专利名称：磁盘用玻璃基板的制造方法及磁盘的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用作计算机等的记录介质的磁盘用玻璃基板的制造方法及磁盘的制造方法。
背景技术：
随着信息化技术的高度化，信息记录技术、特别是磁记录技术正在显著进步。对用于磁记录介质之一的HDD (硬盘驱动器)等的磁盘来说，正在持续进行快速的小型化、薄片化、记录密度的增加及存取速度的高速化。在HDD中，使在圆盘状的基板上具有磁性层的磁盘高速旋转，使磁头在该磁盘上浮起飞行，与此同时进行记录和再生。由于伴随存取速度的高速化，磁盘的旋转速度也变快，因而对磁盘来说要求更高的基板强度。另外，随着记录密度的增加，磁头也从薄膜磁头向磁阻磁头(MR磁头)、乃至巨磁阻磁头(GMR磁头)发展，磁头自磁盘的浮起量逐渐变窄至5nm左右。因此，当磁盘面上具有凹凸形状时，有时会出现磁头碰撞磁盘所致的破碎损害、和/或由空气的绝热压缩或磁头和磁盘的接触导致加热而出现读取错误的热粗糙(thermal asperity)损害。为了抑制这种对磁头产生的损害，将磁盘的主表面预先加工成极平滑的表面变得极为重要。因而目前，作为磁盘用的基板，逐渐使用玻璃基板代替以往的铝基板。这是因为，与由作为软质材料的金属构成的铝基板相比，由作为硬质材料的玻璃构成的玻璃基板在基板表面的平坦性、基板强度和刚性方面优异。磁盘所用的玻璃基板一般通过对其主表面实施磨削加工和/或抛光加工等来制造。作为玻璃基板的磨削加工和/或抛光加工，有利用具有行星齿轮机构的双面抛光装置来实施的方法。如专利文献I中所述，在行星齿轮机构中，将玻璃基板夹持在粘附有抛光垫(抛光布)的上下平板间，在将混悬有磨粒的抛光液(浆液)供给到抛光垫与玻璃基板之间的同时，通过使玻璃基板与上下平板相对移动，将玻璃基板的主表面加工成平滑表面。另外，玻璃基板还具有作为脆性材料的一面。因此，在磁盘用玻璃基板的制造工序中，通过在加热的化学强化液中浸溃玻璃基板，将玻璃基板表层的锂离子、钠离子分别离子交换为化学强化液中的钠离子、钾离子，由此，在玻璃基板的表层形成压缩应力层来进行强化(玻璃强化工序)。另外，在磁盘用玻璃基板的制造工序中，已成为重要的课题是，在通过磨削加工和/或抛光加工等进行平滑化的同时，玻璃基板表面的极少的污染也要除去，以保持基板表面的清洁。因此已知，在上述各工序之后，为了最终使基板表面清洁，在酸性条件下进行洗涤。然后，在表面通过磨削加工和/或抛光加工等而被平滑化的磁盘用玻璃基板上，形成数nm水平的薄膜(磁性层)，进行记录/再生磁道等的形成。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-214219号公报
发明内容
发明要解决的课题然而，在磁盘用玻璃基板的制造工序所用的制造装置中，如专利文献I中所述，在磨削装置和抛光装置中有时采用不锈钢制部件。另外，在化学强化工序中，也有时采用不锈钢制材料。即，在进行采用不锈钢制装置的工序时，有可能由这些装置产生源于不锈钢的金属系污染物(特别是铁系物质)，附着在玻璃基板上。另外，在磨削装置和抛光装置所用的磨粒等各工序中所使用的辅助材料中，有时也含有金属系污染物质。在给玻璃基板带来影响的污染中，特别是金属系微粒附着的污染导致在磁性层成膜后的表面上产生凹凸，成为使制品的记录/再生等电特性和/或成品率下降的原因。因此，在磁盘用玻璃基板的制造工序中，必须除去这些污染。特别是考虑到当随着记录密度的提高，磁头自磁盘的浮起量愈发减小时，对来自装置材质的污染物也必须考虑在内。然而，来自不锈钢的金属污染物不易被腐蚀，采用洗涤工序中一般使用的酸性水溶液或碱性水溶液等洗涤液难以除去，要除去这些金属污染物，必须使用具有强力反应性的酸性溶液(例如，氢氟酸)等。另一方面，在将具有强力反应性的酸性溶液用作洗涤液时，存在的问题是，玻璃基板的表面也受到影响，表面粗糙度变大。因此，为了更进一步改善玻璃基板表面的平滑性和洁净度，要求洗涤处理使用能够有效除去牢固地附着在玻璃基板上的金属污染物、且不给玻璃基板带来影响的洗涤液。另外，近年来，为了进一步提高记录密度，开发了在磁头上搭载Dra (动态飞行高度)技术的HDD。利用该技术，可以使磁头元件部比以往更接近介质表面而减小磁性间隔。另一方面，已知，在使用Dra磁头时，必须使磁盘的主表面比以往更平滑且使异物等缺陷减少而实现清洁。认为这是由于，对Dra磁头而言，并不是降低磁头主体的浮起量来接近磁盘表面，而是仅突出磁头元件部的周边来接近介质表面，因此，即使是极少的表面凹凸的紊乱和/或与异物的接触，磁头元件部也会受到影响。例如，为了实现每张2. 5英寸的磁盘具有500GB以上的记录密度，要求将突出的磁头元件部和磁盘之间的间隔优选设定为Inm以下。因此，本发明正是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种可抑制玻璃基板表面的粗糙度变大、同时有效除去附着在玻璃基板表面的金属污染物的磁盘用玻璃基板的制造方法及采用该磁盘用玻璃基板的磁盘的制造方法。解决课题的手段为了解决上述课题、实现上述目的，本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法具有以下的任一方案。[方案I]—种磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括对玻璃基板的主表面进行抛光的抛光工序、和对抛光工序后的玻璃基板进行洗涤的洗涤工序，其特征在于，在洗涤工序中，用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液，在酸性条件下进行洗涤，并在上述洗涤工序中对上述洗涤液进行还原的操作。[方案2]方案I的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，还原洗涤液的操作为向洗涤液照射光。予以说明，作为还原洗涤液的方法(操作)，还有添加抗坏血酸等还原剂的方法。[方案3]—种磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括对玻璃基板的主表面进行抛光的抛光工序、和对抛光工序后的玻璃基板进行洗涤的洗涤工序，其特征在于，在洗涤工序中，采用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液在酸性条件下进行洗涤；并与洗涤工序同时、或者在洗涤工序之前或之后，对洗涤液进行光照射。[方案4]方案3的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，照射洗涤液的光为紫外线或可见光。[方案5]方案4的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，紫外线或可见光的波长为300nm 450nm。[方案6]—种磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括对玻璃基板的主表面进行抛光的抛光工序、和对抛光工序后的玻璃基板进行洗涤的洗涤工序，其特征在于，在洗涤工序中，用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液，在酸性条件下进行洗涤；并与洗涤工序同时、或者在洗涤工序之前或之后，进行将洗涤液中含有的2价铁离子被氧化而生成的3价铁离子还原的操作。[方案7]方案I 方案6任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,抛光工序米用具有含铁抛光平板的抛光装置实施，在洗涤工序中，溶解铁系异物。[方案8]方案I 方案7任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，洗涤液还含有具有羧基的有机酸。[方案9]方案8的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述有机酸是比草酸的分子量大的羧酸。[方案10]方案I 方案9任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，洗涤液的pH为1. 8 4. 2。[方案11]方案I 方案10任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，洗涤液中的草酸浓度为 O. 015mol/L O. 24mol/L。[方案12]方案I 方案11任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，洗涤液中含有的2价铁离子由硫酸铁(I I)铵、硫酸铁(I I)和草酸铁(I I)中的至少I种供给，当供给2价铁离子的物质为硫酸铁(I I)铵时，在洗涤液中的浓度为O. 00038mol/L O. 0077mol/L0
[方案13]方案I 方案12任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，洗涤工序后的玻璃基板的表面粗糙度为O. 2nm以下。另外，本发明的磁盘的制造方法具有以下的方案。[方案14]磁盘的制造方法，其特征在于，在由方案I 方案13任一项的磁盘用玻璃基板的制造方法得到的磁盘用玻璃基板的主表面上，至少形成磁性层。发明效果在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，由于在洗涤工序中使用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液在酸性条件下进行洗涤，并且在上述洗涤工序中进行还原上述洗涤液的操作，因此，因空气氧化而劣化(氧化)的洗涤液通过光还原而再生，可以抑制玻璃基板表面的粗糙度变大、同时有效除去附着在玻璃基板表面的金属污染物。另外，也可以与洗涤工序同时、或者在洗涤工序之前或之后，进行将洗涤液中含有的2价铁离子被氧化而生成的3价铁离子还原的操作。S卩，本发明提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法及采用该磁盘用玻璃基板的磁盘的制造方法，所述磁盘用玻璃基板的制造方法由于通过光还原对因空气氧化而劣化(氧化)的洗涤液进行再生，可以抑制玻璃基板表面的粗糙度变大、同时有效除去附着在玻璃基板表面的金属污染物质。
图1是表示本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中的洗涤机(洗涤槽)的构成的概略图。
具体实施例方式下面，说明用于实施本发明的实施方案。[磁盘用玻璃基板的制造方法的实施方案]为了寻求磁盘用玻璃基板的更进一步的平滑化及提高清洁度，本发明人进行研究时，遇到了如下问题由磁盘用玻璃基板的制造装置和/或各工序中所用的辅助材料的材质产生的金属污染物(例如铁系异物)附着在玻璃基板上，用通常的洗涤处理不能充分地除去。特别是在采用具有含铁抛光平板的抛光装置进行抛光玻璃基板主表面的抛光工序时，玻璃基板上铁系异物的存在概率加大，在所述洗涤工序中，必须除去该铁系异物。因此，对抑制玻璃基板的表面粗糙度变大、同时除去源于不锈钢的金属污染物的方法进行了深入研究，结果发现，通过采用在草酸中添加有2价铁离子(Fe2 +)的洗涤液，既可以抑制对玻璃基板表面的影响，又能有效除去金属污染物质(特别是铁系异物)。以下，说明本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法的具体例。本实施方案所示的磁盘用玻璃基板的制造方法的特征在于，包括用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液，在酸性条件下进行玻璃基板的洗涤的洗涤工序，另外，其特征还在于，与洗涤工序同时、或者在洗涤工序之前或之后，通过进行将洗涤液中含有的2价铁离子被氧化而生成的3价铁离子(Fe3+)还原的操作，防止洗涤液的洗涤能力变差。这样的洗涤液可以通过在草酸水溶液中添加可供给2价铁离子的物质来制备。作为可供给2价铁离子的物质，可以采用硫酸铁(II)铵、硫酸铁(II)和草酸铁(II)中的任一种或多种。予以说明，其中，硫酸铁(II)铵的化学稳定性高而优选。调节洗涤液的pH值至1. 8 4. 2，优选为2 4。当pH值小于1. 8时，玻璃基板的粗糙度有可能变大，当PH值大于4. 2时，不能有效除去玻璃基板上的异物。pH值的调节可以采用硫酸等酸和/或氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)等碱来进行。在洗涤液中，草酸的浓度优选为O. 015mol/L O. 24mol/L。这是因为，当草酸的浓度低于O. 015mo 1/L时,氧化铁粒子的除去效果不充分,而即使大于O. 24mol/L,效果也不会改变。当然，大于0.24mol/L亦可。予以说明，在此所说的草酸的浓度是指含有离解的草酸根离子的值。草酸的浓度例如可以用液相色谱分析采集的洗涤液样品来确认。另外，在草酸中添加硫酸铁(II)铵来作为洗涤液时，硫酸铁(II)铵的浓度优选为O. 00038mol/L O. 0077mol/L。这是因为，当硫酸铁(II)铵的浓度低于O. 00038mol/L时，不能有效地除去玻璃基板上的异物，但是大于O. 0077mol/L也不能取得更好的效果。当然，大于0.0077mol/L亦可。铁离子的浓度例如可以用ICP分析法分析采集的洗涤液样品来确认。洗涤液中所含的2价铁离子主要因被空气氧化而变成3价铁离子。该3价的铁离子在洗涤液中与有机酸形成络合物。当对该络合物照射紫外线时，吸收光而引起光还原反应，使得3价铁离子又变成2价铁离子。通过该光还原，因空气氧化劣化的洗涤液得以再生。通过洗涤液再生，可以长时间稳定地获得高的洗涤效果，另外，可以起到减少洗涤液的更换频度等的效果。当进行这样的光还原时，有机酸发生分解。于是，草酸减少，有可能导致洗涤效果下降和/或PH值改变。因此，优选在洗涤液中预先加入选自苹果酸、酒石酸、葡糖酸、柠檬酸中的至少一种羧酸(具有羧基的有机酸)作为辅助有机酸。通过这些有机酸可以抑制因进行光还原而导致的草酸减少。予以说明，辅助有机酸优选为比草酸的分子量大的羧酸。这样，可有效抑制草酸的分解。在这些辅助有机酸中，苹果酸、酒石酸、葡糖酸、柠檬酸由于添加时的洗涤液的pH值变化量比较小、易于操作而优选。在这种情况下，有机酸和3价铁离子形成的络合物吸收紫外线，如以下所示，生成2价铁离子和二氧化碳等。Fe3 + + [羧酸]—(+hv) —Fe2++C02予以说明，由于草酸分子小，因此，直接生成C02。2 [Fe3 + (C2O4) 3]3 —(十 h v ) — 2 [Fe2 + (C2O4) 3]+3C2042 +2C02另外，通过增加这些有机酸，也可以获得pH缓冲作用，例如，即使有机酸因光还原而分解，也可以使PH值稳定。用于光还原所照射的光优选为波长300nm 450nm的紫外线。波长比300nm短时，由于不仅是络合物、有机酸单体也会产生紫外线吸收，导致分解加剧而不优选。波长比450nm长时，由于难以被络合物吸收、且难以发生光还原而不优选。图1是表示本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中的洗涤机(洗涤槽)的构成的概略图。紫外线的照射如图1所示，向石英制通液部I中通入洗涤液7，利用紫外灯2从该石英制通液部I的外部进行。即，在所述洗涤工序中，蓄积在箱3中的洗涤液7，通过泵4经由石英制通液部I供给到洗涤槽5中。石英制通液部I为透明的细管，洗涤液7通过其内部。在该石英制通液部I中，由紫外灯2发出的紫外线照射在洗涤液7上。在洗涤槽5中，磁盘用玻璃基板浸溃在洗涤液7中进行洗涤。洗涤槽5中的洗涤液7自洗涤槽5溢出，经过回收管道6返回至箱3。由此，洗涤液7在箱3和洗涤槽5之间循环，期间在石英制通液部I中照射紫外线。洗涤液的温度越高溶解效果越大，但当温度过高时，会产生玻璃基板的表面粗糙度增加的问题和/或运送过程中基板干燥等问题。因而，洗涤液的温度优选设定为室温以上至60°C以下。予以说明，在洗涤液中，2价铁离子(Fe2 +)变成3价铁离子(Fe3 +)，2价铁离子的不断减少和3价铁离子的不断增加大多由空气氧化所致。即使由于洗涤液溶解铁系异物(Fe3+)而导致2价铁离子和3价铁离子的存在比(Fe2+ /Fe3+)发生变化，也是极其微小的、可以忽略的程度。即，通过铁系异物的溶解现象，对铁系异物给予电子的2价铁离子的络合物离子变成3价铁离子，同时，由于铁系异物变成2价铁离子而溶出，因此，洗涤液中的2价铁离子不发生增减。洗涤液中的3价铁离子只增加了相应于铁系异物的量，但由于铁系异物的量为少量，因此，对3价铁离子的增加几乎不起作用。[其他实施方案]在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中，紫外线对洗涤液的照射也可以通过如下方式进行在洗涤槽内或者箱内，在洗涤液中设置紫外灯，通过该紫外灯向紫外灯周围的洗涤液照射紫外线。另外，对洗涤槽的上部(洗涤液的液面)及洗涤液从洗涤槽溢出而流入回收管道的部分等空气与药液接触的部分吹扫氮气(N2),也可以防止洗涤液的氧化。通过对这些部位的任一处吹入N2气，也可以辅助由紫外线照射产生的还原作用，防止洗涤液的氧化。[洗涤机制]下面，对使用向草酸水溶液中添加了 2价铁离子而成的洗涤液除去附着于玻璃基板的铁系异物的机制进行说明。首先，对采用不添加2价铁离子的草酸作为洗涤液的情况，参照[数I]进行说明。另外，作为附着在玻璃基板上的铁系异物，由于一般是氧化值为2的氧化铁和氧化值为3的氧化铁，因此对氧化值为2的氧化铁和氧化值为3的氧化铁的除去进行考察。[数1]
权利要求
1.磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括对玻璃基板的主表面进行抛光的抛光工序、和对抛光工序后的玻璃基板进行洗涤的洗涤工序，其特征在于， 在所述洗涤工序中，用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液，在酸性条件下进行洗涤， 在所述洗涤工序中进行还原所述洗涤液的操作。
2.权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，还原所述洗涤液的操作为对所述洗涤液进行光照射。
3.磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括对玻璃基板的主表面进行抛光的抛光工序、和对抛光工序后的玻璃基板进行洗涤的洗涤工序，其特征在于， 在所述洗涤工序中，用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液，在酸性条件下进行洗涤， 与所述洗涤工序同时、或者在所述洗涤工序之前或之后，对所述洗涤液进行光照射。
4.权利要求3所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，照射所述洗涤液的光为紫外线或可见光。
5.权利要求4所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述紫外线或可见光的波长为300nm 450nm。
6.磁盘用玻璃基板的制造方法，其包括对玻璃基板的主表面进行抛光的抛光工序、和对抛光工序后的玻璃基板进行洗涤的洗涤工序，其特征在于， 在所述洗涤工序中，用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液，在酸性条件下进行洗涤， 与所述洗涤工序同时、或者在所述洗涤工序之前或之后，进行将所述洗涤液中含有的2价铁离子被氧化而生成的3价铁离子还原的操作。
7.权利要求1 6任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述抛光工序采用具有含铁抛光平板的抛光装置实施，在所述洗涤工序中，溶解铁系异物。
8.权利要求1 7任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述洗涤液还含有具有羧基的有机酸。
9.权利要求8所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述有机酸是比草酸的分子量大的羧酸。
10.权利要求1 9任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述洗涤液的pH为1. 8 4. 2。
11.权利要求1 10任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述洗涤液中的草酸的浓度为O. 015mol/L O. 24mol/L。
12.权利要求1 11任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述洗涤液中含有的2价铁离子由硫酸铁(II)铵、硫酸铁(II)和草酸铁(II)中的至少I种供给， 当供给所述2价铁离子的物质为硫酸铁(II)铵时，在所述洗涤液中的浓度为O.00038mol/L O. 0077mol/L。
13.权利要求1 12任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述洗涤工序后的玻璃基板的表面粗糙度为O. 2nm以下。
14.磁盘的制造方法，其特征在于，在由权利要求1 13任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法得到的磁盘用 玻璃基板的主表面上，至少形成磁性层。
全文摘要
本发明提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法及磁盘的制造方法，所述磁盘用玻璃基板的制造方法包括玻璃基板的洗涤工序，该制造方法可以抑制玻璃基板表面的粗糙度变大、同时有效除去附着在玻璃基板表面的金属污染物。其特征在于，在所述洗涤工序中，用含有草酸根离子和2价铁离子的洗涤液(7)在酸性条件下进行洗涤；与洗涤工序同时、或者在洗涤工序之前或之后，进行通过紫外线照射(2)将洗涤液中含有的2价铁离子被氧化而生成的3价铁离子还原的操作。
文档编号G11B5/73GK103035256SQ20121036663
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月30日
发明者山口智行, 饭泉京介 申请人:Hoya株式会社