本发明涉及在作为硬盘驱动器(下文中简称为“HDD”)等磁记录装置的信息记录介质所搭载的磁盘中使用的磁盘用玻璃基板的制造方法和磁盘的制造方法。
背景技术：
作为搭载于HDD等磁记录装置的信息记录介质的一种，存在磁盘。磁盘是在基板上形成磁性层等薄膜而构成的，作为该基板过去一直使用铝基板。但是，最近，随着记录的高密度化的要求，与铝基板相比，玻璃基板能够使磁头和磁盘之间的间隔变得更窄，因此玻璃基板所占有的比例逐渐升高。另外，对玻璃基板表面高精度地进行研磨以使磁头的悬浮高度尽量下降，由此实现记录的高密度化。近年来，对HDD越来越多地要求更大的记录容量化、低价格化，为了实现这样的目的，磁盘用玻璃基板也需要进一步的高品质化、低成本化。
为了实现如上所述对于高记录密度化而言所需要的低飞行高度(悬浮量)，磁盘表面的高平滑性是必不可缺的。为了得到磁盘表面的高平滑性，结果是要求具有高平滑性的基板表面，因此需要对玻璃基板表面高精度地进行研磨。
在现有的玻璃基板的研磨方法中，一边供给含有氧化铈或胶态二氧化硅等金属氧化物的研磨材料的浆料(研磨液)，一边使用聚氨酯等抛光材料的研磨垫来进行研磨。具有高平滑性的玻璃基板可以在利用例如氧化铈系研磨材料进行研磨后，进一步通过使用了胶态二氧化硅磨粒的抛光研磨(镜面研磨)而获得。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-136402号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
对于现在的HDD而言，例如，每一张2.5英寸型(直径65mm)的磁盘能够存储320千兆字节程度的信息，但是要求实现记录的更高密度化、例如750千兆字节、进而1太字节。伴随着这种近年来的HDD的大容量化的要求，提高基板表面品质的要求也比迄今为止更加严格。对于面向上述那样的例如750千兆字节的磁盘的下一代基板而言，由于基板对HDD的可靠性所产生的影响变大，因此对于基板表面的粗糙度方面也要求对现有产品进行进一步的改善。
对于下一代基板而言，基板对HDD的可靠性所产生的影响变大是基于下述理由。
其理由可以举出磁头的悬浮量(磁头与介质(磁盘)表面的间隙)的大幅降低(低悬浮量化)。由此，磁头与介质的磁性层的距离接近，因此能够在更小的区域内记入信号且拾取更小的磁性颗粒的信号，从而能够实现高记录密度化。近年来，磁头搭载有DFH(Dynamic Flying Height，动态飞行高度)控制这样的功能。该功能并不是降低滑块的悬浮量，而是利用内置于磁头的记录再生元件部附近的加热器等加热部的热膨胀，仅使记录再生元件部向介质表面方向突出(接近)。在这种情况下，为了实现磁头的低悬浮量化，需要玻璃基板表面的更进一步的平滑性。
然而，在现有技术中，作为使玻璃基板主表面的粗糙度降低的方法，熟知有使研磨工序中使用的研磨磨粒的粒径微细化的方法。
但是，根据本发明人的研究，例如在现有的抛光研磨中使用的胶态二氧化硅磨粒的情况下，即便使用例如平均粒径为10nm以下的磨粒，研磨后也没有发现玻璃表面的粗糙度降低的倾向。推测：研磨时，研磨磨粒夹杂于玻璃表面与研磨垫之间，但研磨垫因规定的负荷而压接至玻璃表面，因此微小的磨粒会陷入研磨垫的内部，有助于研磨的突出量减少，磨削量显著降低，由此研磨引起的表面粗糙度的降低效果可能无法发挥。
另外，研磨后进行目的在于除去玻璃表面所附着的磨粒的清洗，在用于除去胶态二氧化硅等无机磨粒的清洗中，通常进行碱清洗。碱成分对玻璃具有蚀刻效果，因此与以往相比确认到了清洗后的玻璃基板表面的粗糙度的升高。
特别是胶态二氧化硅具有与玻璃相同程度的硬度，因此在将胶态二氧化硅作为磨粒的研磨加工中，玻璃表面会形成不均匀的加工变质层，因此认为碱成分对该加工变质层的蚀刻作用也与玻璃表面的粗糙度的升高有关。例如通过将磨粒微细化，能够抑制形成不均匀的加工变质层，但如上所述，若将磨粒微细化，则也无法得到研磨引起的表面粗糙度的降低效果。
需要说明的是，在上述专利文献1中公开了以下内容：使用有机颗粒和尺寸与该有机颗粒同等或更大的无机颗粒的复合颗粒(异相凝聚体)作为研磨磨粒，从而可抑制划痕产生。
但是，对于上述专利文献1所公开的研磨磨粒而言，认为例如二氧化硅颗粒等无机颗粒实质上对玻璃发挥磨削作用，即便使用这样的研磨磨粒进行研磨加工，也难以根本性地解决现有的问题。
总之，在以制造面向例如750千兆字节的磁盘的下一代基板为目标时，对于基板表面的粗糙度方面也要求对现有产品进行进一步的改善，例如若要求表面粗糙度Ra为0.1nm以下，则基于现有技术的粗糙度改善方法存在极限，无论如何也难以开发出上述下一代基板。
另外，下一代基板不仅要求为低表面粗糙度，而且还严格要求为低表面缺陷。表面缺陷的降低乍一看认为可通过研磨后的清洗而解决，但为了充分除去研磨后附着于玻璃表面的胶态二氧化硅等无机磨粒，通常需要利用强碱性清洗条件，在利用这样的清洗条件时，如上所述，存在清洗后的玻璃基板表面的粗糙度升高的问题。即，在利用现有技术时，难以同时解决满足下一代基板所要求的高水平的表面品质要求的低表面粗糙度和低表面缺陷这两个课题。
因此，本发明是为了解决这种现有的课题而进行的，其目的在于提供一种与目前相比能够降低玻璃基板主表面的表面粗糙度、并且还能够大幅降低表面缺陷的磁盘用玻璃基板的制造方法；以及使用了通过该制造方法得到的玻璃基板的磁盘的制造方法。
用于解决课题的方案
因此，为了得到与目前相比进一步降低了表面粗糙度的玻璃基板，本发明人对在研磨工序中可降低玻璃基板的表面粗糙度、并且在研磨后的清洗工序中不使玻璃基板的表面粗糙度升高的方法进行了研究。其研究的结果，意外地发现通过使用有机颗粒作为磨粒，能够解决上述表面粗糙度降低的课题。
即，认为：通过实施使用硬度比玻璃低的有机颗粒作为研磨磨粒的处理，由此在负荷下的研磨工序中在玻璃表面没有形成不均匀的加工变质层的情况下进行研磨，因此能够降低研磨后的玻璃基板表面的粗糙度，而且通过选择对玻璃不具有蚀刻作用的清洗液，能够抑制清洗后的玻璃基板表面的粗糙度的升高，其结果，还能够实现对下一代基板所要求的例如表面粗糙度Ra为0.1nm以下。
并且，本发明人进一步研究的结果发现，通过将作为磨粒使用的上述有机颗粒分级，可以大幅降低玻璃基板表面的异物附着缺陷数，结果能够以下一代基板所要求的高水平实现低表面粗糙度和低表面缺陷。
本发明人基于上述技术思想完成了本发明。
即，为了达到上述目的，本发明具有以下的构成。
(构成1)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，该磁盘用玻璃基板的制造方法包括使用包含有机颗粒作为磨粒的处理液来降低玻璃基板的主表面的粗糙度的处理，为了降低上述处理后的上述玻璃基板表面的异物附着缺陷，上述有机颗粒被分级。
(构成2)
如构成1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，以减少上述有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数的方式进行分级。
(构成3)
如构成2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，以使得上述有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中为5％以下的方式进行分级。
(构成4)
如构成1～3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，分级后的上述有机颗粒的平均粒径为5μm～30μm的范围。
(构成5)
如构成1～4中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，上述有机颗粒由苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂或氨基甲酸酯系树脂构成。
(构成6)
如构成1～5中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在上述处理后，以清洗后的基板表面粗糙度不升高的条件对上述玻璃基板表面进行清洗处理。
(构成7)
如构成1～6中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，其特征在于，使用包含二氧化硅磨粒作为研磨磨粒的研磨液对玻璃基板的主表面进行研磨后，进行使用包含上述有机颗粒作为磨粒的处理液来降低玻璃基板的主表面的粗糙度的处理。
(构成8)
一种磁盘的制造方法，其特征在于，在通过构成1～7中任一项所述的制造方法得到的磁盘用玻璃基板上至少形成磁记录层。
发明的效果
根据本发明，通过使用包含分级后的有机颗粒作为磨粒的处理液来进行玻璃基板主表面的处理，可以制造一种高品质的磁盘用玻璃基板，其与目前相比能够进一步降低玻璃基板主表面的表面粗糙度，并且还能够大幅降低玻璃基板表面的异物附着缺陷。
另外，通过为本发明的上述构成，能够制造高品质的磁盘用玻璃基板，该磁盘用玻璃基板适合于制造例如超过750千兆字节这样的现有水平之上的高记录密度的磁盘。
另外，通过使用由本发明得到的磁盘用玻璃基板，能够制造例如超过750千兆字节这样的现有水平之上的高记录密度的磁盘。
附图说明
图1是示出双面研磨装置的示意性结构的纵截面图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式详细地进行说明。
磁盘用玻璃基板通常经过磨削工序、形状加工工序、端面研磨工序、主表面研磨工序、化学强化工序等来制造。
在该磁盘用玻璃基板的制造中，首先，将熔融玻璃通过直接模压来成型为圆盘状的玻璃基板(玻璃盘)。需要说明的是，除了这样的直接模压以外，还可以从通过下拉法或浮法制造的板状玻璃切割成规定大小而得到玻璃基板。接着，对该成型出的玻璃基板的主表面进行磨削，以提高尺寸精度和形状精度。该磨削工序通常利用双面磨削装置并用金刚石等硬质磨粒对玻璃基板主表面进行磨削。通过这样对玻璃基板主表面进行磨削，不仅加工成规定的板厚和平坦度，而且得到规定的表面粗糙度。
在该磨削工序结束后，经过形状加工工序、端面研磨工序，之后进行用于得到高精度的平面的镜面研磨加工。以往，作为玻璃基板的镜面研磨方法，一边供给含有氧化铈或胶态二氧化硅等金属氧化物的研磨材料的浆料(研磨液)，一边使用发泡聚氨酯等的研磨垫来进行研磨。
如上文中说明的那样，本发明人发现：欲制造例如超过750千兆字节这样的现有水平之上的高记录密度的磁盘时，例如需要采用上述具备DFH控制功能的磁头等实现进一步的低悬浮量化，并且需要与现有产品相比进一步降低会成为阻碍因素的基板表面的粗糙度，为此，使用含有有机颗粒作为磨粒的处理液对玻璃基板表面进行处理(研磨处理)是合适的。
本发明的一个实施方式为下述构成：作为用于对例如磁盘中所用的玻璃基板的主表面进行研磨的研磨处理的处理液(研磨液)组成，含有有机颗粒作为磨粒。
即，认为：通过使用与玻璃相比为低硬度且具有弹性的有机颗粒作为磨粒，由此在负荷下的研磨工序中在玻璃表面没有形成不均匀的加工变质层的情况下进行研磨，因此能够降低研磨后的玻璃基板表面的粗糙度。而且，研磨后在用于除去附着于玻璃基板表面的磨粒的清洗工序中，可以选择对玻璃不具有蚀刻作用的清洗液来进行清洗，因此能够抑制清洗后的玻璃基板表面的粗糙度的升高。
并且，通过使用含有该本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液来进行玻璃基板的研磨处理，可以使玻璃基板表面的表面粗糙度降低至对下一代基板所要求的例如算术平均粗糙度Ra为0.1nm以下，能够制造高品质的磁盘用玻璃基板。因此，在制造例如超过750千兆字节这样的现有水平之上的高记录密度的磁盘时，可实现现有水平之上的低悬浮量化，而且可以制造适当的高品质的磁盘用玻璃基板。
适用于研磨处理的处理液(研磨液)是研磨材料(磨粒)与作为溶剂的水的组合，进而根据需要含有用于调整处理液的pH的pH调节剂、其它添加剂。
上述处理液(研磨液)中含有有机颗粒作为磨粒。该有机颗粒是由与玻璃相比为低硬度且具有弹性的树脂所构成的颗粒。具体地说，材质例如优选由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系树脂或氨基甲酸酯系树脂、或者苯乙烯系树脂等树脂材料构成。丙烯酸系树脂可以为仅为丙烯酸单体成分的均聚物，或者也可以为丙烯酸单体成分(主要成分)与其它种类的单体成分的共聚物。另外，氨基甲酸酯系树脂可以为仅为氨基甲酸酯单体成分的均聚物，或者也可以为氨基甲酸酯单体成分(主要成分)与其它种类的单体成分的共聚物。另外，苯乙烯系树脂可以为仅为苯乙烯单体成分的均聚物，或者也可以为苯乙烯单体成分(主要成分)与其它种类的单体成分的共聚物。其中，从在水中的分散性良好、容易形成浆料的方面出发，特别优选由丙烯酸系树脂或氨基甲酸酯系树脂构成。另外，在由上述丙烯酸系树脂构成的有机颗粒的情况下，不仅可以使用由单一的丙烯酸单体成分构成的树脂材料，还可以使用由包含两种以上不同的丙烯酸单体成分的共聚物树脂材料构成的有机颗粒。在由氨基甲酸酯系树脂或苯乙烯系树脂构成的有机颗粒的情况下也相同。
本发明中，如上述构成1中所示，在处理液中作为磨粒所包含的有机颗粒被分级很重要。市售的有机颗粒(例如PMMA等丙烯酸系树脂颗粒等)在其制法上包含不可避免地产生的作为副产物的未交联或交联度低的微小树脂颗粒。它们也可以称为未生长至原本的树脂颗粒的不成熟有机颗粒。本发明人进行了深入研究，结果发现对作为磨粒使用的有机颗粒进行分级很重要。即，发现：通过利用分级尽可能地除去有机颗粒中包含的特定粒径的部分，并使用如此进行了分级的有机颗粒作为磨粒，从而可以在保持处理后的玻璃基板的低表面粗糙度的同时，大幅降低玻璃基板表面的异物附着缺陷数。据推测，与有机颗粒中的近似球形的主要成分颗粒相比，上述未交联或交联度低的微小树脂颗粒为不规则形状且表面积大，容易附着在玻璃基板表面。
本发明人使用扫描型电子显微镜(SEM)或能量色散型X射线分析装置(EDS)等对用有机颗粒进行了研磨处理后的基板表面的异物进行了详细调查，结果查明上述微小树脂颗粒是主要原因。进而还查明这些微小树脂颗粒的粒径基本上为3μm以下。即，首次发现，通过去除尺寸为3μm以下的颗粒，能够大幅降低利用有机颗粒研磨后的玻璃基板表面的异物附着缺陷数。
即，根据本发明，通过使用包含分级后的有机颗粒作为磨粒的处理液来进行玻璃基板主表面的研磨处理，与目前相比能够进一步降低玻璃基板主表面的表面粗糙度，并且还能够大幅降低玻璃基板表面的异物附着缺陷，结果能够以对下一代基板所要求的高水平实现低表面粗糙度和低表面缺陷，能够制造高品质的磁盘用玻璃基板。
根据本发明人的研究，希望以减少有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数的方式进行分级。由此，能够充分除去有机颗粒中包含的未交联或交联度低的微小树脂颗粒。
另外，根据本发明人的进一步研究，作为用于充分获得可大幅减少处理后的玻璃基板表面的异物附着缺陷数的效果的更具体的条件，在个数粒度分布中对有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数进行累积时，优选以达到5％以下的方式进行分级，进一步优选为3％以下，更进一步优选为2％以下。即，粒径为0～3μm的范围的颗粒的数量优选为全部颗粒的数量的5％以下。需要说明的是，上述个数粒度分布是指横轴由颗粒直径(μm)表示、纵轴由数量(％)表示的关系。
对分级的方法没有特别限制，例如可以使用市售的粉状体的分级机。作为市售的分级机，已知有旋转气流式、康达气流式、旋转筛分式等的分级机。本发明中，优选以减少有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数的方式进行分级，因此希望适当设定分级时的条件。另外，为了进行上述优选的分析，分级不限于1次，也可以重复两次以上。
作为有机颗粒的形状，为了在负荷下使定盘旋转而必须为低摩擦，因此优选为近似球形，优选粒径统一的树脂珠。本发明中，通过上述分级，可以得到这样的近似球形且粒径统一的有机颗粒。
本发明中，分级后的有机颗粒的平均粒径为5μm～30μm、更优选为10μm～30μm的范围是合适的。若平均粒径小于5μm，则难以得到对于玻璃使基板表面平滑化的加工性。推测这是由于除了颗粒尺寸自身的影响以外，还由于有机颗粒的形状容易变成不是正球状。另外，若平均粒径超过30μm，则处理液的粘度升高，难以得到良好的使基板表面平滑化的加工性。
本发明中，特别是从进一步降低表面粗糙度的方面考虑，优选使用平均粒径为10μm～20μm的范围的颗粒。
需要说明的是，本发明中，上述有机颗粒的平均粒径是指：在将通过光散射法测定的粒度分布中的粉体集团的总体积设为100％而求出累积曲线时，其累积曲线达到50％时的点的粒径(称为“累积平均粒径(50％径)”。以下简称为“D50”)。累积平均粒径具体而言为使用粒径/粒度分布测定装置得到的值。
另外，对处理液中的有机颗粒的浓度没有特别限制，从处理后的基板表面品质和加工速率的方面出发，可以为0.1重量％～5重量％的范围。特别优选为1重量％～3重量％的范围。
另外，从降低因干燥所致的树脂的固定而引起的划痕的方面出发，本发明中使用的含有有机颗粒的处理液可以含有选自发挥润滑效果的材料、发挥保湿效果的材料中的至少一种添加剂。
作为这样的添加剂的具体例，可以举出二醇类(乙二醇、丙二醇、己二醇等)、胺类(单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺等)、羧酸、矿物油、水溶性油乳液、聚乙烯亚胺、硼酸、酰胺、三嗪类、苯并噻唑、苯并三唑、醚类等。
对上述添加剂的添加量没有特别限制，从加工性的方面出发，优选为0.01重量％～1重量％的范围。
另外，上述处理液例如作为研磨液使用，这种情况下，优选使用例如调整为pH＝4～8的处理液。若pH小于4，则有可能浸蚀入树脂磨粒中。另外，若pH超过8，则研磨后的清洗性降低，容易产生异物缺陷。
在使用含有本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液的例如研磨处理中，对研磨方法没有特别限定，但是例如与以往同样地，使玻璃基板与研磨垫接触，一边供给包含有机颗粒作为磨粒的处理液，一边使研磨垫与玻璃基板相对地移动，将玻璃基板的表面研磨成镜面状即可。作为研磨垫，可以应用与在现有的使用胶态二氧化硅磨粒的镜面研磨处理中应用的例如发泡聚氨酯的研磨垫同样的研磨垫。但是，在使用本发明的有机颗粒的磨粒的镜面研磨处理中，研磨垫的硬度不会如二氧化硅磨粒那样受到限定。这是因为树脂磨粒本身具有垫的缓冲特性。因此，在使用本发明的有机颗粒的磨粒的镜面研磨处理中，也可以应用比在现有的使用胶态二氧化硅磨粒的镜面研磨处理中应用的例如发泡聚氨酯的研磨垫更硬的研磨垫。若使用硬的研磨垫，则能够降低基板面的波纹，因而是有利的。研磨垫的硬度以ASKER C硬度计优选为70～90、更优选为80～90。进而，若为绒面革型的发泡聚氨酯的研磨垫，则由于能够降低微细的瑕疵的发生，因而是更优选的。
例如图1是示出玻璃基板的镜面研磨工序中能够使用的行星齿轮方式的双面研磨装置的示意性结构的纵截面图。图1所示的双面研磨装置具备：太阳齿轮2；在其外侧以同心圆状配置的内齿轮3；与太阳齿轮2和内齿轮3啮合并根据太阳齿轮2、内齿轮3的旋转而公转和自转的载具4；分别粘贴有能够夹持保持在该载具4中的被研磨加工物1的研磨垫7的上定盘5和下定盘6；和向上定盘5与下定盘6之间供给处理液(研磨液)的处理液供给部(未图示)。
通过这样的双面研磨装置，在研磨加工时，用上定盘5和下定盘6夹持保持在载具4中的被研磨加工物1、即玻璃基板，并且向上下定盘5、6的研磨垫7与被研磨加工物1之间供给包含本发明的有机颗粒作为磨粒的研磨液，同时载具4根据太阳齿轮2、内齿轮3的旋转而公转和自转，被研磨加工物1的上下两面被研磨加工。
需要说明的是，所施加的负荷(加工面压力)优选为50gf/cm2以上200gf/cm2以下的范围内。上述负荷若低于50gf/cm2，则玻璃基板的加工性降低，因而不优选。另外，在高于200gf/cm2的情况下，加工变得不稳定，因而不优选。
并且，通过使用包含本发明的有机颗粒的磨粒的处理液、且以上述范围内的加工面压力对玻璃基板的主表面进行研磨，能够进一步降低表面粗糙度。
以往，玻璃基板主表面的镜面研磨工序一般是经过以下两个阶段来进行的：即，用于除去磨削工序中残留的伤痕或变形的研磨工序(第1研磨工序)；和一边维持该研磨工序中得到的平坦表面、一边将玻璃基板主表面的表面粗糙度抛光成平滑的镜面的抛光研磨工序(第2研磨工序)，但本发明中在该抛光研磨工序后优选进行应用了将本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液的处理(最终抛光研磨处理)。
上述现有的抛光研磨工序通常使用平均粒径为10nm～40nm左右的胶态二氧化硅磨粒来进行，之后进行应用了将本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液的处理(最终抛光研磨处理)，由此能够实现表面粗糙度的进一步降低。如上所述，即便假设使用比上述粒径范围更微细或大的胶态二氧化硅磨粒进行最终抛光研磨，也难以进一步降低表面粗糙度。
如上所述，在使用包含胶态二氧化硅磨粒作为研磨磨粒的研磨液对玻璃基板的主表面进行研磨后，优选使用包含本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液对玻璃基板的主表面进行镜面研磨处理。换言之，对于具有加工变质层的玻璃基板的主表面，优选使用包含本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液进行镜面研磨处理。
关于使用包含本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液进行镜面研磨处理前的玻璃基板主表面的粗糙度，算术平均粗糙度Ra优选为0.3nm以下、更优选为0.2nm。由此，通过将本发明的有机颗粒作为磨粒的研磨处理，能够进一步降低基板表面粗糙度，例如可抛光成Ra为0.2nm以下、更优选为0.1nm以下。在利用有机颗粒进行的研磨处理前的基板主表面的粗糙度Ra大于0.3nm的情况下，至充分降低粗糙度为止有时需要较长时间。推测这是因为有机颗粒的硬度低于玻璃基板。
在使用包含本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液对玻璃基板的主表面进行镜面研磨处理后，为了除去附着于玻璃基板表面的磨粒而进行清洗，这种情况下，优选使用有机系清洗剂对玻璃基板进行清洗。有机系清洗剂可以良好地溶解(或溶胀)除去作为磨粒的有机颗粒，另一方面对玻璃没有任何蚀刻作用及浸出作用。即，能够选择对玻璃不具有蚀刻作用及浸出作用的清洗液进行清洗，因而能够抑制清洗后的玻璃基板表面的粗糙度的升高。因此，在清洗后也能够原样地维持通过将有机颗粒用作磨粒的镜面研磨处理所得到的超低粗糙度(高平滑性)。其结果，能够与目前相比进一步降低玻璃基板主表面的表面粗糙度，由此能够制造高品质的玻璃基板。
作为适合于本发明中的有机颗粒的清洗剂，优选有机溶剂、或胺化合物等有机系清洗剂。
作为上述有机溶剂，例如可以举出甲苯、二甲苯、苯乙烯等芳香族烃类、氯苯、邻氯苯等氯化芳香族烃类、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯等氯化脂肪族烃类、甲醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、异戊醇等醇类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯等酯类、乙醚、1,4-二噁烷、四氢呋喃等醚类、丙酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮等酮类、溶纤剂、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙酸溶纤剂等溶纤剂类、环己酮、甲基环己酮、环己醇、甲基环己醇等脂环式烃类、正己烷等脂肪族烃类、甲酚、二硫化碳、N,N-二甲基甲酰胺等。
另外，作为上述胺化合物，例如可以举出乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、2-[(2-氨基乙基)氨基]乙醇、2-[甲基[2-(二甲氨基)乙基]氨基]乙醇、2,2’-(亚乙基双亚氨基)双乙醇、N-(2-羟基乙基)-N’-(2-氨基乙基)乙二胺、2,2’-(2-氨基乙基亚氨基)二乙醇、N1,N4-双(羟基乙基)二亚乙基三胺、N1,N7-双(羟基乙基)二亚乙基三胺、1,3-二氨基-2-丙醇、哌嗪、1-甲基哌嗪、3-(1-哌嗪基)-1-胺、1-(2-氨基乙基)哌嗪、4-甲基哌嗪-1-胺、1-哌嗪甲胺、4-乙基-1-哌嗪胺、1-甲基-4-(2-氨基乙基)哌嗪、1-(2-羟基乙基)哌嗪等。
本发明人对上述有机系清洗剂进一步进行了研究，结果发现，在使用包含有机颗粒作为磨粒的处理液对玻璃基板的主表面进行研磨处理后，使用能够使附着于玻璃基板表面的有机颗粒或其一部分溶胀的有机溶剂是特别合适的。此处，溶胀是指有机颗粒吸收有机溶剂而膨胀的现象。另外，上述有机颗粒的一部分是指：例如在研磨处理时有机系颗粒被破坏等而形成的有机系颗粒的一部分、或者在将有机系颗粒交联成球形时从交联体中除外的未交联体等，为附着于玻璃基板表面的有机颗粒的一部分。
另外，本发明人进一步进行了研究，结果发现，有机溶剂的溶解度参数(SP值)相对于构成有机颗粒的树脂的单体成分的溶解度参数(SP值)之比与该有机溶剂的清洗性存在相关关系，从提高有机颗粒的清洗性的方面出发，优选选择该比在特定范围内的有机溶剂。
具体地说，在将构成有机颗粒的树脂的单体成分的溶解度参数(SP值)设为SP1，将有机溶剂的溶解度参数(SP值)设为SP2时，优选选择SP2/SP1为0.9～1.1的范围的有机溶剂，进行使该选择的有机溶剂与研磨处理后的玻璃基板表面接触的处理。
即，作为使用有机颗粒进行研磨处理(特别是最终抛光研磨)后的清洗方法，使用SP值与构成有机颗粒的树脂的单体成分比较接近的有机溶剂进行处理是最佳的。通过使SP值与构成有机颗粒的树脂的单体成分比较接近的有机溶剂与基板表面接触，附着于基板表面的有机颗粒良好地发生溶胀，因此在与基板的界面发生偏移，因此即便是牢固地附着于基板表面的有机颗粒(或其一部分)，也容易从基板表面剥离。
需要说明的是，上述溶解度参数(Solubility Parameter，通常被称为“SP值”)可以基于化学结构式算出，代表性物质的SP值记载于“理科年表”等中。
另外，本发明人发现，关于有机溶剂的分子量相对于构成有机颗粒的树脂的单体成分的分子量之比，也与该有机溶剂的清洗性存在相关关系，从提高有机颗粒的清洗性的方面出发，优选选择该比在特定范围内的有机溶剂。
具体地说，将构成有机颗粒的树脂的单体成分的分子量设为MW1，将有机溶剂的分子量设为MW2时，优选选择MW2/MW1为0.5～1.5的范围的有机溶剂，使用该选择的有机溶剂进行与研磨处理后的玻璃基板表面接触的处理。
因此，本发明中，选择上述SP2/SP1为0.9～1.1的范围内、并且上述MW2/MW1为0.5～1.5的范围内的有机溶剂是最优选的。
需要说明的是，在有机颗粒为包含两种以上单体成分的共聚物树脂材料的情况下，对于任一种单体成分，可以选择满足上述关系的有机溶剂。
本发明中，构成玻璃基板的玻璃(的玻璃种类)优选使用以SiO2作为主要成分、并进一步包含氧化铝的铝硅酸盐玻璃。对于使用了这种玻璃的玻璃基板，通过对表面进行镜面研磨，能够抛光成平滑的镜面，而且加工后的强度良好。另外，还可以通过化学强化进一步提高强度。
另外，上述玻璃可以为结晶化玻璃，也可以为非晶玻璃。通过为非晶玻璃，能够进一步降低制成玻璃基板时的主表面的表面粗糙度。
作为这样的铝硅酸盐玻璃，可以使用含有58重量％以上且75重量％以下的SiO2、5重量％以上且23重量％以下的Al2O3、3重量％以上且10重量％以下的Li2O、4重量％以上且13重量％以下的Na2O作为主要成分的铝硅酸盐玻璃(但为不含磷氧化物的铝硅酸盐玻璃)。此外，例如可以形成碱土金属的氧化物为5重量％以上、且含有62重量％以上且75重量％以下的SiO2、5重量％以上且15重量％以下的Al2O3、4重量％以上且10重量％以下的Li2O、4重量％以上且12重量％以下的Na2O、5.5重量％以上且15重量％以下的ZrO2作为主要成分、同时Na2O/ZrO2的重量比为0.5以上且2.0以下、Al2O3/ZrO2的重量比为0.4以上且2.5以下的不含磷氧化物的非晶铝硅酸盐玻璃。
另外，作为下一代基板(例如应用于热辅助磁记录方式的磁盘中使用的基板)的特性，有时还要求具有耐热性。作为这种情况下的耐热性玻璃，例如优选可以使用下述玻璃：碱土金属的氧化物为5重量％以上，且下面以摩尔％计含有50％～75％的SiO2、0％～6％的Al2O3、0％～2％的BaO、0％～3％的Li2O、0％～5％的ZnO、合计为3％～15％的Na2O和K2O、合计为14％～35％的MgO、CaO、SrO和BaO、合计为2％～9％的ZrO2、TiO2、La2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、Nb2O5和HfO2，摩尔比[(MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO)]为0.85～1的范围，且摩尔比[Al2O3/(MgO+CaO)]为0～0.30的范围。
本发明中，关于应用了有机颗粒的上述最终抛光研磨处理后的玻璃基板的表面，优选制成算术平均表面粗糙度Ra为0.2nm以下、更优选为0.1nm以下、特别优选为0.06nm以下的镜面。此外，优选制成最大峰高Rp为2.0nm以下、更优选为1.0nm以下的镜面。需要说明的是，本发明中提及Ra、Rp时，是根据日本工业标准(JIS)B0601的粗糙度。
另外，本发明中表面粗糙度在实用上优选为利用原子力显微镜(AFM)以256×256像素的分辨率测定例如1μm×1μm的范围时得到的表面形状的表面粗糙度。
本发明中，例如在镜面研磨加工工序之前或之后可以实施化学强化处理。作为化学强化处理的方法，例如，优选在不超过玻璃化转变点的温度的温度区域、例如摄氏300度以上且400度以下的温度进行离子交换的低温型离子交换法等。化学强化处理是指下述处理：使熔融的化学强化盐与玻璃基板接触，从而使化学强化盐中原子半径相对大的碱金属元素与玻璃基板中原子半径相对小的碱金属元素发生离子交换，使该离子半径大的碱金属元素渗透至玻璃基板的表层，在玻璃基板的表面产生压缩应力。经化学强化处理的玻璃基板的耐冲击性优异，因此特别优选搭载于例如移动用途的HDD。作为化学强化盐，优选可以使用硝酸钾、硝酸钠等碱金属硝酸盐。
如以上详细说明的那样，通过使用包含本发明的有机颗粒作为磨粒的处理液对玻璃基板进行例如镜面研磨处理，与目前相比能够进一步降低玻璃基板主表面的表面粗糙度。换言之，应用了本发明的有机颗粒的处理是降低玻璃基板的主表面的粗糙度的处理。另外，本发明中，通过该有机颗粒被特定地分级，从而能够大幅降低处理后的玻璃基板表面的异物附着缺陷。
即，根据本发明，通过使用包含分级后的有机颗粒作为磨粒的处理液来进行玻璃基板主表面的处理，可以制造一种高品质的磁盘用玻璃基板，其与目前相比能够进一步降低玻璃基板主表面的表面粗糙度，并且还能够大幅降低玻璃基板表面的异物附着缺陷。
如上所述，由本发明制造的磁盘用玻璃基板适合于搭载于具备能够实现超低悬浮量的DFH型磁头的HDD中的磁盘中所用的玻璃基板。
另外，本发明还提供使用了上述磁盘用玻璃基板的磁盘的制造方法。磁盘是通过在本发明的磁盘用玻璃基板上至少形成磁性层(磁记录层)而制造的。作为磁性层的材料，可以使用各向异性磁场大的六方晶系的CoCrPt系或CoPt系强磁性合金。作为磁性层的形成方法优选使用通过溅射法、例如直流磁控溅射法在玻璃基板上成膜出磁性层的方法。
另外，在磁性层上可以依次形成保护层、润滑层。作为保护层优选非晶质氢化碳系保护层。例如，能够通过等离子体CVD法形成保护层。另外，作为润滑层可以使用在全氟聚醚化合物的主链末端具有官能团的润滑剂。润滑层可以通过浸渍法来涂布形成。
利用通过本发明得到的具有超平滑性和低表面缺陷的玻璃基板，即使利用DFH磁头进行记录再现，也不会发生记录再现错误或磁头碰撞等问题，可以得到可靠性高的磁盘。因此，适合于制造下一代的例如超过750千兆字节这样的现有水平之上的高记录密度的磁盘。
实施例
下面，举出实施例来对本发明的实施方式进行具体说明。需要说明的是，本发明不限定于以下实施例。
(实施例1～3、比较例1)
经过以下的(1)粗磨削工序、(2)形状加工工序、(3)精磨削工序、(4)端面研磨工序、(5)主表面研磨工序、(6)化学强化工序、(7)主表面抛光研磨工序、(8)主表面最终抛光研磨工序而制造了磁盘用玻璃基板。
(1)粗磨削工序
首先，通过利用上模、下模、筒形模具的直接模压由熔融玻璃得到直径为厚度为1.0mm的圆盘状的由铝硅酸盐玻璃构成的玻璃基板。需要说明的是，除了通过这样的直接模压得到玻璃基板之外，还可以将通过下拉法或浮法制造的板状玻璃切割成规定大小而得到玻璃基板。
接下来，对该玻璃基板进行粗磨削工序，以提高尺寸精度和形状精度。该粗磨削工序利用双面磨光装置进行。
(2)形状加工工序
接着，利用圆筒状的磨石在玻璃基板的中央部分打通孔，并对外周端面进行磨削而使直径为之后对外周端面和内周端面实施规定的倒角加工。
(3)精磨削工序
该精磨削工序使用了双面磨削装置。
(4)端面研磨工序
接下来，通过刷光研磨一边使玻璃基板旋转一边对玻璃基板端面(内周、外周)进行研磨。并且，对完成了上述端面研磨的玻璃基板的表面进行清洗。
(5)主表面研磨工序
接着，利用上述图1所示的双面研磨装置进行主表面研磨工序。在双面研磨装置中，使通过载具保持的玻璃基板紧贴在粘贴有研磨垫的上下研磨定盘之间，并使该载具与太阳齿轮(sun gear，太阳轮)和内齿轮(internal gear，内啮合齿轮)啮合，并通过上下定盘夹持上述玻璃基板。其后，向研磨垫与玻璃基板的研磨面之间供给研磨液并使其旋转，玻璃基板在定盘上一边自转一边公转，由此对双面同时进行研磨加工。具体地说，利用硬质抛光材料(硬质发泡氨基甲酸酯)作为抛光材料，实施研磨工序。作为研磨液，为将氧化铈作为研磨剂分散而成的研磨液。将完成了上述研磨工序的玻璃基板清洗、干燥。
(6)化学强化工序
接着，对完成上述清洗的玻璃基板实施化学强化。化学强化中，准备将硝酸钾与硝酸钠混合而成的化学强化液，将该化学强化溶液加热至380℃，并将完成了上述清洗和干燥的玻璃基板浸渍约4小时，进行化学强化处理。
(7)主表面抛光研磨工序
接下来，利用与在上述主表面研磨工序中使用的研磨装置同样的双面研磨装置，将抛光材料替换为软质抛光材料(绒面革)的研磨垫(发泡聚氨酯)，从而实施抛光研磨工序。该抛光研磨工序是镜面研磨加工，在维持上述最初的研磨工序中得到的平坦的表面的同时，抛光成例如玻璃基板主表面的表面粗糙度Ra为0.3nm左右以下的平滑的镜面。作为研磨液，为将胶态二氧化硅(粒径(D50)：18nm)分散于水中而成的物质，并调整为酸性。将完成了上述抛光研磨工序的玻璃基板清洗、干燥。
(8)主表面最终抛光研磨工序
作为磨粒，将以平均粒径为19μm(分级后)的PMMA树脂(丙烯酸系树脂)为原料的有机颗粒以1重量％加入至水中，调整为pH2～10，作为研磨液。关于上述有机颗粒，使用旋转气流式的分级机，按照在个数粒度分布中使有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数为5％以下的方式进行分级。
研磨方法与上述抛光研磨工序同样地进行。将完成了上述最终抛光研磨工序的玻璃基板清洗、干燥。
作为该最终抛光研磨结束后的清洗方法，清洗液使用水含量为1.0重量％以下的异丙醇，将玻璃基板浸渍到清洗液中，以该状态施加超声波而进行清洗。
对于清洗后的磁盘用玻璃基板，利用原子力显微镜(AFM)测定主表面的表面粗糙度(Ra)，结果可以降低为Ra＝0.1nm以下。另外，从AFM的10μm×10μm的范围的图像计算清洗后的玻璃基板主表面的异物附着缺陷数，将其结果示于表1。
另外，将上述主表面最终抛光研磨工序中使用的磨粒变更为以平均粒径为19μm(分级后)的苯乙烯树脂为原料的有机颗粒，除此以外与上述实施例1同样地进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(实施例2)。
另外，将上述主表面最终抛光研磨工序中使用的磨粒变更为以平均粒径为19μm(分级后)的氨基甲酸酯树脂为原料的有机颗粒，除此以外与上述实施例1同样地进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(实施例3)。
需要说明的是，上述实施例2、实施例3中使用的有机颗粒均使用旋转气流式的分级机进行了分级，使有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中为5％以下。
对于由上述实施例2、实施例3得到的磁盘用玻璃基板，也利用原子力显微镜(AFM)测定了主表面的表面粗糙度(Ra)，结果可以降低为Ra＝0.1nm以下。
另外，将上述主表面最终抛光研磨工序中使用的磨粒变更为以平均粒径为19μm的PMMA树脂为原料的有机颗粒，除此以外与上述实施例1同样地进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(比较例1)。需要说明的是，上述有机颗粒使用了未进行实施例1那样的分级的颗粒。有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中为约10％。
对于由上述实施例2、3和比较例1得到的磁盘用玻璃基板，也与上述同样地计算清洗后的玻璃基板主表面的异物附着缺陷数，将其结果与实施例1一同归纳示于以下的表1中。
[表1]
由上述表1的结果可知，通过使用以减少有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数的方式所分级的颗粒作为磨粒，可以大幅降低处理后的玻璃基板表面的异物附着缺陷数。
需要说明的是，除了分别变更为苯乙烯树脂和氨基甲酸酯树脂的有机颗粒以外在与比较例1同样的条件下进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(比较例2、3)，并与上述同样地进行了评价，结果异物附着缺陷数分别为23、25计数。即，由实施例2、3与比较例2、3的对比可知，即便在将树脂材料变更为苯乙烯树脂或氨基甲酸酯树脂的情况下，也与丙烯酸系树脂同样地获得分级的效果。
(实施例4～7)
关于上述实施例1中使用的上述有机颗粒，如表2所示那样对有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中的分级率进行了各种变更。
将上述实施例1的主表面最终抛光研磨工序中使用的磨粒分别变更为这些有机颗粒，除此以外与上述实施例1同样地进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(实施例4～7)。
对于由上述实施例4～7得到的磁盘用玻璃基板，使用光学式的表面检查装置OSA，计算清洗后的玻璃基板主表面(基板整个面)的异物附着缺陷数，将其结果归纳示于以下的表2。
[表2]
如上述表2所示那样对有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中的分级率进行了各种变更，结果，通过使用以有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中特别是为5％以下的方式所分级的颗粒来作为磨粒，可以大幅降低处理后的玻璃基板表面的异物附着缺陷数。更优选为3％以下、进一步优选为2％以下。
进而，使有机颗粒的平均粒径为5μm、10μm、30μm，除此以外在与实施例1同样的条件下进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(实施例8、9、10)。这些有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数在个数粒度分布中的分级率均为5％以下。对于所得到的实施例8、9、10的玻璃基板，与实施例1同样地评价了异物附着缺陷数，结果分别为1个、0个、0个。
另外，使用以有机颗粒中包含的粒径为2μm以下的颗粒数在个数粒度分布中为5％以下的方式所分级的有机颗粒，除此以外在与实施例1同样的条件下进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(参考例1)。进而，使用以有机颗粒中包含的粒径为1μm以下的颗粒数在个数粒度分布中为5％以下的方式所分级的有机颗粒，除此以外在与实施例1同样的条件下进行最终抛光研磨、清洗，得到磁盘用玻璃基板(参考例2)。对于所得到的参考例1、2的玻璃基板，与实施例1同样地评价了异物附着缺陷数，结果与比较例1相比虽然略有改善，但均未能大幅降低处理后的玻璃基板表面的异物附着缺陷数。推测这是因为残留有占基板表面的附着异物的大部分的粒径为3μm以下且超过1μm或2μm的大小的微小树脂颗粒。总之，为了大幅降低处理后的玻璃基板表面的异物附着缺陷数，按照减少有机颗粒中包含的粒径为3μm以下的颗粒数的方式进行分级很重要。
(磁盘的制造)
对上述实施例1中得到的磁盘用玻璃基板分别实施以下的成膜工序，得到垂直磁记录用磁盘。
即，在上述玻璃基板上依次成膜出由Ti系合金薄膜构成的附着层、由CoTaZr合金薄膜构成的软磁性层、由Ru薄膜构成的底层、由CoCrPt合金构成的垂直磁记录层、碳保护层、润滑层。保护层用于防止磁记录层因与磁头接触而被劣化的情况，因此由氢化碳构成，可得到耐磨损性。另外，润滑层是将醇改性全氟聚醚的液体润滑剂通过浸渍法形成的。
对于所得到的磁盘，使用DFH磁头进行了滑动特性试验，结果未发生磁头碰撞，得到了良好的结果。
符号说明
1 玻璃基板
2 太阳齿轮
3 内齿轮
4 载具
5 上定盘
6 下定盘
7 研磨垫