以下に添付図面を参照しながら、本発明� ��好適な実施の形態について詳細に説明する� ��なお、本明細書及び図面において、実質的� ��同一の機能構成を有する構成要素について� ��、同一の符号を付することにより重複説明� ��省略する。

(ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ調� �)
 磁気ディスクの小型化、薄板化、および高� ��度記録化に伴い、ガラス基板内周端面の高� ��な平滑度および平坦度が求められる。本実� ��形態では、ガラス基板の内周端面、特に、� ��学強化工程における変化量に着目し、ガラ� ��基板の最終的な内径(ID)寸法誤差を小さくす ることを目的としている。以下、化学強化工 程を含む一連の工程を実行可能な磁気ディス ク用ガラス基板の製造システム300を説明する 。

 図1は、本実施形態による磁気ディスク用 ガラス基板の製造システム300を示した機能ブ ロック図である。ここで太線の矢印はガラス 基板102の処理の流れを、細線の矢印は情報の 流れを示している。かかる図1の磁気ディス� �用ガラス基板の製造システム300は、内周端� �研削装置110と、内周端面研磨装置120と、化� �強化処理槽130と、把握装置140と、メモリ150� �、内径測定装置210と、組合せ決定装置310と� �を含んで構成されている。ここでは、理解� �容易にするため、特にガラス基板102の内周� �面に関する製造工程を挙げて当該磁気ディ� �ク用ガラス基板の製造システム300を説明し� �いるが、実際の工程でガラス基板102の表面� �外周端面の製造工程をも含んでいるのは言� �までもない。

 上記内周端面研削装置110は、内周加工装� ��として機能し、例えば多成分系ガラスから� ��る円盤状のガラス基板102の中心に形成され� ��円孔における内周端面を、研削量分だけ研� ��加工する。かかる内周端面研削装置110は、� ��ラス基板102の内周端面を研削できれば、様� ��な形態で構成することができ、例えば、内� ��端面の面取りと同時に内周端面を研削する� ��取り(チャンファ:chamfer)装置によっても構成 することが可能である。また、上記研削量は 、研削工程における所望する研削量に、後述 する研削量決定装置160が決定した研削量を追 加した値となる。

 図2は、内周端面研削装置110の研削工程を 説明するための説明図である。ここでは、図 2の(a)に示すように円盤状のガラス基板102の� �孔112により形成される内周端面114の研削お� �び面取り加工がなされる。

 内周端面研削装置110では、図2(b)に示すよ うに、円孔112に研削用の内径研削砥石116が挿 通される。また、円筒状に積層した複数のガ ラス基板102は、挟持部材によって上下2つの� �面が狭持されている。内径研削砥石116は、� �ーリー状の回転砥石であって外周が研削面� �なっている。

 ガラス基板102と内径研削砥石116とはそれ� ��れが固定された駆動手段(図示せず)によっ� �回転駆動され、この円筒状のガラス基板102� �内周端面114に内径研削砥石116を当接して各� �ラス基板102に均一な内径加工を施している� �その回転方向はそれぞれの接触点で相対す� �方向となるように設定される。このような� �周端面の研削工程により図2(c)に示すような� ��周端面114および面取り114aが形成される。ま た、内周端面114の研削と同時に、外周端面も 研削することも可能である。

 上記内周端面研磨装置120は、内周端面研� ��装置110同様内周加工装置として機能し、内� ��端面研削装置110によって研削されたガラス� ��板102の内周端面114をさらに研磨量分だけ研� ��加工する。この研磨量は、研磨工程におい� ��所望する研磨値に、後述する研磨量決定装� ��170が決定した研磨量を追加した値となる。

 図3は、内周端面研磨装置120の構成を説明 するための縦断面図である。円筒状に積層さ れた複数のガラス基板102は、当該内周端面研 磨装置120の固定部122に固定される。かかるガ ラス基板102は、ガラス基板102の円盤中心軸を 回転中心として、ガラス基板102とガラス基板 102の円孔に挿入された研磨体124とが相対的に 摩擦するように、いずれか一方もしくは両方 を回動することで、ガラス基板102の内周端面 を研磨する。

 かかる研磨体124は、スウェード、ベロア� ��素材とする軟質ポリシャや、硬質ベロア、� ��泡樹脂、ピッチ含浸スウェード等の硬質ポ� ��シャ等で形成される研磨布126を円筒形状の� ��部をなすように配してもよい。また、研磨� ��124は、ガラス基板102に対して、円孔内で回� ��軸方向に低速揺動(ストローク運動)してガ� �ス基板102の内周端面114全体を研磨してもよ� �。

 また、内周端面研磨装置120のノズル128は� ��研磨体124とガラス基板102との間に研磨砥粒� ��含む研磨液を供給する。この研磨砥粒とし� ��は、目標とする端面の形状にもよるが、例� ��ば、アルミナや酸化セリウム、コロイダル� ��リカ等の通常の研磨砥粒を用いることがで� ��る。また、研磨砥粒を分散させている分散� ��としては、特に限定されるものではなく、� ��ストの面からは水が好ましいが、通常の研� ��に使用されている分散媒であれば好適に使� ��することができる。

 上記化学強化処理槽130は、化学強化処理� ��を収容する処理槽と、その制御部とを含ん� ��構成される。化学強化処理槽130は、化学強� ��工程において、化学強化塩を加熱溶解した� ��学強化処理液にガラス基板102を浸漬し、ガ� ��ス基板(Liイオンを含むアルミノシリケート� ��ラス)の一部のイオン、例えば、Liイオンお� ��びNaイオン等の一価の金属イオンを化学強� �処理液中の上記イオンより大きなイオン径� �有する一価のイオン、例えば、Naイオン、K� �オンに置換する。かかるイオン交換法によ� �ガラス基板表面には圧縮応力層が形成され� �割れやクラックが生じにくい大きな機械的� �度を得ることができる。

 このようなNaイオン、Kイオンを含む上記� ��学強化処理液(処理溶融塩)としては、硝酸� �トリウム、硝酸カリウム、硝酸リチウムお� �びその混合溶融塩を用いるのが好ましいが� �硝酸塩に限定されるものではなく、硫酸塩� �重硫酸塩、炭酸塩、ハロゲン化物などを用� �てもよい。

 図4は、ガラス基板102の化学強化処理液へ の浸漬を説明するための説明図である。ここ では、金属材料からなるガラス基板ホルダ132 と、化学強化処理液が収容された処理槽134と が示されている。ガラス基板ホルダ132には、 板状の薄板を湾曲させ、膨出側の表面には突 部が長手方向に波状に複数形成された保持部 136が設けられ、その保持部136の膨出側の突部 間に形成されたV字溝部にはそれぞれ1枚ずつ� ��ラス基板102が保持される。そして、1回の化 学強化で処理すべき全てのガラス基板102が配 置された後、そのガラス基板ホルダ132と共に ガラス基板102が処理槽134に所定時間浸漬され る。

 かかる化学強化処理液の温度は、ガラス� ��板102の材質の歪点よりも好ましくは50~150°C� ��度低く設定し、より好ましくは化学強化処� ��液自体の温度が350~400°C程度に設定される。 これは、ガラス基板102の材質の歪点よりも150 °Cより低く設定すると、化学強化処理が十分 に行われず、50°Cより高く設定すると、化学� ��化処理においてガラス基板に歪みが生じや� ��くなるからである。

 このような化学強化処理によってガラス� ��板102の表面および端面には圧縮応力層が形� ��される。端面、特に内周端面に形成される� ��縮応力層が本実施形態における内周端面の� ��形を招き、その膨張(伸び)量が変化量とし� �把握される。この圧縮応力層の厚みは、そ� �化学強化の化学強化処理条件を調整して20~15 0μmとするのが好ましい。これは、20μm未満で は、ガラス基板102の強度が低下する恐れがあ り、150μmを超える場合、その製造効率が不必 要に悪くなるからである。

 図5は、化学強化処理による内径寸法誤差の 変化例を示した説明図である。内周端面研磨 装置120による内周端面研磨工程を終えたガラ ス基板102は、図5(a)に示すように円孔112の内� �、即ち円孔112の中心を挟んで対向する内周� �面114の距離d ₁ は、研磨体124の直径および研磨液の濃度、研 磨時間によって所定範囲内の内径寸法誤差に 仕上がっている。しかし、当該化学強化工程 においては、図5(b)に示すように、圧縮応力� �118が形成され、ガラス基板102の内周端面114� �内径を小さくする方向に膨張変化し、内径� �法誤差に影響を及ぼす。従って、内径はd ₁ からd ₂ に小さくなる。

 ガラス基板102を大量生産する場合におい� ��は、複数のラインそれぞれに上述したよう� ��化学強化処理槽130が設けられ、それぞれ独� ��して化学強化処理液を収容している。この� ��うな複数の化学強化処理槽130におけるそれ� ��れの化学強化処理液の状態を等しくするこ� ��は困難なので、化学強化処理液の状態が異� ��ると同じ化学強化処理条件であっても、化� ��強化処理により生じるガラス基板102の内径� ��変化量が異なることとなる。

 そこで、本願発明者らは、化学強化工程� ��のガラス基板102にはそれぞれの内径のバラ� ��キと、化学強化工程を遂行する化学強化処� ��槽130毎の内径の変化量のバラツキとを逆手� ��とり、最終的に得られるガラス基板102の内� ��寸法誤差を少なくするために、化学強化処� ��を施す前のガラス基板102の内径と化学強化� ��理による変化量との組合せを調整し、化学� ��化に最適な化学強化処理槽130を選択するこ� ��で、内径寸法誤差を小さくすることができ� ��ことを見出した。

 上記把握装置140は、化学強化処理槽130の� ��学強化工程により変形するガラス基板102の� ��径の変化量を把握(計算、算出)する。把握� �置140は、(1)ガラス基板102の内径の変化量を� �際に測定する方法、または(2)化学強化処理� �の状態から変化量を推測する方法によって� �化量を把握する。

 図6は、把握装置140が(1)ガラス基板102の内 径の変化量を実際に測定する方法によって変 化量を把握する場合の概略を示した機能ブロ ック図である。把握装置140は、化学強化工程 の前段階でガラス基板102の内径を測定し、さ らに、化学強化工程の後段階における同一の ガラス基板102の内径を測定する。そして、そ の内径の差分を求めることで変化量を導出し ている。かかる構成により、現実の変化量を 正確に把握することができ、それに伴って正 確なフィードバック値(研削量または研磨量)� ��設定することが可能となる。

 変化量の把握方法の(2)化学強化処理液の� ��態から変化量を推測する方法は、化学強化� ��理液の状態と変化量とが相関関係を有して� ��ることに基づいている。例えば、同一浸漬� ��間、同一温度における、(a)特定の成分の濃� ��、(b)ガラス基板102の処理済み累積枚数、(c)� ��ラス基板102の処理済み累積時間と、変化量� ��は、一定の相関関係を有するので、上述し� ��(a)、(b)、(c)のいずれかまたは複数の化学強� ��処理液の状態によって変化量を把握または� ��測することが可能である。

 また、当該磁気ディスク用ガラス基板の� ��造システム100の初回遂行時には、内周端面� ��削装置110や内周端面研磨装置120の最初の研� ��量および研磨量を定めなくてはならないの� ��、その前段階で上記把握装置140による変化� ��の推測が行われる。

 図7は、(a)Liイオンの濃度(ppm)と変化量(μm) との相関を示した相関図である。このような 相関を例えば、多次元の関係式に表すことに より、Liイオンの濃度を測定することのみに� ��って変化量を推測することが可能となる。

 このような関係式は、化学強化処理の回� ��を重ねると、溶融塩中のLiイオン濃度が増� �するため、化学強化処理能力が落ち、同一� �漬時間、同一温度では、変化量が減少する� �とに起因する。即ち、化学強化処理におい� �、Liイオンの濃度が低いときには、イオン交 換の速度も高く、それに伴って変化量も大き くなるが、化学強化処理の時間および回数が 経過するに連れガラス基板102からのLiイオン� ��溶融塩中に蓄積されるのでLiイオンの濃度� �増大し、イオン交換の速度が低下すると共� �変化量が小さくなる。

 また、(b)累積枚数、(c)累積時間に至って� ��ガラス基板102や化学強化処理液への直接の� ��定を必要とせず、間接的に累積枚数または� ��積時間を測定(計数、計時)するだけで、変� �量を推測している。従って、特別な測定機� �を用いなくとも、ガラス基板102の変化量を� �握することができ、コスト削減および製造� �程の効率化を図りつつ、磁気ディスク用ガ� �ス基板の内径寸法誤差を小さくすることが� �能となる。

 把握装置140は、(a)濃度、(b)累積枚数、(c)� ��計時間等の参照値と変化量との関係式によ� ��変化量を把握してもよいが、1対1に対応付� �られた変化量テーブルを用いて変化量を把� �してもよい。尚、変化量テーブルに記載さ� �た数値間の補間は、線形補間を用いてもよ� �。

 図8は、図7のLiイオンの濃度(ppm)と変化量( μm)との相関をテーブル化した変化量テーブ� �の例を示した説明図である。ここでは、Liイ オンの濃度と変化量との図7に示すような多� �元の関係式をリアルタイムに計算しなくて� �、図8のような予め準備された変化量テーブ� ��を参照するだけで、Liイオンの濃度から変� �量を導出することができる。かかる構成に� �り、処理負荷を低減することができ、さら� �多次元の関数を導出する際の丸め誤差によ� �変化量のずれを回避することが可能となる� �

 上記メモリ150は、このような変化量テー� ��ルや後述する加工量テーブル、強化条件テ� ��ブル等を記憶し、把握装置140等の要求に応� ��て変化量テーブル等の内容を参照させる。

 上記内径測定装置210は、化学強化処理槽1 30で化学強化を行う前のガラス基板102の内径� ��測定する。ガラス基板102の内径は、ここで� ��実測によって求められているが、例えば内� ��端面研磨工程における内径設定値(内径予測 値)であってもよい。

 本実施形態では、化学強化工程を行う上� ��の大きく3つの状況を想定する。即ち、(ア)� ��ラス基板1枚を化学強化するのに最適な化学 強化処理槽130を複数の化学強化処理槽130から 選択する状況、(イ)一つの化学強化処理槽130� ��化学強化工程を行うのに最適なガラス基板1 02を複数のガラス基板102から選択する状況、( ウ)複数のガラス基板102と複数の化学強化処� �槽130とを組合せる状況である。ここで示す� �ラス基板1枚は、同時に化学強化される同一� ��ガラス基板ホルダに収容される複数のガラ� ��基板の概念を含む。従って、複数のガラス� ��板102は、同時に化学強化される複数枚のガ� ��ス基板のグループがさらに複数のラインに� ��されている状態を示している。

 上記組合せ決定装置310は、(ア)の状況に� �いて、把握装置140によって把握された変化� �に基づいて、内径測定装置210で内径が測定� �れたガラス基板102の化学強化工程後の内径� �所望する値になるように、化学強化を行う� �学強化処理槽130を決定する。また、(イ)の状 況においては、変化量に基づいて、化学強化 工程後の内径が所望する値になるように、化 学強化工程を実行するガラス基板102を決定し 、(ウ)の状況において、変化量に基づいて、� ��径が測定された複数のガラス基板102の化学� ��化工程後の内径が所望する値になるように� ��化学強化を行う化学強化処理槽130をそれぞ� ��決定する。

 いずれの状況においても、最終的に所望� ��る内径のガラス基板102を得るため、ガラス� ��板102と化学強化処理槽130との最適な組合せ� ��選択される。従って、化学強化工程前にお� ��るガラス基板102の内径が変化する場合にお� ��ても、また、化学強化処理槽130内の化学強� ��処理液の化学強化処理条件が経時によって� ��化する場合においても、結果的に内径(ID)寸 法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基板を 製造することが可能となる。

 また、このような組合せにおいて、組合� ��決定装置310は、ガラス基板102と化学強化処� ��槽130とを仮に組合せた場合の各組合せの最� ��予想内径と、内径の所望の値との差分の2乗 和が最小になるように、化学強化を行う化学 強化処理槽130をそれぞれ決定してもよい。測 定された内径と変化量との各組合せと、内径 の所望の値との差分の2乗和が最小になるよ� �に、化学強化を行う化学強化処理槽130をそ� �ぞれ決定してもよい。

 図9は、組合せ決定装置310による組合せ決定 工程を説明するための説明図である。例えば 、内径測定装置210が3つのラインにおける3枚� ��ガラス基板A、B、Cの内径を測定し、その内� ��がそれぞれ20.003mm、20.006mm、20.009mmであった� ��合に、把握装置140が3つの化学強化処理槽D� �E、Fの変化量を10μm、7μm、3μmと推測したと� �る。最終的な内径の所望値が20.000mmの場合だ と、ガラス基板と化学強化処理槽との組合せ をA-F、B-E、C-Dとすると、差分の2乗和は最小� �の2μm ² となる。

 かかるガラス基板102と化学強化処理槽130� ��の組合せは、一つの組合せがよかったとし� ��も、その他の組合せを含む全体的な組合せ� ��最適であるとは限らない。従って、最小2乗 法を利用する上記の構成により、全体的な内 径寸法誤差を小さくすることが可能となる。

 また、上述した変化量テーブルは、磁気� ��ィスク用ガラス基板の製造システム100のフ� ��ードバックを切り、開ループ制御における� ��照値((a)濃度、(b)累積枚数、(c)累計時間等)� �変化量との相関を導出することで求めるこ� �ができる。

 即ち、Liイオンの濃度と変化量との変化� �テーブルを作成する場合、化学強化工程の� �後段階における内径と、化学処理工程中のLi イオンの濃度とを同タイミングで測定し、内 径の差分を変化量として、Liイオンの濃度に� ��応付ける。このような対応処理をLiイオン� �複数の濃度で測定することで、Liイオン濃度 と変化量との関係式や変化量テーブルが例え ば、図7や図8の如く導出される。

 他の参照値である(b)累積枚数、(c)累計時� ��も上記同様、化学強化工程の前後段階にお� ��る内径と同タイミングで測定し、その対応� ��けによって関係式が導出される。このとき� ��Liイオンの濃度以外の例えば、浸漬時間や� �度といった他の化学強化処理条件は測定中� �よび実際の製造工程中等しくするのが望ま� �い。

(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法)
 また、上述した磁気ディスク用ガラス基板� ��製造システム300を用いて磁気ディスク用ガ� ��ス基板の製造方法も提供される。かかる磁� ��ディスク用ガラス基板の製造方法は、中心� ��円孔が形成された円板状の複数のガラス基� ��102のそれぞれを、複数の化学強化処理槽130� ��いずれかの化学強化処理液に接触させるこ� ��により、ガラス基板102中に含まれる一部の� ��オンを化学強化処理液中のイオンに置換し� ��ガラス基板102を化学強化する化学強化工程� ��含み、その前段に、化学強化工程前の複数� ��ガラス基板102毎の内径を測定する内径測定� ��程と、化学強化工程によって生じるガラス� ��板102の内径の変化量を複数の化学強化処理� ��130毎に把握する把握工程と、変化量に基づ� ��て、内径が測定された複数のガラス基板102� ��化学強化工程後の内径が所望する値になる� ��うに、化学強化を行う化学強化処理槽130を� ��れぞれ決定する組合せ決定工程と、をさら� ��含み、化学強化工程では、複数のガラス基� ��102を決定されたそれぞれの化学強化処理槽1 30で化学強化する。

 ここでは、ガラス基板102と化学強化処理� ��130とを所定の内径となるように組合せるこ� ��で、磁気ディスク用ガラス基板の内径寸法� ��差を小さくすることが可能となる。

 以上のように、ガラス基板と化学強化処� ��槽との組合せを調整し磁気ディスク用ガラ� ��基板の内径寸法誤差を小さくした。かかる� ��程を踏まえることで十分な加工精度を得る� ��とができるが、このような化学強化処理条� ��の調整工程に、以下に示す(A)化学強化工程� ��おける化学強化処理条件の調整、(B)内周加� ��工程の加工量の調整、といった工程を加え� ��ことで、ガラス基板および化学強化処理槽� ��体の誤差をある程度小さくすることができ� ��最終的な内径寸法誤差を小さくすることが� ��能となる。以下、このような調整工程を加� ��た実施形態を説明する。

((A)化学強化工程における化学強化処理条件� �調整)
 図10は、化学強化工程における化学強化処� �条件の調整を示す磁気ディスク用ガラス基� �の製造システム100を示した機能ブロック図� �ある。ここでは、理解を容易にするため、� �に詳細に説明したガラス基板と化学強化処� �槽との組合せ調整を省略し、化学強化工程� �おける化学強化処理条件の調整のみに着目� �て説明する。図10の磁気ディスク用ガラス基 板102の製造システム100は、上述した磁気ディ スク用ガラス基板の製造システム300にさらに 、研削量決定装置160と、研磨量決定装置170と 、を含んで構成されている。また、上述した 内周端面研削装置110と、内周端面研磨装置120 と、化学強化処理槽130と、把握装置140と、メ モリ150と、実質的に機能が同一なので重複説 明を省略し、ここでは、構成が相違する研削 量決定装置160と、研磨量決定装置170とを主に 説明する。

 上記研削量決定装置160および研磨量決定� ��置170は、加工量決定装置として機能し、把� ��された変化量に基づいて、次回の化学強化� ��程後のガラス基板102の内径が所望する値に� ��るように、内周端面研削工程の研削量およ� ��内周端面研磨工程の研磨量を決定する。そ� ��て、次回から、設定された研削量および研� ��量をそれまでの研削量および研磨量に反映( 追加)してガラス基板102を加工する。即ち、� �周端面研削工程、内周端面研磨工程のいず� �か一方または両方で、変化量分だけ内径を� �ィードバックすることとなる。かかるフィ� �ドバックは1バッチ毎に行ってもよいし、1日 毎に行うとしてもよい。これにより、大量に 磁気ディスク用ガラス基板を製造した場合に おいても、複数のガラス基板102間の内径寸法 誤差を従来と比べて少なくすることができる 。

 図11は、変化量を内周端面研削工程およ� �内周端面研磨工程の両工程に分担してフィ� �ドバックする場合の加工量(研削量と研磨量) を示したテーブルである。例えば、把握装置 140が変化量は15.00μmであると把握した場合、� ��径を所望の値にするための加工量の総計が1 5.00μmとなる。従って、図11の加工量テーブル を参照して、研削量決定装置160は、研削量を 13.00μm分追加し(+13.00μm)、研磨量決定装置170� �研磨量を2.00μm分追加(+2.00μm)する。そして、 内周端面研削装置110および内周端面研磨装置 120はそれぞれ、設定された研削量および研磨 量を反映(追加)して加工を行う。

 また、当該内周端面研削工程は、後述す� ��内周端面研磨工程と比較して取代を大きく� ��ることができ、単位時間当たりの切削量も� ��きいため制御し易く内周端面研磨工程と比� ��したさらなる製造工程の効率化を図ること� ��可能となる。

 また、変化量は内周端面研削工程および� ��周端面研磨工程のいずれか一方のみでフィ� ��ドバックすることもできる。

 図12は、変化量を内周端面研削工程の研� �量のみでフィードバックする場合の加工量� �ーブルである。ここでは、内周端面研磨工� �の追加研磨が行われないので、研削量のみ� �よって変化量との調整が遂行される。従っ� �、化学強化工程後に所望する内径の値が一� �であれば、研削量は変化量に比例した値と� �る。内周端面研磨工程のみでフィードバッ� �する場合も同様の加工量テーブルを用いる� �とができる。

 図13は、変化量テーブルと加工量テーブ� �を合わせたテーブルである。かかるテーブ� �を参照すると、計算の基礎となる参照値、� �こでは、Liイオンの濃度から直接研削量や研 磨量を導き出すことができ、処理負担を軽減 することが可能となる。

 変化量を把握し、内周加工工程に加工量� ��フィードバックする上記閉ループ構成によ� ��、化学強化工程における内径寸法誤差を前� ��の工程で吸収することが可能となり、化学� ��化処理条件の煩雑な調整を行うことなく、� ��果的にさらに内径寸法誤差の小さい磁気デ� ��スク用ガラス基板を製造することが可能と� ��る。

(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法)
 また、上述した磁気ディスク用ガラス基板� ��製造システムを用いて磁気ディスク用ガラ� ��基板の製造方法も提供される。かかる磁気� ��ィスク用ガラス基板の製造方法は、上述し� ��化学強化工程における化学強化処理条件を� ��整する工程に、把握工程の把握結果に基づ� ��て、次の化学強化工程後のガラス基板102の� ��径が所望の値となるように、ガラス基板102� ��内径の加工量を決定する加工量決定工程を� ��らに含み、内周加工工程では、加工量に基� ��いてガラス基板102の内周端面を加工する。

 以上説明した、内周加工工程の加工量の� ��整をガラス基板と化学強化処理槽との組合� ��の調整に加えると、変化量を把握し、その� ��化量を内周端面研削工程や内周端面研磨工� ��の研削量または研磨量としてフィードバッ� ��する上記閉ループ構成により、化学強化工� ��による変化量を見越した研削量を設定し、� ��学強化工程の多数のパラメータに基づく内� ��寸法誤差の変化を内周端面研削工程で吸収� ��ることができ、結果的にさらに内径寸法誤� ��の小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造� ��ることが可能となる。

 なお、上記した内周加工工程の加工量の� ��整を行う工程は、ガラス基板と化学強化処� ��槽との組合せを調整する工程を行わずに、� ��独で実施することも可能である。

((B)化学強化工程における化学強化処理条件� �調整)
 図14は、化学強化工程における化学強化処� �条件の調整を示す磁気ディスク用ガラス基� �の製造システム200を示した機能ブロック図� �ある。ここでは、理解を容易にするため、� �に詳細に説明したガラス基板と化学強化処� �槽との組合せの調整を省略し、化学強化処� �条件の調整のみに着目して説明する。かか� �図14の磁気ディスク用ガラス基板の製造シス テム200は、上述した磁気ディスク用ガラス基 板の製造システム300にさらに、強化条件決定 装置220を含んで構成されている。また、上述 した内周端面研削装置110と、内周端面研磨装 置120と、化学強化処理槽130と、メモリ150と、 内径測定装置210とは、実質的に機能が同一な ので重複説明を省略し、ここでは、構成が相 違する強化条件決定装置220とを主に説明する 。

 上記強化条件決定装置220は、内径測定装� ��210が測定した内径と化学強化工程後に所望� ��る内径との差分に基づいて、化学強化処理� ��130における化学強化処理条件を決定する。� ��こでは、まず、内径測定装置210によってガ� ��ス基板102の内径が測定され、最終的に所望� ��る内径との差分が導出される。そして、そ� ��後の化学強化工程における変化量が導出さ� ��た差分に追従するように化学強化処理条件� ��決定される。かかる構成により、化学強化� ��理前のガラス基板102の内径が予め決められ� ��いる設計値よりもずれていたとしても、変� ��量を調整することで最終的なガラス基板102� ��内径を所望の値に形成でき、内径寸法誤差� ��小さい磁気ディスク用ガラス基板を製造す� ��ことが可能となる。

 ここで、化学強化処理条件は、(a)化学強� ��処理液に含まれる特定の成分の濃度、(b)化� ��強化処理液へのガラス基板102の浸漬時間、( c)化学強化処理液の温度、の群から選択され� ��1または2以上の条件であってもよい。

 化学強化処理槽130による化学強化工程で� ��、主として(a)化学強化処理液に含まれる特� ��の成分の濃度、(b)化学強化処理液へのガラ� ��基板102の浸漬時間、(c)化学強化処理液の温� ��と、ガラス基板102の内径の変化量とが相関� ��係を有する。従ってかかる化学強化処理条� ��の1または2以上を固定して化学強化工程を� �ったとしても、他の1または2以上の化学強化 処理条件を変えることで変化量を調整するこ とができ、化学強化工程におけるガラス基板 102の最終的な内径寸法誤差をさらに小さくす ることができる。

 また、(a)特定の成分の濃度について、ガ� ��ス基板102がLiイオンを含むアルミノシリケ� �トガラスで形成されている場合に、特定の� �分をLiイオンとすることができる。

 強化条件決定装置220は、例えば、化学強� ��処理条件としてのLiイオンの濃度を、化学� �化処理塩の寿命に影響を与えたくないこと� �理由に、調整したくない、もしくはできな� �とき、浸漬時間または温度のいずれか一方� �たは両方を調整することで、ガラス基板102� �内径を所望の値にすることができる。

 同様に、複数の化学強化処理槽130を用い� ��化学強化処理を行う場合に1つの化学強化処 理槽130の加熱時間を変えることで他の化学強 化処理槽との仕上がり時間が変わることにな り、製造現場全体の時間コントロールが複雑 化する等の理由により浸漬時間を調整したく ない、もしくはできないときには、濃度また は温度のいずれか一方または両方を調整する 。また、加熱温度を例えば予め決められてい る温度よりも高温にした場合、化学強化処理 槽130が過剰に過熱され、FeやSUS等のパーティ� ��ルの発生の原因となる等の理由により、温� ��を調整したくない、もしくはできないとき� ��は、濃度または浸漬時間のいずれか一方ま� ��は両方を調整する。

 強化条件決定装置220では、内径測定装置2 10が測定した内径と化学強化工程後に所望す� ��内径との差分と、化学強化処理条件とが対� ��付けられた強化条件テーブルを用いて化学� ��化処理条件を決定してもよい。

 図15は、差分(μm)とLiイオンの濃度(ppm)と� �相関をテーブル化した強化条件テーブルの� �を示した説明図である。かかる図15の強化条 件テーブルでは、浸漬時間が180min、温度が350 ℃と一定であり、変更可能な化学強化処理条 件がLiイオンの濃度(ppm)のみとなる。従って� �内径測定装置210によって測定された内径に� �づき所望の内径に達するために必要な差分� �導出し、かかる差分だけ内径を変化させる� �めLi濃度を調整する。例えば、所望の内径に 5μm足りない場合、Li濃度を150ppmに変更するこ とで、後の化学強化工程において内径寸法誤 差の小さいガラス基板を得ることができる。 かかるLi濃度の変更は、化学強化処理液の所� ��量の廃棄と、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ� ��、硝酸リチウムまたはその混合溶融塩の継� ��足しによって実行される。

 かかる強化条件テーブルを用いることに� ��り、差分と化学強化処理条件との複雑な関� ��式をリアルタイムに計算しなくても、予め� ��備された強化条件テーブルを参照するだけ� ��、差分から化学強化処理条件を容易に導出� ��ることができる。従って、処理負荷を低減� ��ることができ、さらに多次元の関数を導出� ��る際の丸め誤差による化学強化処理条件の� ��れを回避することが可能となる。

 このような強化条件テーブルは、磁気デ� ��スク用ガラス基板の製造システム200のフィ� ��ドバックを切り、開ループ制御におけるLi� �オン濃度、浸漬時間、および温度と、その� �学強化処理条件における変化量との相関を� �出することで求めることができる。かかる� �化量は、化学強化工程の前後における内径� �差分を測定して得ることができる。

 図16は、Liイオン濃度、浸漬時間、温度と 、その化学強化処理条件における変化量との 相関関係を示した説明図である。最終的な強 化条件テーブルを生成するため、Liイオン濃� ��、浸漬時間、温度を許容範囲内でシフトさ� ��て可能な限り多くのサンプルをとることで� ��より精度の高い強化条件テーブルを生成で� ��る。そして、強化条件テーブルとして利用� ��るときには、まず、化学強化処理条件で一� ��のものを挙げ(図15においては浸漬時間と温� ��)、その化学強化処理条件に対応付けられた データのみを抽出する。例えば、図16におい� ��浸漬時間180min、温度350℃の化学強化処理条� ��のみを抽出すると、図15の強化条件テーブ� �が生成される。他の化学強化処理条件を調� �する場合も相関関係を示す図16のテーブルか ら同様の抽出処理によって強化条件テーブル を生成できる。

(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法)
 また、上述した磁気ディスク用ガラス基板� ��製造システムを用いて磁気ディスク用ガラ� ��基板の製造方法も提供される。かかる磁気� ��ィスク用ガラス基板の製造方法は、上述し� ��ガラス基板と化学強化処理槽との組合せを� ��整する工程に、測定された内径と化学強化� ��程後に所望する内径との差分に基づいて、� ��学強化工程の化学強化処理条件を決定する� ��学強化処理条件決定工程をさらに含み、化� ��強化工程では、決定された化学強化処理条� ��に基づいてガラス基板102を化学強化する。

 以上説明した、化学強化工程における化� ��強化処理条件の調整をガラス基板と化学強� ��処理槽との組合せの調整に加えると、化学� ��化処理前のガラス基板102の内径が予め決め� ��れている設計値よりもずれていたとしても� ��変化量を調整することで最終的なガラス基� ��102の内径を所望の値に形成でき、さらに内� ��寸法誤差の小さい磁気ディスク用ガラス基� ��を製造することが可能となる。

 なお、上記した化学強化工程における化� ��強化処理条件の調整を行う工程は、ガラス� ��板と化学強化処理槽との組合せを調整する� ��程を行わずに、単独で実施することも可能� ��ある。

 以下、上述した実施形態の具体的な実施� ��を説明する。本実施例においては、以下の� ��程を経て、磁気ディスク用ガラス基板およ� ��磁気ディスクを製造した。

(1)形状加工工程及び第1ラッピング工程
 まず、溶融させたアルミノシリケートガラ� ��を上型、下型、胴型を用いたダイレクトプ� ��スによりディスク形状に成型し、アモルフ� ��スの板状ガラスを得た。なお、アルミノシ� ��ケートガラスとしては、化学強化用のガラ� ��を使用した。ダイレクトプレス以外に、フ� ��ージョン法、ダウンドロー法やフロート法� ��形成したシートガラスから研削砥石で切り� ��して円盤状の磁気ディスク用ガラス基板を� ��てもよい。なお、アルミノシリケートガラ� ��としては、SiO ₂ :58~75重量%、Al ₂ O ₃ :5~23重量%、Li ₂ O:3~10重量%、Na ₂ O:4~13重量%を主成分として含有する化学強化� �ラスを使用した。また、上記アルミノシリ� �ートガラス以外にもソーダライムガラス等� �用いることもできる。

 次に、この板状ガラスの両主表面をラッ� ��ング加工し、ディスク状のガラス母材とし� ��。このラッピング加工は、遊星歯車機構を� ��用した両面ラッピング装置により、アルミ� ��系遊離砥粒を用いて行った。具体的には、� ��状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押� ��させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラス� ��主表面上に供給し、これらを相対的に移動� ��せてラッピング加工を行った。このラッピ� ��グ加工により、平坦な主表面を有するガラ� ��母材を得た。

(2)切り出し工程(コアリング、フォーミング)
 次に、ダイヤモンドカッタを用いてガラス� ��材を切断し、このガラス母材から、円盤状� ��ガラス基板を切り出した。次に、円筒状の� ��イヤモンドドリルを用いて、このガラス基� ��の中心部に円孔を形成し、ドーナツ状のガ� ��ス基板とした(コアリング)。

(3)端面研削工程
 そして内周端面および外周端面をダイヤモ� ��ド砥石によって研削し、所定の面取り加工� ��施した(フォーミング)。

(4)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� ��て、第1ラッピング工程と同様に、第2ラッ� �ング加工を行った。この第2ラッピング工程� ��行うことにより、前工程である切り出し工� ��や端面研磨工程において主表面に形成され� ��微細な凹凸形状を予め除去しておくことが� ��き、後続の主表面に対する研磨工程を短時� ��で完了させることができるようになる。

(5)端面研磨工程
 次に、ガラス基板の端面について、ブラシ� ��磨方法により、鏡面研磨を行った。このと� ��、研磨砥粒としては、酸化セリウム砥粒を� ��むスラリー(遊離砥粒)を用いた。この端面� �磨工程により、ガラス基板の端面は、パー� �ィクル等の発塵を防止できる鏡面状態に加� �された。

(6)主表面研磨工程
 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� �グ工程において主表面に残留したキズや歪� �の除去を主たる目的とするものである。こ� �第1研磨工程においては、遊星歯車機構を有� ��る両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシ� ��を用いて、主表面の研磨を行った。研磨液� ��しては、酸化セリウム砥粒を用いた。

 この第1研磨工程を終えたガラス基板を、 中性洗剤、純水、IPA(イソプロピルアルコー� �)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。

 次に、主表面研磨工程として、第2研磨工 程を施した。この第2研磨工程は、主表面を� �面状に仕上げることを目的とする。この第2� ��磨工程においては、遊星歯車機構を有する� ��面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシ� ��を用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研� ��液としては、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(イソプロピルアルコー� �)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。な� ��、各洗浄槽には、超音波を印加した。

(7)化学強化工程および冷却工程
 次に、前述のラッピング工程及び研磨工程� ��終えたガラス基板に、化学強化を施した。� ��学強化工程を行うことにより、磁気ディス� ��基板の表層部に高い圧縮応力を生じさせる� ��とができ、耐衝撃性を向上させることがで� ��る。

 化学強化は、硝酸カリウム(60%)と硝酸ナ� �リウム(40%)を混合した化学強化溶液を準備し 、この化学強化溶液を400°Cに加熱しておくと ともに、洗浄済みのガラス基板を300°Cに予熱 し、化学強化溶液中に約3時間浸漬すること� �よって行った。

 このように、化学強化溶液に浸漬処理す� ��ことによって、ガラス基板の表層のLiイオ� �及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中� �ナトリウムイオン及びカリウムイオンにそ� �ぞれ置換され、ガラス基板が強化される。� �のときのガラス基板の内径における圧縮応� �層の厚さは、約100μm~200μmであり、変化量は1 5μm以下であった。実施形態に記載した技術� �当該実施例に採用して歩留まりを大きく向� �することができた。

[実施例]
 ガラス基板と化学強化処理槽とのマッチン� ��をとると、マッチングをとらない場合と比� ��して、以下のような結果を得ることができ� ��。ただし、ガラス基板のサンプル数は10,000� ��であり、表中の目標値は、内径20.0±0.05mmで� ��る。

以上のように、歩留まりが著しく向上する ことが理解できる。

 続いて、化学強化工程を終えたガラス基� ��を、20°Cの水槽に浸漬して冷却し、約10分間 維持した。そして、冷却を終えたガラス基板 を、約40°Cに加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄� ��行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス� ��板を、純水、IPA(イソプロピルアルコール)� �各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。なお、� �洗浄槽には超音波を印加した。

 上記の如く、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� �主表面研磨工程、化学強化工程、冷却工程� �施すことにより、平坦、かつ、平滑な、高� �性の磁気ディスク用ガラス基板を得た。

(8)精密洗浄工程
 次に、テクスチャーを形成した磁気ディス� ��用ガラス基板の精密洗浄を行った。これは� ��ッドクラッシュやサーマルアスペリティ障� ��の原因となる研磨剤残渣や外来の鉄系コン� ��ミなどを除去し、表面が平滑で清浄なガラ� ��基板を得るためのものである。精密洗浄工� ��としては、アルカリ性水溶液による洗浄の� ��に、水リンス洗浄、IPA洗浄工程を行った。

(9)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� ��面に、ガラス基板の表面にCr合金からなる� �着層、CoTaZr基合金からなる軟磁性層、Ruから なる下地層、CoCrPt基合金からなる垂直磁気記 録層、水素化炭素からなる保護層、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。なお、本構成は垂直磁気ディスクの 構成の一例であるが、面内磁気ディスクとし て磁性層等を構成してもよい。

 得られた磁気ディスクについて異物によ� ��磁性層等の膜に欠陥が発生していないこと� ��確認した。また、グライドテストを実施し� ��ところ、ヒット(ヘッドが磁気ディスク表面 の突起にかすること)やクラッシュ(ヘッドが� ��気ディスク表面の突起に衝突すること)は認 められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッド で再生試験を行ったところ、サーマルアスペ リティによる再生の誤動作は認められなかっ た。

 以上、添付図面を参照しながら本発明の� ��適な実施形態について説明したが、本発明� ��係る例に限定されないことは言うまでもな� ��。当業者であれば、特許請求の範囲に記載� ��れた範疇内において、各種の変更例または� ��正例に想到し得ることは明らかであり、そ� ��らについても当然に本発明の技術的範囲に� ��するものと了解される。

 本発明は、ガラス基板の一部をイオン交� ��して化学強化を行う化学強化工程を含む磁� ��ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気デ� ��スクの製造方法、磁気ディスク、および磁� ��ディスク用ガラス基板の製造システムに利� ��可能である。

 なお、本出願は、2007年1月31日に出願され た、日本国特許出願第2007-22418号、日本国特� �出願第2007-22419号、および日本国特許出願第2 007-22420号からの優先権を基礎として、その利 益を主張するものであり、その開示はここに 全体として参考文献として取り込む。