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技術 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体用ガラス基板並びに情報記録媒体の製造方法及び情報記録媒体

出願人 HOYA株式会社
発明者 本田邦之前田正彦江田伸二
出願日 2000年8月30日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2000-260975
公開日 2002年3月15日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2002-074653
状態 拒絶査定
技術分野 ガラスの表面処理 磁気記録担体 磁気記録媒体の製造
主要キーワード スクラブパッド 洗浄用スポンジ 酸性洗剤 アルカリ溶融塩 一括搬送 窒化カーボン 超音波洗浄槽 イオンクロマトグラフィー法
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

洗浄処理時間を増やすことなく、かつ、比較的簡単な設備の追加により、研磨剤等の残留付着物を確実に除去することを可能にする。

解決手段

ガラス基板精密研磨した後の洗浄工程において、洗剤による超音波洗浄工程と、純水による超音波洗浄工程との間に、回転するスクラブパッド1a,1bの間に、ガラス基板2を挟み込むようにし、支持ローラ3によってガラス基板2を回転しつつスクラブ洗浄を行う工程を設けた。

概要

背景

情報処理機器記録媒体として使用される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板としてはアルミガラス基板が用いられてきた。しかし、近年では、高記録密度化の追及に呼応して、アルミと比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の開発が急速に進められている。例えば、特開平10−241144号公報にあるように、ガラス基板の表面を酸化セリウム研磨した後、平均粒径の小さいコロイダルシリカ精密研磨することによって、表面粗さRaが0.3nm以下の超平滑なガラス基板を得ている。

上述したように、高記録密度化によって必要な低フライングハイト化のためには、ガラス基板の高い平滑性が必要とされるが、もはや、高精度に基板表面を研磨するだけでは、十分な高い平滑性を得ることは難かしくなってきている。つまり、いくら、高精度に研磨していても基板上に異物が付着していては高い平滑性を得ることはできず、精密研磨後の洗浄方法が大変重要になってきている。

今までの、精密研磨後の洗浄方法としては、ガラス基板の場合、例えば、特開平10−241144号公報等に開示されている方法がある。図5は、従来の洗浄方法の工程説明図である。図5に示したように、従来の洗浄法は、洗剤による超音波洗浄→純水による超音波洗浄(リンス)→純水による超音波洗浄→IPA(イソプロピルアルコール)による超音波洗浄→IPAの蒸気乾燥,の各工程からなるものである。なお、研磨剤を効果的に除去するために、これらの洗浄の前に、硫酸などによる酸処理を行うことも提案されている(特願2000−93304号参照)

また、一方、上述のような超音波洗浄以外に、洗浄用スポンジスクラブパッド)を回転運動させながら洗浄薬液をかけつつ回転したディスク基板に押し当てて強制的にディスク基板表面を洗浄するスクラブ洗浄という洗浄方法もあった(特公平7−14509号公報等参照)。

概要

洗浄処理時間を増やすことなく、かつ、比較的簡単な設備の追加により、研磨剤等の残留付着物を確実に除去することを可能にする。

ガラス基板を精密研磨した後の洗浄工程において、洗剤による超音波洗浄工程と、純水による超音波洗浄工程との間に、回転するスクラブパッド1a,1bの間に、ガラス基板2を挟み込むようにし、支持ローラ3によってガラス基板2を回転しつつスクラブ洗浄を行う工程を設けた。

目的

そこで、本発明は、ディスク基板における研磨剤等の残留付着物を確実に除去することができ、さらに大量に洗浄処理を行う情報記録媒体用ガラス基板の製造工程においては、洗浄処理時間や設備も大きく増えることがない情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
5件
牽制数
4件

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請求項1

ガラス基板精密研磨した後、洗剤による超音波洗浄と、純水による超音波洗浄とを順に行い乾燥する洗浄・乾燥工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記洗剤による超音波洗浄と、純水による超音波洗浄の間に、スクラブ洗浄を行うことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

請求項2

前記スクラブ洗浄は、洗剤によるスクラブ洗浄と、純水によるスクラブ洗浄を順に行うことを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

請求項3

前記洗剤による超音波洗浄の前に、薬液処理を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

請求項4

前記ガラス基板を精密研磨した後のいずれかの時点において、ガラス基板を化学強化する工程を有し、この化学強化工程の前又後又は前後において、洗剤による超音波洗浄、スクラブ洗浄及び純水による超音波洗浄を有する洗浄工程を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

請求項5

前記ガラス基板は、磁気ディスク用ガラス基板であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。

請求項6

請求項1乃至5のいずれかの製造方法で製造したことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板。

請求項7

請求項1乃至5の何れか一に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって得られたガラス基板上に、少なくとも記録層を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。

請求項8

前記記録層が磁性層であることを特徴とする請求項6記載の情報記録媒体の製造方法。

請求項9

請求項7又は8の製造方法で製造したことを特徴とする情報記録媒体。

技術分野

0001

本発明は、情報処理機器記録媒体として使用される情報記録媒体、及びその基板の製造方法に関する。情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及び情報記録媒体用ガラス基板並びに情報記録媒体の製造方法及び情報記録媒体

背景技術

0002

情報処理機器の記録媒体として使用される情報記録媒体の一つとして磁気ディスクがある。磁気ディスクは、基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、その基板としてはアルミガラス基板が用いられてきた。しかし、近年では、高記録密度化の追及に呼応して、アルミと比べて磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔をより狭くすることが可能なガラス基板の開発が急速に進められている。例えば、特開平10−241144号公報にあるように、ガラス基板の表面を酸化セリウム研磨した後、平均粒径の小さいコロイダルシリカ精密研磨することによって、表面粗さRaが0.3nm以下の超平滑なガラス基板を得ている。

0003

上述したように、高記録密度化によって必要な低フライングハイト化のためには、ガラス基板の高い平滑性が必要とされるが、もはや、高精度に基板表面を研磨するだけでは、十分な高い平滑性を得ることは難かしくなってきている。つまり、いくら、高精度に研磨していても基板上に異物が付着していては高い平滑性を得ることはできず、精密研磨後の洗浄方法が大変重要になってきている。

0004

今までの、精密研磨後の洗浄方法としては、ガラス基板の場合、例えば、特開平10−241144号公報等に開示されている方法がある。図5は、従来の洗浄方法の工程説明図である。図5に示したように、従来の洗浄法は、洗剤による超音波洗浄→純水による超音波洗浄(リンス)→純水による超音波洗浄→IPA(イソプロピルアルコール)による超音波洗浄→IPAの蒸気乾燥,の各工程からなるものである。なお、研磨剤を効果的に除去するために、これらの洗浄の前に、硫酸などによる酸処理を行うことも提案されている(特願2000−93304号参照)

0005

また、一方、上述のような超音波洗浄以外に、洗浄用スポンジスクラブパッド)を回転運動させながら洗浄薬液をかけつつ回転したディスク基板に押し当てて強制的にディスク基板表面を洗浄するスクラブ洗浄という洗浄方法もあった(特公平7−14509号公報等参照)。

発明が解決しようとする課題

0006

しかし、上述の超音波洗浄のみでは、比較的大きい研磨剤付着物を取り除くことはできても、高い平滑性の要求に伴い研磨剤の平均粒径が非常に小さいものや、強固に付着した研磨剤を確実に落としきることは困難であった。これらの研磨剤を落としきるには、複数の洗浄槽を準備し、さらに洗浄処理の時間が増えるなど製造上の欠点があった。

0007

また、上述のスクラブ洗浄も同様で、比較的大きい強固に付着した研磨剤付着物を取り除くことは有効であるが、スクラブパッドに研磨剤が堆積することで、作業の維持が困難であった。

0008

そこで、本発明は、ディスク基板における研磨剤等の残留付着物を確実に除去することができ、さらに大量に洗浄処理を行う情報記録媒体用ガラス基板の製造工程においては、洗浄処理時間や設備も大きく増えることがない情報記録媒体用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上述の課題を解決するための手段として、第1の手段は、ガラス基板を精密研磨した後、洗剤による超音波洗浄と、純水による超音波洗浄とを順に行い乾燥する洗浄・乾燥工程を有する情報記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記洗剤による超音波洗浄と、純水による超音波洗浄の間に、スクラブ洗浄を行うことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。第2の手段は、前記スクラブ洗浄は、洗剤によるスクラブ洗浄と、純水によるスクラブ洗浄を順に行うことを特徴とする第1の手段にかかる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。第3の手段は、前記洗剤による超音波洗浄の前に、薬液処理を行うことを特徴とする第1又は第2の手段にかかる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。第4の手段は、前記ガラス基板を精密研磨した後のいずれかの時点において、ガラス基板を化学強化する工程を有し、この化学強化工程の前又後又は前後において、洗剤による超音波洗浄、スクラブ洗浄及び純水による超音波洗浄を有する洗浄工程を有することを特徴とする第1乃至第3のいずれかの手段にかかる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。第5の手段は、前記ガラス基板は、磁気ディスク用ガラス基板であることを特徴とする第1乃至第4の何れか一の手段かかる情報記録媒体用ガラス基板の製造方法である。第6の手段は、第1乃至第5のいずれかの製造方法で製造したことを特徴とする情報記録媒体用ガラス基板である。第7の手段は、第1乃至第5の何れか一に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって得られたガラス基板上に、少なくとも記録層を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法である。第8の手段は、前記記録層が磁性層であることを特徴とする第6の手段にかかる情報記録媒体の製造方法である。第9の手段は、第7又は第8の製造方法で製造したことを特徴とする情報記録媒体である。

0010

上述のように、第1の手段は、ガラス基板の主表面を精密研磨した後、洗剤による超音波洗浄と、純水による超音波洗浄との間に、スクラブ洗浄を行うことを特徴とする。

0011

ここで、各洗浄の役割を説明する。洗剤による超音波洗浄は、主として研磨工程で使用した研磨材、基板に付着した汚染物を除去する目的で行うものである。使用する洗剤には特に制限はなく、取り除く汚染物や研磨材、基板の材質などに応じて適宜選択される。洗剤としては、既知のものを使用することができ、例えば、界面活性剤無機ビルダーとの配合液酸性洗剤アルカリ洗剤などが挙げられる。洗浄時間については、基板の大きさや処理枚数に応じて適宜調整する。例えば、30〜270秒程度である。

0012

スクラブ洗浄は、洗剤や薬液(酸やアルカリ等)もしくは研磨材を純水による超音波洗浄槽へ持ち込ませないようにするために行われ、洗剤による超音波洗浄で取りきれなかった研磨材や基板表面に付着している異物や洗剤、薬液等を機械的に(強制的に)除去する効果がある。スクラブ洗浄で使用するスクラブ洗浄装置は、既知のものを使用することができる。

0013

図1はスクラブ洗浄装置例の主要部を示す斜視図、図2図1に示されるスクラブ洗浄装置の上面図である。これらの図に示すように、一般に、スクラブ洗浄装置は、一対の洗浄用スクラブパッド1a,1bと、これらスクラブパッド1a,1bの間に挿入される洗浄対象たるディスク基板2を回転駆動しながら支持する支持ローラ3と、洗浄液を供給するノズル4とを有する。一対の洗浄用スクラブパッド1a,1bは、洗浄対象たるディスク基板2(この例では2枚)をその間に挟むように対向配置され、互いに逆回転して、ディスク基板2の表裏面に接触して洗浄する。支持ローラ3は、ディスク基板2を支持すると共にこのディスク基板2自体を回転させる。

0014

これにより、スクラブパッド1a,1bの回転と合わせてディスク基板2の表裏面全体がスクラブパッド1a,1bに接触して洗浄するようになっている。なお、図示しないが、スクラブパッド1a,1bを回転駆動させるためのパッド用回転駆動手段、支持ローラ3を回転駆動させるための支持ローラ用回転駆動手段、ノズル4からスクラブパッドやディスク基板に洗浄液(洗剤又は純水)を供給する洗浄液供給機構等を備えていることは勿論である。

0015

図3はスクラブ洗浄装置の他の例の主要部を示す上面図である。図3に示すスクラブ洗浄装置は、ディスク基板2を1枚ずつ洗浄する方式の装置である。図2に示すスクラブ洗浄装置によって1枚ずつ洗浄してもよい。

0016

スクラブパッドの材質、形状等については特に制限はない。材質としては、例えば、ポリビニルアルコールポリウレタンビニルアルコールポリプロピレンナイロン等がある。また、スクラブパッドの形状としては、円柱状、円盤状、ベルト状などがある。また、スクラブパッドの表面形状としては、多孔質状、全面また一部の面に突起が形成されたものなどを使用することができる。さらには、パッドでなくても洗浄用ブラシを用いたスクラブ洗浄でも本発明と同様の効果が得られる。

0017

スクラブ洗浄は、第2の手段にもあるように、洗剤によるスクラブ洗浄と、純水によるスクラブ洗浄とを行うことが好ましい。洗剤によるスクラブ洗浄は、洗剤による超音波洗浄で取り切れなかった研磨材、基板表面に付着している異物や洗剤、薬液等を機械的に(強制的に)除去する効果がある。また、純水によるスクラブ洗浄は、主に洗剤スクラブ洗浄で使用した洗剤の除去の目的で行われる。使用する洗剤には特に制限はない。洗剤としては、先に掲げたものを使用することができる。これらの洗浄処理時間については、基板の大きさや処理枚数に応じて適宜調整される。例えば、例えば、2〜60秒程度である。

0018

純水による超音波洗浄は、一連の洗浄工程で使用した洗剤や薬液を次工程(化学強化処理検査工程、成膜工程等)に持ち込まないようにする目的で行われる。洗浄処理時間については、基板の大きさや処理枚数に応じて適宜調整する。例えば、1つの洗浄槽あたり、30〜270秒程度である。

0019

本発明は、洗剤による超音波洗浄→スクラブ洗浄→純水による超音波洗浄の順序で行えば良いので、さらに洗剤による超音波洗浄の前にスクラブ洗浄、純水による超音波洗浄の後にスクラブ洗浄を付加してもかまわない。但し、洗剤と純水の超音波洗浄の間に、スクラブ洗浄を行わず、洗剤の超音波洗浄前にスクラブ洗浄を行った場合は、以下の問題が生ずる。

0020

すなわち、スクラブ洗浄における研磨剤除去の負担が高くなるため、スクラブパットへの研磨剤残りが生じ、この研磨剤が純水による超音波洗浄槽に持ち込まれる可能性が高くなる。また、洗剤の超音波洗浄で使用した洗剤も同様に純水による超音波洗浄槽に持ち込まれる可能性が高くなる。また、純水による超音波洗浄後にスクラブ洗浄を行った場合においては、洗剤スクラブ洗浄で使用した洗剤やパッド成分などが後工程(化学強化工程や成膜工程など)に持ち込まれる可能性が高くなるので良くない。

0021

洗剤、純水による超音波洗浄を行う洗浄槽は、基板の大きさや処理枚数、スループットに応じ、複数槽設けても良い。例えば、それぞれ1〜5槽程度である。超音波洗浄する際には、ガラス基板が複数枚収納できる収納カセットにガラス基板をセットされて行われる。収納カセットの材質は、洗浄液に対して耐久性のあるものであれば何でも良く、材質には特に制限はない。

0022

また、洗剤超音波洗浄からスクラブ洗浄、スクラブ洗浄から純水による超音波洗浄への基板の搬送は、ロボットハンドなどの搬送手段によって行われる。基板の搬送は、ガラス基板が洗浄液によって汚染されることを防止するために、スクラブ洗浄装置の上方から搬入搬出することが好ましい。

0023

また、本発明は、第3の手段にあるように、前記洗剤による超音波洗浄の前に薬液処理を行っても良い。薬液処理は、主として研磨剤の除去の促進などの目的で行う。具体的には、酸やアルカリ等を用いた処理である。

0024

また、本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、磁気ディスク用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板、光磁気ディスク用ガラス基板などであるが、特に、高い平滑性が要求されている磁気ディスク用ガラス基板に特に有効である。

0025

使用するガラス基板の硝種には特に制限はない。例えば、アルミノシリケートガラスソーダライムガラスアルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス石英ガラス、又は結晶化ガラスなどが挙げられる。

0026

ガラス基板として、耐衝撃性耐振動性等の向上を目的として、ガラス基板の表面に低温イオン交換法による化学強化処理を施すことがある。ここで、化学強化方法としては、従来より公知の化学強化法であれば特に制限はないが、例えば、ガラス転移点の観点から転移点温度を超えない領域でイオン交換を行う低温型化学強化などが好ましい。化学強化に用いるアルカリ溶融塩としては、硝酸カリウム硝酸ナトリウム、或いはそれらを混合した溶融塩などが挙げられる。

0027

化学強化用ガラス基板としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、鉛ガラス等が挙げられるが、中でも、前記酸処理による粗さ制御が可能で、しかも化学強化することによる抗折強度ヌープ硬度などの機械的耐久性の点で、アルミノシリケートガラスが好ましい。

0028

ガラス基板のサイズには特に制限はない。1インチ、2.5インチ、3.0インチ、3.5インチ等挙げられる。特に、洗浄処理面積の大きい、3.0インチ、3.5インチのガラス基板に対して、本発明の洗浄方法は有効である。これは、比較的大きいガラス基板(3.0インチ以上)は、表面積が大きいので、超音波洗浄のみでは、洗浄の処理枚数増えるにしたがい、洗浄能力低下が著しく、研磨残りが発生しやすくなるが、本発明の洗浄方法によって超音波洗浄の洗浄能力が保たれ、劇的に研磨剤残りが減少するからである。

0029

また、第7の手段のように、上記第1〜5の手段によって得られたガラス基板上に少なくとも記録層を形成して情報記録媒体とする。特に、記録層が磁性層である磁気ディスクにおいては、磁気ヘッドとの低スペーシング化が図れるので特に有効である。

0030

磁気ディスクは、通常、ガラス基板上に、シード層下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層して製造する。磁気ディスクにおける下地層は、磁性層の材料によって選定される。シード層は、磁性層の結晶粒径を制御する目的で使用され、例えば、NiAl,CrTi,CrNiなどが挙げられる。

0031

下地層としては、例えば、Cr,Mo,Ta,Ti,W,V,B,Alなどの非磁性金属から選ばれる少なくとも一種以上の材料からなるものが使用される。Coを主成分とする磁性層の場合には、磁気特性向上の観点から、Cr合金とすることが好ましい。Cr合金としては、CrV,CrMo,CrWなどが挙げられる。下地層は単層でも複数層でもかまわない。

0032

磁性層としては、例えば、Coを主成分とするCoPt,CoCr,CoNi,CoNiCr,CoCrTa,CoPtCr,CoNiPt,CoNiCrPt,CoNiCrTa,CoCrPtTa,CoCrPtBなどが挙げられる。

0033

保護層としては、例えば、Cr,Cr合金、カーボン膜水素化カーボン膜、窒化カーボン膜、ジルコニア膜シリカ膜等が挙げられる。これらの保護層は、シード層、下地層、磁性層等とともにインライン型スパッタリング装置で連続して形成することができる。これらn保護層は、単層でも複数層でも良い。

0034

潤滑層は、例えば、液体潤滑剤であるパーフルオロポリエーテルフレオン系などの溶媒希釈し、媒体表面にディップ法などによって塗布し、必要に応じ加熱処理を行って形成する。

発明を実施するための最良の形態

0035

以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例1)この実施例は、磁気ディスク用ガラス基板を製造し、さらに、そのガラス基板を用いて磁気ディスクを製造した例である。この実施例は、(1)粗ラッピング工程、(2)形状加工工程、(3)端面鏡面加工工程、(4)精ラッピング工程、(5)第1研磨工程、(6)第2研磨工程、(7)洗浄工程、(8)化学強化工程、(9)磁気ディスク製造工程、の各工程からなる。以下、これらの工程を詳細に説明する。

0036

(1) 粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスを、上型下型胴型を用いたダイレクトプレスして、直径96mmφ、厚さ1.5mmの円盤状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板を得た。尚、この場合、ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法フロート法で形成したシートガラスから研削砥石切り出して円盤状のガラス基板を得ても良い。

0037

尚、アルミノシリケートガラスとしては、SiO2:58〜75重量%、Al2O3:5〜23重量%、Li2O:3〜10重量%、Na2O:4〜13重量%を主成分として含有する化学強化ガラス(例えば、SiO2:63.5重量%、Al2O3:14.2重量%、Na2O:10.4重量%、Li2O:5.4重量%、ZrO2:6.0重量%、Sb2O3:0.4重量%、As2O3:0.1重量%含有するアルミノシリケートガラス)を使用した。

0038

次いで、ガラス基板にラッピング工程を施した。このラッピング工程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。ラッピング工程は、ラッピング工程は、両面ラッピング装置を用いて行い、砥粒粒度を#400で行った。詳しくは、はじめに粒度#400のアルミナ砥粒を用い、荷重Lを100kg程度に設定して、サンギアインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を面精度0〜1μm、表面粗さ(Rmax)6μm(JIS B 0601で測定)程度にラッピングした。

0039

(2)形状加工工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、外周端面も研削して直径を95mmφとした後、外周端面及び内周端面に所定の面取り加工を施した。このときのガラス基板端面の表面粗さは、Rmaxで4μm程度であった。

0040

(3)端面鏡面加工工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板を回転させながらガラス基板の端面(内周、外周)の表面粗さを、Rmaxで1μm、Raで0.3μm程度に研磨した。上記端面鏡面加工を終えたガラス基板の表面を水洗浄した。

0041

(4) 精ラッピング工程
次に、砥粒の粒度を#1000に変え、ガラス基板表面をラッピングすることにより、表面粗さをRmaxで2μm程度、Raで0.2μm程度とした。上記ラッピング工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽超音波印加)に順次浸漬して、超音波洗浄を行った。

0042

(5) 第1研磨工程
次に、第1研磨工程を実施した。この第1研磨工程は、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去を目的とするもので、両面研磨装置を用いて行った。詳しくは、ポリシャとして硬質ポリシャ(セリウムパッドMHC15:ローデルニッタ社製)を用い、研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液として酸化セリウム(平均粒径1.3μm)+水とし、荷重:100g/cm2、研磨時間:15分とした。上記第1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し乾燥した。

0043

(6) 第2研磨工程
次に第1研磨工程で使用した両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ(ポリテックススピードファム社製)に変えて、第2研磨工程を実施した。この第2研磨工程は、上述した第1研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えば表面粗さRaが1.0〜0.3μm程度以下の粗さの低減を目的とするものである。研磨条件は、研磨液として酸化セリウム(平均粒径0.8μm)+水とし、荷重:100g/cm2、研磨時間を5分とした。上記第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し乾燥した。

0044

(7)洗浄工程
上記第2研磨工程を終えたガラス基板を、洗浄工程に移し、洗浄する。図4洗浄ラインを示す図である。図4に示すように、この洗浄工程は、硫酸水溶液(薬液)による超音波洗浄(US)→純水による超音波洗浄→洗剤による超音波洗浄→洗剤によるスクラブ洗浄→純水による(リンス)スクラブ洗浄→純水による(リンス)超音波洗浄→純水による(リンス)超音波洗浄→IPAによる超音波洗浄→IPAによる蒸気乾燥、の各工程からなる。

0045

各洗浄槽間でのガス基板の搬送は、超音波洗浄槽及びスクラブ洗浄装置のいずれにおいても上方から搬送する。特に、洗剤による超音波洗浄槽からスクラブ洗浄装置への搬送、及び、スクラブ洗浄装置から純水による超音波洗浄槽への搬送の場合は、ガラス基板が洗浄を終えた洗浄液や純水によって汚染されることを防止するために上方から搬送することが極めて効果的である。

0046

各洗浄槽間でのガス基板の搬送は、1パレット(1列が25枚×2列=計50枚)単位でディスク把持具によって、各洗浄槽内にあるディスク保持具に全数一括搬送される。

0047

また、洗剤槽から洗剤スクラブ装置への基板搬送は、洗剤槽からディスク把持具によって取り出した基板を、純水を溜めてある待機用の純水槽でディスク保持具によって一旦保管され、この純水槽からガラス基板を2枚ずつロボットハンドで取り出し、スクラブ洗浄装置の上方より洗剤スクラブ洗浄装置のスクラブパッド間に搬送される。スクラブ洗浄装置間の基板の搬送は、洗剤スクラブ洗浄を終えた2枚のガラス基板を順次ロボットハンドによって、一括してリンススクラブ洗浄装置に搬送する。

0048

リンススクラブ洗浄装置からリンス(超音波洗浄)槽への基板の搬送は、純水が溜めてある待機用の純水槽のディスク保持具に、リンススクラブ洗浄を終えた2枚のガラス基板をロボットハンドによって搬送される。上述の一連のロボットハンドによるガラス基板の搬送が全て終了した後、待機用純水槽にあるガラス基板をディスク把持具によって把持し、リンス槽に搬送される。

0049

なお、本実施例における各洗浄槽やスクラブ洗浄装置を横に複数列配置して、薬品槽からIPA蒸気乾燥槽までの洗浄・乾燥工程を、複数ライン設け、複数ライン同時に動かしてもかまわない。洗浄するガラス基板の枚数は、洗浄槽、スクラブ洗浄装置の処理能力によって適宜選択されるものであって、実施例に限定されない。

0050

各洗浄槽、スクラブ洗浄における処理時間は、薬液洗浄(US)では、 30〜120秒、純水による超音波洗浄(US)では、60〜180秒、洗剤による超音波洗浄(US)では、30〜180秒、洗剤スクラブ洗浄では、1〜30秒、純水(リンス)スクラブ洗浄では、1〜60秒、純水による超音波洗浄(US)では、1つの洗浄槽あたり60〜180秒、IPAによる超音波洗浄(US)では、60〜180秒、IPA蒸気乾燥では、30〜120秒の範囲で調整した。

0051

(8)化学強化工程
次に、上記洗浄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、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を380℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約2時間浸漬して化学強化処理を行った。化学強化を終えたガラス基板を、硫酸(US)、中性洗剤(US)、純水(US)、純水(US)、IPA(US)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄・乾燥した。

0052

上記工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さをAFM(原子間力顕微鏡)で測定したところ、Rmax=2.43nm、Ra=0.22nmと超平滑な表面を持つ磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、ガラス基板の表面を表面観察したところ、研磨剤残りや、その他異物は観察されなかった。また、洗浄・乾燥工程後のガラス基板を、100mlの超純水が入った石英ビーカに入れ、10min間超音波をかけた後、その水をイオンクロマトグラフィー法により成分分析を行った。その結果、Clが4.5ng/枚、SO4が4.2ng/枚であり、残存洗剤成分は全く問題にならないレベルであることが分かった

0053

(9)磁気ディスク製造工程
上記工程を経て得られた磁気ディスク用ガラス基板の両主表面に、インライン型スパッタリング装置を用いて、NiAlシード層、CrV下地層、CoCrPtB磁性層、水素化カーボン保護層を順次成膜し、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。得られた磁気ディスクについて、タッチダウンハイト試験を実施したところ、タッチダウンハイトが5nmと良好な値を示した。また、ロードアンロード試験(10万回)を行ってもヘッドクラッシュすることがなかった。

0054

(実施例2)上記の実施例1における硫酸による超音波洗浄の代わりに、ケイフッ酸処理(US)(実施例2)をしたほかは、実施例1と同様に磁気ディスク用ガラス基板、及び磁気ディスクを作製した。

0055

上記工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さをAFMで測定したところ、Rmax=8.23nm、Ra=0.91nm(実施例2)と粗さが制御された平滑な表面を持つ磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、ガラス基板の表面を表面観察したところ、研磨剤残りや、その他異物は観察されなかった。

0056

また、磁気ディスクについて、タッチダウンハイト試験を実施したところ、タッチダウンハイト8.5nm(実施例2)と良好な値を示した。また、実施例2についてはCSS耐久試験(10万回)を行ってもヘッドがクラッシュすることがなかった。

0057

(実施例3〜4)上記の実施例1のアルミノシリケートガラスに変えて、ソーダライムガラス(実施例3)、結晶化ガラス(実施例4)としたほか以外は、実施例1と同様にして磁気ディスク用ガラス基板、及び磁気ディスクを作製した。但し、実施例4の結晶化ガラスの場合、実施例1の基板製造工程に加え、公知の結晶化処理を行い、また、化学強化処理工程は行わず、磁気ディスク用ガラス基板を作製した。

0058

これらのガラス基板の表面粗さをAFMで測定したところ、実施例1よりも若干表面粗さは荒れたがほぼ同様の値となり、また、その他のタッチダウンハイト試験、ロードアンロード試験も良好な値を示した。

0059

(比較例)上記実施例1において、洗剤スクラブ洗浄、純水(リンス)スクラブ洗浄を実施しなかったこと以外は実施例1と同様にして、磁気ディスク用ガラス基板、及び磁気ディスクを作製した。

0060

これらのガラス基板の表面粗さをAFMで測定したところ、Rmax=10.6nm、Ra=0.54nmとなり、また、主表面の表面観察を実施したところ、研磨剤残り及び異物の異常突起が認された。特に、この現象は、3.0インチや3.5インチといった比較的大きなサイズの磁気ディスク用ガラス基板において確認された。比較的小さい2.5インチのガラス基板は、研磨剤残り等の付着物は極少量であった。

0061

ガラス基板の径が比較的大きいガラス基板(3.5インチ、3.0インチ)の場合、ガラス基板の洗浄処理枚数が増えるにしたがって洗浄能力が低下し、研磨剤残りが発生したと考えられる。また、洗浄・乾燥工程後のガラス基板を100mlの超純水が入った石英ビーカに入れ、10min間超音波をかけた後、その水をイオンクロマトグラフィー法により成分分析を行った。その結果、Clが9.5ng/枚、SO4が39.9ng/枚であり、洗剤成分がかなり残っていることが分かった。また、これらの研磨剤残り、異物が確認された磁気ディスク用ガラス基板を使った磁気ディスクについては、タッチダウンハイトの浮上特性が悪化し、ヘッドクラッシュが発生した。

0062

上述の実施例では、本発明の洗浄工程を、最終研磨工程の後で行う例を掲げたが、これに限らず、各研磨工程間、研削工程と研磨工程との間、化学強化工程を行う化学強化ガラスの場合においては、化学強化工程前の洗浄工程、化学強化工程後の洗浄工程にも本発明を適用することができる。

発明の効果

0063

以上詳述したように、本発明は、基板研磨後の洗浄工程において、洗剤による超音波洗浄と、純水による超音波洗浄の間に、スクラブ洗浄を行うことを特徴とするもので、これにより、洗浄処理時間を増やすことなく、かつ、比較的簡単な設備の追加により、研磨剤等の残留付着物を確実に除去することを可能にしているものである。

図面の簡単な説明

0064

図1スクラブ洗浄装置例の主要部を示す斜視図である。
図2図1に示されるスクラブ洗浄装置の上面図である。
図3スクラブ洗浄装置の他の例の主要部を示す上面図である。
図4洗浄ラインを示す図である。
図5従来の洗浄ラインを示す図である。

--

0065

1a,1b…スクラブパッド、2…ガラス基板、3…支持ローラ、4…ノズル。

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