專利名稱：磁盤用玻璃基板及其制造方法、磁盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種安裝于硬盤驅動裝置中的磁盤用的玻璃基板及其制造方法。
背景技術：
作為安裝于硬盤驅動裝置(HDD)中的磁記錄介質有磁盤。磁盤是在由鋁-鎂合金等構成的金屬基板上被覆NiP膜，或是在玻璃基板及陶瓷基板上層疊磁性層及保護層而制作的。目前，作為磁盤用的基板廣泛采用鋁合金基板，但是，隨著近年來磁盤的小型化、薄片化、高密度記錄化，表面的平整度及薄片的強度比鋁合金基板更為優(yōu)良的玻璃基板正得到廣泛使用(特開平9-27150號公報)。近年來，在安裝于HDD裝置中的磁盤方面，今后要求進一步擴大記錄容量，HDD裝置的信息的記錄速度及讀出速度更快。而且，為了滿足這些要求，正在尋求使磁盤更高速地轉動。但是，在HDD裝置中，當磁盤高速旋轉時，由于對磁盤施加大的負荷，因而要求磁盤有高的強度(耐沖擊性)。另外，近年來，由于HDD裝置例如正在用于筆記本電腦、手機、 便攜式音樂播放器等便攜設備，因而在便攜設備掉落的情況下，要求磁盤有不至于損壞的耐沖擊性。這樣，就要求磁盤(磁盤用基板)滿足比現(xiàn)在要求的耐沖擊性更高的耐沖擊性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于，提供一種滿足比現(xiàn)在所要求的耐沖擊性更高的耐沖擊性的磁盤用玻璃基板及其制造方法。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板，具有主表面及端面，為實施了化學強化處理的圓盤狀的磁盤用玻璃基板，其特征在于，所述主表面的最表面部應力層壓入長度為49. Iym以下， 在巴比涅補償器法的應力曲線圖中，在將所述主表面和壓縮應力之間所形成的角設為θ 時，{12 · t · ln(tan θ ) + (49. 1/t)}的值y為所述最表面部應力層壓入長度以下。在此，所述最表面部應力層壓入長度為用IOOg的壓緊力將對棱角為172° 30' 和130°的橫截面是菱形的金剛石四角錐壓頭壓入所述主表面時的壓痕的長的一方的對角線的長度，所述tan θ為根據(jù)利用巴比涅補償器法求出的應力值及應力深度求得的值 {(PJP2) / (LJL2)}，所述t為基板厚度。P1為壓縮應力值，P2為拉伸應力值，L1為壓縮應力深度，L2為拉伸應力深度。根據(jù)該結構，由于表層部(距基板表面約1.5μπι左右的深度)的壓縮應力高、基板內(nèi)部的深度方向的應力值(壓縮應力、拉伸應力)的變化率小，因而可滿足比現(xiàn)在所要求的耐沖擊性更高的耐沖擊性(例如在千分之一秒內(nèi)承受加速度1500G 2000G)。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板中，優(yōu)選所述y值為{16 · t · In (tan θ ) + (49. 1/t)}。
在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板中，優(yōu)選構成所述磁盤用玻璃基板的玻璃為含有& 的鋁硅酸鹽玻璃。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板中，優(yōu)選用原子力顯微鏡測定的所述主表面的表面粗糙度fci為0. 3nm以下。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板中，優(yōu)選在所述磁盤用玻璃基板的圓周方向按測定長度0. 8mm計，所述端面的表面粗糙度Ra為0. 2 μ m以下。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板中，優(yōu)選壓縮應力深度為50μπι以上。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法，是包括對玻璃基板實施了化學強化處理的工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在充分的條件下進行所述化學強化處理，使在所述磁盤用玻璃基板的主表面的最表面部應力層壓入長度為49. 1 μ m以下，且在巴比涅補償器法的應力曲線圖中將所述主表面和壓縮應力之間所形成的角設為θ時， {12 · t · ln(tan θ ) + (49. 1/t)}的值y為所述最表面部應力層壓入長度以下。在此，所述最表面部應力層壓入長度為，用IOOg的壓緊力將對棱角為172° 30' 和130°的橫截面是菱形的金剛石四角錐壓頭壓入所述主表面時的壓痕的長的一方的對角線的長度，所述tan θ為根據(jù)利用巴比涅補償器法求出的應力值及應力深度求得的值 {(PJP2) / (LJL2)}，所述t為基板厚度；P1為壓縮應力值，P2為拉伸應力值，L1為壓縮應力深度，L2為拉伸應力深度。根據(jù)該方法，由于表層部(距基板表面約1.5μπι左右的深度)的壓縮應力高、基板內(nèi)部的深度方向的應力值(壓縮應力、拉伸應力)的變化率小，因而可滿足比現(xiàn)在所要求的耐沖擊性更高的耐沖擊性(例如在千分之一秒內(nèi)承受加速度1500G 2000G)。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選所述y值為 {16 · t · In(tan θ ) + (49. 1/t)}。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選構成所述磁盤用玻璃基板的玻璃為含有^ 的鋁硅酸鹽玻璃。本發(fā)明的磁盤的特征在于，具有所述磁盤用玻璃基板、和在所述磁盤用玻璃基板的主表面上直接或者隔著其它層設置的磁性層。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法，是包括化學強化處理工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其特征在于，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式進行所述化學強化處理。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法，是中心部具有圓孔的環(huán)狀的磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，在對任意選擇的500片 1000片所述玻璃基板的圓孔直徑進行測定的情況下，以各玻璃基板的圓孔直徑相對于該玻璃基板的平均圓孔直徑A在士5X10_4XA的范圍內(nèi)、且各玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式進行控制。在本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選的是，磁盤用玻璃基板為2. 5英寸基板，各玻璃基板的圓孔直徑為A士 10 μ m以內(nèi)。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法，是包括化學強化處理工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，而在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其特征在于，選擇該盤狀玻璃基板的玻璃材料和所述化學強化處理的處理條件進行化學強化處理，使形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法，是包括化學強化處理工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，而在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其特征在于，以對各玻璃預先控制形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的由化學強化處理引起的變形量，使該變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使化學強化處理產(chǎn)生的該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N 以上的方式選擇玻璃材料，將該選擇的玻璃材料加工成盤狀，同時，在中心部形成圓孔，并進行化學強化處理。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選的是，其構成中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板的化學強化用玻璃按質量％計包含Si02 : 57 75%、Al2O3 :5 20%、(其中，SiO2和Al2O3的合計量為74%以上)ZrO2, HfO2、Nb2O5、Ta2O5, Lei2O3、Y2O3 及 TiR 合計大于 0%且在 6% 以下，Li2O 大于且在9%以下、Nei2O :5 18%、(其中，質量比Li20/Na20為0.5以下)K20:0 6%、Mg0:0 4%、CaO:大于0%且在5%以下、(其中，MgO和CaO的合計量為5%以下，且CaO的含量高于MgO的含量)SrO+BaO :0 3%。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選的是，化學強化處理使用具有60質量％ 80質量％的KNO3、及40質量％ 20質量％的NaN03(其中，合計為100質量％ )的組成的化學強化處理液，且在350°C 420°C的溫度下進行。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選的是，化學強化處理后的盤狀玻璃基板的壓縮應力層的厚度為10 μ m 150 μ m。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選的是，所記錄的信息的磁道密度對應至少100GB TPI的磁盤。本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的制造方法中，優(yōu)選的是，其對應垂直磁記錄方式。


圖1是表示玻璃基板的應力分布的圖2是表示最表層應力壓入長度和tan θ之間的關系的圖；圖3是表示測量本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的內(nèi)徑的內(nèi)徑測量裝置的構成的立體圖；圖4是表示測量本發(fā)明的磁盤用玻璃基板的抗彎強度的抗彎強度試驗機的概略構成的圖；圖5是表示本發(fā)明一實施方式涉及的磁盤的構成之一例的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。(實施方式1)本發(fā)明所涉及的磁盤用玻璃基板例如為安裝于硬盤驅動器(HDD)中的磁盤用玻璃基板。該磁盤例如為可利用垂直磁記錄方式進行高密度的信息信號記錄及再生的記錄介質。另外，該磁盤用玻璃基板主要用于1. 8英寸型磁盤及2. 5英寸型磁盤。本發(fā)明所涉及的磁盤用玻璃基板的上述主表面的最表面部應力壓入長度為 49. Iym以下，在巴比涅補償器法的應力曲線圖中，在將上述主表面和壓縮應力之間所形成的角設為θ時，{12 -111(^110) + (49.1/0}的值y為上述最表面部應力層壓入長度以下，因此，可滿足比現(xiàn)在所要求的耐沖擊性更高的耐沖擊性。另外，上述最表面部應力層壓入長度為，用IOOg的壓緊力將對棱角為172° 30'和130°的橫截面為菱形的金剛石四角錐壓頭壓入上述主表面時的壓痕的長的一方的對角線的長度，上述tan θ為根據(jù)利用巴比涅補償器法求出的應力值及應力深度求得的值KPAP2V(LAL2)L上述t為基板厚度。P1為壓縮應力值，P2為拉伸應力值，L1為壓縮應力深度，L2為拉伸應力深度。在實施了化學強化的玻璃基板上，通過使包含于構成玻璃基板的玻璃中的原子的離子與具有比該原子大的原子半徑的原子的離子進行交換，在表層形成壓縮應力層。這樣， 將實施了這樣的化學強化處理的玻璃基板的應力曲線示于圖1。圖1是表示厚度為t的玻璃基板的應力曲線的圖。在圖1中，中央的X線的右側為壓縮應力區(qū)域，X線左側為拉伸應力區(qū)域。即，在圖1中的P1表示壓縮應力值，P2表示拉伸應力值。另外，在圖1中的L1表示壓縮應力深度，L2表示拉伸應力深度。在壓縮應力區(qū)域，壓縮應力值P1越大，強化程度越高。另外，在拉伸應力區(qū)域，自基板表面至應力曲線的距離(深度)為裂紋自基板表面到達應力曲線時產(chǎn)生破裂的距離，若該深度大則玻璃不易破裂。從耐沖擊性的觀點(不易破裂)來看，優(yōu)選將自壓縮應力區(qū)域至拉伸應力區(qū)域的應力曲線的傾角(主表面和壓縮應力之間所形成的角)設為θ時tan θ大，即優(yōu)選自基板表面至應力曲線的距離(深度)大。這是由于，當tan θ大時，從主表面向內(nèi)部的應力變化量變緩，對于短時間(千分之二秒以下)的沖擊可有效地抑制要進行延伸的裂紋。另一方面，在應力曲線圖中，當tan θ變大時，勢必使壓縮應力值P1變小。在這樣的狀況下，本發(fā)明人著眼于基板表面的微觀的表層部分，發(fā)現(xiàn)即使在增大應力曲線圖中的tan θ而壓縮應力值P1小的情況下，通過提高基板表層部分的硬度，也可提高耐沖擊性，從而完成了本發(fā)明。通過用IOOg的壓緊力將對棱角為172° 30'和130°的橫截面為菱形的金剛石四角錐壓頭壓入玻璃基板的主表面時的壓痕的長的一方的對角線的長度(最表面部應力層壓入長度)對基板表層的硬度進行評價。根據(jù)這樣的評價方法，可間接地表示基板表面的厚度為Iym 2μπι左右的薄表層的硬度。另外，基板表面的表層硬度的評價方法不限于此，還可使用能夠間接表示基板表面的厚度為1 μ m 2 μ m左右的薄表層的硬度的方法。 在本發(fā)明中，將上述評價方法中的壓痕的長的一方的對角線的長度設為49. 1以下。另外，在巴比涅補償器法的應力曲線圖中，將上述主表面和壓縮應力之間所形成的角設為θ時，{12 · t · In(tan θ ) + (49. Ι/t)}的值y為上述最表面部應力層壓入長度以下。tane為根據(jù)利用巴比涅補償器法求出的應力值及應力深度求得的值KPJP2)/ (Li+L2)}，t為基板厚度。此時，P1為壓縮應力值，P2為拉伸應力值,L1為壓縮應力深度，L2為拉伸應力深度。 該y= {12*fln(tane) + (49.1/t)}而成的特性曲線為如圖2所示的特性曲線A。因此， 本發(fā)明涉及的玻璃基板在該特性曲線中具有最表層應力層壓入長度為49. 1以下的區(qū)域的特性。更優(yōu)選具有如圖2所示的特性曲線B即y= {16-fin (tan θ ) + (49. 1/t)}的區(qū)域的特性。如上所述，由于基于不易破裂的觀點而優(yōu)選tan θ大，因此，在圖2中，本發(fā)明涉及的玻璃基板的最表面部應力層壓入長度為49. 1 μ m以下，優(yōu)選具有特性曲線A的右側 (tan θ大的一側)，更優(yōu)選具有特性曲線B的右側(tan θ大的一側)的區(qū)域(圖2的右下的區(qū)域)的特性。如圖1所示的那樣的應力曲線圖可通過巴比涅補償器法得到。另外，所謂的巴比涅補償器是指包含具有相等的角度的兩個相對的水晶楔(楔)的器具，一個楔通過測微計的螺絲在其長度方向移動。這兩個楔的光軸方向彼此垂直，且可移動的一個楔的光軸方向沿著可移動方向。該器具廣泛應用于晶體的相位差的延遲(滯后)及雙折射的程度或者存在內(nèi)部應力的玻璃的檢查等。玻璃基板的制造包括(1)形狀加工工序及第一精研(，7 C > >/ )工序；(2)端部形狀工序(形成孔部的取芯(coring)工序、在端部(外周端部及內(nèi)周端部)形成倒角面的倒角工序(倒角面形成工序)；C3)端面研磨工序(外周端部及內(nèi)周端部)；(4)第二精研工序；( 主表面研磨工序(第一及第二研磨工序)；(6)化學強化工序。另外，化學強化工序以外的工序可在通常進行的條件下進行。為了得到具有上述那樣的特性的玻璃基板，需要在(6)化學強化工序中適當?shù)卦O定玻璃組成及化學強化條件。即，適當設定玻璃組成及化學強化條件，使得主表面的最表面部應力層壓入長度為49. 1 μ m以下，在巴比涅補償器法的應力曲線圖中將上述主表面和壓縮應力之間所形成的角度設為θ時，使{12 ^flnaan θ ) + (49. 1/t)}的值y達到上述最表面部應力層壓入長度以下。作為構成玻璃基板的玻璃材料可列舉鋁硅酸鹽玻璃。鋁硅酸鹽玻璃可實現(xiàn)優(yōu)良的平滑鏡面，且通過進行化學強化可提高破壞強度。特別優(yōu)選鋁硅酸鹽玻璃中含有Zr。這樣， 由于鋁硅酸鹽玻璃中含有^ ，從而可提高基板的剛性模量(=楊氏模量/比重)。具體而言，作為鋁硅酸鹽玻璃，優(yōu)選使用SW2為57質量％ 75質量％，Al2O3為 5質量％ 20質量％ (其中，SiO2和Al2O3的合計量為74質量％以上)，ZrO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, La203> Y203及TW2按合計為大于0質量％且6質量％以下，Li2O為大于1質量％且 9質量％以下，Nei2O為5質量％ 18質量％ (其中，質量比Li20/N￡i20為0. 5以下)，K20為 0 6質量％，MgO為0 4質量％，CaO為大于0%且5質量％以下(其中，MgO和CaO的合計量為5質量％以下，且CaO的含量高于MgO的含量)，SrO+BaO為0 3質量％的鋁硅酸鹽玻璃。SiO2是形成玻璃骨架的主成分，是對提高玻璃穩(wěn)定性、化學耐久性特別是提高耐酸性，降低基板的熱擴散，提高因輻射引起的基板的加熱效率起作用的成分。在其含量小于 57質量％時，將會降低耐失透性，不僅難以得到可穩(wěn)定制造的玻璃，且降低粘度造成成型困難，另一方面，在超過75%時，玻璃的熔化變得困難?；谀褪感?、粘度、成形性等方面考慮，優(yōu)選SW2的含量為63質量％ 70質量％的范圍，更優(yōu)選其含量為63質量％ 68質量％的范圍。Al2O3是提高化學耐久性并且促進離子交換的成分，在其含量小于5質量％時，上述效果得不到充分發(fā)揮，若超過20質量％則易于降低玻璃的熔化性及耐失透性?；诨瘜W耐久性、離子交換性、玻璃的熔化性、耐失透性的平衡等方面考慮，而優(yōu)選Al2O3的含量為11 質量％ 20質量％的范圍，更優(yōu)選其含量為13質量％ 18質量％的范圍。SiO2和Al2O3可相互置換，而基于良好地維持玻璃穩(wěn)定性和化學耐久性的考慮，最好使SiO2和Al2O3的合計含量為74質量％以上。上述合計量的優(yōu)選范圍為76質量％以上， 更優(yōu)選的范圍為78質量％以上，進一步優(yōu)選的范圍為大于79質量％的范圍，最優(yōu)選80質量％以上。Li2O,Na2O,K2O這些堿金屬氧化物對提高玻璃的熔化性，同時提高熱膨脹系數(shù)并對信息記錄介質用基板，特別是對磁記錄介質用基板賦予合適的熱膨脹系數(shù)起作用。Li2O是作為供離子交換的堿金屬離子最優(yōu)選的成分，在其含量為1質量％以下進行化學強化處理的情況下，難以得到具有厚的壓縮應力層和強度的化學強化玻璃，在超過9 質量％時則易于降低化學耐久性及耐失透性。基于化學強化玻璃的性能及化學耐久性、耐失透性等方面考慮，更優(yōu)選的Li2O含量為1. 5質量％ 7質量％的范圍，進一步優(yōu)選2質量％ 5質量％的范圍。Na2O與上述Li2O —樣是用于得到化學強化玻璃的成分，在其含量小于5質量％時， 難以得到具有所期望的性能的化學強化玻璃，若超過18質量％則易于降低化學耐久性?；诨瘜W強化玻璃的性能及化學耐久性等方面考慮，優(yōu)選的Na2O含量為7質量％ 16質量％ 的范圍，進一步優(yōu)選的含量為8質量％ 15質量％的范圍。另外，作為堿金屬成分雖然也可以使用K2O,但是由于該K2O不參與離子交換，因而其含量為0 6質量％左右。其中，Li2O量相對于Na2O量的比例(Li20/Na20)通常為0. 5以下，優(yōu)選0. 45以下， 更優(yōu)選0.4以下，進一步優(yōu)選0.38以下。直接參與化學強化時的離子交換的玻璃成分是 Li2O和Na2O,在熔融鹽中，參與離子交換的堿金屬離子為Na離子及/或K離子。隨著進行化學強化處理的基板片數(shù)的增加，熔融鹽中的Li離子濃度增加，當大量處理(Li2CVNa2O)超過0. 5的玻璃時，熔融鹽中的Li離子的上升變得明顯，參與離子交換的堿金屬離子和不參與離子交換的堿金屬離子的平衡與處理開始時相比發(fā)生了很大變化。其結果是，開始處理時設為最佳化的處理條件隨著處理片數(shù)的增加而偏離最佳范圍。為了消除這樣的問題而優(yōu)選將Li2CVNa2O設定為上述范圍。MgO, CaO通過少量添加而具有提高玻璃的熔化性的效果，但不論哪一種若添加過多，則會妨礙離子交換，使得到的化學強化玻璃的壓縮應力層的厚度變小，故而不予優(yōu)選。 因此，更優(yōu)選MaO為0 4質量％，更優(yōu)選CaO為大于0%且5質量％以下。另外，由于在MgO和CaO的合計量超過5質量％時易于降低化學耐久性，因而MgO和CaO的合計量優(yōu)選為5質量％以下，更優(yōu)選4. 5質量％以下，進一步優(yōu)選為4質量％以下。 此外，為了使耐失透性良好，可以使CaO的含量高于MgO的含量?；谶M一步提高化學耐久性的考慮，優(yōu)選使MgO及CaO作為玻璃成分共同存在。而且，優(yōu)選MgO量相對于CaO量的比例(MgO/CaO)為0. 1 0. 9，更優(yōu)選0. 3 0. 7，由此可進一步提高化學耐久性，進而可提高玻璃穩(wěn)定性。ZrO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, La203> Y2O3及TW2是提高化學耐久性特別是提高耐堿性、 并提高剛性及韌性的成分。因此，優(yōu)選&02、HfO2、Nb2O5、Ta2O5, La203> Y2O3及TW2的合計含量為大于0%。但是，在上述合計含量超過6質量％時，由于降低玻璃穩(wěn)定性，或者降低熔化性，或者增加比重，因此優(yōu)選ZrO2、HfO2、Nb2O5、Tei2O5、Lei2O3 J2O3及TW2的合計含量為大于0 且6質量％以下。上述合計含量的優(yōu)選范圍為5. 5質量％以下，進一步優(yōu)選的范圍為4質量％以下，更優(yōu)選的范圍為3質量％以下。上述含量的優(yōu)選的下限為0. 1質量，再優(yōu)選的下限為0. 2質量％，更優(yōu)選的下限為0. 5質量，進一步優(yōu)選的下限為1質量％，最優(yōu)選的下限為1.4質量％。ZrO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, La203> Y2O3 及 TW2 中，含有 TW2 的玻璃浸漬于水中時，有時玻璃表面附著有玻璃和水的反應生成物，對于耐水性來說，其它的成分有利。因此，基于維持耐水性的考慮，優(yōu)選使TiA的含量為0 1質量％，更優(yōu)選0 0. 5質量％，最優(yōu)選不將其引入。由于Hf02、Nb2O5, Ta2O5, La2O3使玻璃的比重增加，提高基板的質量，因而基于基板輕量化的考慮而優(yōu)選使Hf02、Nb205、Ta205、La203的合計含量在0 3質量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選0 2質量％的范圍，進一步優(yōu)選0 1質量％的范圍，最優(yōu)選不將其引入。Hf02、Nb205、 Ta2O5、La2O3各自的優(yōu)選含量分別為0 3質量％的范圍，更優(yōu)選0 2質量％的范圍，進一步優(yōu)選0 1質量％的范圍，最優(yōu)選不將其引入。提高化學耐久性，特別是提高耐堿性的作用強，具有提高剛性及韌性并且提高化學強化的效率的作用。另外，由于原料成本比IO3低廉，因而優(yōu)選使含量相對于 ZrO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, La203> Y2O3及TiO2的合計含量的質量比為0. 8 1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為0. 9 1的范圍，進一步優(yōu)選為0. 95 1范圍，最優(yōu)選為1。是具有引入微量也會提高化學耐久性，特別是提高耐堿性，并提高剛性及韌性，同時提高化學強化效率的作用的必須成分。但是，在薄片化的基板中若過多地引入 &02，則化學強化的效率過高而形成過剩的壓縮應力層，易產(chǎn)生基板的表面波紋。因此，優(yōu)選^O2的含量為大于0%且5. 5質量％以下。^O2含量的優(yōu)選范圍為0. 1質量％ 5. 5質量％。^O2含量的優(yōu)選的下限為0. 2質量％，進一步優(yōu)選的下限為0. 5質量％，更優(yōu)選的下限為1質量％，最優(yōu)選的下限為1. 4質量％，優(yōu)選的上限為5質量％，進一步優(yōu)選的上限為 4質量％，更優(yōu)選的上限為3質量％。將吸收紅外線的添加物引入到玻璃中，不只降低基板的熱擴散，而且對提高玻璃的紅外線吸收也有效。作為這樣的紅外線吸收添加劑例如有Fe、Cu、Co、Yb、Mn、Nd、I^r、V、 Cr、Ni、Mo、Ho、Er、水分。Fe、Cu、Co、Yb、Mn、Nd、Pr、V、Cr、Ni、Mo、Ho、Er 在玻璃中作為離子而存在，但是，由于這些粒子若是被還原則在玻璃中或者表面析出，有可能損害基板表面的平滑性，因而至為重要的是將其含量按合計控制在0 1質量％，優(yōu)選將其控制在0 0. 5 質量％，更優(yōu)選將其控制在0 0. 2質量％。！^e的引入量按換算成!^e2O3計優(yōu)選為1質量％
10以下，更優(yōu)選為0. 5質量％以下，進一步優(yōu)選為0. 2質量％以下，特別優(yōu)選為0. 1質量％以下，最優(yōu)選為0. 05質量％以下。優(yōu)選的下限量為0. 01質量％，更優(yōu)選的下限量為0. 03質量％。特別優(yōu)選的范圍為0.03質量％ 0.02質量％。在使用上述添加劑的情況下，優(yōu)選引入紅外線吸收高的狗?？傊捎谶@些添加劑通過微量引入可得到效果，因此也可以使用作為雜質而含有這些添加劑的玻璃原料，例如二氧化硅原料。但是，由于即使是雜質也要求其量穩(wěn)定，因而在原料選定時要注意上述方面。另外，由于狗與玻璃的熔化容器的一部分及攪拌棒、構成用于使玻璃流動的管的鉬或者鉬合金進行合金化而對上述容器、攪拌棒、管造成損害，因而在使用這些器具的情況下，更優(yōu)選抑制狗的添加量。這樣的情況下，更優(yōu)選不引用狗203?；?3雖然起著提高熔化性的作用，但是由于具有揮發(fā)性，在玻璃熔化時侵蝕耐火材料，因而其含量應例如小于2質量％，優(yōu)選0 1. 5質量％，更優(yōu)選0 1質量％，進一步優(yōu)選0 0. 4質量％，最優(yōu)選不將其引入。也可以作為澄清劑引入Sb203、A&03、Sn02、Ce02。但是，由于As2O3增加了對環(huán)境的負荷，因而特別是在利用浮法制造基板的情況下，優(yōu)選不予使用。在本發(fā)明中所使用的具有這樣的玻璃組成的化學強化用玻璃，比重通常為2. 3 2. 8左右，優(yōu)選2. 4 2. 6，玻璃化轉變溫度通常為450°C 600°C，優(yōu)選480°C 520°C。本發(fā)明所使用的構成玻璃基板的玻璃材料不限于上述的材料，例如可列舉鈉鈣玻璃、鈉鋁硅玻璃、鋁硼硅玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃、鏈狀硅酸鹽玻璃(+ -—>〉U夕一卜力‘，7 )或者結晶化玻璃等玻璃陶瓷。作為用于化學強化的化學強化液，也因構成玻璃的材料而不同，但是考慮到熔點及價格等，而優(yōu)選使用硝酸鉀及硝酸鈉等。另外，作為化學強化溫度，考慮到化學強化液的熔點及玻璃的玻璃化轉變溫度等而優(yōu)選300°C 450°C。另外，化學強化時間考慮到批量生產(chǎn)性而優(yōu)選1小時 4小時。另外，化學強化條件可根據(jù)所使用的玻璃材料酌情確定。通過實施這樣的化學強化，可提高表層部(距基板表面約1. 5 μ m左右的深度)的壓縮應力，可縮小基板內(nèi)部的深度方向的應力值(壓縮應力、拉伸應力)的變化率。由此， 可得到具有以下特性的玻璃基板，該特性為，主表面的最表面部應力層壓入長度為49. Ιμπι 以下，在巴比涅補償器法的應力曲線圖中將上述主表面和壓縮應力之間所形成的角設為θ 時，{12 fln(tane) + (49. Ι/t)}的值y為上述最表面部應力層壓入長度以下。在該情況下，優(yōu)選壓縮應力深度為50 μ m以上。另外，通過進行作為第一步驟用Na+與包含于玻璃中的Li+進行離子交換，之后，作為第二步驟用K+與Na+進行離子交換的二步驟離子交換的化學強化，可高效率地得到具有上述特性的玻璃基板。優(yōu)選本發(fā)明涉及的磁盤用玻璃基板用原子力顯微鏡(AFM)測量的主表面的表面粗糙度Ra為0. 3nm以下。另外，優(yōu)選本發(fā)明涉及的磁盤用玻璃基板在其玻璃基板的圓周方向按測量長度0. 8mm計端面的表面粗糙度Ra為0. 2 μ m以下。由此，可進一步提高耐沖擊性。通過在上述那樣得到的玻璃基板上直接或者隔著其它層設置磁性層，可制作磁盤。在此，作為磁性層優(yōu)選使用具有高的各向異性磁場(Hk)的Co-Pt系合金磁性層。另外， 基于實現(xiàn)磁性層的晶體取向性及顆粒的均勻化、細微化的觀點，也可以在磁盤用玻璃基板和磁性層之間酌情形成基底層。另外，優(yōu)選在磁性層上設置用于保護磁性層的保護層。此外，優(yōu)選在保護層上形成用于緩和來自磁頭的沖擊的潤滑層。
這樣，本發(fā)明涉及的磁盤用玻璃基板由于表層部(距基板表面約1.5μπι左右的深度)的壓縮應力高，且基板內(nèi)部深度方向的應力值(壓縮應力、拉伸應力)的變化率小， 因而可滿足比現(xiàn)在要求的耐沖擊性更高的耐沖擊性(例如，在千分之一秒內(nèi)承受加速度 1500G 2000G)。下面，為了明確本發(fā)明的效果對所進行的實施例進行說明。(實施例)首先，通過使用了上模、下模、鼓模(胴型)的直接沖壓機將熔化的硅鋁酸鹽玻璃成型為盤狀，得到非晶態(tài)板狀玻璃。然后，對該板狀玻璃的兩主面進行精研加工，做成盤狀的玻璃母材。接著，使用金剛石刀具在玻璃母材的中心部形成孔部，做成圓盤狀的玻璃基板 (取芯)。此外，使用以SiO2 70重量％、Al2O3 10重量％、Li2O 5重量％、Nei2O 7重量％、 ZrO2 8重量％為主成分的鋁硅酸鹽玻璃。然后，對玻璃基板的端面利用刷磨方法進行鏡面研磨。此時，作為研磨磨料使用含有氧化鈰磨料的漿料(游離磨料)。另外，對內(nèi)周端部利用磁研磨法進行鏡面研磨。然后， 對完成鏡面研磨工序的玻璃基板進行了水洗。由此，可制成玻璃基板的直徑為65mm，2. 5英寸磁盤所使用的基板。然后，對得到的玻璃基板的兩主表面進行與上述精研同樣的精研加工。接著，作為主表面研磨工序，首先實施第一研磨工序。作為研磨劑使用氧化鈰磨料。然后，將完成該第一研磨工序的玻璃基板依次浸漬于中性洗滌劑、純水(1)、純水(幻、0^(異丙醇)、1 々(蒸氣干燥)的各個洗滌槽進行洗滌。然后，對玻璃基板的兩主表面實施將主表面精加工成鏡面狀的第二研磨工序。作為研磨劑，使用比在第一研磨工序所使用的氧化鈰磨料細的氧化鈰磨料。然后，將完成該第二研磨工序的玻璃基板依次浸漬于中性洗滌劑(1)、中性洗滌劑O)、純水(1)、純水O)、 IPA(異丙醇)、IPA(蒸氣干燥)的各個洗滌槽進行洗滌。另外，在各個洗滌槽中施加了超聲波。然后，對完成上述精研工序及研磨工序的玻璃基板實施化學強化。化學強化通過下述方法進行，準備按重量比以硝酸鉀硝酸鈉為8 2的化學強化溶液，將該化學強化溶液加熱到400°C，將完成洗滌的玻璃基板浸漬于其中約4小時。這樣，通過在化學強化溶液中進行浸漬處理，在玻璃基板的表層使Li離子、Na離子分別與化學強化溶液中的Na粒子、 K離子進行置換，而使玻璃基板的表層得以強化。此時，壓縮應力的厚度為114μπι。將這樣的玻璃基板浸漬于20°C的水槽中進行快速冷卻，維持約10分鐘。然后，將完成了快速冷卻的玻璃基板浸漬于加熱到約40°C的濃硫酸中進行洗滌。此外，將完成了硫酸洗滌的玻璃基板依次浸漬于純水(1)、純水O)、IPA (異丙醇)、IPA (蒸氣干燥)的各個洗滌槽進行洗滌。另外，在各洗滌槽中施加了超聲波。對于這樣制作成的厚為0. 635mm、最外徑為65mm的磁盤用玻璃基板，用IOOg的壓緊力將對棱角為172° 30'和130°的橫截面是菱形的金剛石四角錐壓頭壓入主表面并調查壓痕的長的一方的對角線的長度(最表面部應力層壓入長度)時發(fā)現(xiàn)其長度為45.3 μ m， 為49. 1 μ m以下。另外，使用巴比涅補償器法對磁盤用玻璃基板的切斷面進行測量時，得到如圖1所示的那樣的應力曲線圖。此時，將上述主表面和壓縮應力之間所形成的角設為 θ時，則{12 ^flnaan θ ) + (49. Ι/t)}的值y為53. 8 μ m，為最表面部應力層壓入長度以上。另外，如上所述，tan θ為根據(jù)利用巴比涅補償器法求出的應力值及應力深度求得的值 {(P^P2) / (L^L2)}，上述t為基板厚度。此時，P1為壓縮應力值，P2為拉伸應力值，L1為壓縮應力深度，L2為拉伸應力深度。這樣，該玻璃基板表層部(距基板表面約1.5μπι左右的深度)的壓縮應力高，且基板內(nèi)部的深度方向的應力值(壓縮應力、拉伸應力)的變化率小。使用AVEX-SM-110-ΜΡ (工7義，々 >社制，商品名稱)并根據(jù)Dana沖擊試驗法對該磁盤用玻璃基板的耐沖擊性進行了評價。該沖擊試驗按下述方法進行，將磁盤用玻璃基板安裝于專用的沖擊試驗用卡具上，在0. 2msec,900G的條件下及1msec、1500G的條件下對主表面在垂直方向施加正弦半波脈沖的沖擊，并調查該磁盤用玻璃基板的破損狀況。其結果是，在所有的條件下都沒有發(fā)生玻璃基板的破損。(比較例)除在下述的條件下進行化學強化之外與實施例相同制作了磁盤用玻璃基板?；瘜W強化通過下述方法進行，準備按重量比硝酸鉀硝酸鈉為5 5的化學強化溶液，將該化學強化溶液加熱到340°C，將完成洗滌的玻璃基板浸漬于其中約2小時。此時，壓縮應力層的厚度為80 μ m。對于這樣制作成的厚度為0.635mm、最外徑為65mm的磁盤用玻璃基板，用IOOg 的壓緊力將對棱角為172° 30'和130°的橫截面是菱形的金剛石四角錐壓頭壓入主表面并調查壓痕的長的一方的對角線的長度(最表面部應力層壓入長度)時發(fā)現(xiàn)其長度為 49. 4 μ m, ^ 49. Iym 以±。與實施例一樣對該磁盤用玻璃基板的耐沖擊性進行評價時發(fā)現(xiàn)，在0. 2msec,900G 的條件下沒有發(fā)生破損，但在lmSec、1500G的條件下發(fā)生了破損。(實施方式2)在本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法中，有如下所示的制造方法1、制造方法2、制造方法3及制造方法4的四種方式。[磁盤用玻璃基板的制造方法1]本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法1是一種包括化學強化處理工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，上述化學強化處理工序是將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于上述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，由此在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層，其特征在于，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式進行所述化學強化處理。在本實施方式的制造方法1中，通過對中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板進行通過離子交換而在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層的化學強化處理，來制造磁盤用玻璃基板。而且，在進行該化學強化處理時，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的變形量達到圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)，且使該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式來選擇化學強化處理條件。只要上述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)，就可防止設定于磁盤上的記錄再生磁道位置和磁頭行走的記錄再生磁道位置產(chǎn)生偏離，得到對應高TPI (100GB/平方英寸以上)的玻璃基板。優(yōu)選上述圓孔的變形量為圓孔直徑的0.025%以內(nèi)。
另外，只要上述抗彎強度為98N以上，在硬盤驅動器內(nèi)就可防止玻璃基板產(chǎn)生變形。優(yōu)選該抗彎強度為118N以上。另外，雖然其上限無特別限制，但通常為147N左右。另外，上述抗彎強度的測定方法將在以后進行說明。[磁盤用玻璃基板的制造方法2]本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法2是一種中心部具有圓孔的環(huán)狀磁盤用玻璃基板的制造方法，其特征在于，以下述的方式進行控制，即，在對任意選擇的500 1000片上述玻璃基板的圓孔直徑進行測量的情況下，使各玻璃基板的圓孔直徑相對于該玻璃基板的平均圓孔直徑A在士5X10_4XA的范圍內(nèi)、且使各玻璃基板的抗彎強度達到98N 以上。在本實施方式的制造方法2中，當各玻璃基板的圓孔直徑相對于任意選擇的 500 1000片玻璃基板的平均圓孔直徑A超過士5X 10-4XA的范圍時，在設定于磁盤上的記錄再生磁道位置和磁頭行走的記錄再生磁道位置產(chǎn)生偏移，難以得到對應高TPI (100GB/ 平方英寸以上)的玻璃基板，達不到本發(fā)明的目的。優(yōu)選各玻璃基板的圓孔直徑相對于上述平均圓孔直徑A在士2. 5X10_4XA的范圍內(nèi)。在本實施方式的制造方法2中，得到的磁盤用玻璃基板為2. 5英寸基板，優(yōu)選各玻璃基板的圓孔直徑為A 士 10 μ m以內(nèi)，更優(yōu)選為A士 5 μ m以內(nèi)。另外，要求得到的磁盤用玻璃基板的抗彎強度為98N以上。當該抗彎強度小于98N 時，在硬盤驅動器內(nèi)玻璃基板易產(chǎn)生變形，達不到本發(fā)明的目的。優(yōu)選該抗彎強度為118N 以上。另外，雖然對其上限無特別限制，但是通常為147N左右。[磁盤用玻璃基板的制造方法3]本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法3是一種包括化學強化處理工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，上述化學強化處理工序是將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于上述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，由此在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層，其特征在于，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式，選擇該盤狀玻璃基板的玻璃材料和上述化學強化處理的處理條件來進行化學強化處理。在本實施方式的制造方法3中，與上述的制造方法1同樣，通過對中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板進行通過離子交換而在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層的化學強化處理，來制造磁盤用玻璃基板。而且，在進行該化學強化處理時，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式，選擇該盤狀玻璃基板的玻璃材料和上述化學強化處理的處理條件?；谂c上述的制造方法1同樣的理由，要求上述圓孔的變形量為圓孔直徑的 0. 05 %以內(nèi)，優(yōu)選0. 025 %以內(nèi)。另外，基于與上述的制造方法1同樣的原因，要求上述抗彎強度達到98N以上，優(yōu)選達到118N以上。另外，雖然對其上限無特別限制，但是通常為147N 左右ο[磁盤用玻璃基板的制造方法4]本實施方式的磁盤用玻璃基板的制造方法4是一種包括化學強化處理工序的磁盤用玻璃基板的制造方法，上述化學強化處理工序是，通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于上述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，而在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層， 其特征在于，以對各個玻璃預先把握形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的由化學強化處理引起的變形量，使該變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使化學強化處理產(chǎn)生的該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式，選擇玻璃材料，將該選擇的玻璃材料加工成盤狀，同時，在中心部形成圓孔，進行化學強化處理。在本實施方式的制造方法4中，與上述的制造方法1同樣，通過對中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板實施通過離子交換而在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層的化學強化處理，來制造磁盤用玻璃基板。而且，在實施該化學強化處理時，以對各玻璃預先把握形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的由化學強化處理而引起的變形量，使該變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使由化學強化處理產(chǎn)生的該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式選擇玻璃材料，并將該選擇的玻璃材料加工成盤狀，同時在中心部形成圓孔，進行化學強化處理?；谂c上述的制造方法1同樣的理由，要求上述圓孔的變形量為圓孔直徑的 0. 05 %以內(nèi)，優(yōu)選0. 025 %以內(nèi)。另外，基于與上述的制造方法1同樣的理由，要求上述抗彎強度達到98N以上，優(yōu)選達到118N以上。另外，雖然對其上限無特別限制，但是通常為147N 左右ο(化學強化用玻璃)在上述的磁盤用玻璃基板的制造方法1、3及4中，作為構成中心形成有圓孔的盤狀玻璃基板的化學強化用玻璃，可使用與實施方式1相同的玻璃。(化學強化處理)在本發(fā)明中，以下述方式進行化學強化處理，即通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于上述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，而在該玻璃基板表面產(chǎn)生壓縮應力層，來制造磁盤用玻璃基板。如上所述，在實施該化學強化處理時，制造方法1是，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到 98N以上的方式選擇化學強化處理條件，制造方法3是，使形成于該盤狀玻璃基板中心部的圓孔的變形量要達到圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N 以上的方式，選擇該盤狀玻璃基板的玻璃材料和上述化學強化處理的處理條件，制造方法 4是，以對各個玻璃預先把握形成于該盤狀玻璃基板中心部的上述圓孔的由化學強化處理引起的變形量，使該變形量達到圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使由化學強化處理產(chǎn)生的該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式選擇玻璃材料，將該選擇的玻璃材料加工成盤狀，同時，在中心部形成圓孔，進行化學強化處理。對該化學強化處理無特別限制，可通過現(xiàn)在既有的方法，例如可通過在含有Na離子及/或K離子的處理浴中，對中心部形成有圓孔的化學強化用的盤狀玻璃基板進行離子交換處理來進行。該處理至為重要的是在玻璃的轉變點以下的溫度下且在熔融鹽不分解的溫度下進行，通常是在350°C 420°C，優(yōu)選在360°C 380°C下進行1小時 12小時左右，優(yōu)選進行2小時 6小時。作為含有Na離子及/或K離子的處理浴，雖然優(yōu)選使用含硝酸鈉及/或硝酸鉀的處理浴，但是并非限定于硝酸鹽，也可以使用硫酸鹽、硫酸氫鹽、碳酸鹽、 碳酸氫鹽、鹵化物。在處理浴含有Na離子的情況下，使該Na離子與玻璃中的Li離子進行離子交換，而在處理液含有K離子的情況下，則使該K離子與玻璃中的Li離子及Na離子進行離子交換，此外，在處理浴含有Na離子及K離子的情況下，使這些Na離子及K離子分別與玻璃中的Li離子及Na離子進行離子交換。通過該離子交換，將玻璃表層部的堿金屬離子置換為更大的離子半徑的堿金屬離子，從而在玻璃表層部中形成壓縮應力層使玻璃得到化學強化。如上所述，由于在本發(fā)明所使用的化學強化用玻璃基板具有優(yōu)良的離子交換性，因而由離子交換而形成的壓縮應力層深，其厚度通常為ΙΟμπι 150μπι左右，優(yōu)選50μπι 120 μ m0在利用這樣的化學強化處理而得到的磁盤用玻璃基板上，形成于該盤狀玻璃基板中心部的圓孔的變形量為0. 05%以內(nèi)，優(yōu)選為0. 025%以內(nèi)，且該玻璃基板的抗彎強度達到98N以上，優(yōu)選達到118N以上。其上限為147N左右。另外，在對從進行了上述的化學強化處理的磁盤用玻璃基板中任意選擇出的500 片 1000片玻璃基板的圓孔直徑進行測量的情況下，各玻璃基板的圓孔直徑相對于該玻璃基板的平均圓孔直徑A在士 5 X 10_4 X A的范圍內(nèi)，優(yōu)選在士 2. 5 X 10_4 X A的范圍內(nèi)。具有這樣的性能的磁盤用玻璃基板可以使所記錄的信息的磁道密度對應至少 100GB TPI的磁盤。另外，該磁盤用玻璃基板可對應于垂直磁記錄方式。下面，說明本發(fā)明的磁盤。[磁盤]本發(fā)明的磁盤的特征在于，在利用上述的本發(fā)明的制造方法1 4而得到的磁盤用玻璃基板的表面，至少具有磁記錄層。本發(fā)明的磁盤可通過下述的方法制造，即通常在利用本發(fā)明的制造方法而得到的磁盤用玻璃基板上依次層疊基底層、磁記錄層、保護層及潤滑層。作為磁記錄層無特別限制，但是優(yōu)選例如Co-Cr系、Co-Cr-Pt系、Co-Ni-Cr系、 Co-Ni-Pt系、Co-Ni-Cr-Pt系及Co-Cr-Ta系等磁記錄層。作為基底層可采用Ni層、Ni-P 層、Cr層等。作為保護層可使用碳膜等，為了形成潤滑層可使用全氟聚醚系等潤滑材料。根據(jù)本發(fā)明的方法得到的磁盤用玻璃基板特別適合于垂直磁記錄方式的磁記錄介質。垂直磁記錄方式的磁記錄介質的磁記錄層的膜結構，作為優(yōu)選例可例示在磁盤用玻璃基板上形成有垂直磁記錄層的單層膜；依次層疊了軟磁性層和磁記錄層的雙層膜；以及依次層疊了硬磁性層、軟磁性層及磁記錄層的三層膜等。其中，由于雙層膜和三層膜比單層膜更適合高記錄密度化以及磁矩的穩(wěn)定維持，故而優(yōu)選。(實施例)下面，通過實施例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。另外，各例的諸特性根據(jù)下述方法測定。〈化學強化用玻璃〉(1)玻璃化轉變溫度(Tg)及屈服溫度(Ts)使用熱機分析裝置并以4°C /分鐘的升溫速度進行測定。(2)平均線性熱膨脹系數(shù)α
在測量玻璃化轉變溫度時一并測量100°C 300°C的平均線性熱膨脹系數(shù)α。(3)比重通過阿基米德原理對40mmX 20mmX 15mm的試樣進行測量。(4)折射率(nd)及阿貝系數(shù)(ν d)對以每小時30°C的降溫速度進行冷卻的玻璃進行測量。(5)入80及入5對IOmm厚的研磨樣品，將測量分光透射率時的透射率為80%的波長(nm)設為 λ 80，將透射率為5%的波長(nm)設為λ 5而求得。〈磁盤用玻璃基板〉(6)玻璃基板的圓孔直徑任意選擇磁盤用玻璃基板500片，通過以下的方法求出各玻璃基板的圓孔直徑， 計算出其平均圓孔直徑Α。使用如圖3所示的內(nèi)徑測量裝置測量玻璃基板的圓孔直徑(內(nèi)徑)。對該內(nèi)徑測量裝置做如下說明。圖3是本發(fā)明的玻璃基板的內(nèi)徑測量裝置在所有實施方式中共用的激光變位計 100的立體圖。激光變位計100包括照射作為線性光的線性激光112的線性激光光源110、 支承中央形成有圓孔210的玻璃基板200的基板保持器130、以使線性激光112通過玻璃基板200的圓孔210的方式使基板保持器130進行升降的保持器升降部140、在升降過程中檢測通過的線性激光112的光檢測部120、基于光檢測部120所檢測的線性激光112測量圓孔 210的內(nèi)徑的內(nèi)徑測量部150、容納多個玻璃基板200的盒160。然后，通過保持器升降部140使玻璃基板200升降，并對該進行升降的玻璃基板 200照射線性激光112。此時，光檢測部120基于檢測到的線性激光112測量圓孔210的距離。而后，在所測量的距離中將最大值作為玻璃基板200的內(nèi)徑。由此測量玻璃基板200 的內(nèi)徑。(7)玻璃基板的抗彎強度玻璃基板的抗彎強度使用如圖4所示的抗彎強度試驗機(島津才一卜^ 7 7 DDS-2000)測量抗彎強度。具體而言，在玻璃基板上施加負荷時，將玻璃基板破壞時的負荷作為抗彎強度求出。(8)壓縮應力層的厚度對磁盤用玻璃基板的斷面進行研磨，用偏光顯微鏡測量壓縮應力層的厚度。實施例1 6及比較例1以形成示于表1的氧化物組成的方式，使用硅石粉、氫氧化鋁、氧化鋁、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鈣、氧化鋯、氧化鐵等，調制成約2kg的混合物之后，在白金坩堝中，在1450°C 1550°C下進行熔化、澄清，之后，通過澆鑄于鐵質模中并進行退火，制作出化學強化用玻璃。其物性如表1所示。然后，分別使用上述的各化學強化用玻璃，制作出中心部具有直徑為20mm的圓孔的環(huán)狀2. 5英寸盤狀玻璃基板150片。詳情如下。(1)形狀加工工序用直接沖壓法對實施例1 6所述的組成的玻璃進行成型，制成非晶態(tài)的盤狀玻
17璃基板。然后，使用磨料在玻璃基板的中央部分開孔，制成中心部具有圓孔的盤狀玻璃基板。此外，對外周端面及內(nèi)周端面實施倒角加工。(2)端面研磨工序接著，一邊使玻璃基板旋轉，一邊通過刷磨以使玻璃基板的端面(內(nèi)周、外周)的表面粗糙度按最大高度(Rmax)計達到1. 0 μ m左右，按算術平均粗糙度(Ra)計達到0. 3 μ m 左右的方式進行研磨。(3)磨削工序接著，使用#1000粒度的磨料，以使主表面的平坦度達到3 μ m、Rmax達到2 μ m左右、Ra達到0. 2μπι左右的方式對基板表面進行磨削。在此，所謂平坦度是指基板表面的最高部分和最低部分在上下方向(與表面垂直的方向)的距離(高低差)，用平坦度測量裝置進行測量。另外，Rmax及fei是用原子力顯微鏡(AFM) ( r ^% y ^ y ,社制超于!一 /)對5μπιΧ5μπι的矩形區(qū)域進行測量。(4)預研磨工序然后，使用可一次對100 200片玻璃基板的兩主表面進行研磨的研磨裝置實施預研磨工序。在研磨填料中使用了硬質拋光劑。在研磨填料中使用預先含有氧化鋯和氧化鈰的材料。預研磨工序中的研磨液通過在水中混合平均粒徑為l.lym的氧化鈰研磨磨料來制作。另外，預先除去了粒徑超過4μπι的研磨磨料。在對研磨液進行測定時，包含于研磨液中的研磨磨料的最大值為3. 5 μ m，平均值為1. 1 μ m，D50值為1. 1 μ m。此外，將施加于玻璃基板的負荷設為784 980mN/cm2，將玻璃基板的表面部的除去厚度設為20 μ m 40 μ m。(5)鏡面研磨工序然后，使用可一次對100 200片玻璃基板的兩主表面進行研磨的行星齒輪式研磨裝置，實施鏡面研磨工序。在研磨填料中使用了軟質拋光劑。鏡面研磨工序的研磨液用下述方法制作，在超純水中加入硫酸和酒石酸，再加入粒徑為40nm的膠體狀二氧化硅粒子。此時，使研磨液中的硫酸濃度為0. 15質量％，使研磨液的PH值為2.0以下。另外，使酒石酸的濃度為0.8質量％，使膠體狀二氧化硅粒子的含量為10質量％。另外，在進行鏡面研磨處理時，使研磨液的pH值不變，可保持成大致恒定。在本實施例中，將向玻璃基板的表面供給的研磨液用排水管回收，用網(wǎng)格狀過濾器除去雜物進行凈化，其后，通過再次向玻璃基板供給而進行再利用。鏡面研磨工序中的研磨加工速度為0.25 μ m/分鐘，表明在上述條件下可實現(xiàn)有利的研磨加工速度。另外，所謂研磨加工速度通過用所需要的研磨加工時間除為了精加工為規(guī)定鏡面而必要的玻璃基板的厚度的減少量(加工取代)而求得。(6)鏡面研磨處理后的洗滌工序然后，將玻璃基板浸漬于濃度為3質量％ 5質量％的NaOH水溶液中進行堿洗。 另外，洗滌通過施加超聲波而進行。進一步，再依次浸漬于中性洗滌劑、純水、純水、異丙醇、 異丙醇(蒸氣干燥)的各個洗滌槽進行洗滌。使用AFM( r ；^ > ^ ；^ >、、J社制 f 7 7 二一 )對洗滌后的玻璃基板表面進行觀察(對5 μ mX 5 μ m的矩形區(qū)域進行測定)時，沒有發(fā)現(xiàn)膠質二氧化硅研磨磨料的附著。另外，也沒有發(fā)現(xiàn)不銹鋼及鐵等雜物。另外， 沒有發(fā)現(xiàn)洗滌前后的基板表面的粗糙度的增大。(7)化學強化處理工序接著，通過將預熱到300°C的完成洗滌的玻璃基板浸漬于將硝酸鉀(60質量％ )和硝酸鈉(40質量％)進行混合并加熱到375°C的化學強化鹽中約4小時進行化學強化處理。 通過該處理，使玻璃基板表面的鋰離子、鈉離子分別與化學強化鹽中的鈉離子、鉀離子進行置換，從而使玻璃基板得到化學強化。另外，形成于玻璃基板表面的壓縮應力層的厚度約為 IOOym 150μπι。實施化學強化后，將玻璃基板浸漬于20°C的水槽中進行快速冷卻，維持約10分鐘。(8)化學強化后的洗滌工序接著，將完成了上述快速冷卻的玻璃基板浸漬于加熱到約40°C的硫酸中，邊施加超聲波邊進行洗滌。其后，使用0. 5% (Vol% )的氟硅酸(H2SiF)水溶液對玻璃基板進行洗滌，之后，使用1質量％的氫氧化鉀水溶液進行了玻璃基板的洗滌。然后，完成了磁盤用玻璃基板的制造。(9)磁盤用玻璃基板的檢查工序接著，對磁盤用玻璃基板進行檢查。用AFM (原子力顯微鏡)對磁盤用玻璃基板表面的粗糙度進行測定(對5μπιΧ5μπι的矩形區(qū)域進行測定)，最大山高(Rmax)為1. 5nm， 算數(shù)平均粗糙度(Ra)為0. 15nm。另外，表面為清凈的鏡面狀態(tài)，不存在妨礙磁頭浮起的雜質及成為熱粗糙(asperity)障礙的原因的雜質。另外，沒有發(fā)現(xiàn)洗滌前后基板表面粗糙度的增大。另外，在上述說明中，是在化學強化后進行酸洗及堿洗，但是也可以在鏡面研磨工序后的洗滌中進行酸洗及堿洗。另外，對各例的磁盤用玻璃基板求出圓孔的平均直徑A，同時求出各玻璃基板的圓孔直徑相對于平均圓孔直徑A超出士 5X10_4XA的范圍的比例(％)。另外，還求出了各例的磁盤用玻璃基板的平均壓縮應力層的厚度及平均抗彎強度。這些結果如表1所示。表權利要求
1.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包括化學強化處理工序，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其中，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式進行所述化學強化處理。
2.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，所述磁盤用玻璃基板為中心部具有圓孔的環(huán)狀， 其中，在對任意選擇的500片 1000片所述玻璃基板的圓孔直徑進行測定的情況下，以各玻璃基板的圓孔直徑相對于該玻璃基板的平均圓孔直徑A在士5X10_4XA的范圍內(nèi)、且各玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式進行控制。
3.權利要求2所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，所述磁盤用玻璃基板為2.5英寸基板，其中，各玻璃基板的圓孔直徑為A士 10 μ m以內(nèi)。
4.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包括化學強化處理工序，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，而在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其中，選擇該盤狀玻璃基板的玻璃材料和所述化學強化處理的處理條件進行所述化學強化處理，使形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上。
5.一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包括化學強化處理工序，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，而在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其中，以對各玻璃預先控制形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的由化學強化處理引起的變形量，使變形量為圓孔直徑的0. 05%以內(nèi)、且使由化學強化處理產(chǎn)生的該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式選擇玻璃材料，將該選擇的玻璃材料加工成盤狀，同時，在中心部形成圓孔，并進行化學強化處理。
6.權利要求1、4或5所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其中，構成中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板的化學強化用玻璃按質量％計包含SiO2 57 75%、 Al2O3 5 20%、其中，SiO2和Al2O3的合計量為74%以上，ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、La2O3、Y2O3 及 TiO2 合計大于 0 % 且在 6 % 以下， Li2O 大于且在9%以下、 Na2O :5 18%、其中，質量比Li20/Na20為0. 5以下，K2O :0 6%、MgO :0 4%、CaO 大于0%且在5%以下、其中，MgO和CaO的合計量為5%以下，且CaO的含量高于MgO的含量， SrO+BaO :0 3%。
7.權利要求1、4 6中任一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其中，化學強化處理使用具有60質量％ 80質量％的KNO3、及40質量％ 20質量％的NaNO3的組成的化學強化處理液，且在350°C 420°C的溫度下進行，其中，KNO3和NaNO3的合計為100質量％。
8.權利要求1、4 7中任一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其中，化學強化處理后的盤狀玻璃基板的壓縮應力層的厚度為10 μ m 150 μ m。
9.權利要求1 8中任一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其中，所記錄的信息的磁道密度對應至少100GBTPI的磁盤。
10.權利要求1 9中任一項所述的磁盤用玻璃基板的制造方法，其對應垂直磁記錄方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁盤用玻璃基板的制造方法，包括化學強化處理工序，該工序通過將中心部形成有圓孔的盤狀玻璃基板浸漬于化學強化處理液中，使包含于所述玻璃基板表面中的相對小的離子與包含于化學強化處理液中的相對大的離子進行離子交換，在該玻璃基板表面生成壓縮應力層，其中，以使形成于該盤狀玻璃基板中心部的所述圓孔的變形量為圓孔直徑的0.05％以內(nèi)、且該盤狀玻璃基板的抗彎強度達到98N以上的方式進行所述化學強化處理。
文檔編號C03C3/095GK102290056SQ201110209388
公開日2011年12月21日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權日2007年9月28日
發(fā)明者寺田研一郎, 巖田勝行, 江田伸二, 磯野英樹, 越阪部基延 申請人:Hoya株式會社