WO2014148421A1

WO2014148421A1 - 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法

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Publication number: WO2014148421A1
Application number: PCT/JP2014/057103
Authority: WO
Inventors: 葉月中江
Original assignee: Hoya株式会社
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2014-09-25

Abstract

　この情報記録媒体用ガラス基板の製造方法は、磁気記録用ガラス基板の製造方法であって、円盤状のガラス基板を成形する工程と、ガラス基板を研磨剤を用いて研磨すると、研磨された上記ガラス基板をブラシを用いて洗浄する第１洗浄工程（Ｓ１９１）と、第１洗浄工程（Ｓ１９１）の後、ガラス基板に超音波が印加された液体を照射して、ガラス基板の洗浄を行なう第２洗浄工程（Ｓ１９２）とを備え、第２洗浄工程（Ｓ１９２）は、第１洗浄工程（Ｓ１９１）が終了したガラス基板を他の液体に浸漬させることなく、かつ、ガラス基板の表面が乾燥する前に第２洗浄工程（Ｓ１９２）を開始する。

Description

情報記録媒体用ガラス基板の製造方法

　本発明は、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。

　コンピュータなどに用いられる情報記録媒体（磁気ディスク記録媒体）には、従来からアルミニウム基板またはガラス基板が用いられている。これらの基板上に磁気薄膜層が形成され、磁気薄膜層を磁気ヘッドで磁化することにより、磁気薄膜層に情報が記録される。

　近年、ハードディスクドライブ装置においては、２．５インチの記録媒体１枚で、記録容量が５００ＧＢ（片面２５０ＧＢ）、面記録密度が６３０Ｇｂ／平方インチ以上の記録密度を有するものが開発されている。

　ハードディスクドライブ装置の情報記録媒体（プラッタ）に使用されるハードディスク用ガラス基板（以下、単に「ガラス基板」と称する）は記録の読み書きに影響するため、特に清浄度が求められている。ガラス基板の洗浄は、ガラス基板を浸漬した液体中に超音波を印加して、ガラス基板を洗浄するバッチ式超音波洗浄方法、ブラシを基板表面に接触させながら洗浄するスクラブ洗浄工程方法などが知られている。

　これらの洗浄方法にはいくつかの問題点がある。バッチ式超音波洗浄方法は被洗浄物を液体（主に水、洗浄液等）に浸漬させ、一定方向から超音波（ＵＳ）を印加して洗浄を行なう。全体的に洗浄効果が低く、超音波によって基板から剥離した汚れは液体中に拡散する。しかし、一部の汚れは拡散しきれずに、ガラス基板の表面に再付着する。特に微小な欠陥ほど、液体に拡散されにくいため、汚れの再付着が発生し易い。

　スクラブ洗浄工程方法は、被洗浄物にブラシが直接接触しながら洗浄を行なうため、非常に強い洗浄力がある。しかし、除去した汚れがブラシに蓄積され、一度除去した汚れが再度ガラス基板に擦りつけられ、ガラス基板の表面への再付着が多い。

　このような問題を解決する方法として、超音波を流水中の液体に印加し、常に新しい液を被洗浄物に照射しながら洗浄を行なう装置が、特開２００９－１６６０４３号公報（特許文献１）、および、特開２００７－２２８６６号公報（特許文献２）に開示されている。

特開２００９－１６６０４３号公報特開２００７－２２８６６号公報

　超音波洗浄方法を含む情報記録媒体用ガラス基板の製造方法で製造したガラス基板を高密度の記憶容量を有するハードディスクドライブ装置に搭載したところ、記録の読み書きエラーが発生することがあった。これは、製造工程におけるガラス基板の表面に存在する残留付着物数の多さに比例している。

　本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、情報記録媒体用ガラス基板の製造工程において、ガラス基板の表面への残留付着物の付着を抑制することが可能な、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。

　この発明に基づいた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法においては、磁気記録用ガラス基板の製造方法であって、円盤状のガラス基板を成形する工程と、上記ガラス基板を研磨剤を用いて研磨する工程と、研磨された上記ガラス基板をブラシを用いて洗浄する第１洗浄工程と、上記第１洗浄工程の後、上記ガラス基板に超音波が印加された液体を照射して、上記ガラス基板の洗浄を行なう第２洗浄工程とを備え、上記第２洗浄工程は、上記第１洗浄工程が終了した上記ガラス基板を他の液体に浸漬させることなく、かつ、上記ガラス基板の表面が乾燥する前に上記第２洗浄工程を開始する。

　他の形態においては、上記第２洗浄工程において、上記液体に印加する超音波の、周波数が４００ｋＨｚ以上、１．５ＭＨｚ以下、出力が５Ｗ／ｃｍ^２以上、５０Ｗ／ｃｍ^２以下である。

　他の形態においては、上記第２洗浄工程において、上記ガラス基板の平面部が垂直となるように上記ガラス基板を保持して、上記ガラス基板の洗浄を行なう。

　他の形態においては、上記第２洗浄工程において、上記ガラス基板を２００ｒｐｍ以上、２０００ｒｐｍ以下に回転させて、上記ガラス基板の洗浄を行なう。

　他の形態においては、上記第２洗浄工程において、上記ガラス基板の両面に、同時に超音波が印加された液体を照射して、上記ガラス基板の洗浄を行なう。

　この発明に基づいた情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によれば、情報記録媒体用ガラス基板の製造工程において、ガラス基板の表面への残留付着物の付着を抑制することが可能な、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可能とする。

情報記録装置を示す斜視図である。本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板を示す平面図である。図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体を示す平面図である。図４中のＶ－Ｖ線に沿った矢視断面図である。ガラス基板の製造方法を示すフローチャートである。ガラス基板の保持状態を模式的に示す正面図である。ガラス基板の保持状態を模式的に示す右側面図である。ガラス基板の保持装置の概略構成を模式的に示す正面図である。ガラス基板の保持装置の概略構成を模式的に示す右側面図である。ロールスクラブ洗浄を模式的に示す正面図である。ロールスクラブ洗浄を模式的に示す右側面図である。カップスクラブ洗浄を模式的に示す正面図である。カップスクラブ洗浄を模式的に示す右側面図である。ＵＳシャワー洗浄を模式的に示す正面図である。ＵＳシャワー洗浄を模式的に示す右側面図である。実施例１から７、および、比較例１から３の、残留付着物数を示す図である。

　本発明に基づいた実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

　［実施の形態］
　（情報記録装置３０）
　図１を参照して、まず、情報記録装置３０について説明する。図１は、情報記録装置３０を示す斜視図である。情報記録装置３０は、実施の形態における情報記録媒体用ガラス基板（以下、単にガラス基板ともいう）の製造方法によって製造されたガラス基板１を、情報記録媒体１０として備える。

　具体的には、情報記録装置３０は、情報記録媒体１０、筐体２０、ヘッドスライダー２１、サスペンション２２、アーム２３、垂直軸２４、ボイスコイル２５、ボイスコイルモーター２６、クランプ部材２７、および固定ネジ２８を備える。筐体２０の上面上には、スピンドルモーター（図示せず）が設置される。

　磁気ディスクなどの情報記録媒体１０は、クランプ部材２７および固定ネジ２８によって、上記のスピンドルモーターに回転可能に固定される。情報記録媒体１０は、このスピンドルモーターによって、たとえば数千ｒｐｍの回転数で回転駆動される。詳細は図４および図５を参照して後述されるが、情報記録媒体１０は、ガラス基板１に圧縮応力層１２（図５参照）および磁気記録層１４（図４および図５参照）が形成されることによって製造される。

　アーム２３は、垂直軸２４回りに揺動可能に取り付けられる。アーム２３の先端には、板バネ（片持ち梁）状に形成されたサスペンション２２が取り付けられる。サスペンション２２の先端には、ヘッドスライダー２１が情報記録媒体１０を挟み込むように取り付けられる。

　アーム２３のヘッドスライダー２１とは反対側には、ボイスコイル２５が取り付けられる。ボイスコイル２５は、筐体２０上に設けられたマグネット（図示せず）によって挟持される。ボイスコイル２５およびこのマグネットにより、ボイスコイルモーター２６が構成される。

　ボイスコイル２５には所定の電流が供給される。アーム２３は、ボイスコイル２５に流れる電流と上記マグネットの磁場とにより発生する電磁力の作用によって、垂直軸２４回りに揺動する。アーム２３の揺動によって、サスペンション２２およびヘッドスライダー２１も矢印ＡＲ１方向に揺動する。ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の表面上および裏面上を、情報記録媒体１０の半径方向に往復移動する。ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッド（図示せず）はシーク動作を行なう。

　当該シーク動作が行なわれる一方で、ヘッドスライダー２１は、情報記録媒体１０の回転に伴って発生する空気流により、浮揚力を受ける。当該浮揚力とサスペンション２２の弾性力（押圧力）とのバランスによって、ヘッドスライダー２１は情報記録媒体１０の表面に対して一定の浮上量で走行する。当該走行によって、ヘッドスライダー２１に設けられた磁気ヘッドは、情報記録媒体１０内の所定のトラックに対して情報（データ）の記録および再生を行なうことが可能となる。ガラス基板１が情報記録媒体１０を構成する部材の一部として搭載される情報記録装置３０は、以上のように構成される。

　（ガラス基板１）
　図２は、本実施の形態に基づく情報記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板１を示す平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。

　図２および図３に示すように、情報記録媒体１０（図４および図５参照）にその一部として用いられるガラス基板１（情報記録媒体用ガラス基板）は、主表面２、主表面３、内周端面４、孔５、および外周端面６を有し、全体として円盤状に形成される。孔５は、一方の主表面２から他方の主表面３に向かって貫通するように設けられる。主表面２と内周端面４との間、および、主表面３と内周端面４との間には、面取部７がそれぞれ形成される。主表面２と外周端面６との間、および、主表面３と外周端面６との間には、面取部８（チャンファー部）が形成される。

　ガラス基板１の大きさは、たとえば０．８インチ、１．０インチ、１．８インチ、２．５インチ、または３．５インチである。これ以下、または、これ以上のインチサイズとすること可能である。ガラス基板の厚さは、破損防止の観点から、たとえば０．３０ｍｍ～２．２ｍｍである。本実施の形態におけるガラス基板の大きさは、外径が約６４ｍｍ、内径が約２０ｍｍ、厚さが約０．８ｍｍである。ガラス基板の厚さとは、ガラス基板上の点対象となる任意の複数の点で測定した値の平均によって算出される値である。ガラス基板の高硬度化の観点から、ガラス基板１のビッカース硬度は、６１０ｋｇ／ｍｍ^２以上であるとよい。

　（情報記録媒体１０）
　図４は、情報記録媒体としてガラス基板１を備えた情報記録媒体１０を示す平面図である。図５は、図４中のＶ－Ｖ線に沿った矢視断面図である。

　図４および図５に示すように、情報記録媒体１０は、ガラス基板１と、圧縮応力層１２と、磁気記録層１４とを含む。圧縮応力層１２は、ガラス基板１の主表面２，３、内周端面４、および外周端面６を覆うように形成される。磁気記録層１４は、圧縮応力層１２の主表面２，３上の所定の領域を覆うように形成される。ガラス基板１の内周端面４上に圧縮応力層１２が形成されることによって、内周端面４の内側に孔１５が形成される。孔１５を利用して、情報記録媒体１０は筐体２０（図１参照）上に設けられたスピンドルモーターに対して固定される。

　図５に示す情報記録媒体１０においては、主表面２上に形成された圧縮応力層１２と主表面３上に形成された圧縮応力層１２との双方（両面）の上に、磁気記録層１４が形成されている。磁気記録層１４は、主表面２上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）にのみ設けられていてもよく、主表面３上に形成された圧縮応力層１２の上（片面）に設けられていてもよい。

　磁気記録層１４は、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂をガラス基板１の主表面２，３上の圧縮応力層１２にスピンコートすることによって形成される（スピンコート法）。磁気記録層１４は、ガラス基板１の主表面２，３上の圧縮応力層１２に対して実施されるスパッタリング法または無電解めっき法等により形成されてもよい。

　磁気記録層１４の膜厚は、スピンコート法の場合は約０．３μｍ～１．２μｍ、スパッタリング法の場合は約０．０４μｍ～０．０８μｍ、無電解めっき法の場合は約０．０５μｍ～０．１μｍである。薄膜化および高密度化の観点からは、磁気記録層１４はスパッタリング法または無電解めっき法によって形成されるとよい。

　磁気記録層１４に用いる磁性材料としては、高い保持力を得る目的で結晶異方性の高いＣｏを主成分とし、残留磁束密度を調整する目的でＮｉまたはＣｒを加えたＣｏ系合金などを付加的に用いることが好適である。近年では、熱アシスト記録用に好適な磁性層材料として、Ｆｅ－Ｐｔ系磁性材料が用いられるようになってきている。

　磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁気記録層１４の表面に潤滑剤を薄くコーティングしてもよい。潤滑剤としては、たとえば液体潤滑剤であるパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）をフレオン系などの溶媒で希釈したものが挙げられる。

　磁気記録層１４には、必要に応じて下地層または保護層を設けてもよい。情報記録媒体１０における下地層は、磁性膜の種類に応じて選択される。下地層の材料としては、たとえば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌ、またはＮｉ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が挙げられる。

　磁気記録層１４に設ける下地層は、単層に限らず、同一または異種の層を積層した複数層構造としても構わない。たとえば、Ｃｒ／Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＭｏ、Ｃｒ／ＣｒＶ、ＮｉＡｌ／Ｃｒ、ＮｉＡｌ／ＣｒＭｏ、または、ＮｉＡｌ／ＣｒＶ等の多層下地層としてもよい。

　磁気記録層１４の摩耗および腐食を防止する保護層としては、たとえば、Ｃｒ層、Ｃｒ合金層、カーボン層、水素化カーボン層、ジルコニア層、またはシリカ層が挙げられる。これらの保護層は、下地層および磁性膜など共にインライン型スパッタ装置で連続して形成されることができる。これらの保護層は、単層としてもよく、または、同一若しくは異種の層からなる多層構成としてもよい。

　上記保護層上に、あるいは上記保護層に代えて、他の保護層を形成してもよい。たとえば、上記保護層に代えて、Ｃｒ層の上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層を形成してもよい。

　（ガラス基板の製造方法）
　次に、図６を参照して、本実施の形態に係るガラス基板１および情報記録媒体１０の製造方法を説明する。図３は、ガラス基板１および情報記録媒体１０の製造方法を示すフロー図である。

　まず、ステップ１０（以下、「Ｓ１０」と略す。ステップ１１以降も同様。）の「ガラス溶融工程」において、ガラス基板を構成するガラス素材を溶融する。

　Ｓ１１の「プレス成形工程」において、溶融させたガラス素材を上型および下型を用いたプレスによりガラス基板を作製した。使用したガラス組成は、一般的なアルミノシリケートガラスを用いた。ガラス基板の作製方法としては成形に限らず、公知の手法である板ガラスからの切り出し等でも構わず、ガラス組成もこれに限らない。

　Ｓ１２の「第１ラップ工程」において、ガラス基板の両主表面をラッピング加工した。この第１ラップ工程は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置を用いて行なった。具体的には、ガラス基板の両面に上下からラップ定盤を押圧させ、研削液をガラス基板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なった。このラッピング加工により、おおよそ平坦な主表面を有するガラス基板を得た。

　Ｓ１３の「コアリング工程」において、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、ガラス基板の中心部に穴を形成し、円環状のガラス基板を作製した。ガラス基板の内周端面、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実施した。

　Ｓ１４の「第２ラップ工程」において、ガラス基板の両主表面について、上記第１ラップ工程（Ｓ１２）と同様に、ラッピング加工を行なった。この第２ラップ工程を行なうことにより、前工程のコアリングおよび端面加工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る。その結果、後工程での主表面の研磨時間を短縮することができる。

　Ｓ１５の「外周研磨工程」において、ガラス基板の外周端面について、ブラシ研磨による鏡面研磨を行なった。このとき研磨砥粒としては、一般的な酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いた。

　Ｓ１６の「第１ポリッシュ工程」において、主表面研磨を行なった。この第１ポリッシュ工程は、上述の第１および第２ラップ工程（Ｓ１２，Ｓ１４）において主表面に残留したキズおよび反りを矯正することを主目的とするものである。この第１ポリッシュ工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により主表面の研磨を行なった。研磨剤としては、一般的な酸化セリウム砥粒を用いた。

　Ｓ１７の「化学強化工程」において、ガラス基板１の主表面に対して表面強化層を形成した。具体的には、３００℃に加熱された硝酸カリウム（７０％）と硝酸ナトリウム（３０％）の混合溶液中に、ガラス基板１を約３０分間浸漬することによって化学強化を行なった。その結果、ガラス基板の内周端面および外周端面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、圧縮応力層が形成されることでガラス基板の主表面及び端面が強化された。

　Ｓ１８の「第２ポリッシュ工程」において、主表面研磨工程を施した。この第２ポリッシュ工程は上述までの工程で発生、残存している主表面上の微小欠陥等を解消して鏡面状に仕上げること、反りを解消し所望の平坦度に仕上げることを目的とする。この第２ポリッシュ工程は、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により研磨を行なった。研磨剤としては、平滑面を得る為に平均粒径が約２０ｎｍのコロイダルシリカを用いた。

　Ｓ１９の「最終洗浄工程（Final　Cleaning）」において、ガラス基板の主表面、端面の最終洗浄を実施する。これによりガラス基板上に残存する付着物を除去する。

　本実施の形態においては、円盤状に成形されたガラス基板を研磨剤を用いて研磨した、Ｓ１８の「第２ポリッシュ工程」の後に、研磨されたガラス基板１をブラシを用いて洗浄する第１洗浄工程（Ｓ１９１）と、第１洗浄工程の後、ガラス基板１に超音波が印加された液体を照射して、ガラス基板１の洗浄を行なう第２洗浄工程（Ｓ１９２）とを備えている。

　さらに、第２洗浄工程（Ｓ１９２）においては、第１洗浄工程（Ｓ１９１）が終了したガラス基板１を他の液体に浸漬させることなく、かつ、ガラス基板１の表面が乾燥する前に第２洗浄工程（Ｓ１９２）を開始するようにしている。

　ここで、ガラス基板１の表面が乾燥する前とは、ガラス基板１の記録面の１％以上の範囲（面積）で濡れている部分が存在しない状態をいう。Ｓ１９の「最終洗浄工程」の詳細については後述する。

　Ｓ２０の「磁気薄膜層成膜工程」において、上述の工程を経て得られたガラス基板１の洗浄後に、ガラス基板１の両主表面に、Ｃｒ合金からなる密着層、ＣｏＦｅＺｒ合金からなる軟磁性層、Ｒｕからなる配向制御下地層、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる垂直磁気記録層、Ｃ系の保護層、Ｆ系からなる潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録方式の情報記録媒体を製造した。この構成は垂直磁気記録方式の構成の一例であり、面内情報記録媒体として磁性層等を構成してもよい。熱アシスト記録用に好適な磁性層材料として、ＦｅＰｔ系の材料を用いてもよい。その後、Ｓ２１の「後熱処理工程」を実施することで、情報記録媒体が完成する。

　ここで、Ｓ１９の「最終洗浄工程」について説明する。超音波（ＵＳ）が印加された液体を用いたシャワー洗浄工程（以下、「ＵＳシャワー洗浄工程」と称する。）は、洗浄廃液を素早くガラス基板の外へ排出することが可能である。

　しかし、ＵＳシャワー洗浄工程のみで、単独で最終洗浄工程を行なうと、洗浄力に問題がある。発明者らは、ＵＳシャワー洗浄工程と、ガラス基板をブラシを用いて洗浄するスクラブ洗浄工程とを組み合わせて最終洗浄工程を行なうことに着眼した。

　しかし、研究の結果、スクラブ洗浄工程とＵＳシャワー洗浄工程とを組み合わせた洗浄方法であっても、ガラス基板の清浄度に課題が生じることを知見した。この課題は、ガラス基板への付着物の主な成分は、研磨剤に用いられる微小なシリカ粒子であることが判明した。

　この微小なシリカ粒子は、スクラブ洗浄工程で再付着が問題となっている付着物である。つまり、スクラブ洗浄工程の後に、単純にＵＳシャワー洗浄工程を導入しても、スクラブ洗浄工程で再付着した付着物（以下、「残存付着物」と称する）が十分除去できていないことが研究の結果判明した。

　具体的には、以下に示す原因により、残存付着物の除去が十分でないことが判明した。通常、各洗浄工程の間は、ガラス基板を乾燥させないように保管液（水、洗浄液等）に浸漬させる。

　たとえば、スクラブ洗浄工程とＵＳシャワー洗浄工程とは洗浄工程が異なる。よって、スクラブ洗浄工程後は、洗浄籠に保持されたガラス基板を一旦洗剤液中に浸漬させて保管する（以下、「浸漬保管工程」と称する）。その後、洗剤液中から取り出したガラス基板に対してＵＳシャワー洗浄工程が実施される。スクラブ洗浄工程とＵＳシャワー洗浄工程とにおいて、ガラス基板を保持する洗浄籠を交換する場合もある。

　残存付着物について考察したところ、スクラブ洗浄工程とＵＳシャワー洗浄工程と間の浸漬保管工程において、ガラス基板に再付着している残留付着物が、強くガラス基板に固着することが判明した。つまり、スクラブ洗浄工程によって一度は除去された汚れがガラス基板表面に弱く再付着している状態で、浸漬保管工程を経ることで、この再付着物が強くガラス基板に固着する。その後、ＵＳシャワー洗浄工程を行なっても、残留付着物を除去できず、結果所望の清浄度を得ることができない。

　発明者らは、ガラス基板への残留付着物を発生させないように鋭意研究を重ねた結果、スクラブ洗浄工程による洗浄後、浸漬保管工程を実施することなく、スクラブ洗浄工程の後に連続してＵＳシャワーを照射する（ＵＳシャワー洗浄工程の実施）ことで、残留付着物が強固に再付着を起こす前に、ガラス基板の表面近傍の汚れを除去し、残留付着物のガラス基板への再付着を抑制できることを知見した。

　以下、本実施の形態における、Ｓ１９の「最終洗浄工程」について、図７から図１７を参照して説明する。まず、ガラス基板１の保持機構について図７から図１０を参照して説明する。図７は、ガラス基板１の保持状態を模式的に示す正面図、図８は、ガラス基板１の保持状態を模式的に示す右側面図、図９は、ガラス基板１の保持装置の概略構成を模式的に示す正面図、図１０は、ガラス基板１の保持装置の概略構成を模式的に示す右側面図である。

　図７および図８に示すように、ガラス基板１は、平面部である主表面２，３が垂直となるように、ガラス基板１の外周端面６が、支持ローラ２１１，２１２，２１３によって支持される。ガラス基板１の主表面２，３は水平となるように、ガラス基板１を保持してもよい。

　本実施の形態では、３つの支持ローラを用いてガラス基板１を保持しているが、支持ローラの数量は３つに限定されない。各支持ローラ２１１，２１２，２１３は、水平方向に延びる回転軸Ｐ１を中心にて回転する。支持ローラ２１１は、駆動モータに連結された駆動ローラである。支持ローラ２１２，２１３は、従動ローラである。支持ローラ２１１が、図中のＲ１方向に回転すると、ガラス基板１は、図中のＲ２方向に回転する。

　図９および図１０に示すように、各支持ローラ２１１，２１２，２１３は、保持装置を備える洗浄籠２００に装着されている。図面に対して垂直方向には、複数のガラス基板１が保持されている。支持ローラ２１１は、ベースフレーム２２０から延びる第１アーム２２１の先端に回転可能に保持されている。支持ローラ２１３は、ベースフレーム２２０から延びる第３アーム２２３の先端に回転可能に保持されている。

　支持ローラ２１２は、第２アーム２２２の先端に回転可能に保持されている。第２アーム２２２は、回転中心Ｐ２を有し、回転中心Ｐ２を挟んで、支持ローラ２１２との反対側の端部には、付勢部材としてコイルばね２３０の一端が連結されている。コイルばね２３０の他端は、ベースフレーム２２０に連結されている。

　図９に示す状態は、支持ローラ２１１，２１２，２１３によりガラス基板１が保持されている状態を示す。第２アーム２２２は、回転中心Ｐ２を中心とした、コイルばね２３０の伸縮力に基づく回転力に対抗するように、図示しないロック部材により、ガラス基板１を保持する位置（図中の矢印Ｒ３方向）に固定されている。

　図１０に示す状態は、図示しないロック部材が解除され、第２アーム２２２が、コイルばね２３０により引かれる（図中の矢印Ｔ方向）。その結果、第２アーム２２２は、回転中心Ｐ２を中心として、図中の矢印Ｒ４方向に回動する。この状態では、支持ローラ２１２によるガラス基板１の支持が解除され、ガラス基板１の洗浄籠２００からの取出し、または、収納が可能となる。

　次に、図１１から図１６を参照して、スクラブ洗浄およびＵＳシャワー洗浄について説明する。図１１は、ロールスクラブ洗浄を模式的に示す正面図、図１２は、ロールスクラブ洗浄を模式的に示す右側面図、図１３は、カップスクラブ洗浄を模式的に示す正面図、図１４は、カップスクラブ洗浄を模式的に示す右側面図、図１５は、ＵＳシャワー洗浄を模式的に示す正面図、図１６は、ＵＳシャワー洗浄を模式的に示す右側面図である。

　図１１および図１２は、スクラブ洗浄のうち、ロールスクラブ洗浄を示す。ロールスクラブ洗浄においては、外観が円筒状のロールブラシ２４０の回転中心軸Ｐ３が、ガラス基板１の主表面に対して平行となるように、ロールブラシ２４０が配置される。洗浄中は、ガラス基板１を回転させながら、ロールブラシ２４０も回転する。研磨剤は、ガラス基板１とロールブラシ２４０との間に、上方から供給される。

　図１３および図１４は、スクラブ洗浄のうち、カップスクラブ洗浄を示す。カップスクラブ洗浄においては、外観が円盤状のカップブラシ２５０の回転中心軸Ｐ４が、ガラス基板１の主表面に対して垂直となるように、カップブラシ２５０が配置される。洗浄中は、ガラス基板１を回転させながら、カップブラシ２５０も回転する。研磨剤は、ガラス基板１とカップブラシ２５０との間に、上方から供給される。

　ガラス基板の回転数は、ロールスクラブ洗浄の場合は、５００ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍが好ましい。カップスクラブ洗浄の場合は、１００ｒｐｍ～１２０ｒｐｍが好ましい。

　図１５および図１６は、ＵＳシャワー洗浄を示す。ＵＳシャワー洗浄においては、ガラス基板１の主表面２側に、ＵＳシャワー照射装置２６０ａが配置され、ガラス基板１の主表面３側に、ＵＳシャワー照射装置２６０ｂが配置されている。つまり、ガラス基板１の両面に、同時に超音波が印加された液体を照射してガラス基板１の洗浄を行なうことができる。

　洗浄液に印加する超音波の周波数は直進性が高く、微小な研磨剤の付着に効果のある４００ｋＨｚ以上、１．５ＭＨｚが好ましい。より好ましくは、９００ｋＨｚ～１０００ｋＨｚである。超音波の周波数が４００ｋＨｚ未満であれば洗浄性が劣る。超音波の周波数が１．５ＭＨｚを超える場合、減衰効果が大きいため洗浄性が落ちる。

　超音波の出力は、５Ｗ／ｃｍ^２以上５０Ｗ／ｃｍ^２以下が好ましい。より好ましくは、１０Ｗ／ｃｍ^２以上３０Ｗ／ｃｍ^２以下がよい。５Ｗ／ｃｍ^２未満であれば、超音波の洗浄効果が劣る。５０Ｗ／ｃｍ^２を超えると、シャワーが霧状になりやすくなり、洗浄効果が落ちる。

　ＵＳシャワー照射装置２６０ａ，２６０ｂによるＵＳシャワー洗浄中においても、ガラス基板１を回転させる。回転数は、２００ｒｐｍ以上、２０００ｒｐｍ以下が好ましい。２００ｒｐｍ未満であると廃液（ガラス基板１に照射された後の洗浄液）を排出する速度が遅いため、洗浄性に劣る。２０００ｒｐｍを超えるとガラス基板全面に洗浄液が供給されなくなり洗浄性に劣る。ガラス基板１に生じる遠心力が強すぎるため、洗浄液がガラス基板１上にあまり保持されない状態となる。

　（実施例）
　以下、具体的な実施例について以下説明する。以下に示す各実施例１～７および比較例１～３においては、図６に示す磁気記録用ガラス基板の製造フローにおいて、最終洗浄工程Ｓ１９の条件を各種設定しており、他の製造条件は同じである。スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）においては、図１３および図１４に示した、カップスクラブ洗浄を実施した。

　ガラス基板１の評価方法としては、光学表面解析機（ＫＬＡ社　Ｃａｎｄｅｌａ　７１２０）を用いて、ガラス基板１上の欠陥数を測定した。その後、ＳＥＭ（日立ハイテクノロジーズ社製　Ｓ４８００）を用いて欠陥を解析し、残留付着物（シリカ微粒子）の数を数えた。

　（実施例１）
　第２ポリッシュ工程（Ｓ１８）終了、スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）を実施した。スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）が終了したガラス基板１を他の液体に浸漬させることなく、かつ、ガラス基板１の表面が乾燥する前にＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）を行なった。

　スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）からＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）までの間は２秒であった。その後、さらに、ＵＳ浸漬洗浄工程を実施し、最後にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパーにて、ガラス基板１の乾燥を実施した。

　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）の洗浄条件は、ＵＳ周波数：９５０ｋＨｚ、出力：３０Ｗ／ｃｍ^２、洗浄液：超純水（片面　１０Ｌ／ｍｉｎ）、洗浄時間：５０ｓｅｃ、回転数：５００ｒｐｍである。ＵＳシャワー照射装置２６０ａ，２６０ｂの先端部からガラス基板１の主表面２，３までの距離は２ｃｍである。照射角度は、ガラス基板１の主表面２，３の法線とのなす角度が、約３０°である。

　（実施例２）
　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）のＵＳ周波数を４００ｋＨｚに変更した以外は、実施例１と同様の製造方法にてガラス基板１を製造した。

　（実施例３）
　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）のＵＳ周波数を１５００ｋＨｚに変更した以外は、実施例１と同様の製造方法にてガラス基板１を製造した。

　（実施例４）
　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）の出力を５０Ｗ／ｃｍ^２に変更した以外は、実施例１と同様の製造方法にてガラス基板１を製造した。

　（実施例５）
　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）の出力を５Ｗ／ｃｍ^２に変更した以外は、実施例１と同様の製造方法にてガラス基板１を製造した。

　（実施例６）
　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）の回転数を２００ｒｐｍに変更した以外は、実施例１と同様の製造方法にてガラス基板１を製造した。

　（実施例７）
　ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）の回転数を２０００ｒｐｍに変更した以外は、実施例１と同様の製造方法にてガラス基板１を製造した。

　（比較例１）
　第２ポリッシュ工程（Ｓ１８）終了、スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）を実施した。スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）が終了した後、ガラス基板１を溶液に浸漬して、ＵＳ浸漬洗浄工程を行なった。その後、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパーにて、ガラス基板１の乾燥を実施した。

　ＵＳ浸漬洗浄工程で使用した超音波は９５０ｋＨｚ、出力は５Ｗ／ｃｍ^２、溶液は純水を使用した。

　（比較例２）
　第２ポリッシュ工程（Ｓ１８）終了、ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）を行なった。その後、最後にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパーにて、ガラス基板１の乾燥を実施した。他の条件は、実施例１と同様である。

　（比較例３）
　第２ポリッシュ工程（Ｓ１８）終了、スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）を実施した。スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）が終了した後、ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）を行なった。この際、スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）とＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）との間には浸漬工程を設けた。その後、さらに、ＵＳ浸漬洗浄工程を実施し、最後にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパーにて、ガラス基板１の乾燥を実施した。洗浄条件は実施例１と同じである。

　上記実施例１から７、および、比較例１から３に示す製造方法によって得られたガラス基板の残留付着物数を図１７に示す。実施例１から実施例７は、いずれも残留付着物数が一桁であり良好な結果が得られた。

　このように本実施の形態における磁気記録用ガラス基板の製造方法によれば、スクラブ洗浄工程（Ｓ１９１）において、ガラス基板１に付着しているシリカなどの微粒子をガラス基板１から切り離す。その後、ガラス基板１の主表面付近に滞在している付着物、および／または、スクラブによって弱く再付着した付着物を、ＵＳシャワー洗浄工程（Ｓ１９２）によって効率的にガラス基板１から取り除くことを可能としている。これにより、ガラス基板１の主表面への残留付着物の付着を抑制することが可能な、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可能としている。

　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　ガラス基板、２，３　主表面、４　内周端面、５，１５　孔、６　外周端面、１０　情報記録媒体、１２　圧縮応力層、１４　磁気記録層、２０　筐体、２１　ヘッドスライダー、２２　サスペンション、２３　アーム、２４　垂直軸、２５　ボイスコイル、２６　ボイスコイルモーター、２７　クランプ部材、２８　固定ネジ、３０　情報記録装置、２００　洗浄籠、２１１，２１２，２１３　支持ローラ、２２０　ベースフレーム、２２１　第１アーム、２２２　第２アーム、２２３　第３アーム、２３０　コイルばね、２４０　ロールブラシ、２５０　カップブラシ。

Claims

　情報記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、
　円盤状に成形されたガラス基板を研磨剤を用いて研磨する工程と、
　研磨された前記ガラス基板をブラシを用いて洗浄する第１洗浄工程と、
　前記第１洗浄工程の後、前記ガラス基板に超音波が印加された液体を照射して、前記ガラス基板の洗浄を行なう第２洗浄工程と、を備え、
　前記第２洗浄工程は、前記第１洗浄工程が終了した前記ガラス基板を他の液体に浸漬させることなく、かつ、前記ガラス基板の表面が乾燥する前に前記第２洗浄工程を開始する、情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
　前記第２洗浄工程において、
　前記液体に印加する超音波の、周波数が４００ｋＨｚ以上、１．５ＭＨｚ以下、出力が５Ｗ／ｃｍ^２以上、５０Ｗ／ｃｍ^２以下である、請求項１に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
　前記第２洗浄工程において、前記ガラス基板の平面部が垂直となるように前記ガラス基板を保持して、前記ガラス基板の洗浄を行なう、請求項１または２に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
　前記第２洗浄工程において、前記ガラス基板を２００ｒｐｍ以上、２０００ｒｐｍ以下の回転数で回転駆動させて、前記ガラス基板の洗浄を行なう、請求項１から３のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。
　前記第２洗浄工程において、前記ガラス基板の両面に、同時に超音波が印加された液体を照射して、前記ガラス基板の洗浄を行なう、請求項１から４のいずれか１項に記載の情報記録媒体用ガラス基板の製造方法。