図7に示すように、該カップホイール21’は、円
筒形状のホイールの横方向切断面上に、砥粒がボンド剤
によって分散固定されて形成された固定砥粒の層(砥
石)25を有するものである。該カップホイール21’
を用いた研削においては、上記ワークテーブル11及び
該カップホイール21’を回転させつつ該カップホイー
ル21’を図7に示す矢印方向に所定の速度で送り(ホ
イール送り速度)、所定の時間研削を行う。この場合、
該カップホイール21’の回転方向と、該ワークテーブ
ル11との回転方向とは図7に示すように逆方向でもよ
く、或いは同方向でも良い。上記基板100をワークテ
ーブル11の中心に1枚セットした場合は、研削された
該基板100には、図8に示すような多重あやめ状の加
工痕が形成される。
In the third embodiment, a cup wheel is used instead of the straight wheel used in the grinding section in the first embodiment. That is, as shown in FIG. 7, the cup wheel 21 ′ has a layer (grinding stone) 25 of fixed abrasive grains formed by dispersing and fixing abrasive grains by a bonding agent on the lateral cutting surface of a cylindrical wheel. Is to have. The cup wheel 21 '
In the grinding using, while rotating the work table 11 and the cup wheel 21 ', the cup wheel 21' is fed at a predetermined speed in the direction of the arrow shown in FIG. 7 (wheel feed speed), and grinding is performed for a predetermined time. To do. in this case,
The rotation direction of the cup wheel 21 ′ and the rotation direction of the work table 11 may be opposite to each other as shown in FIG. 7, or may be the same. When one substrate 100 is set at the center of the work table 11, the ground substrate 100 has multiple iris-shaped processing marks as shown in FIG.

【0035】以上、本発明の磁気記録媒体用基板の製造
方法をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発
明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変
更形態が可能である。例えば、本発明の方法は、炭素化
して得られたガラス状カーボン基板に直接適用してもよ
く(即ち、粗研削を行わずに)、或いは、粗研削及び中
間研削後のガラス状カーボン基板に、仕上げ研削として
本発明の方法を適用してもよい。また、基板として、カ
ーボン基板の他に、強化ガラスや結晶性ガラス等のガラ
ス基板等の脆性材料、あるいはアルミニウム合金基板等
を用いることができる。これらの基板のうち、カーボン
基板は、研削安定性に優れ、低表面粗さが得られるの
で、本発明の方法はカーボン基板への適用において特に
優れた効果がある。また、上記研削においては、上記ス
トレートホイールは、図1中矢印X方向に沿って1パス
のみ移動してもよく、又は2パス以上移動してもよい。
更に、2パス以上移動する場合には、パスを重ねる毎に
砥粒の番手を次第に大きくしていってもよい。また、基
板表面にレーザー光を照射して凹凸形状を形成する工程
と、該表面を鏡面加工する工程とは、別個の装置を用い
て行ってもよい。また、レーザー光の照射は、上記マス
ク材を用いないシングルビームとしての照射でもよく、
又は複数のレーザー光源を用いた多重ビームの照射でも
よい。また、レーザー光の照射後、研削による鏡面加工
に代えて、遊離砥粒を用いた研磨による鏡面加工を行っ
てもよい。かかる研磨による鏡面加工は、例えば、特開
平6−339853号公報の第5欄17〜22行及び第
7欄表1に記載の方法に従って行うことができる。ま
た、上記鏡面加工後には、必要に応じて超鏡面加工工程
を行ってもよい。
The method for manufacturing a magnetic recording medium substrate of the present invention has been described above based on its preferred embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the method of the present invention may be applied directly to a glassy carbon substrate obtained by carbonization (that is, without rough grinding), or to a glassy carbon substrate after rough grinding and intermediate grinding. The method of the present invention may be applied as finish grinding. In addition to the carbon substrate, a brittle material such as a glass substrate such as tempered glass or crystalline glass, or an aluminum alloy substrate can be used as the substrate. Among these substrates, the carbon substrate has excellent grinding stability and low surface roughness, and therefore the method of the present invention has a particularly excellent effect when applied to the carbon substrate. Further, in the grinding, the straight wheel may move only one pass along the arrow X direction in FIG. 1, or may move two or more passes.
Further, when moving in two or more passes, the count of the abrasive grains may be gradually increased each time the passes are overlapped. Further, the step of irradiating the surface of the substrate with a laser beam to form an uneven shape and the step of mirror-finishing the surface may be performed using separate devices. Further, the irradiation of the laser light may be irradiation as a single beam without using the mask material,
Alternatively, multiple beam irradiation using a plurality of laser light sources may be used. In addition, after the laser light irradiation, mirror surface processing by polishing using free abrasive grains may be performed instead of mirror surface processing by grinding. Such mirror finishing by polishing can be carried out, for example, according to the method described in JP-A-6-339853, column 5, lines 17 to 22 and column 7, table 1. In addition, after the above-mentioned mirror surface processing, a super-mirror surface processing step may be performed if necessary.

【0036】[0036]

【実施例1】次に、実施例により、本発明の磁気記録媒
体用基板の製造方法の有効性を例示する。しかしなが
ら、本発明の範囲は上記実施例に限定されるものではな
い。
[Embodiment 1] Next, the effectiveness of the method for producing a magnetic recording medium substrate of the present invention will be illustrated by means of an embodiment. However, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments.

【0037】〔実施例1〕フェノール樹脂を硬化させた
後、炭素化して得られたガラス状カーボン基板について
粗研磨及びチャンファー加工を行い、その中心線平均粗
さRaが約1000Åである直径1.8インチのガラス
状カーボン基板を得た。鏡面加工装置には、(株)日進
機械製作所製超精密横型平面研削装置(HPG−2A)
を用い、上記ガラス状カーボン基板9枚をワークテーブ
ルに装着させ、表1に示す条件下で、その表面にレーザ
ー光を照射すると共に研削した。なお、ストレートホイ
ールの平面部及び肩部は、#200ダイヤモンドホイー
ル〔(株)オリエンタルダイヤ工具研究所製 SD20
0 Q75M〕により精密ツルーイングを行い、図9に
示すように母線形状を整え、また、研削の際の個々の砥
粒の切り込み深さは、カーボン基板の延性−脆性遷移点
(dc)である約50nm以下となるように設定した。
また、上記ガラス状カーボン基板は、上記ワークテーブ
ルの装着部に多数設けられた真空吸引孔により真空チャ
ック方式で固定した。得られたガラス状カーボン基板に
ついて、表面の状態を光学顕微鏡及び原子間力顕微鏡
(AFM)により観察すると共に、中心線平均粗さRa
及び最大突起高さRp並びに研削速度を下記の方法によ
り測定した。その結果を表1に示す。
Example 1 A glassy carbon substrate obtained by curing a phenol resin and then carbonizing the same was subjected to rough polishing and chamfering, and the center line average roughness Ra was about 1000Å. A glassy carbon substrate of 0.8 inch was obtained. The mirror surface processing device is an ultra-precision horizontal surface grinding device (HPG-2A) manufactured by Nisshin Kikai Seisakusho Ltd.
Using the above, 9 glassy carbon substrates were mounted on a work table, and the surface thereof was irradiated with laser light and ground under the conditions shown in Table 1. In addition, the flat portion and the shoulder portion of the straight wheel are # 200 diamond wheel [SD20 manufactured by Oriental Diamond Tool Laboratory Co., Ltd.]
0 Q75M] for precision truing to adjust the generatrix shape as shown in FIG. 9, and the cutting depth of each abrasive grain during grinding is about the ductile-brittle transition point (dc) of the carbon substrate. It was set to be 50 nm or less.
Further, the glassy carbon substrate was fixed by a vacuum chuck method by means of vacuum suction holes provided in large numbers in the mounting portion of the work table. The surface state of the obtained glassy carbon substrate was observed by an optical microscope and an atomic force microscope (AFM), and the center line average roughness Ra was measured.
The maximum protrusion height Rp and the grinding speed were measured by the following methods. Table 1 shows the results.

【0038】<中心線平均粗さRa及び最大突起高さR
pの測定方法>触針式表面粗さ計〔Tencor(株)
製、型式P2〕を用いて下記条件で測定した。 ・触針先端半径 :0.6μm ・触針押し付け圧力:7mg ・測定長 :250μm×8箇所 ・トレース速度 :2.5μm/秒 ・カットオフ :1.25μm(ローパスフィルタ
ー) <研削速度の測定方法> ストレートホイールの場合;ガラス状カーボン基板9枚
をワークテーブルにセットし、9枚を同時に研削加工し
た。該ガラス状カーボン基板の研削前後の板厚を(株)
ミツトヨ製精密マイクロメーターによりそれぞれ9ヶ所
測定し、その平均値の差を研削量とし、これを要した加
工時間で除することによって単位時間当たりの研削量と
しての研削速度を求めた。 カップホイールの場合;ガラス状カーボン基板1枚をワ
ークテーブルの中心にセットして研削した。研削量及び
研削速度はストレートホイールの場合と同様に求めた。
<Centerline average roughness Ra and maximum protrusion height R
Measuring method of p> Stylus surface roughness meter [Tencor Corporation
Manufactured by Model P2] and measured under the following conditions.・ Stylus tip radius: 0.6μm ・ Stylus pressing pressure: 7mg ・ Measuring length: 250μm × 8 places ・ Trace speed: 2.5μm / sec ・ Cutoff: 1.25μm (low pass filter) <Measuring method of grinding speed > In the case of a straight wheel; 9 glassy carbon substrates were set on a work table, and 9 substrates were simultaneously ground. The plate thickness of the glassy carbon substrate before and after grinding
The measurement was carried out at each of 9 locations with a precision micrometer manufactured by Mitutoyo, and the difference between the average values was used as the grinding amount, which was divided by the required processing time to obtain the grinding speed as the grinding amount per unit time. In the case of cup wheel; one glassy carbon substrate was set at the center of the work table and ground. The grinding amount and the grinding speed were obtained in the same manner as in the case of the straight wheel.

【0039】〔実施例2〜6〕表1に示す条件下で、レ
ーザー光を照射すると共に研削する以外は実施例1と同
様の操作によりガラス状カーボン基板を得た。なお、実
施例6におけるカップホイール研削には(株)不二越製
超精密ロータリー平面研削盤(HSG−10A2)を用
い、ガラス状カーボン基板1枚をセットして研削した。
カップホイールの研削条件は、ホイール回転数:250
0rpm、ワークテーブル回転数:300rpm、ホイ
ール送り速度:4μm/分であった。得られたガラス状
カーボン基板について、実施例1と同様の観察及び測定
をした。その結果を表1に示す。なお、カップホイール
の平面部は、実施例1と同様の方法により精密ツルーイ
ングを行い、肩部にはR900mm程度の円弧をつけ
た。なお、実施例2〜6におけるELIDの条件は下記
の通りである。 ・電源:新東ブレータ(株)製、パルス電源EDP−1
0A ・初期ドレッシング:3A×15分 ・ELID電圧:60V ・パルス(矩形波)サイクル:4マイクロ秒
[Examples 2 to 6] Under the conditions shown in Table 1, glassy carbon substrates were obtained by the same operations as in Example 1 except that the laser beam was irradiated and the grinding was performed. In addition, for the cup wheel grinding in Example 6, an ultra-precision rotary surface grinding machine (HSG-10A2) manufactured by Fujikoshi Co., Ltd. was used, and one glassy carbon substrate was set and ground.
The grinding conditions for the cup wheel are: wheel speed: 250
The rotation speed was 0 rpm, the work table rotation speed was 300 rpm, and the wheel feed speed was 4 μm / min. The obtained glassy carbon substrate was observed and measured in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The plane portion of the cup wheel was subjected to precision truing in the same manner as in Example 1, and the shoulder portion was provided with an arc of about R900 mm. The ELID conditions in Examples 2 to 6 are as follows.・ Power supply: Shinto Blator Co., Ltd., pulse power supply EDP-1
0A ・ Initial dressing: 3A × 15 minutes ・ ELID voltage: 60V ・ Pulse (square wave) cycle: 4 microseconds

【0040】〔比較例1〕レーザー光の照射を行わず且
つ表1に示す条件下で研削する以外は実施例6と同様の
操作によりガラス状カーボン基板を得た。得られたガラ
ス状カーボン基板について、実施例1と同様の観察及び
測定をした。その結果を表1に示す。なお、ELIDの
条件は実施例2〜6と同様である。
Comparative Example 1 A glassy carbon substrate was obtained by the same operation as in Example 6 except that the laser beam was not irradiated and the grinding was performed under the conditions shown in Table 1. The obtained glassy carbon substrate was observed and measured in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The ELID conditions are the same as in Examples 2-6.

【0041】〔比較例2〕研削条件を下記の通りとする
以外は比較例1と同様の操作によりガラス状カーボン基
板を得た。得られたガラス状カーボン基板について、実
施例1と同様の観察及び測定をした。その結果を表1に
示す。 ホイール回転数:1000rpm ワークテーブル回転数:300rpm ホイール送り速度:1μm/分
Comparative Example 2 A glassy carbon substrate was obtained by the same operation as in Comparative Example 1 except that the grinding conditions were as follows. The obtained glassy carbon substrate was observed and measured in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. Wheel rotation speed: 1000 rpm Work table rotation speed: 300 rpm Wheel feed speed: 1 μm / min

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】表1に示す結果から明らかなように、本発
明の方法に従い、基板表面にレーザー光を照射して凹凸
形状を形成した後、該表面を研削して得られたガラス状
カーボン基板(実施例1〜6)は、レーザー光を照射す
ること無く研削して得られた比較例1のガラス状カーボ
ン基板に比して、マイクロクラックの発生が無く、低表
面粗さが達成されていると共に、研削負荷が下がり研削
速度も向上している。
As is clear from the results shown in Table 1, according to the method of the present invention, the glass surface was obtained by irradiating the substrate surface with a laser beam to form an uneven shape and then grinding the surface ( In Examples 1 to 6), as compared with the glassy carbon substrate of Comparative Example 1 obtained by grinding without irradiating laser light, microcracks were not generated and low surface roughness was achieved. At the same time, the grinding load is reduced and the grinding speed is improved.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、マイクロクラックを発
生させること無く低表面粗さを達成し得ると共に、基板
の鏡面加工速度が向上した磁気記録媒体用基板の製造方
法が提供される。特に、鏡面加工を延性モード研削で行
うことにより、とりわけ、加工痕が扇形状である延性モ
ード研削で行うことによりマイクロクラックの発生が一
層抑制される。また、本発明の方法によれば、上記鏡面
加工を、ダイヤモンドホイール等の固定砥粒を用いた研
削に行う場合に、研削時のホイール負荷を軽減させるこ
とができ、ホイール寿命が向上する。特に、ストレート
ホイールの砥石を用いることで、マイクロクラックの発
生が更に一層抑制されると共に、ホイール寿命が一層向
上する。本発明の方法は、カーボンやガラス等の脆性材
料からなる基板の鏡面加工に特に効果的である。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate for a magnetic recording medium which can achieve a low surface roughness without generating microcracks and which has an improved mirror surface processing speed. Particularly, by performing the mirror surface processing by the ductile mode grinding, and particularly by performing the mirror surface processing by the ductile mode grinding in which the processing marks are fan-shaped, the generation of the microcracks is further suppressed. Further, according to the method of the present invention, when the above-mentioned mirror finishing is performed by grinding using fixed abrasive grains such as a diamond wheel, the wheel load at the time of grinding can be reduced and the wheel life is improved. In particular, by using a grindstone for a straight wheel, the generation of microcracks is further suppressed and the wheel life is further improved. The method of the present invention is particularly effective for mirror-finishing a substrate made of a brittle material such as carbon or glass.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気記録媒体用基板の製造方法に用い
られる鏡面加工装置の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a mirror surface processing apparatus used in a method for manufacturing a magnetic recording medium substrate of the present invention.

【図2】基板が装着されたワークテーブルを表す平面図
である。
FIG. 2 is a plan view showing a work table on which a substrate is mounted.

【図3】図3(a)〜(c)は、マスク材におけるスリ
ットの形状を表す要部平面図である。
FIG. 3A to FIG. 3C are plan views of relevant parts showing the shapes of the slits in the mask material.

【図4】基板に形成された凹凸形状を模式的に示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an uneven shape formed on a substrate.

【図5】扇形状の加工痕を模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing a fan-shaped processing mark.

【図6】電解インプロセスドレッシングに用いられる研
削装置を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a grinding device used for electrolytic in-process dressing.

【図7】カップホイールを示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a cup wheel.

【図8】多重あやめ状の加工痕を模式的に示す平面図で
ある。
FIG. 8 is a plan view schematically showing multiple iris-shaped processing marks.

【図9】実施例で用いたストレートカップの要部を拡大
して示す図である。
FIG. 9 is an enlarged view showing a main part of a straight cup used in an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鏡面加工装置 10 基板保持部 11 ワークテーブル 12 チャック 13 第1スピンドル 20 研削部 21 ストレートホイール 21’カップホイール 22 第2スピンドル 23 クーラント供給管 24 開閉バルブ 30 レーザー光照射部 31 パルスレーザー 32 レーザー光源 33 マスク材 34 レンズ 100 カーボン基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mirror finishing device 10 Substrate holding unit 11 Work table 12 Chuck 13 First spindle 20 Grinding unit 21 Straight wheel 21 'Cup wheel 22 Second spindle 23 Coolant supply pipe 24 Opening / closing valve 30 Laser light irradiation unit 31 Pulse laser 32 Laser light source 33 Mask material 34 Lens 100 Carbon substrate

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板表面にレーザー光を照射して凹凸形
状を形成した後、該表面を鏡面加工することを特徴とす
る磁気記録媒体用基板の製造方法。
1. A method of manufacturing a substrate for a magnetic recording medium, which comprises irradiating a laser beam on a surface of a substrate to form an uneven shape, and then mirror-finishing the surface.
【請求項2】 上記凹凸形状の形成が材料除去により行
われる、請求項1記載の磁気記録媒体用基板の製造方
法。
2. The method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the uneven shape is formed by removing a material.
【請求項3】 上記鏡面加工が研削又は研磨である、請
求項1又は2記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
3. The method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the mirror finishing is grinding or polishing.
【請求項4】 上記研削が延性モード研削により行われ
る、請求項3記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
4. The method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium according to claim 3, wherein the grinding is performed by ductile mode grinding.
【請求項5】 上記延性モード研削による加工痕が扇形
状である、請求項4記載の磁気記録媒体用基板の製造方
法。
5. The method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium according to claim 4, wherein the processing marks formed by the ductile mode grinding are fan-shaped.
【請求項6】 上記研削が電解インプロセスドレッシン
グを用いた延性モード研削により行われる、請求項4又
は5記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
6. The method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium according to claim 4, wherein the grinding is performed by ductile mode grinding using electrolytic in-process dressing.
【請求項7】 中心線平均粗さ(Ra)が200Å以下
となり且つ最大突起高さ(Rp)が1000Å以下とな
るように鏡面加工する、請求項1〜6の何れかに記載の
磁気記録媒体用基板の製造方法。
7. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the center line average roughness (Ra) is 200 Å or less and the maximum projection height (Rp) is 1000 Å or less. Substrate manufacturing method.
【請求項8】 基板がカーボン基板である、請求項1〜
7の何れかに記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
8. The substrate according to claim 1, which is a carbon substrate.
8. The method for manufacturing a substrate for a magnetic recording medium according to any one of 7.
【請求項9】 基板を保持・回転させる基板保持部、固
定砥粒からなる砥石により該基板を研削する研削部、及
びレーザー光の照射により該基板表面に凹凸形状を形成
するレーザー光照射部から構成されており、 該レーザー光照射部により該基板表面にレーザー光を照
射して凹凸形状を形成し、引き続き、形成された該凹凸
形状部分を該研削部により研削して鏡面加工するように
なされていることを特徴とする磁気記録媒体用基板の鏡
面加工装置。
9. A substrate holding unit for holding and rotating a substrate, a grinding unit for grinding the substrate with a grindstone made of fixed abrasive grains, and a laser beam irradiation unit for forming an uneven shape on the substrate surface by laser beam irradiation. The laser light irradiation unit irradiates the substrate surface with laser light to form an uneven shape, and subsequently, the formed uneven shape portion is ground by the grinding unit to be mirror-finished. A mirror surface processing apparatus for a substrate for a magnetic recording medium, characterized in that
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013258365A (en) * 2012-06-14 2013-12-26 Disco Abrasive Syst Ltd Wafer processing method

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