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JP2010073289A - Substrate for magnetic disk and magnetic disk - Google Patents

Substrate for magnetic disk and magnetic disk Download PDF

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JP2010073289A
JP2010073289A JP2008242651A JP2008242651A JP2010073289A JP 2010073289 A JP2010073289 A JP 2010073289A JP 2008242651 A JP2008242651 A JP 2008242651A JP 2008242651 A JP2008242651 A JP 2008242651A JP 2010073289 A JP2010073289 A JP 2010073289A
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JP
Japan
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substrate
magnetic disk
main surface
magnetic
pole
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Pending
Application number
JP2008242651A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kitsunai
浩二 橘内
Kraisorn Phandorn
ファンドン カイソン
Kenichi Nishimori
賢一 西森
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.)
Hoya Corp
Hoya Glass Disk Thailand Ltd
Original Assignee
Hoya Corp
Hoya Glass Disk Thailand Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Hoya Corp, Hoya Glass Disk Thailand Ltd filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2008242651A priority Critical patent/JP2010073289A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate suitable for a hard disk which is highly reliable by preventing crash failure even when a magnetic disk is rotated at a high speed and starts and stops by load/unload system, and the magnetic disk using the same. <P>SOLUTION: The substrate for the magnetic disk avoids head crash by controlling a positional relation between apexes of an elevated portion and settling portion of an edge face 13 of an outer periphery of the substrate within a predetermined range and controlling variation of the positional relation between the apexes of the elevated portion and settling portion in the surface of the substrate within the predetermined range. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は磁気記録媒体に用いられる磁気ディスク用基板、およびこれを用いた磁気ディスクに関する。   The present invention relates to a magnetic disk substrate used for a magnetic recording medium, and a magnetic disk using the same.

近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体のひとつであるHDD(ハードディスクドライブ)等に搭載される磁気記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスクはアルミニウム−マグネシウム合金製の金属基板上にNiP(ニッケルリン)等の膜を被着したり、ガラス基板やセラミクス基板等の基板上に下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層したりして構成される。従来は磁気ディスク用の基板としてアルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし磁気ディスクの小型化、薄板化、および高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦度及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。   In recent years, with the advancement of information technology, information recording technology, particularly magnetic recording technology, has made remarkable progress. There is a magnetic disk as a magnetic recording medium mounted on an HDD (Hard Disk Drive) which is one of the magnetic recording media. For magnetic disks, a film such as NiP (nickel phosphorus) is deposited on a metal substrate made of an aluminum-magnesium alloy, or an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially deposited on a substrate such as a glass substrate or a ceramic substrate. It is configured by stacking. Conventionally, aluminum substrates have been widely used as substrates for magnetic disks. However, with the miniaturization, thinning, and high-density recording of magnetic disks, glass substrates that are superior in substrate surface flatness and substrate strength compared to aluminum substrates are gradually being replaced.

また携帯機器や自動車に大容量の磁気記録媒体を搭載すべく、耐衝撃性の向上も求められている点においても、剛性の高いガラス基板は有利である。携帯機器に搭載するために基板のサイズは縮小化の傾向がある。このため従来の3.5インチ基板から、2.5インチ基板、1.8インチ基板、1インチ基板、もしくはさらに小さな基板が求められるようになってきている。基板が小さくなれば許容される寸法誤差も小さくなり、さらに精密な形状加工が求められている。   In addition, a highly rigid glass substrate is advantageous in that it is required to improve impact resistance in order to mount a large-capacity magnetic recording medium in a portable device or an automobile. In order to be mounted on a portable device, the size of the substrate tends to be reduced. For this reason, a 2.5-inch substrate, a 1.8-inch substrate, a 1-inch substrate, or a smaller substrate has been demanded from the conventional 3.5-inch substrate. As the substrate becomes smaller, the allowable dimensional error also becomes smaller, and more precise shape processing is required.

また、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの方も薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド(MRヘッド)、大型磁気抵抗型ヘッド(GMRヘッド)へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が10nm以下にまで狭くなってきている。ただし、このように極狭な浮上量で磁気ディスク上に磁気ヘッドを浮上飛行させる場合には、フライスティクション障害が発生しやすいという問題がある。フライスティクション障害とは、磁気ディスク上を浮上飛行している磁気ヘッドが、浮上姿勢や浮上量に変調をきたす障害であり、これにより不規則な再生出力変動の発生を伴うことである。また、このフライスティクション障害が生ずると、浮上飛行中の磁気ヘッドが磁気ディスクに接触してしまうヘッドクラッシュ障害を生じてしまうことがある。従ってガラス基板表面には、高度な平坦度および平滑度が求められるようになってきている。   As the magnetic recording technology has been increased in density, the magnetic head has been changed from a thin film head to a magnetoresistive head (MR head) and a large magnetoresistive head (GMR head). The flying height from is narrowed to 10 nm or less. However, when flying the magnetic head over the magnetic disk with such a very small flying height, there is a problem that a fly stiction failure is likely to occur. The fly stiction failure is a failure in which the magnetic head flying and flying over the magnetic disk modulates the flying posture and the flying height, thereby causing irregular reproduction output fluctuations. Further, when this fly stiction failure occurs, a head crash failure may occur in which the flying magnetic head contacts the magnetic disk. Therefore, high flatness and smoothness are required for the glass substrate surface.

また、ガラス基板の表面の面積を有効活用するために、従来のCSS方式(Contact Start Stop)に変わって、ロードアンロード方式(Load UnLoad)が採用されるようになってきている。CSS方式はディスク停止時に基板表面に磁気ヘッドを接触させる方式であり、基板表面にCSS用領域(磁気ヘッドとの接触摺動用領域)を設ける必要がある。これに対しロードアンロード方式はディスク停止時に磁気ヘッドをガラス基板の外側に退避させる方式であり、CSS用領域も記録面として使用できるという利点がある。また、磁気ディスク装置の停止時においては、たとえ強い衝撃が加えられたとしても、磁気ヘッドが退避しているため、磁気ディスクの損傷を最小限に抑制することができる。可搬性の小型ハードディスクでは、情報記録容量の確保や耐衝撃性を向上させる観点からロードアンロード方式の起動再生方式とガラス基板を利用した磁気ディスクとの組み合わせが選択されている。   Further, in order to effectively use the surface area of the glass substrate, a load unload method (Load UnLoad) has been adopted instead of the conventional CSS method (Contact Start Stop). The CSS system is a system in which the magnetic head is brought into contact with the substrate surface when the disk is stopped, and it is necessary to provide an area for CSS (area for sliding contact with the magnetic head) on the substrate surface. On the other hand, the load / unload method is a method of retracting the magnetic head to the outside of the glass substrate when the disk is stopped, and has an advantage that the CSS area can also be used as a recording surface. Further, when the magnetic disk device is stopped, even if a strong impact is applied, the magnetic head is retracted, so that damage to the magnetic disk can be minimized. For a portable small hard disk, a combination of a load / unload start-up reproduction system and a magnetic disk using a glass substrate is selected from the viewpoint of securing an information recording capacity and improving impact resistance.

ロードアンロード方式では、磁気ヘッドがガラス基板の端部を通過することから、ガラス基板の外周端面付近の形状が特に問題となる。ガラス基板の外周端面付近に形状の乱れ(隆起や沈降)があると、磁気ヘッドの浮上姿勢が乱され、磁気ヘッドがガラス基板の外から入ってくる際、または出て行く際に接触しやすくなり、クラッシュ障害を生じる可能性がある。従って特にディスク外周端面付近には、高い平坦度が求められている。   In the load / unload method, since the magnetic head passes through the end portion of the glass substrate, the shape near the outer peripheral end surface of the glass substrate is particularly problematic. If the shape of the glass substrate is disturbed (protruding or sinking) near the outer edge, the flying position of the magnetic head will be disturbed, making it easier for the magnetic head to come in contact when entering or exiting the glass substrate. May cause a crash failure. Therefore, high flatness is required particularly near the outer peripheral end face of the disk.

また磁気ディスクは、高密度化だけではなく、高速化の要請もある。従来はガラス基板を搭載した磁気ディスク装置は4200rpm等の相対的に低速な回転速度を利用していた。しかし近年では、例えば7200rpm以上の回転数で利用されるようになりつつある。さらに近い将来には、10000rpm以上の回転数で利用されるようになることが見込まれている。このような高速回転を行うと、取りわけ磁気ディスクの外周端面付近の線速度が増大する。例えば、回転数が4200rpmである磁気ディスクにおいて基板中心から半径32.5mm位置の線速度は14.3m/秒であるが、5400rpmでは線速度が18.4m/秒、7200rpmでは線速度が24.5m/秒となる。このように線速度が高速になるディスク外周端面付近において、上記のフライスティクション障害およびヘッドクラッシュ障害が特に生じやすい。従ってこの点においても、特に外周端面付近に高い平坦度が求められる。   Further, there is a demand not only for high density but also for high speed magnetic disks. Conventionally, a magnetic disk device mounted with a glass substrate uses a relatively low rotational speed such as 4200 rpm. However, in recent years, it has come to be used at a rotational speed of, for example, 7200 rpm or more. In the near future, it is expected to be used at a rotational speed of 10,000 rpm or more. When such high speed rotation is performed, the linear velocity near the outer peripheral end surface of the magnetic disk increases. For example, in a magnetic disk having a rotational speed of 4200 rpm, the linear velocity at a radius of 32.5 mm from the center of the substrate is 14.3 m / second, but at 5400 rpm, the linear velocity is 18.4 m / second, and at 7200 rpm, the linear velocity is 24. 5 m / sec. In this way, the fly stiction failure and the head crash failure are particularly likely to occur in the vicinity of the outer peripheral end surface of the disk where the linear velocity is high. Therefore, also in this respect, high flatness is required particularly near the outer peripheral end face.

一方、従来から特許文献1(特開2005−141852号公報)に示されるように、基板主表面を研磨した際に、外周端面付近の平坦度が不十分となるという問題がある。すなわち、ガラス基板は表裏の主表面を研磨パッドで挟むように押圧し、研磨材を含有したスラリーを供給しつつ、ガラス基板と研磨パッドとを相対的に移動させて研磨している。このとき主表面の外周端面付近にスキージャンプと呼ばれる隆起(主表面の外周端面付近が他の主表面の部分よりも突出すること)を生じたり、ロールオフと呼ばれる沈降(主表面の外周端面付近が他の主表面の部分よりも相対的に多く削られた状態となること)を生じたりする。
特開2005−141852号公報
On the other hand, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-141852), when the main surface of the substrate is polished, the flatness in the vicinity of the outer peripheral end surface is insufficient. That is, the glass substrate is polished by pressing the front and back main surfaces so as to be sandwiched between the polishing pads and relatively moving the glass substrate and the polishing pad while supplying the slurry containing the abrasive. At this time, there is a ridge called ski jump near the outer peripheral edge of the main surface (the vicinity of the outer peripheral edge of the main surface protrudes more than the other main surface), or sedimentation (near the outer peripheral edge of the main surface) May be in a state of being scraped relatively more than other main surface portions).
JP 2005-141852 A

上記したように、磁気ディスクの外周端面付近こそは、最も線速度が大きくなるため凹凸の影響が大きく、最も平坦度が求められる部位である。またロードアンロード方式における磁気ヘッドの通過に対しても、磁気ディスクの外周端面付近には平坦度が要請される。しかし、その外周端面付近にはスキージャンプまたはロールオフが発生し、平坦度が低下しやすい。そのためスキージャンプやロールオフをできる限り低減し、またはこれらの低減されたガラス基板を磁気ディスクに用いるように管理する必要がある。そして、磁気ディスク用基板を製造する際にも、この端部形状が良品・不良品の判断の指標の1つとして用いられている。
しかしながら、上記のように管理された磁気ディスク用基板を用いて、磁気ディスクを生産し、ハードディスクを製造した結果、ヘッドクラッシュが多発するという問題が生じた。
As described above, the vicinity of the outer peripheral end surface of the magnetic disk is the portion where the linear velocity is the largest and therefore the influence of unevenness is great, and the flatness is most required. Also, the flatness is required in the vicinity of the outer peripheral end surface of the magnetic disk for passing the magnetic head in the load / unload system. However, ski jump or roll-off occurs in the vicinity of the outer peripheral end surface, and the flatness tends to be lowered. Therefore, it is necessary to manage ski jumps and roll-offs as much as possible, or to use these reduced glass substrates for magnetic disks. Also, when manufacturing a magnetic disk substrate, this end shape is used as one of the indicators for determining whether the product is good or defective.
However, as a result of producing a magnetic disk using the magnetic disk substrate managed as described above and producing a hard disk, there has been a problem that head crashes frequently occur.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気ディスクを高速回転させてもクラッシュ障害の発生を抑止して信頼性が高く、ロードアンロード方式で起動停止するハードディスクに好適な基板、およびこれを用いた磁気ディスクを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hard disk that is highly reliable by suppressing the occurrence of a crash failure even when the magnetic disk is rotated at a high speed, and is started and stopped by a load / unload method. An object is to provide a suitable substrate and a magnetic disk using the same.

上記目的を達成するために本願発明者らは、上記問題点について、鋭意検討した結果、上記管理を厳しくした場合でも、ヘッドクラッシュが起きる場合と起きない場合があることに着目し、それぞれの基板の端部形状を観察してみた。すると、基板の外周端面付近に隆起部及び沈降部が並存している場合には、隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係と、その位置関係の基板の面内におけるばらつきが管理上重要なパラメータであることを見出した。そして、隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、ヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to achieve the above object, the inventors of the present application have made extensive studies on the above problems, and as a result, even when the above management is strict, the head crash may or may not occur. I tried to observe the shape of the end. Then, in the case where the ridges and sinking parts coexist in the vicinity of the outer peripheral end face of the substrate, the positional relationship between the apex of the protruding portion and the apex of the sinking portion, and the variation in the plane of the substrate in terms of management are managed. It was found to be an important parameter. Then, the positional relationship between the apex of the raised portion and the apex of the sinking portion is managed within a predetermined range, and the variation of the positional relationship within the plane of the substrate is managed within the predetermined range, thereby preventing head crashes. The present inventors have found that a magnetic disk substrate can be provided and have completed the present invention.

すなわち、本発明にかかる磁気ディスク用基板は、円環状の基板であって、二つの主表面と、端面と、前記主表面と端面との間に形成された面取面と、前記主表面上の周縁に形成された、前記周縁以外の前記主表面上の平坦面に対して隆起した隆起部と、前記主表面上の周縁に形成された、前記平坦面に対して沈降した沈降部とを有し、基板断面から見たとき、前記基板の一つの前記主表面の、前記隆起部の隆起が最大となる点を第一極点とし、前記沈降部の沈降が最大となる点を第二極点とし、基板の中心から端面までの長さをdとし、基板の中心から0.4dの位置の前記主表面上の点と、基板の中心から0.6dの位置の前記主表面上の点とを結ぶ直線を基準線とし、前記第一極点と前記第二極点とを結ぶ直線と、前記基準線とがなす角の角度が0.003度以下であり、前記主表面上の全周における前記角度のばらつきは0.003未満であり、前記第一極点を通り前記基準線と平行な線と、前記第二極点を通り前記基準線と平行な線との距離が1nm以上40nm以下であり、前記主表面上の全周における前記距離のばらつきは20nm以下であることを特徴とする。   That is, the magnetic disk substrate according to the present invention is an annular substrate, and includes two main surfaces, an end surface, a chamfered surface formed between the main surface and the end surface, and the main surface. Formed on the peripheral edge of the main surface other than the peripheral edge, and a subsidence part formed on the peripheral edge on the main surface and settled on the flat surface. And when viewed from the cross section of the substrate, the first pole of the main surface of one of the substrates is a point where the bulge of the bulge portion is maximum, and the point where the sink of the sink portion is maximum is the second pole. A length from the center of the substrate to the end surface is d, a point on the main surface at a position 0.4d from the center of the substrate, and a point on the main surface at a position 0.6d from the center of the substrate A straight line connecting the first pole and the second pole, and the reference line Is less than 0.003 degrees, variation in the angle on the entire circumference of the main surface is less than 0.003, a line passing through the first pole and parallel to the reference line, and the second pole The distance between the reference line and the line parallel to the reference line is 1 nm or more and 40 nm or less, and the variation in the distance over the entire circumference on the main surface is 20 nm or less.

本発明にかかる磁気ディスク用基板において磁気ディスク用基板が、アルミノシリケートガラスで構成されていると好適である。
また、本発明にかかる磁気ディスクは、上記磁気ディスク用基板と、前記磁気ディスク用基板上に形成された磁気記録層とを具備することを特徴とする。
In the magnetic disk substrate according to the present invention, it is preferable that the magnetic disk substrate is made of aluminosilicate glass.
A magnetic disk according to the present invention comprises the above-mentioned magnetic disk substrate and a magnetic recording layer formed on the magnetic disk substrate.

本発明に係る磁気ディスク用基板は、外周端面付近に隆起部及び沈降部がある場合に、隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、信頼性の高い磁気ディスク用基板を提供することができる。つまり、当該磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクにおいては、外周端面付近の隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係が所定の範囲内にあり、かつその隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係の基板の主表面内におけるばらつきを所定の範囲に管理しているので、記録ヘッドが走査する方向である円周方向の平坦度を向上させることができる。従って、特に磁気ディスクの外周端面付近において磁気ヘッドの浮上姿勢が乱されるということがなく、磁気ディスクを高速回転させた場合であっても磁気ディスクと磁気ヘッドとの接触を抑制することができ、ヘッドクラッシュを防止できる。また、ロードアンロード方式における磁気ヘッドの通過に対しても、磁気ヘッドの浮上姿勢が特に磁気ディスクの外周端面付近で乱されたり、磁気ディスクと接触したりするおそれがない。   The magnetic disk substrate according to the present invention manages the positional relationship between the apex of the protuberance and the apex of the subsidence within a predetermined range when the protuberance and the subsidence are in the vicinity of the outer peripheral end surface. By managing variations in the plane of the substrate within a predetermined range, a highly reliable magnetic disk substrate can be provided. That is, in the magnetic disk using the magnetic disk substrate, the positional relationship between the apex of the raised portion near the outer peripheral end face and the apex of the settling portion is within a predetermined range, and the apex of the raised portion and the settling portion Since the variation in the main surface of the substrate in the positional relationship with the apex is managed within a predetermined range, the flatness in the circumferential direction, which is the direction in which the recording head scans, can be improved. Therefore, the flying posture of the magnetic head is not disturbed particularly near the outer peripheral end surface of the magnetic disk, and contact between the magnetic disk and the magnetic head can be suppressed even when the magnetic disk is rotated at a high speed. , Can prevent head crash. Further, even when the magnetic head passes through the load / unload method, there is no possibility that the flying posture of the magnetic head is disturbed particularly in the vicinity of the outer peripheral end surface of the magnetic disk or in contact with the magnetic disk.

以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, examples and the like. In addition, these figures, Examples, etc. and description illustrate the present invention, and do not limit the scope of the present invention. It goes without saying that other embodiments may belong to the category of the present invention as long as they match the gist of the present invention.

図1は、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板の構造を示す斜視図である。磁気ディスク用基板は円穴11を有する円環状であり、実質的に平坦な主表面12と外周の端部である外周端面13と、内周の端部である内周端面14を有し、外周端面13及び内周端面14それぞれと主表面12との間には面取面15が形成されている。基板の中心と端面までの距離をdとする。   FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a magnetic disk substrate according to an embodiment of the present invention. The magnetic disk substrate has an annular shape having a circular hole 11, and has a substantially flat main surface 12, an outer peripheral end surface 13 which is an outer peripheral end, and an inner peripheral end surface 14 which is an inner peripheral end. A chamfered surface 15 is formed between each of the outer peripheral end surface 13 and the inner peripheral end surface 14 and the main surface 12. Let d be the distance from the center of the substrate to the end face.

主表面12は、磁気ディスクにおいて情報を記録再生するための領域なので、記録ヘッドが浮上走行するために実質的に平坦になっている。しかし、上記磁気ディスク用基板を製造する上で、上記主表面の周縁には、主表面12における中心部分と比べて、当該主表面12に対して隆起している部分(隆起部)または沈降している部分(沈降部)が形成されることになる。この部分は、磁気ディスク用基板における主表面12の外周端面13側と内周端面14側の両方に形成されている。   Since the main surface 12 is an area for recording and reproducing information on the magnetic disk, it is substantially flat for the recording head to fly. However, when the magnetic disk substrate is manufactured, the peripheral portion of the main surface is a portion that protrudes from the main surface 12 (a raised portion) or sinks at the periphery of the main surface 12. The part (sedimentation part) which becomes is formed. This portion is formed on both the outer peripheral end face 13 side and the inner peripheral end face 14 side of the main surface 12 of the magnetic disk substrate.

本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板におけるこれら隆起部及び沈降部について図2を用いて説明する。図2は、当該磁気ディスク用基板の中心を通り、主表面12の平坦部に垂直な面における断面(基板断面)であって、外周端面13付近の拡大断面図である。図2において、面取面15に隣接して、主表面12の平坦部に対して隆起している部分が隆起部21であり、隆起部21に隣接して、主表面12の平坦部に対して沈降している部分が沈降部22である。これら隆起部21及び沈降部22は主表面12の周縁部に全周に亘り形成されている。隆起部21において、最も隆起が大きくなる点である第一極点23は、主表面12の全周に亘り、当該磁気ディスク用基板の中心から実質的に一定の距離に位置している。同様に沈降部22において、最も沈降が大きくなる点である第二極点24は、主表面12の全周に亘り、当該磁気ディスク用基板の中心から実質的に一定の距離に位置している。   These raised portions and sinking portions in the magnetic disk substrate according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the outer peripheral end surface 13, which is a cross section (substrate cross section) in a plane that passes through the center of the magnetic disk substrate and is perpendicular to the flat portion of the main surface 12. In FIG. 2, a portion protruding from the flat portion of the main surface 12 adjacent to the chamfered surface 15 is a protruding portion 21, and adjacent to the protruding portion 21 to the flat portion of the main surface 12. The portion that has settled down is the sedimentation portion 22. These raised portions 21 and sinking portions 22 are formed on the peripheral edge of the main surface 12 over the entire circumference. In the raised portion 21, the first pole 23, which is the largest raised point, is located at a substantially constant distance from the center of the magnetic disk substrate over the entire circumference of the main surface 12. Similarly, in the settling portion 22, the second pole point 24, which is the point at which settling is greatest, is located at a substantially constant distance from the center of the magnetic disk substrate over the entire circumference of the main surface 12.

また、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板においては、基板の中心から0.4dの位置の主表面上の点と、基板の中心から0.6dの位置の主表面上の点とを結ぶ直線を基準線25とした場合、第一極点23と第二極点24とを結ぶ直線と、基準線25とがなす角αの角度が0.003度以下であり、主表面12上の全周における当該角度のばらつきは0.003未満となっている。
また、第一極点23を通り基準線25と平行な線と、第二極点24を通り基準線25と平行な線との距離(図2にhで示す)が1nm以上40nm以下であり、かつ、主表面12上の全周における当該距離のばらつきが20nm以下となっている。
In the magnetic disk substrate according to the embodiment of the present invention, a point on the main surface at a position 0.4d from the center of the substrate and a point on the main surface at a position 0.6d from the center of the substrate Is a reference line 25, the angle α formed by the straight line connecting the first pole point 23 and the second pole point 24 and the reference line 25 is 0.003 degrees or less, and is on the main surface 12. The variation of the angle over the entire circumference is less than 0.003.
The distance between the line passing through the first pole 23 and parallel to the reference line 25 and the line passing through the second pole 24 and parallel to the reference line 25 (indicated by h in FIG. 2) is 1 nm or more and 40 nm or less; The variation of the distance over the entire circumference on the main surface 12 is 20 nm or less.

このような構成を有することにより、本発明に係る磁気ディスク用基板は、外周端面付近に隆起部及び沈降部がある場合であっても、隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理すると共に、その位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することで、ヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供することができる。   By having such a configuration, the magnetic disk substrate according to the present invention has a positional relationship between the apex of the protuberance and the apex of the subsidence even when there are a protuberance and a subsidence near the outer peripheral end face. A magnetic disk substrate capable of preventing head crashes can be provided by managing the variation within the plane of the substrate in relation to the positional relationship within the predetermined range while managing it within a predetermined range.

なお、磁気ディスク用基板の材料としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミニウム−マグネシウム合金などを用いることができる。特に、アモルファスガラスとしては、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を供給することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好ましく用いることができる。また、ガラスの材質としては、アモルファスガラスやガラスセラミクス(結晶化ガラス)を利用できる。   As the material for the magnetic disk substrate, aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, aluminum-magnesium alloy, or the like can be used. In particular, as an amorphous glass, an aluminosilicate glass can be preferably used in that it can be chemically strengthened and can supply a magnetic disk substrate excellent in flatness of the main surface and substrate strength. . Further, as the material of the glass, amorphous glass or glass ceramics (crystallized glass) can be used.

上記構成を有する磁気ディスク用基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクが構成されている。すなわち、磁気ディスクは、通常、磁気ディスク用基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することにより製造される。なお、磁気ディスクにおける下地層は、磁性層に応じて適宜、選択される。   A magnetic disk is configured by forming at least a magnetic layer on the magnetic disk substrate having the above-described configuration. That is, a magnetic disk is usually manufactured by sequentially laminating a base layer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer on a magnetic disk substrate. The underlayer in the magnetic disk is appropriately selected according to the magnetic layer.

次に、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク用基板の製造方法について説明する。
磁気ディスク用基板の製造においては、(1)形状加工工程及び第1ラッピング工程、(2)端部形状工程(穴部を形成するコアリング工程、端部(外周端部及び内周端部)に面取り面を形成するチャンファリング工程(面取り面形成工程))、(3)端面研磨工程(外周端部及び内周端部)、(4)第2ラッピング工程、(5)主表面研磨工程(第1及び第2研磨工程)を備えている。なお、磁気ディスク用基板がガラス基板である場合においては、主表面研磨工程の後に必要に応じて化学強化工程がある。また、端部研磨工程と第2ラッピング工程とは前後する場合もある。
Next, a method for manufacturing a magnetic disk substrate according to an embodiment of the present invention will be described.
In the manufacture of a magnetic disk substrate, (1) a shape processing step and a first lapping step, (2) an end shape step (a coring step for forming a hole, an end (outer end and inner end) Chamfering step for forming a chamfered surface (chamfered surface forming step)), (3) end surface polishing step (outer peripheral end and inner peripheral end), (4) second lapping step, (5) main surface polishing step ( First and second polishing steps). In the case where the magnetic disk substrate is a glass substrate, there is a chemical strengthening step if necessary after the main surface polishing step. Moreover, an edge part grinding | polishing process and a 2nd lapping process may be followed.

このように、磁気ディスク用基板は、様々な工程を経て製造されるが、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板のように、基板主表面に形成される欠陥形状のうち、特定の欠陥形状を作り出さないようにするためには、特に、最終研磨工程(第2研磨工程)が重要になる。   As described above, the magnetic disk substrate is manufactured through various processes. Among the defect shapes formed on the main surface of the substrate, like the magnetic disk substrate according to the present embodiment, a specific defect shape is used. In particular, the final polishing step (second polishing step) is important in order to prevent the generation of.

記録密度の向上に伴い、求められる基板主表面尾形状に対する要求は一段と厳しくなってきており、その形状・大きさが決定する要因のほとんどが最終研磨工程の研磨条件に依存している。そして、最終研磨工程における様々な研磨条件の多くが、上記基板主表面の形状に影響を与えているが、なかでも特に、加工レート(加工速度)と加工圧とが影響している。   As the recording density is improved, the demand for the required shape of the main surface of the substrate is becoming more severe, and most of the factors that determine the shape and size depend on the polishing conditions in the final polishing step. Many of the various polishing conditions in the final polishing step affect the shape of the main surface of the substrate, and in particular, the processing rate (processing speed) and the processing pressure have an effect.

以下に、遊星歯車方式の研磨装置を使用してガラス基板の主表面を研磨する最終研磨工程について説明する。なお、上記最終研磨工程を行うためには、遊星歯車方式の研磨装置を使用しなくても行うことができることは言うまでもない。例えば、枚葉式の研磨装置を用いて上記ガラス基板に対して最終研磨工程を行っても良い。   The final polishing process for polishing the main surface of the glass substrate using a planetary gear type polishing apparatus will be described below. Needless to say, the final polishing step can be performed without using a planetary gear type polishing apparatus. For example, a final polishing step may be performed on the glass substrate using a single wafer polishing apparatus.

最終研磨工程では、当該ガラス基板の両主表面を研磨パッドで押圧しながら、研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動させることにより、上記ガラス基板の研磨を行う。このとき、単位時間当たりの取代が加工レートであり、ガラス基板を押圧する圧力が加工圧である。   In the final polishing step, the glass substrate is polished by relatively moving the polishing pad and the glass substrate while pressing both main surfaces of the glass substrate with the polishing pad. At this time, the machining allowance per unit time is the processing rate, and the pressure for pressing the glass substrate is the processing pressure.

本実施の形態にかかる磁気ガラス基板を製造するためには、加工レートを0.20μm/分〜0.45μm/分の範囲内とし、かつ、加工圧を8.0Pa〜10.5Paの範囲内とすることが好ましい。他の研磨条件は影響が比較的小さいために限定的ではないが、例えば2.5インチ型ディスク(φ65mm)の場合、研磨パッドの硬度を85(アスカーC硬度)、研磨材の粒径を0.8(μm)とすることができる。   In order to manufacture the magnetic glass substrate according to the present embodiment, the processing rate is in the range of 0.20 μm / min to 0.45 μm / min, and the processing pressure is in the range of 8.0 Pa to 10.5 Pa. It is preferable that Other polishing conditions are not limited because the influence is relatively small. For example, in the case of a 2.5 inch type disk (φ65 mm), the hardness of the polishing pad is 85 (Asker C hardness), and the particle size of the abrasive is 0. .8 (μm).

また、本実施の形態にかかる磁気ディスク基板を製造するためには、最終研磨工程において、研磨加工を目的とした加工圧(本加工圧)で基板を研磨した後、この本加工圧よりも低い(例えば、1Pa以下)の加工圧で基板を研磨することがより好ましい。特に、本加工圧で基板を研磨する研磨時間の約半分程度の時間、この低い加工圧で研磨することが好ましい。このようにすることで、欠陥の数を少なくできるととともに、異常欠陥(特定の形状の欠陥)の発生を防止できる。   In addition, in order to manufacture the magnetic disk substrate according to the present embodiment, after the substrate is polished with a processing pressure (main processing pressure) intended for polishing in the final polishing step, the processing pressure is lower than the main processing pressure. It is more preferable to polish the substrate with a processing pressure (for example, 1 Pa or less). In particular, it is preferable to polish at this low processing pressure for about half of the polishing time for polishing the substrate at this processing pressure. By doing so, the number of defects can be reduced and the occurrence of abnormal defects (defects of a specific shape) can be prevented.

また、本実施形態にかかる磁気ディスク基板を製造するためには、化学強化処理が可能なガラス基板に対して、化学強化処理を行った後に、基板主表面を研磨することで、磁気ディスク用ガラス基板を得ることが好ましい。化学強化処理(イオン交換処理)を施した後で、基板主表面を研磨することにより、主表面の粗さをより一層低減させることができる。特に、近年の垂直磁気記録方式で要求される基板の表面粗さは、従来と比べて著しく下がってきている。この要求を満たすためには、化学強化処理後に主表面研磨処理を施して磁気ディスク用ガラス基板を得ることが好ましい。   In addition, in order to manufacture the magnetic disk substrate according to the present embodiment, the glass substrate for magnetic disk can be obtained by polishing the main surface of the substrate after performing the chemical strengthening process on the glass substrate that can be chemically strengthened. It is preferable to obtain a substrate. After the chemical strengthening treatment (ion exchange treatment), the main surface roughness can be further reduced by polishing the substrate main surface. In particular, the surface roughness of the substrate required in recent perpendicular magnetic recording systems has been significantly reduced as compared with the prior art. In order to satisfy this requirement, it is preferable to perform a main surface polishing treatment after the chemical strengthening treatment to obtain a magnetic disk glass substrate.

なお、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板のAFM(電子顕微鏡)を用いて測定した表面粗さRaが0.15nm以下であることが好ましい。   In addition, it is preferable that the surface roughness Ra measured using the AFM (electron microscope) of the magnetic disk substrate according to the present embodiment is 0.15 nm or less.

また、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板を製造するためには、遊星歯車方式の研磨装置を使用して最終研磨を行う場合には、キャリアの自転回数と装置内を公転する公転回数との関係も重要になってくる。   Further, in order to manufacture the magnetic disk substrate according to the present embodiment, when performing final polishing using a planetary gear type polishing apparatus, the number of rotations of the carrier and the number of revolutions of revolution within the apparatus are determined. The relationship is also important.

遊星歯車方式においては、複数枚のガラス基板がキャリアに保持される。そして、この保持されたガラス基板はキャリアと共に、その上下面に研磨パッドが圧接される。そしてこの状態で、キャリアが自転しながら公転することによって上記ガラス基板は研磨される。この状態を制御することにより、基板の表面形状を制御することができる。具体的には、本実施の形態にかかる磁気ディスク用基板(磁気ディスク用ガラス基板)を好適に得るためには、キャリアの自転回数と公転回数との比を0.15〜6の範囲内と設定することが好ましい。   In the planetary gear system, a plurality of glass substrates are held by a carrier. Then, the held glass substrate is pressed against the upper and lower surfaces of the glass substrate together with the carrier. In this state, the glass substrate is polished as the carrier revolves while rotating. By controlling this state, the surface shape of the substrate can be controlled. Specifically, in order to suitably obtain the magnetic disk substrate (magnetic disk glass substrate) according to the present embodiment, the ratio between the number of rotations and the number of revolutions of the carrier is within the range of 0.15 to 6. It is preferable to set.

そして、このような工程を経て得られた磁気ディスク用基板は、第2研磨工程の条件を制御することにより、外周端面付近に隆起部及び沈降部が並存し、さらに、隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係を所定の範囲に管理することができる。またその隆起部の頂点と沈降部の頂点との位置関係の基板の面内におけるばらつきを所定の範囲内に管理することができる。その結果、磁気ディスクとして動作させた場合にヘッドクラッシュを防止できる磁気ディスク用基板を提供することができる。   In the magnetic disk substrate obtained through such a process, by controlling the conditions of the second polishing process, the ridges and the sinking parts coexist in the vicinity of the outer peripheral end surface, and further, the apex of the ridges and the sinking are set. The positional relationship with the apex of the part can be managed within a predetermined range. In addition, the variation in the plane of the substrate of the positional relationship between the apex of the raised portion and the apex of the sinking portion can be managed within a predetermined range. As a result, a magnetic disk substrate capable of preventing head crashes when operated as a magnetic disk can be provided.

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。なお、ここでは、磁気ディスク用基板としてガラス基板を用いた場合について説明する。   Next, examples performed for clarifying the effects of the present invention will be described. Here, a case where a glass substrate is used as the magnetic disk substrate will be described.

(実施例)
以下に、本発明を適用した磁気ディスク用基板及び磁気ディスクの製造方法について実施例を説明する。この磁気ディスク用基板及び磁気ディスクは、3.5インチ型ディスク(φ89mm)、2.5インチ型ディスク(φ65mm)などの所定の形状を有する磁気ディスクとして製造される。
(Example)
Embodiments of a magnetic disk substrate and a magnetic disk manufacturing method to which the present invention is applied will be described below. The magnetic disk substrate and the magnetic disk are manufactured as magnetic disks having a predetermined shape such as a 3.5-inch disk (φ89 mm) and a 2.5-inch disk (φ65 mm).

(1)形状加工工程及び第1ラッピング工程
本実施例に係る磁気ディスク用基板の製造方法においては、まず、板状ガラスの表面をラッピング(研削)加工してガラス母材とし、このガラス母材を切断してガラスディスクを切り出す。板状ガラスとしては、様々な板状ガラスを用いることができる。この板状ガラスは、例えば、溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらのうち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。
(1) Shape processing step and first lapping step In the method for manufacturing a magnetic disk substrate according to the present embodiment, first, the surface of a plate glass is lapped (ground) to obtain a glass base material, and this glass base material Cut the glass disc. Various plate glasses can be used as the plate glass. This plate-like glass can be manufactured by using a known manufacturing method such as a press method, a float method, a downdraw method, a redraw method, or a fusion method using a molten glass as a material. Of these, plate glass can be produced at low cost by using the pressing method.

本実施例においては、溶融させたアルミノシリケートガラスを上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスによりディスク形状に成型し、アモルファスの板状ガラスを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiO:58重量%〜75重量%、Al:5重量%〜23重量%、LiO:3重量%〜10重量%、NaO:4重量%〜13重量%を主成分として含有するガラスを使用した。 In this example, the melted aluminosilicate glass was molded into a disk shape by direct pressing using an upper mold, a lower mold, and a barrel mold to obtain an amorphous plate glass. As the aluminosilicate glass, SiO 2: 58 wt% to 75 wt%, Al 2 O 3: 5 wt% to 23 wt%, Li 2 O: 3% to 10% by weight, Na 2 O: 4 by weight Glass containing from 13 to 13% by weight as a main component was used.

次いで、この板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス母材とした。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行った。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス母材を得た。   Next, both main surfaces of the plate glass were lapped to form a disk-shaped glass base material. This lapping process was performed using alumina free abrasive grains with a double-sided lapping apparatus using a planetary gear mechanism. Specifically, the lapping platen is pressed on both sides of the plate glass from above and below, the grinding liquid containing free abrasive grains is supplied onto the main surface of the plate glass, and these are moved relative to each other for lapping. went. By this lapping process, a glass base material having a flat main surface was obtained.

(2)切り出し工程(コアリング、フォーミング、チャンファリング)
次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス母材を切断し、このガラス母材から円盤状のガラス基板を切り出した。次に、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とした(コアリング)。そして内周端面および外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施した(フォーミング、チャンファリング)。
(2) Cutting process (coring, forming, chamfering)
Next, the glass base material was cut using a diamond cutter, and a disk-shaped glass substrate was cut out from the glass base material. Next, using a cylindrical diamond drill, an inner hole was formed in the center of the glass substrate to obtain an annular glass substrate (coring). Then, the inner peripheral end face and the outer peripheral end face were ground with a diamond grindstone and subjected to predetermined chamfering (forming, chamfering).

(3)第2ラッピング工程
次に、得られたガラス基板の両主表面について、第1ラッピング工程と同様に、第2ラッピング加工を行った。この第2ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
(3) Second Lapping Step Next, a second lapping process was performed on both main surfaces of the obtained glass substrate in the same manner as in the first lapping step. By performing this second lapping process, it is possible to remove in advance the fine irregularities formed on the main surface in the previous cutting process and end face polishing process, and shorten the subsequent polishing process on the main surface. Will be able to be completed in time.

(4)端面研磨工程
次に、ガラス基板の外周端面および内周端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を含むスラリー(遊離砥粒)を用いた。そして、端面研磨工程を終えたガラス基板を水洗浄した。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態に加工された。
(4) End surface polishing step Next, the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the glass substrate were mirror-polished by a brush polishing method. At this time, as the abrasive grains, a slurry (free abrasive grains) containing cerium oxide abrasive grains was used. And the glass substrate which finished the end surface grinding | polishing process was washed with water. By this end face polishing step, the end face of the glass substrate was processed into a mirror state that can prevent the precipitation of sodium and potassium.

(5)主表面研磨工程(第1研磨工程)
主表面研磨工程として、まず第1研磨工程を施した。この第1研磨工程は、前述のラッピング工程において主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とするものである。この第1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により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いた。
(5) Main surface polishing step (first polishing step)
As a main surface polishing step, first, a first polishing step was performed. This first polishing step is mainly intended to remove scratches and distortions remaining on the main surface in the lapping step described above. In the first polishing step, the main surface was polished using a hard resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. As the abrasive, cerium oxide abrasive grains were used.

(6)化学強化工程
次に、前述のラッピング工程および研磨工程を終えたガラス基板に、化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム(60%)と硝酸ナトリウム(40%)を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を400℃に加熱しておくとともに、洗浄済みのガラス基板を300℃に予熱し、化学強化溶液中に約3時間浸漬することによって行った。この浸漬の際には、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行った。
(6) Chemical strengthening process Next, the glass substrate which finished the above-mentioned lapping process and polishing process was chemically strengthened. For chemical strengthening, a chemical strengthening solution prepared by mixing potassium nitrate (60%) and sodium nitrate (40%) is prepared, and the chemically strengthened solution is heated to 400 ° C., and the cleaned glass substrate is preheated to 300 ° C. And was immersed in the chemical strengthening solution for about 3 hours. In this immersion, in order to chemically strengthen the entire surface of the glass substrate, it was performed in a state of being housed in a holder so that a plurality of glass substrates were held at the end surfaces.

このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオンおよびナトリウムイオンが、化学強化溶液中のナトリウムイオンおよびカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。ガラス基板の表層に形成された圧縮応力層の厚さは、約100μmであった。   Thus, by immersing in the chemical strengthening solution, the lithium ions and sodium ions in the surface layer of the glass substrate are replaced with sodium ions and potassium ions in the chemical strengthening solution, respectively, and the glass substrate is strengthened. The thickness of the compressive stress layer formed on the surface layer of the glass substrate was about 100 μm.

化学強化処理を終えたガラス基板を、20℃の水槽に浸漬して急冷し、約10分間維持した。そして、急冷を終えたガラス基板を、約40℃に加熱した10重量%硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を純水、IPA(イソプロピルアルコール)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。   The glass substrate that had been subjected to the chemical strengthening treatment was immersed in a 20 ° C. water bath and rapidly cooled, and maintained for about 10 minutes. And the glass substrate which finished quenching was immersed in 10 weight% sulfuric acid heated at about 40 degreeC, and was wash | cleaned. Further, the glass substrate after the sulfuric acid cleaning was cleaned by immersing in a cleaning bath of pure water and IPA (isopropyl alcohol) sequentially.

(7)主表面研磨工程(最終研磨工程)
次に、最終研磨工程として、第2研磨工程を施した。この第2研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第2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により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第1研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒(平均粒子径0.8μm)を用いた。この第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、IPAの各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には、超音波を印加した。
(7) Main surface polishing process (final polishing process)
Next, a second polishing step was performed as a final polishing step. The purpose of this second polishing step is to finish the main surface into a mirror surface. In the second polishing step, mirror polishing of the main surface was performed using a soft foamed resin polisher by a double-side polishing apparatus having a planetary gear mechanism. As the abrasive, cerium oxide abrasive grains (average particle diameter 0.8 μm) finer than the cerium oxide abrasive grains used in the first polishing step were used. The glass substrate which finished this 2nd grinding | polishing process was immersed in each washing | cleaning tank of neutral detergent, a pure water, and IPA sequentially, and was wash | cleaned. Note that ultrasonic waves were applied to each cleaning tank.

上記のように、第1ラッピング工程、切り出し工程、第2ラッピング工程、端面研磨工程、第1研磨工程、化学強化工程および第2研磨工程を施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高剛性の磁気ディスク用基板を得た。   As described above, by applying the first lapping step, the cutting step, the second lapping step, the end surface polishing step, the first polishing step, the chemical strengthening step, and the second polishing step, a flat and smooth, high rigidity A magnetic disk substrate was obtained.

(8)磁気ディスク製造工程
上述した工程を経て得られたガラス基板の両面に、ガラス基板の表面にCr合金からなる付着層、CoTaZr基合金からなる軟磁性層、Ruからなる下地層、グラニュラー構造を有する非磁性下地層、CoCrPt系合金からなるグラニュラー構造を有する垂直磁気記録層、炭化水素からなる保護層、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造した。より具体的には、インライン型スパッタリング装置を用いて、ガラス基板の上に、CrTiの付着層、CoTaZr/Ru/CoTaZrの軟磁性層、Ruの中間層、CoCrSiOの非磁性グラニュラー下地層、CoCrPt-SiO・TiOのグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜を順次成膜し、さらに、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を成膜して磁気ディスクを得た。
(8) Magnetic disk manufacturing process On both surfaces of the glass substrate obtained through the above-described processes, an adhesion layer made of a Cr alloy, a soft magnetic layer made of a CoTaZr-based alloy, an underlayer made of Ru, and a granular structure on the surface of the glass substrate. A perpendicular magnetic recording disk is manufactured by sequentially forming a nonmagnetic underlayer having a magnetic layer, a perpendicular magnetic recording layer having a granular structure made of a CoCrPt alloy, a protective layer made of hydrocarbon, and a lubricating layer made of perfluoropolyether. did. More specifically, using an in-line type sputtering apparatus, a CrTi adhesion layer, a CoTaZr / Ru / CoTaZr soft magnetic layer, a Ru intermediate layer, a CoCrSiO 2 nonmagnetic granular underlayer, CoCrPt on a glass substrate. A granular magnetic layer of -SiO 2 / TiO 2 and a hydrogenated carbon protective film were sequentially formed, and a perfluoropolyether lubricating layer was formed by a dip method to obtain a magnetic disk.

(9)磁気ディスク装置製造工程
また、上記磁気ディスクを装置に組み込むことにより磁気ディスク装置を製造した。なお、磁気ディスク装置の構成については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。
(9) Magnetic Disk Device Manufacturing Process A magnetic disk device was manufactured by incorporating the magnetic disk into the device. Since the configuration of the magnetic disk device is well known, detailed description thereof is omitted here.

上記の工程において、(7)主表面研磨工程(最終研磨工程)の条件を調整することにより、3種類(実施例1、実施例2及び比較例1)の磁気ディスク用基板を製造し、それらを用いて、磁気ディスク及び磁気ディスク装置を製造した。   In the above steps, (7) by adjusting the conditions of the main surface polishing step (final polishing step), three types (Example 1, Example 2 and Comparative Example 1) of magnetic disk substrates are manufactured, Were used to manufacture magnetic disks and magnetic disk devices.

(A)表面形状測定
それぞれの磁気ディスク用基板について、主表面の外周端面付近の形状を触針式の測定器(ミツトヨ製SV3000)を用いて測定した。具体的には、所定の半径上における隆起部のうち最も高い位置である第一極点と沈降部のうち最も低い位置である第二極点の位置をそれぞれ測定した。それら第一極点と第二極点の位置から、第一極点と第二極点の垂直方向の距離(すなわち、第一極点を通り基板の基準線と平行な線と第二極点を通り基板の基準線と平行な線との距離)を高さとして計算した(図2にhで示す)。なお、基準線とは、基板の中心から端面までの長さをdとした場合の、基板の中心から0.4dの位置の主表面上の点と、基板の中心から0.6dの位置の主表面上の点とを結ぶ直線とした。同様に、上記第一極点と第二極点の位置から、第一極点と第二極点を結ぶ直線と基準線とのなす角αを計算した。
同様の測定を、半径の方向を30度ずつ回転させながら合計12か所で測定し、それぞれのばらつき(各測定値の平均値と、各測定値との差の絶対値)を測定した。また、極点位置のばらつきとして、第1極点及び第2極点の半径方向の位置のばらつきも同様に計算した。
(A) Surface shape measurement About each magnetic disk board | substrate, the shape of the outer peripheral end surface vicinity of a main surface was measured using the stylus-type measuring device (SV3000 by Mitutoyo). Specifically, the position of the first pole that is the highest position among the raised portions on a predetermined radius and the position of the second pole that is the lowest position among the sinking portions were measured. The vertical distance between the first pole and the second pole from the positions of the first and second poles (that is, a line passing through the first pole and parallel to the reference line of the board and a reference line of the board passing through the second pole (Distance to a line parallel to) was calculated as the height (indicated by h in FIG. 2). The reference line is a point on the main surface at a position 0.4d from the center of the substrate and a position 0.6d from the center of the substrate, where d is the length from the center of the substrate to the end surface. A straight line connecting points on the main surface was used. Similarly, from the position of the first pole and the second pole, an angle α formed by a straight line connecting the first pole and the second pole and the reference line was calculated.
The same measurement was performed at a total of 12 locations while rotating the radius direction by 30 degrees, and each variation (the average value of each measurement value and the absolute value of the difference between each measurement value) was measured. Further, as the variation in the pole position, the variation in the radial position of the first pole point and the second pole point was similarly calculated.

それらの結果を下記表1に示す。

Figure 2010073289
表1からわかるとおり、実施例1においては、高さhの平均値は40nmで、その基板表面内でのばらつきは20nm以下であった。また、角度αの平均値は、0.003度で、その基板表面内でのばらつきは、0.003未満であった。実施例2においては、高さhの平均値は20nmで、その基板表面内でのばらつきは10nm以下であった。また、角度αの平均値は、0.001度で、その基板表面内でのばらつきは、0.001未満であった。比較例1においては、高さhの平均値は50nmで、その基板表面内でのばらつきは30nm以下であった。また、角度αの平均値は、0.005度で、その基板表面内でのばらつきは、0.005未満であった。 The results are shown in Table 1 below.
Figure 2010073289
As can be seen from Table 1, in Example 1, the average value of the height h was 40 nm, and the variation within the substrate surface was 20 nm or less. The average value of the angle α was 0.003 degrees, and the variation in the substrate surface was less than 0.003. In Example 2, the average value of the height h was 20 nm, and the variation within the substrate surface was 10 nm or less. The average value of the angle α was 0.001 degrees, and the variation in the substrate surface was less than 0.001. In Comparative Example 1, the average value of the height h was 50 nm, and the variation within the substrate surface was 30 nm or less. The average value of the angle α was 0.005 degrees, and the variation within the substrate surface was less than 0.005.

また、実施例1及び実施例2において、第1極点及び第2極点の半径方向の位置のばらつきは、それぞれ0.4mm及び0.1mmであり、ともに基板の主表面上の全周に亘って、実質的に中心から等距離に位置することを確認した。   Moreover, in Example 1 and Example 2, the variation in the radial position of the first pole point and the second pole point is 0.4 mm and 0.1 mm, respectively, both over the entire circumference on the main surface of the substrate. It was confirmed that it is located substantially equidistant from the center.

(B)ロードアンロード試験比較
上記したように、実施例1、実施例2及び比較例1にかかる磁気ディスク用基板上に磁性層を形成した磁気ディスクをそれぞれ製造した後、磁気ディスク装置を製造し、ロードアンロード試験を行った。なお、この試験は、磁気ディスクにした状態で試験を行っている。具体的には、記録ヘッドの浮上量を8nmに設定し、ディスクの回転数を5400rpmと7200rpmとの2つの場合において試験を行った。
(B) Comparison of load / unload test As described above, after manufacturing magnetic disks each having a magnetic layer formed on a magnetic disk substrate according to Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, a magnetic disk device was manufactured. Then, a load / unload test was conducted. Note that this test is performed in a state of using a magnetic disk. Specifically, the test was performed in the case where the flying height of the recording head was set to 8 nm and the number of rotations of the disk was 5400 rpm and 7200 rpm.

その結果、実施例1および実施例2にかかる磁気ディスクの場合、5400rpmの回転数でロードアンロードを100万回繰り返しても、クラッシュは起きなかった。比較例1の磁気ディスクについては、100万回のロードアンロード試験でクラッシュが起こった。   As a result, in the case of the magnetic disks according to Example 1 and Example 2, no crash occurred even when the load / unload was repeated 1 million times at a rotational speed of 5400 rpm. For the magnetic disk of Comparative Example 1, a crash occurred in a load / unload test of 1 million times.

また、回転数を7200rpmとしてロードアンロード試験を行ったところ、実施例1及び実施例2にかかる磁気ディスクの場合、ロードアンロードを100万回繰り返しても、クラッシュは起きなかったが、比較例1にかかる磁気ディスクの場合、ロードアンロードを60万回繰り返したところで、クラッシュが起こった。   Further, when a load / unload test was performed at a rotational speed of 7200 rpm, in the case of the magnetic disks according to Example 1 and Example 2, no crash occurred even when the load / unload was repeated 1 million times. In the case of the magnetic disk of No. 1, a crash occurred when loading and unloading was repeated 600,000 times.

(C)モジュレーション試験
実施例1、実施例2および比較例1で得られた磁気ディスクに対してモジュレーション試験を行った。具体的には、2.5インチ(外径65mmφ)におけるガラス基板の中心からの距離が29.9mm(R1)から31.5mmの点(R2)までの間の領域におけるモジュレーションを測定した。
(C) Modulation Test A modulation test was performed on the magnetic disks obtained in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1. Specifically, the modulation was measured in a region where the distance from the center of the glass substrate at 2.5 inches (outer diameter 65 mmφ) was 29.9 mm (R1) to the point (R2) at 31.5 mm.

具体的な測定は、以下の(1)〜(3)の手順で行った。
(1)電磁変換特性測定機(グーシック テクニカル エンタープライズ社)に磁気ディスクをセットし、磁気ヘッド(DFH(dynamic flying height)ヘッド)を磁気ディスク上にロード後、MFパターン(ハードディスクで使用する高周波数の半分の周波数)を書き込む。
(2)読出し信号をオシロスコープに入力する。
(3)そして、上記範囲内の任意の半径位置におけるセクタごとの、モジュレーションを求める。
Specific measurement was performed according to the following procedures (1) to (3).
(1) A magnetic disk is set in an electromagnetic conversion characteristic measuring machine (Gusik Technical Enterprise), a magnetic head (DFH (dynamic flying height) head) is loaded on the magnetic disk, and then an MF pattern (high frequency used in a hard disk). Half the frequency).
(2) Input the readout signal to the oscilloscope.
(3) Then, the modulation for each sector at an arbitrary radial position within the above range is obtained.

上記測定の結果、実施例1及び実施例2と比較例1とを比較すると、実施例1及び実施例2の方が比較例1よりモジュレーションの値が良好であった。   As a result of the above measurement, when Example 1 and Example 2 were compared with Comparative Example 1, Example 1 and Example 2 had better modulation values than Comparative Example 1.

以上の結果より、実施例1及び2に係る磁気ディスク用基板のように、高さh(隆起部の頂点と沈降部の頂点との、基板の基準線と垂直方向における距離)が40nm以下であり、その基板表面内でのばらつきが20nm以下であり、さらに、角度α(隆起部の頂点と沈降部の頂点とを結ぶ直線と基板の基準線とがなす角の角度)が0.003度以下であり、その基板表面内でのばらつきが0.003未満であれば、ロードアンドード試験及びモジュレーション試験において良好な結果となり、フライスティクション障害又はヘッドクラッシュ障害の少ない信頼性の高い磁気ディスクが得られる磁気ディスク用基板を得ることができる。   From the above results, as in the magnetic disk substrates according to Examples 1 and 2, the height h (distance between the apex of the raised portion and the apex of the sinking portion in the direction perpendicular to the reference line of the substrate) is 40 nm or less. The variation within the substrate surface is 20 nm or less, and the angle α (the angle formed by the straight line connecting the apex of the raised portion and the apex of the sinking portion and the reference line of the substrate) is 0.003 degrees. If the variation in the substrate surface is less than 0.003, a good result is obtained in the load and load test and the modulation test, and a highly reliable magnetic disk with little fly stiction failure or head crash failure is obtained. The obtained magnetic disk substrate can be obtained.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、磁気ディスク基板がガラス基板の場合について説明したが、本発明では、磁気ディスク用基板がアルミニウム合金基板等である場合にも同様に適用することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement by changing suitably. For example, in the above embodiment, the case where the magnetic disk substrate is a glass substrate has been described. However, the present invention can also be applied to the case where the magnetic disk substrate is an aluminum alloy substrate or the like.

また、上記実施の形態における材料、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, the material, size, processing procedure, and the like in the above-described embodiment are merely examples, and various modifications can be made within the range where the effects of the present invention are exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

本発明の実施の形態における磁気ディスク用基板の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the board | substrate for magnetic discs in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における磁気ディスク用基板の外周端面付近を示す図。The figure which shows the outer peripheral end surface vicinity of the board | substrate for magnetic discs in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 円穴
12 主表面
13 外周端面
14 内周端面
15 面取面
21 隆起部
22 沈降部
23 第一極点
24 第二極点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Circular hole 12 Main surface 13 Outer peripheral end surface 14 Inner peripheral end surface 15 Chamfered surface 21 Raised portion 22 Settling portion 23 First pole 24 Second pole

Claims (3)

円環状の基板であって、二つの主表面と、端面と、前記主表面と端面との間に形成された面取面と、前記主表面上の周縁に形成された、前記周縁以外の前記主表面上の平坦面に対して隆起した隆起部と、前記主表面上の周縁に形成された、前記平坦面に対して沈降した沈降部とを有し、
基板断面から見たとき、前記基板の一つの主表面の、前記隆起部の隆起が最大となる点を第一極点とし、前記沈降部の沈降が最大となる点を第二極点とし、基板の中心から端面までの長さをdとし、基板の中心から0.4dの位置の前記主表面上の点と、基板の中心から0.6dの位置の前記主表面上の点とを結ぶ直線を基準線とし、
前記第一極点と前記第二極点とを結ぶ直線と、前記基準線とがなす角の角度が0.003度以下であり、前記主表面上の全周における前記角度のばらつきは0.003未満であり、
前記第一極点を通り前記基準線と平行な線と、前記第二極点を通り前記基準線と平行な線との距離が1nm以上40nm以下であり、前記主表面上の全周における前記距離のばらつきは20nm以下である磁気ディスク用基板。
An annular substrate having two main surfaces, an end surface, a chamfered surface formed between the main surface and the end surface, and a peripheral edge on the main surface, the other than the peripheral edge A raised portion that is raised with respect to a flat surface on the main surface, and a settling portion that is formed at a peripheral edge on the main surface and sinks with respect to the flat surface,
When viewed from the cross section of the substrate, the point on the one main surface of the substrate where the bulge of the bulging portion is the maximum is the first pole, the point where the sinking of the sinking portion is the maximum is the second pole, A straight line connecting a point on the main surface at a position 0.4d from the center of the substrate and a point on the main surface at a position 0.6d from the center of the substrate, where d is a length from the center to the end surface. As a reference line,
The angle formed by the straight line connecting the first pole and the second pole and the reference line is 0.003 degrees or less, and the variation in the angle over the entire circumference on the main surface is less than 0.003. And
The distance between the line passing through the first pole and parallel to the reference line and the line passing through the second pole and parallel to the reference line is not less than 1 nm and not more than 40 nm, and the distance on the entire circumference on the main surface is The variation is 20 nm or less for a magnetic disk substrate.
前記磁気ディスク用基板が、アルミノシリケートガラスで構成されている請求項1記載の磁気ディスク用基板。   The magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the magnetic disk substrate is made of aluminosilicate glass. 請求項1又は2記載の磁気ディスク用基板と、前記磁気ディスク用基板上に形成された磁気記録層とを具備する磁気ディスク。   A magnetic disk comprising the magnetic disk substrate according to claim 1 and a magnetic recording layer formed on the magnetic disk substrate.
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