JP2012064300A - 引き上げ乾燥装置、これを用いた磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板を引き上げ乾燥する際に、乾燥染みが発生することを防止した引き上げ乾燥装置を提供する。
【解決手段】中心孔1aを有する円盤状の基板1を洗浄槽2内の洗浄液Lに浸漬しながら基板1の洗浄を行った後に、この基板1を引き上げ乾燥する引き上げ乾燥装置であって、基板1の中心孔1aに挿通されて複数の基板1を吊り下げた状態で支持するハンガー機構と、洗浄槽2内の洗浄液Lに基板1を浸漬する位置と、洗浄槽2上に基板1を取り出す位置との間で、ハンガー機構を昇降操作する昇降機構と、洗浄槽2内に配置されて、ハンガー機構の下方から基板1に向かって洗浄液Lを噴出する噴出機構と、洗浄液Lの液面から引き上げられた基板1に対して乾燥雰囲気ガスGを吹き付ける吹付機構とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】中心孔1aを有する円盤状の基板1を洗浄槽2内の洗浄液Lに浸漬しながら基板1の洗浄を行った後に、この基板1を引き上げ乾燥する引き上げ乾燥装置であって、基板1の中心孔1aに挿通されて複数の基板1を吊り下げた状態で支持するハンガー機構と、洗浄槽2内の洗浄液Lに基板1を浸漬する位置と、洗浄槽2上に基板1を取り出す位置との間で、ハンガー機構を昇降操作する昇降機構と、洗浄槽2内に配置されて、ハンガー機構の下方から基板1に向かって洗浄液Lを噴出する噴出機構と、洗浄液Lの液面から引き上げられた基板1に対して乾燥雰囲気ガスGを吹き付ける吹付機構とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、中心孔を有する円盤状の基板を洗浄槽内の洗浄液に浸漬しながら基板の洗浄を行った後に、この基板を引き上げ乾燥する引き上げ乾燥装置、並びにこれを用いた磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の製造方法に関する。
例えば、情報機器等に搭載されるハードディスクドライブなどには、中心孔を有する円盤状の磁気記録媒体用基板が使用されている。このような磁気記録媒体用基板は、アルミニウム合金やガラスなどからなる基板を用いて、切削工程や、研削工程、研磨工程、スパッタリング工程、めっき工程などの種々の処理工程を経ることによって製造される。また、これらの処理工程が行われた後に、基板表面を洗浄し乾燥させる工程が行われる。
ところで、近年、記録媒体の大容量化と情報機器等の小型化に対する要望から、磁気記録媒体の記録密度はますます高まっている。また、このような磁気記録媒体用基板やこれを用いた磁気記録媒体に対しては、その記録面上を浮上走行する磁気ヘッドの低浮上化に対応できる高い平坦度が求められている。
このため、磁気記録媒体用基板及び磁気記録媒体では、研磨加工、スパッタリング成膜などの様々な表面処理を施した後に、基板表面に付着した塵埃などを除去できる高度な洗浄方法と、洗浄した基板を清浄に乾燥するための乾燥方法が求められている。
従来、基板の洗浄及び乾燥方法としては、大径の基板の場合、キャリアと呼ばれる容器の中に多数枚の基板を収容し、洗浄液の中を搬送しながら、多数の洗浄ブラシによってスクラブ洗浄した後に、基板を回転させてスピン乾燥させることが行われている。
また、磁気ディスク基板などをワークとし、この表面に研磨加工などの表面処理を行った後に、ワークの表面に付着している異物などを除去するため、複数の洗浄槽を用いてワークをコンベアにより搬送しながら、液体を用いて洗浄する洗浄装置が提案されている(特許文献1を参照。)。
また、半導体基板をウェーハとし、複数枚のウェーハを収納したカセットをクレードルに収納し、ウェーハに水滴や塵埃が滞留するのを防ぐため、V字溝を有する部材でウェーハを平行に離間させて保持しながら、クレードルを回転させるウェーハ乾燥装置が提案されている(特許文献2を参照。)。
また、中央に開口部がある円盤状ディスクに付着した洗浄液を、このディスクを回転することにより除去するスピン乾燥装置において、外周部をチャックするチャック部材とチャックされるディスクとが接触する接触部の一部を、チャック部材とディスクとが接触しない非接触部とし、チャック部材に滞留する洗浄液を効率的に除去することが提案されている(特許文献3を参照。)。
また、中央に開口部がある円盤状ディスクに付着した洗浄液を、このディスクを回転することにより除去するスピン乾燥装置において、内周部をチャックするチャック部材によってディスクを立てた状態でチャックさせて、チャック部材とディスクとの当接部の回転方向における後方側に向けてエアを供給するエア供給部を設け、チャック部材に滞留する洗浄液を効率的に除去することが提案されている(特許文献4を参照。)。
また、ウェーハ状の基板の乾燥方法としては、引き上げ乾燥法が知られている(特許文献5参照。)。引き上げ乾燥法とは、洗浄後のウェーハをチャッキング装置に保持して純水に浸漬し、その後、チャッキング装置を上昇させてウェーハの上方部を純水中から浮上させながら浮上した部分の純水を除去し、その後、ウェーハ全表面を純水から引き上げることによりウェーハを乾燥させる方法である。
上述した引き上げ乾燥法は、装置の構造が簡単であり、同時に多数の基板が処理できるため、ウェーハ状の基板の乾燥方法としては広く用いられている。しかしながら、引き上げ乾燥法は、磁気記録媒体用基板や磁気記録媒体の乾燥にはあまり用いられていなかった。すなわち、この引き上げ乾燥法を用いた場合には、例えば図3(a)〜(c)に模式的に示すように、基板Dが純水Wから離れる瞬間に表面張力で盛り上がった純水Wが弾け、その弾けた液滴Pが基板Dに再付着する。また、基板Dに再付着した液滴Pには汚れが凝縮されている場合が多く、その汚れが基板Dに乾燥染みを形成する。そして、この乾燥染みが形成される箇所は磁気記録媒体の記録面であるため、これが磁気記録媒体の不良セクターとなっていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、中心孔を有する円盤状の基板を洗浄槽内の洗浄液に浸漬しながら基板の洗浄を行った後に、この基板を引き上げ乾燥する際に、乾燥染みが発生することを防止した引き上げ乾燥装置、並びに、これを用いた磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供する。
(1) 中心孔を有する円盤状の基板を洗浄槽内の洗浄液に浸漬しながら基板の洗浄を行った後に、この基板を引き上げ乾燥する引き上げ乾燥装置であって、
前記基板の中心孔に挿通されて複数の基板を吊り下げた状態で支持するハンガー機構と、
前記洗浄槽内の洗浄液に基板を浸漬する位置と、前記洗浄槽上に基板を取り出す位置との間で、前記ハンガー機構を昇降操作する昇降機構と、
前記洗浄槽内に配置されて、前記ハンガー機構の下方から基板に向かって前記洗浄液を噴出する噴出機構とを備えることを特徴とする引き上げ乾燥装置。
(2) 前記洗浄液の液面から引き上げられた基板に対して乾燥雰囲気ガスを吹き付ける吹付機構を備えることを特徴とする前項(1)に記載の引き上げ乾燥装置。
(3) 前記基板の引き上げ速度が0.01〜30mm/秒であることを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の引き上げ乾燥装置。
(4) 前記噴出機構から噴出される洗浄液の流速が0.1〜100cm/秒であることを特徴とする前項(1)〜(3)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(5) 前記吹付機構から噴出される乾燥雰囲気ガスの流速が0.1〜50cm/秒であることを特徴とする前項(2)〜(4)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(6) 前記洗浄液が水素水を含むことを特徴とする前項(1)〜(5)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(7) 前記基板が磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体であることを特徴とする前項(1)〜(6)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(8) (1)〜(6)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体用基板を洗浄する工程を含む磁気記録媒体用基板の製造方法。
(9) (1)〜(6)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体を洗浄する工程を含む磁気記録媒体の製造方法。
(1) 中心孔を有する円盤状の基板を洗浄槽内の洗浄液に浸漬しながら基板の洗浄を行った後に、この基板を引き上げ乾燥する引き上げ乾燥装置であって、
前記基板の中心孔に挿通されて複数の基板を吊り下げた状態で支持するハンガー機構と、
前記洗浄槽内の洗浄液に基板を浸漬する位置と、前記洗浄槽上に基板を取り出す位置との間で、前記ハンガー機構を昇降操作する昇降機構と、
前記洗浄槽内に配置されて、前記ハンガー機構の下方から基板に向かって前記洗浄液を噴出する噴出機構とを備えることを特徴とする引き上げ乾燥装置。
(2) 前記洗浄液の液面から引き上げられた基板に対して乾燥雰囲気ガスを吹き付ける吹付機構を備えることを特徴とする前項(1)に記載の引き上げ乾燥装置。
(3) 前記基板の引き上げ速度が0.01〜30mm/秒であることを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の引き上げ乾燥装置。
(4) 前記噴出機構から噴出される洗浄液の流速が0.1〜100cm/秒であることを特徴とする前項(1)〜(3)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(5) 前記吹付機構から噴出される乾燥雰囲気ガスの流速が0.1〜50cm/秒であることを特徴とする前項(2)〜(4)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(6) 前記洗浄液が水素水を含むことを特徴とする前項(1)〜(5)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(7) 前記基板が磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体であることを特徴とする前項(1)〜(6)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
(8) (1)〜(6)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体用基板を洗浄する工程を含む磁気記録媒体用基板の製造方法。
(9) (1)〜(6)の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体を洗浄する工程を含む磁気記録媒体の製造方法。
以上のように、本発明に係る引き上げ乾燥装置では、洗浄液の液面から引き上げられた基板の表面に洗浄液の液滴が付着することを防止でき、また、簡便な構成を有しながら、複数の基板に対して乾燥染みが発生することを防止した引き上げ乾燥を行うことが可能である。
したがって、本発明に係る磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の製造方法では、上記引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の表面に付着した塵埃などを除去した後に、引き上げ乾燥を行うことで、乾燥染みのない清浄な表面を有する磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体を歩留まり良く製造することが可能である。
以下、本発明を適用したに引き上げ乾燥装置、これを用いた磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の製造方法ついて、図面を参照して詳細に説明する。
(引き上げ乾燥装置)
本発明を適用した引き上げ乾燥装置は、例えば図1及び図2に示すように、中心孔1aを有する円盤状の基板1を洗浄槽2内の洗浄液Lに浸漬しながら基板1の洗浄を行った後に、この基板1を引き上げ乾燥するものであり、基板1として磁気記録媒体用基板又はこれを用いた磁気記録媒体を引き上げ乾燥する際に好適に用いられる。
(引き上げ乾燥装置)
本発明を適用した引き上げ乾燥装置は、例えば図1及び図2に示すように、中心孔1aを有する円盤状の基板1を洗浄槽2内の洗浄液Lに浸漬しながら基板1の洗浄を行った後に、この基板1を引き上げ乾燥するものであり、基板1として磁気記録媒体用基板又はこれを用いた磁気記録媒体を引き上げ乾燥する際に好適に用いられる。
具体的に、この引き上げ乾燥装置は、図1及び図2に示すように、基板1の中心孔1aに挿通されて複数の基板1を吊り下げた状態で支持するハンガー機構11と、洗浄槽2内の洗浄液Lに基板1を浸漬する位置と、洗浄槽2上に基板1を取り出す位置との間で、ハンガー機構11を昇降操作する昇降機構12と、洗浄槽2内に配置されて、ハンガー機構11の下方から基板1に向かって洗浄液Lを噴出する噴出機構13と、洗浄液Lの液面から引き上げられた基板1に対して乾燥雰囲気ガスGを吹き付ける吹付機構(図示せず。)とを備えている。
洗浄槽2は、長方形を為す底壁2aと、底壁2aの周囲から立ち上がる4つの側壁2b,2c,2d,2eと、底壁2aと対向する上面の開口部2fとを有して、全体が略直方体状に形成されると共に、その内側に上記基板1が浸漬される略直方体状の浸漬空間Sを形成している。
また、洗浄槽2内の洗浄液Lは、洗浄槽2の上部からオーバーフローしながら、短手方向の両側面2c,2eに沿って設けられたタンク15に回収されて、このタンク15の底面に設けられた排出口16から排出されるようになっている。
なお、この引き上げ乾燥装置1には、洗浄槽2内の洗浄液Lを循環的に再使用するための機構として、図示を省略するものの、排出口16から排出された洗浄液Lを吸引し、噴出機構13に向かって圧送するポンプと、このポンプにより圧送された洗浄液Lを浄化するフィルタとが設けられている。
ハンガー機構11は、基板1の中心孔1aに挿通される長尺状の支持ロッド17を有し、この支持ロッド17は、水平方向に延長して設けられて、洗浄槽2の長手方向に平行となるように配置されている。また、支持ロッド17の外周面には、基板1の内周部が係合される溝部(図示せず。)が全周に亘って設けられている。また、溝部は、支持ロッド17の長手方向に一定の間隔で複数並んで設けられている。これにより、複数の基板1を長手方向に平行に並べた状態で支持することができる。また、このような溝部に基板1の内周部が当接されることによって、基板1を安定的に保持することが可能である。
昇降機構12は、基板1を洗浄液Lの入った浸漬槽2に浸漬したり、この浸漬槽2から基板1を引き上げたりすることが可能な機構であれば、特に限定されるものではなく、例えば、図示を省略するものの、上記支持ロッド17の基端側を片持ち支持する支持ポールと、この支持ポールに取り付けられたナット部と、このナット部と噛合されるリードスクリューと、このリードスクリューを回転駆動する駆動モータとを有して、駆動モータがリードスクリューを回転駆動しながら、このリードスクリューと噛合されたナット部と共に支持ポールを上下方向に移動操作することによって、上記支持ロッド17を浸漬槽2に対して昇降操作する機構などを採用することが可能である。
噴出機構13は、洗浄液Lを噴出する複数の孔部18aが並んで設けられた長尺状の噴出管18を有し、この噴出管18は、洗浄槽2の底壁2aに沿って配置されると共に、支持ロッド17の下方(直下)において、当該支持ロッド17と平行(洗浄槽2の長手方向に平行)となるように配置されている。
ここで、上記基板1として磁気記録媒体を洗浄する場合には、水素水を含む洗浄液Lを用いることが好ましい。これは、磁気記録媒体の表面にわずかに残留し、バーニッシュ処理や、ワイピング、スピン洗浄等では除去不能なレベルの量の汚染物質、特に金属腐食物に代表されるイオン性の不純物等の除去を目的とし、この水素水を用いることによりFeやCo等を含む磁性層の腐食を低減し、また高い洗浄力でこれらの汚染物質を除去することができるからである。
水素水とは、超純水又は純水に高純度の水素ガスを溶解したものであり、水のクラスターを小さくして洗浄能力を高めたものである。上述したように、磁気記録媒体にはFeやCo等の腐食しやすい元素が含まれているため、磁気記録媒体の洗浄はフッ素化合物等を用いた非水系洗浄液による洗浄に限られていた。本発明では、水素水を含む洗浄液Lを用いるため、この洗浄液Lによる磁気記録媒体の腐食が発生しにくく、磁気記録媒体の表面に付着した汚染物質を高い洗浄力で除去することが可能となる。特に、本発明では、水素水中の溶存水素濃度を0.1ppm〜5ppmの範囲とし、また、水素水の酸化還元電位を−200mV〜−800mVの範囲とすることによって、その効果を高めることが可能となる。
吹付機構は、洗浄液Lの液面から引き上げられた基板1に対して乾燥雰囲気ガスGを吹き付けることが可能な機構であれば、特に限定されるものではなく、例えば、上記支持ロッド17に対応した長さを有し且つ格子を設けた整流ブロックを備え、この整流ブロックからフィルタを介して露点が−80℃以下の乾燥空気を層流の状態で洗浄槽2の上方から洗浄液Lの液面に向かって吹き付ける機構などを採用することが可能である。
乾燥雰囲気ガスGとしては、乾燥空気を用いることができる。また、磁気記録媒体を引き上げ乾燥する場合には、不活性ガスとして窒素を含む乾燥雰囲気ガスGを用いることが好ましい。
以上のような構造を有する引き上げ乾燥装置では、ハンガー機構11に保持された複数の基板1を洗浄槽2内の洗浄液Lに浸漬しながら、これら基板1の洗浄を行った後に、基板1を引き上げ乾燥する。
具体的に、浸漬槽2内の洗浄液Lに浸漬された複数の基板1を浸漬槽2から引き上げる際には、洗浄液Lの液面を揺らさないように一定の速度で支持ロッド17を上方へと移動させることが好ましい。また、基板1の引き上げ速度は、0.01〜30mm/秒の範囲とすることが好ましい。
本発明を適用した引き上げ乾燥装置では、支持ロッド17の下方(直下)において、当該支持ロッド17と平行に配置された噴出管18の各孔部18aから洗浄液Lを噴出することによって、図2中の矢印Aで示すような洗浄液Lの流れ、すなわち、噴出管18の各孔部18aから噴出した洗浄液Lが各基板1に向かって下方から上方へと流れ、液面付近で洗浄槽2の両側面2c,2eに向かって分岐する洗浄液Lの流れが生じることになる。
これにより、基板1が洗浄液Lの液面から離れる瞬間に洗浄液Lの液面が表面張力で盛り上がるといったことを抑制できる。これは、通常は表面張力で盛り上がる液面を、洗浄液Lの分岐する流れが横方向に分散させて緩和するためである。したがって、本発明では、盛り上がった洗浄液Lが弾け、その弾けた液滴が基板1の表面に再付着するといったことを防止できる。また、このような効果を得るため、噴出管18の各孔部18から噴出される洗浄液Lの流速は、0.1〜100cm/秒の範囲とすることが好ましい。
さらに、本発明を適用した引き上げ乾燥装置では、上記吹付機構が 洗浄液Lの液面から引き上げられた各基板1に対して乾燥雰囲気ガスGを吹き付けることによって、図2中の矢印Bで示すような乾燥雰囲気ガスGの流れ、すなわち、吹付機構から噴出された乾燥雰囲気ガスGが洗浄液Lの液面に向かって上方から下方へと流れ、液面上で洗浄槽2の両側面2c,2eに向かって分岐する乾燥雰囲気ガスGの流れが生じることになる。
これにより、通常は表面張力で盛り上がる液面を、乾燥雰囲気ガスGの流れが押し下げて緩和させる。また、仮に基板1が洗浄液Lの液面から離れる瞬間に液滴が生じた場合でも、その液滴を押し下げて各基板1の表面に洗浄液Lの液滴が付着することを防止できる。また、このような効果を得るため、吹付機構から噴出される乾燥雰囲気ガスGの流速は、0.1〜50cm/秒の範囲とすることが好ましい。
以上のようにして、本発明を適用した引き上げ乾燥装置では、洗浄液Lの液面から引き上げられた各基板1の表面に洗浄液Lの液滴が再付着することを防止でき、また、簡便な構成を有しながら、複数の基板1に対して乾燥染みが発生することを防止した引き上げ乾燥を行うことが可能である。
(磁気記録媒体用基板の製造方法)
本発明を適用して製造される磁気記録媒体用基板は、中心孔を有する円盤状の基板であり、磁気記録媒体は、この基板の面上に、磁性層、保護層及び潤滑膜等を順次積層したものからなる。また、磁気記録再生装置(HDD)では、この磁気記録媒体の中心部をスピンドルモータの回転軸に取り付けて、スピンドルモータにより回転駆動される磁気記録媒体の面上を磁気ヘッドが浮上走行しながら、磁気記録媒体に対して情報の書き込み又は読み出しを行う。
本発明を適用して製造される磁気記録媒体用基板は、中心孔を有する円盤状の基板であり、磁気記録媒体は、この基板の面上に、磁性層、保護層及び潤滑膜等を順次積層したものからなる。また、磁気記録再生装置(HDD)では、この磁気記録媒体の中心部をスピンドルモータの回転軸に取り付けて、スピンドルモータにより回転駆動される磁気記録媒体の面上を磁気ヘッドが浮上走行しながら、磁気記録媒体に対して情報の書き込み又は読み出しを行う。
磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム合金基板やガラス基板などを挙げることができる。このうち、ガラス基板は、その硬度、表面平滑性、剛性、耐衝撃性に関して、一般にアルミニウム合金基板よりも優れている。
磁気記録媒体用ガラス基板については、例えば、SiO2―Al2O3―R2O(Rは、アルカリ金属元素の中から選ばれる少なくとも1種以上を表す。)系化学強化ガラス、SiO2―Al2O3―Li2O系ガラスセラミックス、SiO2―Al2O3―MgO―TiO2系ガラスセラミックスなどを用いることができる。その中でも特に、SiO2―Al2O3―MgO―CaO―Li2O―Na2O―ZrO2―Y2O3―TiO2―As2O3系化学強化ガラス、SiO2―Al2O3―Li2O―Na2O―ZrO2―As2O3系化学強化ガラス、SiO2―Al2O3―MgO―ZnO―Li2O―P2O5―ZrO2―K2O―Sb2O3系ガラスセラミックス、SiO2―Al2O3―MgO―CaO―BaO―TiO2―P2O5―As2O3系ガラスセラミックス、SiO2―Al2O3―MgO―CaO―SrO―BaO―TiO2―ZrO2―Bi2O3―Sb2O3系ガラスセラミックスなどを好適に用いることができる。さらに、例えば、二珪酸リチウム、SiO2系結晶(石英、クリストバライト、トリジマイト等)、コージェライト、エンスタタイト、チタン酸アルミニウムマグネシウム、スピネル系結晶([Mg及び/又はZn]Al2O4、[Mg及び/又はZn]2TiO4、並びにこれら2結晶間の固溶体)、フォルステライト、スポジューメン、並びにこれら結晶の固溶体などを結晶相として含有するガラスセラミックスが磁気記録媒体用ガラス基板として適している。
そして、この磁気記録媒体用ガラス基板を製造する際は、先ず、大きな板状のガラス板からガラス基板を切り出す、又は、溶融ガラスから成形型を用いてガラス基板を直接プレス成形することにより、中心孔を有する円盤状のガラス基板を得る。
次に、得られたガラス基板に対して、ラップ(研削)加工とポリッシュ(研磨)加工とを施す。そして、ラップ加工、研削加工及びポリッシュ加工が施されたガラス基板は、最終洗浄工程及び検査工程に送られる。
そして、最終洗浄工程では、上記本発明の洗浄装置(引き上げ乾燥装置)を用いて、ガラス基板を洗浄し、上記工程において使用した研磨剤等の除去を行う。また、検査工程では、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板の表面(主面、端面及びチャンファー面)の傷やひずみの有無等の検査を行う。
(磁気記録媒体の製造方法)
また、本発明では、この磁気記録媒体用基板の面上に、磁性層、保護層等を順次積層した磁気記録媒体に対して、上記本発明の洗浄装置(引き上げ乾燥装置)を用いた洗浄工程を実施することが可能である。
また、本発明では、この磁気記録媒体用基板の面上に、磁性層、保護層等を順次積層した磁気記録媒体に対して、上記本発明の洗浄装置(引き上げ乾燥装置)を用いた洗浄工程を実施することが可能である。
本発明を適用して製造される磁気記録媒体としては、磁気記録媒体用基板の表面に形成される磁性層については、面内磁性層でも垂直磁性層でもかまわない。これらの磁性層は、主としてCoを主成分とする合金から形成することが好ましい。また、磁性層は、通常はスパッタ法により薄膜として形成される。
面内磁気記録媒体用の磁性層としては、例えば、非磁性のCrMo下地層と強磁性のCoCrPtTa磁性層からなる積層構造を用いることができる。一方、垂直磁気記録媒体用の磁性層としては、例えば、軟磁性のFeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu等)、FeTa合金(FeTaN、FeTaC等)、Co合金(CoTaZr、CoZrNB、CoB等)等からなる裏打ち層と、Ni合金などの配向制御膜と、必要によりRu等の中間膜、及び60Co−15Cr−15Pt合金や70Co−5Cr−15Pt−10SiO2合金からなる磁性層を積層したものを用いることができる。
磁性層の上に形成される保護層については、一般的には、Diamond Like Carbonの薄膜を、P−CVD等で成膜する方法が用いられるが、これに特に限定されるものではない。
本発明では、上記本発明の洗浄装置(引き上げ乾燥装置)を用いて、上述した磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体の表面に付着した塵埃などを除去した後に、引き上げ乾燥を行うことで、乾燥染みのない清浄な表面を有する磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体を歩留まり良く製造することが可能である。
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
[第1の実施例]
(実施例1−1)
実施例1−1では、本発明の洗浄装置として、上記図1,2に示す洗浄槽2と同様の構造を有する、長さ35cm、幅25cm、高さ25cmのステンレス製の洗浄槽を用いた。この洗浄槽の底部には、洗浄液を上方に向かって噴出する20カ所のノズル孔が設けられた噴出管を配置し、この噴出管の各ノズル孔から洗浄液を流速3cm/秒で噴出させながら、上記図2中の矢印Aで示すような洗浄液Lの流れを発生させた。洗浄液には、溶存水素濃度1.5ppm、酸化還元電位−550mVの水素水を用いた。
(実施例1−1)
実施例1−1では、本発明の洗浄装置として、上記図1,2に示す洗浄槽2と同様の構造を有する、長さ35cm、幅25cm、高さ25cmのステンレス製の洗浄槽を用いた。この洗浄槽の底部には、洗浄液を上方に向かって噴出する20カ所のノズル孔が設けられた噴出管を配置し、この噴出管の各ノズル孔から洗浄液を流速3cm/秒で噴出させながら、上記図2中の矢印Aで示すような洗浄液Lの流れを発生させた。洗浄液には、溶存水素濃度1.5ppm、酸化還元電位−550mVの水素水を用いた。
そして、この洗浄装置を用いて基板の洗浄を行った。基板には、外径65mm、厚み1.27mm、中心孔の口径20mmのニッケルリンメッキを施したアルミニウム合金基板を使用し、この基板を支持ロッドに25枚吊り下げた状態で、洗浄槽内の洗浄液に浸漬した後、洗浄液に500Wの超音波振動を加えながら、基板の洗浄を30秒間行った。その後、超音波振動を停止し、支持ロッドを3mm/秒で引き上げながら基板の引き上げ乾燥を行った。また、基板を引き上げ乾燥する際に、5mm格子を必要面積分だけ設けた整流ブロックからフィルタを介して露点が−80℃程度の乾燥空気を層流の状態で洗浄槽の上方から洗浄液の液面に向かって流速8cm/秒で吹き付けた。
そして、乾燥後の各基板の表面を微分干渉光学顕微鏡(600倍)で観察したところ、何れの基板Mも表面に乾燥ムラや水ジミなどの付着物は一切観察されなかった。
(比較例1−1)
比較例1−1では、実施例と同様に基板の洗浄を行ったが、洗浄槽内の洗浄液の流れを制御せずに、実施例と同量の洗浄液を底部に設けた3カ所の供給口から供給した。なお、供給口の直径は15mmであり、洗浄槽内の洗浄液には不定の対流が生じていた。また、洗浄液の液面付近での乾燥空気の対流も生じさせず、洗浄装置全体を乾燥空気の雰囲気下に設置した。
比較例1−1では、実施例と同様に基板の洗浄を行ったが、洗浄槽内の洗浄液の流れを制御せずに、実施例と同量の洗浄液を底部に設けた3カ所の供給口から供給した。なお、供給口の直径は15mmであり、洗浄槽内の洗浄液には不定の対流が生じていた。また、洗浄液の液面付近での乾燥空気の対流も生じさせず、洗浄装置全体を乾燥空気の雰囲気下に設置した。
そして、乾燥後の各基板の表面を微分干渉光学顕微鏡(600倍)で観察したところ、5枚の基板の外周端部に、直径0.2mm程度の乾燥ジミが複数観察された。
[第2の実施例]
第2の実施例では、上記実施例1−1の洗浄方法を用いて洗浄した磁気記録媒体用基板(以下、洗浄済み基板という。)を1000枚用意し、この洗浄済み基板を用いて磁気記録媒体の製造を行った。
第2の実施例では、上記実施例1−1の洗浄方法を用いて洗浄した磁気記録媒体用基板(以下、洗浄済み基板という。)を1000枚用意し、この洗浄済み基板を用いて磁気記録媒体の製造を行った。
具体的には、先ず、洗浄済み基板を、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を減圧排気した後、この基板の上に、60Cr−40Tiターゲットを用いて層厚10nmの密着層を成膜した。また、この密着層の上に、46Fe−46Co−5Zr−3B{Fe含有量46原子%、Co含有量46原子%、Zr含有量5原子%、B含有量3原子%}のターゲットを用いて、100℃以下の基板温度で、層厚34nmの軟磁性層を成膜し、この上に層厚0.76nmのRu層を成膜した後、さらに、46Fe−46Co−5Zr−3Bのターゲットを用いて、層厚34nmの軟磁性層を成膜して、これを軟磁性下地層とした。
次に、この軟磁性下地層の上に、Ni−10W{W含有量6原子%、残部Ni}ターゲットと、Ruターゲットを用いて、それぞれ層厚5nmのNiW層と、層厚20nmのRu層を順に成膜し、これを配向制御層とした。
次に、この配向制御層の上に、多層構造の磁性層として、92(70Co15Cr15Pt)−8SiO2(平均膜厚3nm)、93(75Co10Cr15Pt)−5SiO2−2TiO2(平均膜厚3nm)、Ru(平均膜厚0.3nm)、65Co15Cr15Pt5B(平均膜厚3nm)の各層を順次積層した。
次に、この磁性層の上に、CVD法により、層厚2.5nmの炭素保護層を成膜した。
(実施例2−2)
実施例2−2では、製造した磁気記録媒体1000枚のうちの500枚に対して、上記実施例1−1と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
実施例2−2では、製造した磁気記録媒体1000枚のうちの500枚に対して、上記実施例1−1と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
(実施例2−3)
実施例2−3では、製造した磁気記録媒体1000枚のうち、上記実施例2−1の洗浄を行わなかった残りの500枚に対して、上記比較例1−1の方法と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
実施例2−3では、製造した磁気記録媒体1000枚のうち、上記実施例2−1の洗浄を行わなかった残りの500枚に対して、上記比較例1−1の方法と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
(実施例2−4)
実施例2−4では、上記比較例1−1の洗浄方法を用いて洗浄した洗浄済み基板を500枚用意し、この洗浄済み基板を用いて、上記実施例2−1と同様の方法で磁気記録媒体の製造を行った。そして、製造した磁気記録媒体に対して、実施例1−1と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
実施例2−4では、上記比較例1−1の洗浄方法を用いて洗浄した洗浄済み基板を500枚用意し、この洗浄済み基板を用いて、上記実施例2−1と同様の方法で磁気記録媒体の製造を行った。そして、製造した磁気記録媒体に対して、実施例1−1と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
(比較例2−1)
上記比較例1−1の洗浄方法を用いて洗浄した洗浄済み基板を500枚用意し、この洗浄済み基板を用いて、上記実施例2−1と同様の方法で磁気記録媒体の製造を行った。そして、製造した磁気記録媒体に対して、比較例1−1と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
上記比較例1−1の洗浄方法を用いて洗浄した洗浄済み基板を500枚用意し、この洗浄済み基板を用いて、上記実施例2−1と同様の方法で磁気記録媒体の製造を行った。そして、製造した磁気記録媒体に対して、比較例1−1と同様の方法を用いて洗浄を行った。なお、各磁気記録媒体の洗浄時間は15秒間とした。
(磁気記録媒体の製造と評価)
そして、これら実施例2−1,2−2,2−3及び比較例2−1の各磁気記録媒体について、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑剤膜を、保護層の表面に厚さ15オングストロームで成膜した。
そして、これら実施例2−1,2−2,2−3及び比較例2−1の各磁気記録媒体について、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑剤膜を、保護層の表面に厚さ15オングストロームで成膜した。
次に、潤滑剤膜が形成された磁気記録媒体に対して、ワイピング処理を施した。このとき、ワイピングテープとしては、ナイロン樹脂とポリエステル樹脂による線径2μmの剥離型複合繊維からなるものを用いた。また、ワイピング処理は、磁気記録媒体の回転数を300rpm、ワイピングテープの送り速度を10mm/秒、ワイピングテープを磁気記録媒体に押し当てる際の押圧力を98mN、処理時間を5秒間として行った。
次に、ワイピング処理を施した磁気記録媒体に対して、バーニッシュ処理を施した。このとき、バーニッシュテープとしては、ポリエチレンテレフタレート製のフィルム上に、平均粒径0.5μmの結晶成長タイプのアルミナ粒子をエポキシ樹脂で固着したものを用いた。また、バーニッシュ処理は、磁気記録媒体の回転数を300rpm、研磨テープの送り速度を10mm/秒、研磨テープを磁気ディスクに押し当てる際の押圧力を98mN、処理時間を5秒間として行った。
次に、各磁気記録媒体に対してグライド検査を行った。グライド検査では、検査ヘッドと磁気記録媒体の表面との間の機械的なスペーシングを、0.25マイクロインチに設定し、検査ヘッドから、磁気記録媒体表面の突起物との衝突に起因するシグナルが出力された場合は、その磁気記録媒体は不良品と判断し、それ以外は良品と判断した。
次に、グライド検査に合格した磁気記録媒体に対して、サーティファイ検査を行った。サーティファイ検査では、磁気ヘッドとして、TuMRヘッドを用いた。そして、被検査媒体を6000rpmで回転させながら、この磁気ヘッドを用いて被検査媒体に、データエリアの最外周から最内周まで、6μmのトラックピッチで320kFCIの高周波信号を書き込み、その後、被検査媒体からの出力信号を解析した。
出力信号の解析は、周方向の幅で15μmより長いミッシング箇所(書き込んだ信号が出力されない箇所)、15μm〜0.8μmのミッシング箇所、0.8μm未満で検出されたミッシング箇所の個数を調べることで行った。その評価結果をまとめたものを表1に示す。
表1に示すように、上記本発明の洗浄方法を用いたものは、上記比較例の洗浄方法を用いたものよりも、良好な結果が得られた。
1…基板 1a…中心孔 2…洗浄槽 11…ハンガー機構 12…昇降機構 13…噴出機構 15…タンク 16…排出口 17…支持ロッド 18…噴出管 18a…孔部 L…洗浄液 G…乾燥雰囲気ガス
Claims (9)
- 中心孔を有する円盤状の基板を洗浄槽内の洗浄液に浸漬しながら基板の洗浄を行った後に、この基板を引き上げ乾燥する引き上げ乾燥装置であって、
前記基板の中心孔に挿通されて複数の基板を吊り下げた状態で支持するハンガー機構と、
前記洗浄槽内の洗浄液に基板を浸漬する位置と、前記洗浄槽上に基板を取り出す位置との間で、前記ハンガー機構を昇降操作する昇降機構と、
前記洗浄槽内に配置されて、前記ハンガー機構の下方から基板に向かって前記洗浄液を噴出する噴出機構とを備えることを特徴とする引き上げ乾燥装置。 - 前記洗浄液の液面から引き上げられた基板に対して乾燥雰囲気ガスを吹き付ける吹付機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の引き上げ乾燥装置。
- 前記基板の引き上げ速度が0.01〜30mm/秒であることを特徴とする請求項1又は2に記載の引き上げ乾燥装置。
- 前記噴出機構から噴出される洗浄液の流速が0.1〜100cm/秒であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
- 前記吹付機構から噴出される乾燥雰囲気ガスの流速が0.1〜50cm/秒であることを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
- 前記洗浄液が水素水を含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
- 前記基板が磁気記録媒体用基板又は磁気記録媒体であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置。
- 請求項1〜6の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体用基板を洗浄する工程を含む磁気記録媒体用基板の製造方法。
- 請求項1〜6の何れか一項に記載の引き上げ乾燥装置を用いて、磁気記録媒体を洗浄する工程を含む磁気記録媒体の製造方法。
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-
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