円盤状基板の製造方法、洗浄装置
【課題】より安定したスクラブ洗浄を実現し、パーティクルの少ない良好な円盤状基板を製造する。
【解決手段】洗浄液を供給しながら円盤状基板１０の表面をスクラブ洗浄する洗浄装置であって、円盤状基板１０の第１面に接触可能な円筒状の第１の多孔質ローラ１１０ａと、円盤状基板１０の第２面に接触可能な円筒状の第２の多孔質ローラ１１０ｂと、第１の多孔質ローラ１１０ａと第２の多孔質ローラ１１０ｂとの軸間距離を変える方向であるｘ方向にこれらを移動する軸間方向移動機構とを備え、この軸間方向移動機構は、第１の多孔質ローラ１１０ａと第２の多孔質ローラ１１０ｂとを予め定められた軸間位置で停止させ、円盤状基板１０に接触させる。
【解決手段】洗浄液を供給しながら円盤状基板１０の表面をスクラブ洗浄する洗浄装置であって、円盤状基板１０の第１面に接触可能な円筒状の第１の多孔質ローラ１１０ａと、円盤状基板１０の第２面に接触可能な円筒状の第２の多孔質ローラ１１０ｂと、第１の多孔質ローラ１１０ａと第２の多孔質ローラ１１０ｂとの軸間距離を変える方向であるｘ方向にこれらを移動する軸間方向移動機構とを備え、この軸間方向移動機構は、第１の多孔質ローラ１１０ａと第２の多孔質ローラ１１０ｂとを予め定められた軸間位置で停止させ、円盤状基板１０に接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気記録媒体用ガラス基板などの円盤状基板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録メディアとしての需要の高まりを受け、近年、円盤状基板であるディスク基板の製造が活発化している。このディスク基板の一つである磁気ディスク基板として、アルミ基板やガラス基板が広く用いられている。このアルミ基板は加工性も高く安価である点に特長があり、一方のガラス基板は強度、表面の平滑性、平坦性に優れている点に特長がある。特に最近ではディスク基板の小型化と高密度化の要求が著しく高くなり、基板の表面の粗さが小さく高密度化を図ることが可能なガラス基板の注目度が高まっている。
【０００３】
このような磁気ディスク基板にて、例えば基板上に大きなパーティクルが存在すると、この部分がエラー欠陥となってしまう。特に、研磨工程を経た後の磁気ディスク基板は表面が活性化されており、パーティクルを吸い寄せ易くなる。そこで、磁気ディスク基板の製造方法では、高い平滑性を維持することに加え、基板表面に付着しているパーティクルの除去も重要な作業となっている。
【０００４】
このパーティクルの除去に関する公報記載の従来技術として、上面にクロス（研磨布）を貼り付けたターンテーブルと、半導体ウェハを保持しつつターンテーブルに押し付けるトップリングとを備え、研磨砥液ノズルから研磨砥液を流すことで研磨を行い、研磨面に付着した微細なパーティクルを除去するものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、他の公報記載の従来技術として、一対の洗浄用スクラブパッドと、これら洗浄用スクラブパッドの間にディスクを回転駆動しながら支持する支持ローラと、洗浄液を供給するノズルとを有したものが存在する（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２の洗浄用スクラブパッドは、洗浄対象である２枚のディスク基板の直径方向全体を間に挟み込んでいる。そして、一対の洗浄用スクラブパッドの回転と合わせてディスク基板の直径方向全体の表裏面が一対のスクラブパッドに接触し、これによってディスク基板の表裏面が洗浄される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５０００８号公報
【特許文献２】特開２００２−７４６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、従来行われていたスクラブ洗浄は、例えば、ロールスポンジやブラシ、研磨布などを、例えばエアーシリンダによる押し付け圧を利用して、洗浄対象であるディスクに押し付けることで行われていた。即ち、ディスク表面に付着しているパーティクルは、比較的広い面積で強く押し当てられるスポンジやブラシ、研磨布などの物理的な力によって除去されていた。しかしながら、このように比較的広い面積に押し当てて洗浄を行うと、押し当て状態や押し当て箇所によって物理的な力が異なり、洗浄ムラが発生し易い。特に、比較的広い面積を同時に接触させた場合には、ディスクの接触場所によって接触状態が異なり、領域によって洗浄能力に差が出てしまい、均一な洗浄が難しかった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、より安定したスクラブ洗浄を実現し、パーティクルの少ない良好な円盤状基板を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明は、回転駆動される円筒状の第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラを用いて円盤状基板の第１面と第２面とを各々スクラブ洗浄するスクラブ洗浄工程を有し、このスクラブ洗浄工程は、円盤状基板を挟んだ第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとの軸間の位置を決定し、決定された軸間の位置が制御された状態でスクラブ洗浄を行うことを特徴としている。
【００１０】
ここで、この「軸間の位置が制御された状態」では、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを予め定められた軸間位置で停止させ、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板に接触させる。本構成を採用しない場合に比べ、面状ではなく、より線に近い状態で、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板に接触させることが可能となる。
【００１１】
また、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとは、円盤状基板の半径方向に往復駆動されることを特徴とする。
そして、この往復駆動されることによって第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとが円盤状基板に当接する範囲は、円盤状基板の外径と内径との差の１/２であることを特徴とすれば、特に円盤状基板を従動回転させる場合に円盤状基板の回転がよりスムーズに行われ、より良好な洗浄を実現できる。
更に、この第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラは、アスカーＦ硬度で８０〜９５であることを特徴とすれば、本構成を採用しない場合に比べ、より線に近い状態で接触させることができる点からも好ましい。
【００１２】
一方、本発明を他のカテゴリから捉えると、本発明は、洗浄液を供給しながら円盤状基板の第１面と第２面とをスクラブ洗浄する洗浄装置であって、円盤状基板の第１面に接触可能な円筒状の第１の多孔質ローラと、この第１の多孔質ローラに対向して設けられ、円盤状基板の第２面に接触可能な円筒状の第２の多孔質ローラと、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとの軸間距離を変える方向（軸間方向）に、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを移動する軸間方向移動機構とを備え、この軸間方向移動機構は、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを予め定められた軸間位置で停止させ、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板に接触させることを特徴とする。
【００１３】
ここで、軸間方向移動機構により移動され予め定められた軸間位置で軸間方向に停止して円盤状基板に接触した第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを回転させる回転機構と、軸間方向移動機構により予め定められた軸間位置にて停止し回転機構により回転する第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板の半径方向に往復移動させる往復移動機構とを更に含むことを特徴とする。
【００１４】
また、この往復移動機構は、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとの円盤状基板に当接する範囲が円盤状基板の外径と内径との差の１/２となるように第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを往復移動させ、この往復移動を複数回実施させることを特徴とすれば、円盤状基板の第１面および第２面の全体に対して良好な洗浄を実現できる点で好ましい。
更に、この軸間方向移動機構は、第１の多孔質ローラを移動させる第１のサーボモータと第２の多孔質ローラを移動させる第２のサーボモータとを備え、予め定められた軸間位置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成された本発明によれば、これらの構成を採用しない場合に比べて、より安定した洗浄が可能となり、パーティクルの除去がより良好に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１−１（ａ）〜（ｄ）、図１−２（ｅ）〜（ｈ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造方法の各工程を示した図である。この製造方法の各工程では、まず図１−１（ａ）に示す１次ラップ工程にて、円盤状基板（ワーク）１０の原材料を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を削る。このとき、円盤状基板１０を載置した定盤２１の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が分散して散りばめられる。
【００１７】
次に、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程にて、円盤状基板１０の中心に設けられた開孔（hole）の内周１２を内周砥石２２によって研削し、円盤状基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、主として同心度を高める目的で、円盤状基板１０の内周１２の面（内周面）と外周１３の面（外周面）を、内周砥石２２と外周砥石２３とで円盤状基板１０の半径方向に挟み込んで同時加工している。この内周砥石２２と外周砥石２３の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が分散して散りばめられる。
【００１８】
図１−１（ｃ）に示す外周研磨工程では、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程にて研削された円盤状基板１０の外周１３を、まずスラリー（研磨剤）を供給しながら外周研磨用ブラシである砥粒含有ブラシ５０を用いてブラシ研磨を行い、その後、スラリーを供給しながら樹脂ブラシ６０を用いてブラシ研磨を行う。
その後、図１−１（ｄ）に示す２次ラップ工程にて、円盤状基板１０を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を更に研削する。
【００１９】
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程にて、円盤状基板１０の中心の開孔に内周研磨用ブラシ２５を挿入し、円盤状基板１０の内周１２を研磨する。その後、図１−２（ｆ）に示す１次/２次ポリッシュ工程にて、円盤状基板１０を定盤２７に載置し、円盤状基板１０の平面１１を磨く。このときの研磨には、１次ポリッシュ工程にて例えば不織布（研磨布）として硬質ポリッシャが用いられ、２次ポリッシュ工程にて軟質ポリッシャを用いた平面研磨が行われる。
【００２０】
その後、図１−２（ｇ）に示すスクラブ洗浄工程にて、円筒状の２つの多孔質ローラ１１０を用いて円盤状基板１０の表面（平面１１の両面）をスクラブ洗浄し、表面に付着しているパーティクルを除去する。
その後、図１−２（ｈ）に示す最終洗浄・検査工程にて洗浄と検査が行われて、ディスク基板としての円盤状基板１０が製造される。
【００２１】
ここで、本実施の形態の特徴的な工程である図１−２（ｇ）に示すスクラブ洗浄工程について詳述する。
図２は、スクラブ洗浄工程を実行するスクラブ洗浄システムの全体構成を示した図である。図２に示すスクラブ洗浄システムでは、洗浄作業が行われる洗浄エリア３００にて、４つの工程が同時に実行されている。ここでは、ワークである円盤状基板１０の取り付け/取り外しを行う取り付け/取り外し装置２００と、３段階（３ステージ）のスクラブ洗浄を行うために離間して配置された３つのスクラブ洗浄装置１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ）とが、洗浄エリア３００にて互いに９０度ずつの角度を持って離間配置されている。この３つのスクラブ洗浄装置１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ）は、シャッタ（図示せず）で各室が分離され、各室で異なった洗浄液が噴霧（供給）されて洗浄が行われる。
【００２２】
取り付け/取り外し領域にて、取り付け/取り外し装置２００は、例えばコンベア（図示せず）を介して搬送されたスクラブ洗浄前の円盤状基板１０を、所定のピックアップ装置（図示せず）によって取り上げ、洗浄エリア３００の回転支持部３２０に取り付ける。例えば、回転支持部３２０が３つ存在する場合に、まず、２つの回転支持部３２０によって円盤状基板１０を支えた後、３つ目の回転支持部３２０を円盤状基板１０に接触させ、円盤状基板１０を３点支持する。
【００２３】
洗浄エリア３００にて回転支持部３２０に支持された円盤状基板１０は、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、第１のスクラブ洗浄装置１００（１００ａ）にて、第１段階のスクラブ洗浄が実行される。この第１段階のスクラブ洗浄では、例えば界面活性剤を含む酸性洗浄液が噴霧されてスクラブ洗浄が実行される。この第１段階のスクラブ洗浄が行われた円盤状基板１０は、その後、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、第２のスクラブ洗浄装置１００（１００ｂ）にて、第２段階のスクラブ洗浄が実行される。この第２段階のスクラブ洗浄では、例えば界面活性剤を含むアルカリ洗浄液が噴霧されてスクラブ洗浄が実行される。そして、この第２段階のスクラブ洗浄が行われた円盤状基板１０は、その後、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、第３のスクラブ洗浄装置１００（１００ｃ）にて、第３段階のスクラブ洗浄が実行される。この第３段階のスクラブ洗浄では、例えばＲＯ水あるいは超純水の洗浄液が噴霧されてスクラブ洗浄が実行される。
【００２４】
第３のスクラブ洗浄装置１００（１００ｃ）にて、第３段階のスクラブ洗浄が実行された後、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、取り付け/取り外し領域に洗浄後の円盤状基板１０が移動する。取り付け/取り外し領域に設けられている取り付け/取り外し装置２００は、回転支持部３２０の一つ（例えば上方の回転支持部３２０）を待避させ、スクラブ洗浄後の円盤状基板１０を所定のピックアップ装置（図示せず）によって取り上げ、洗浄エリア３００から取り出す。取り出されたスクラブ洗浄後の円盤状基板１０は、図示しない格納場所へ搬送される。
【００２５】
次に、スクラブ洗浄装置１００（１００ａ〜１００ｃ）について説明する。
図３は、本実施の形態が適用されるスクラブ洗浄装置１００を説明するための外観図である。このスクラブ洗浄装置１００は、円盤状基板１０の両面（第１面と第２面）からこの円盤状基板１０を挟み込んで接触回転する一対の円筒状の多孔質ローラ１１０を備えている。また、各々の多孔質ローラ１１０を回転させるための機構として、２組の回転機構１２０を有している。この回転機構１２０は、多孔質ローラ１１０を回転する駆動源であるローラ駆動モータ１２１と、ローラ駆動モータ１２１の駆動力を多孔質ローラ１１０に伝達する駆動機構１２２とを備えている。この駆動機構１２２は、例えばプーリとベルトの機構が採用されている。ローラ駆動モータ１２１と駆動機構１２２とは、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）に対応して各々、配置されている。
【００２６】
また、スクラブ洗浄装置１００は、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）の軸間方向（後述するｘ方向）への移動を実現する機構としてｘ方向移動機構１３０を備えている。２組の回転機構１２０の各々に対応して２組のｘ方向移動機構１３０が設けられている。このｘ方向移動機構１３０は、軸間距離を制御するｘ方向移動サーボモータ１３１と、回転機構１２０を支えて移動させるｘ方向移動テーブル１３２とを備えている。ｘ方向移動機構１３０は、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）の各々のｘ方向距離を変えるために、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）に対応させて各々、配置されており、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）の軸間距離の移動と軸間位置の維持を実現している。
【００２７】
更に、スクラブ洗浄装置１００は、多孔質ローラ１１０の軸方向（後述するｙ方向）にこの多孔質ローラ１１０を往復移動させるための機構としてｙ方向移動機構１４０を備えている。本実施の形態では、２組のｘ方向移動機構１３０の各々をｙ方向に往復移動させるために２組のｙ方向移動機構１４０が設けられている。各々のｙ方向移動機構１４０は、ｙ方向移動の駆動源としてのｙ方向移動サーボモータ１４１と、ｘ方向移動機構１３０を支えて移動させるｙ方向移動テーブル１４２とを備えている。
【００２８】
また、スクラブ洗浄装置１００は、円盤状基板１０に洗浄液を噴霧するためのノズル１５１を有している。図２に示す３段階（３ステージ）のスクラブ洗浄にて、前述のように、各ノズル１５１からは成分の異なった洗浄液が噴霧される。しかしながら、前工程による研削/研磨に使用されるスラリーの組成内容に応じて、使用される洗浄液についても適宜選定され得るものである。
【００２９】
図４は、スクラブ洗浄装置１００の一対の多孔質ローラ１１０（円盤状基板１０の第１面に接触可能な第１の多孔質ローラ１１０ａ、円盤状基板１０の第２面に接触可能な第２の多孔質ローラ１１０ｂ）によって、被洗浄物である円盤状基板１０をスクラブ洗浄する状態を示した説明図である。円盤状基板１０は、３つの回転支持部３２０によって回転可能に３点支持されている。一対の多孔質ローラ１１０は、図３に示す２組のｘ方向移動機構１３０によって、図４に示すｘ方向へ移動可能である。洗浄する際に、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂの軸間の位置を近付ける方向に移動させ、予め定められた軸間の位置にて停止させる。このとき、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂは、円盤状基板１０に接触した状態で停止する。その後、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂは、図３に示す２組の回転機構１２０によって、図４に示すＲ方向に回転する。このＲ方向の回転によって、接触している円盤状基板１０が図のＴ方向に従動回転する。更に、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂは、Ｒ方向に回転しながら、図３に示す２組のｙ方向移動機構１４０によって、図４に示すｙ方向（多孔質ローラ１１０の軸方向、円盤状基板１０の半径方向）へ、両者が同時に往復移動する。
【００３０】
一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）は、例えば、親水性高分子であるＰＶＡ(ポリビニルアルコール)を原料に用いたローラが用いられ、従前のスポンジローラに比べて硬質なものが採用される。硬質な程度としては、例えば、アスカーＦ硬度で平均８５程度のものが好ましい。比較的硬質なローラを使用することで、多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）の円盤状基板１０への接触を、従来の面接触状態から、より線接触に近い状態とすることができる。これによって、円盤状基板１０に対する多孔質ローラ１１０の物理的接触状態を均一化することができ、その結果、接触箇所における洗浄状態をより良好とすることができる。
【００３１】
次に、上述したスクラブ洗浄装置１００を用いて実行されるスクラブ洗浄処理の流れについて説明する。
図５は、スクラブ洗浄工程を示すフローチャートである。図２〜図４を用いながら説明すると、まず、取り付け/取り外し装置２００は、例えばコンベア（図示せず）を介して搬送されたスクラブ洗浄前の円盤状基板１０を１枚、所定のピックアップ装置（図示せず）によって取り上げ、洗浄エリア３００の回転支持部３２０に置く。そして、他の回転支持部３２０で円盤状基板１０を押さえる（ステップ１０１）。そして、洗浄エリア３００にて円盤状基板１０を９０度回転し、第１の洗浄位置（ステージ）へ円盤状基板１０を移動する（ステップ１０２）。
【００３２】
第１の洗浄位置に設けられた第１のスクラブ洗浄装置１００ａでは、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御して図４のｘ方向にて両者を近付ける方向に移動させ、定位置まで移動する（ステップ１０３）。この定位置は、ワークである円盤状基板１０の厚さを考慮し、一対の多孔質ローラ１１０とワークとの接触状態を確認することによって設定された軸間位置であり、ｘ方向移動サーボモータ１３１による高度な制御によって位置決めが実現されている。その後、第１の洗浄液を噴霧しながら、ローラ駆動モータ１２１を駆動させて、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を図４のＲ方向に回転させる。それと同時に、一対のｙ方向移動サーボモータ１４１を制御して、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を同時に、図４に示すｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に、所定回数、往復移動させる（ステップ１０４）。このとき、多孔質ローラ１１０のＲ方向の回転によって、円盤状基板１０がＴ方向に従動回転する。
【００３３】
ここで、このｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に往復駆動されることによって一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）が円盤状基板１０に当接する範囲は、円盤状基板１０の一つの半径方向、即ち、円盤状基板１０の外径と内径との差の１/２である。円盤状基板１０の中心を超えて円盤状基板１０の直径方向の２つの半径方向領域の部分も同時に多孔質ローラ１１０が当接すると、図４のＴ方向への従動回転が制約され、良好な洗浄効果が得られない。すなわち、ローラへの作用力方向が円盤状基板の中心に対して反対方向となることから、ローラの従動回転が不安定となり洗浄効果も安定しない。そこで、多孔質ローラ１１０の往復移動による当接範囲は、円盤状基板１０の外径と内径との差の１/２の範囲内としている。円盤状基板１０がＴ方向に回転することによって、往復移動によって半径領域だけに接触する多孔質ローラ１１０を用いても、円盤状基板１０の全体が洗浄される。
【００３４】
その後、円盤状基板１０を洗浄エリア３００内にて９０度回転し、第２の洗浄位置へ円盤状基板１０を移動する（ステップ１０５）。そして、第２の洗浄位置にある第２のスクラブ洗浄装置１００ｂでは、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御して図４のｘ方向にて両者を近付ける方向に移動させ、定位置まで移動する（ステップ１０６）。この定位置は、前述の第１のスクラブ洗浄装置１００ａと同様にして設定されている。その後、第２の洗浄液を噴霧しながら、ローラ駆動モータ１２１を駆動させて、一対の多孔質ローラ１１０を図４のＲ方向に回転させる。それと同時に、一対のｙ方向移動サーボモータ１４１を制御して、一対の多孔質ローラ１１０を同時に、図４に示すｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に、所定回数、往復移動させる（ステップ１０７）。これによって、第２の洗浄位置での洗浄が終了する。
【００３５】
この後、円盤状基板１０を洗浄エリア３００内にて更に９０度回転し、第３の洗浄位置へ円盤状基板１０を移動する（ステップ１０８）。そして、第３の洗浄位置にある第３のスクラブ洗浄装置１００ｃにて、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御して図４のｘ方向にて両者を近付ける方向に移動させ、定位置まで移動する（ステップ１０９）。この定位置は、前述の第１のスクラブ洗浄装置１００ａ（および第２のスクラブ洗浄装置１００ｂ）と同様にして設定されている。その後、第３の洗浄液を噴霧しながら、ローラ駆動モータ１２１を駆動させて、一対の多孔質ローラ１１０を図４のＲ方向に回転させる。それと同時に、一対のｙ方向移動サーボモータ１４１を制御して、一対の多孔質ローラ１１０を同時に、図４に示すｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に、所定回数、往復移動させる（ステップ１１０）。これによって、第３の洗浄位置での洗浄が終了する。その後、円盤状基板１０を洗浄エリア３００内にて９０度回転し、洗浄後の円盤状基板１０を取り付け/取り外し位置に移動する。そして、取り付け/取り外し装置２００にて円盤状基板１０を取り外して（ステップ１１１）、一連のスクラブ洗浄工程が終了する。
【００３６】
尚、洗浄エリア３００内にて、取り付け、第１のスクラブ洗浄〜第３のスクラブ洗浄、取り外しの各作業は、図２に示す９０度毎の４つの作業領域にて、同時に行われる。即ち、図５に示すスクラブ洗浄工程が、処理をずらして連続的に行われている。これによって、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００３７】
次に、本実施の形態を採用した一実施例を以下に示す。
・ディスクの種類 ： １．８９インチ
円盤状基板１０
外径 ： ４８ｍｍ
内径 ： １２ｍｍ
厚さ ： ０．５５ｍｍ
・多孔質ローラ１１０
材質 ： ＰＶＦ（ポリビニルホルマール）
硬度 ： アスカーＦ硬度で平均８０〜９５ (８５−５〜８５＋１０)
形状 ： 外径２４ｍｍ、内径８ｍｍ、長さ４０ｍｍ
・各段階（ステージ）にて
ｘ方向の送り量 ： ２０ｍｍ±３ｍｍ
ｙ方向の送り量 ： 約１０ｍｍ
ｙ方向の移動回数（往復） ： ４回
多孔質ローラ１１０の回転数 ： ３００ｒｐｍ
【００３８】
尚、（外径−内径）÷２ ＝（４８−１２）÷２ ＝ １８ｍｍ
であり、ｙ方向の送り量約１０ｍｍによって、長さ４０ｍｍの一対の多孔質ローラ１１０と上記円盤状基板１０とが当接する範囲は、この１８ｍｍとなる。
上記実施例による試験の結果、０．２５μｍ以上の大きさのパーティクルについて、その個数が、洗浄前では平均１０個/１面であったものを洗浄後は平均３個以下/１面とすることができた。また、円盤状基板１０上にて、領域による洗浄状態の差がなく、円盤状基板１０の全体にて良好な洗浄を実現できた。
【００３９】
次に、本実施の形態における変形例について説明する。
図６は、スクラブ洗浄装置１００の他の例を示した図である。図６に示すスクラブ洗浄装置１００は、テープユニット１７０を有している点に特徴がある。例えば、図２に示す第１のスクラブ洗浄装置１００（１００ａ）等にてより精密な洗浄が要求される場合などに、テープユニット１７０を用いることが可能である。このテープユニット１７０は、一対のローラ１１０ｃの各々に対応して２つ設けられている。各々のテープユニット１７０は、各々の多孔質ローラ１１０に張架されるテープ１７１と、テープ１７１の供給部１７２と、テープ１７１の巻き取り部１７３とを備えている。そして、各々のテープユニット１７０のテープ１７１が円盤状基板１０に接触してスクラブ洗浄に用いられる。ここで用いられるテープ１７１としては、例えば不織布や、プラスチック繊維に研磨部材が含浸されたものなどが用いられる。また、テープが張架されるローラ１１０ｃは、多孔質ローラ１１０の代わりに設けられ、材質として例えば、ＰＶＦ（ポリビニルホルマール）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などが用いられる。
【００４０】
この変形例でも同様に、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御し、図４のｘ方向にて一対のローラ１１０ｃを近付ける方向に移動させ、定位置まで移動し、テープ１７１を円盤状基板１０に接触させて停止する。その後、洗浄液を噴霧しながら、ローラ１１０ｃをＲ方向に回転させ、図４のｙ方向に往復移動させる。ローラ１１０ｃを回転させると、このローラ１１０ｃに張架されているテープ１７１が図６の矢印方向に回転し、テープ１７１の新しい面が順次、円盤状基板１０に接触する。これによって、円盤状基板１０上のパーティクルの除去をより良好に行うことが可能となる。特にパーティクルの量が多い場合などにはより好ましいスクラブ洗浄を実現できる。
【００４１】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、領域による洗浄能力の差が軽減でき、均一な洗浄が可能となった。従来のスクラブ洗浄では、例えば、柔らかなスポンジを両側から例えばエアーシリンダで押さえ込んで挟み込み、洗浄を行っていたが、かかる方法では、片側だけにディフェクトが残るなど、パーティクルを取りきることができなかった。しかしながら、本実施の形態によれば、本構成を採用しない場合に比べて、より線に近い状態で洗浄用の部材（多孔質ローラ１１０やテープ１７１）を円盤状基板１０に接触させることが可能となる。これによって、円盤状基板１０との接触状態を良好に保つことが可能となり、活性化された円盤状基板１０の表面に付着したパーティクルを良好に取り除き、洗浄ムラを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１−１】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−２】（ｅ）〜（ｈ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図２】スクラブ洗浄工程を実行するスクラブ洗浄システムの全体構成を示した図である。
【図３】スクラブ洗浄装置を説明するための外観図である。
【図４】スクラブ洗浄装置の一対の多孔質ローラによって、被洗浄物である円盤状基板をスクラブ洗浄する状態を示した説明図である。
【図５】スクラブ洗浄工程を示すフローチャートである。
【図６】スクラブ洗浄装置の他の例を示した図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…円盤状基板、１００…スクラブ洗浄装置、１１０…多孔質ローラ、１１０ａ…第１の多孔質ローラ、１１０ｂ…第２の多孔質ローラ、１２０…回転機構、１３０…ｘ方向移動機構、１４０…ｙ方向移動機構、１５１…ノズル、２００…取り付け/取り外し装置、３００…洗浄エリア、３２０…回転支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気記録媒体用ガラス基板などの円盤状基板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録メディアとしての需要の高まりを受け、近年、円盤状基板であるディスク基板の製造が活発化している。このディスク基板の一つである磁気ディスク基板として、アルミ基板やガラス基板が広く用いられている。このアルミ基板は加工性も高く安価である点に特長があり、一方のガラス基板は強度、表面の平滑性、平坦性に優れている点に特長がある。特に最近ではディスク基板の小型化と高密度化の要求が著しく高くなり、基板の表面の粗さが小さく高密度化を図ることが可能なガラス基板の注目度が高まっている。
【０００３】
このような磁気ディスク基板にて、例えば基板上に大きなパーティクルが存在すると、この部分がエラー欠陥となってしまう。特に、研磨工程を経た後の磁気ディスク基板は表面が活性化されており、パーティクルを吸い寄せ易くなる。そこで、磁気ディスク基板の製造方法では、高い平滑性を維持することに加え、基板表面に付着しているパーティクルの除去も重要な作業となっている。
【０００４】
このパーティクルの除去に関する公報記載の従来技術として、上面にクロス（研磨布）を貼り付けたターンテーブルと、半導体ウェハを保持しつつターンテーブルに押し付けるトップリングとを備え、研磨砥液ノズルから研磨砥液を流すことで研磨を行い、研磨面に付着した微細なパーティクルを除去するものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、他の公報記載の従来技術として、一対の洗浄用スクラブパッドと、これら洗浄用スクラブパッドの間にディスクを回転駆動しながら支持する支持ローラと、洗浄液を供給するノズルとを有したものが存在する（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２の洗浄用スクラブパッドは、洗浄対象である２枚のディスク基板の直径方向全体を間に挟み込んでいる。そして、一対の洗浄用スクラブパッドの回転と合わせてディスク基板の直径方向全体の表裏面が一対のスクラブパッドに接触し、これによってディスク基板の表裏面が洗浄される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５０００８号公報
【特許文献２】特開２００２−７４６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、従来行われていたスクラブ洗浄は、例えば、ロールスポンジやブラシ、研磨布などを、例えばエアーシリンダによる押し付け圧を利用して、洗浄対象であるディスクに押し付けることで行われていた。即ち、ディスク表面に付着しているパーティクルは、比較的広い面積で強く押し当てられるスポンジやブラシ、研磨布などの物理的な力によって除去されていた。しかしながら、このように比較的広い面積に押し当てて洗浄を行うと、押し当て状態や押し当て箇所によって物理的な力が異なり、洗浄ムラが発生し易い。特に、比較的広い面積を同時に接触させた場合には、ディスクの接触場所によって接触状態が異なり、領域によって洗浄能力に差が出てしまい、均一な洗浄が難しかった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、より安定したスクラブ洗浄を実現し、パーティクルの少ない良好な円盤状基板を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明は、回転駆動される円筒状の第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラを用いて円盤状基板の第１面と第２面とを各々スクラブ洗浄するスクラブ洗浄工程を有し、このスクラブ洗浄工程は、円盤状基板を挟んだ第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとの軸間の位置を決定し、決定された軸間の位置が制御された状態でスクラブ洗浄を行うことを特徴としている。
【００１０】
ここで、この「軸間の位置が制御された状態」では、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを予め定められた軸間位置で停止させ、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板に接触させる。本構成を採用しない場合に比べ、面状ではなく、より線に近い状態で、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板に接触させることが可能となる。
【００１１】
また、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとは、円盤状基板の半径方向に往復駆動されることを特徴とする。
そして、この往復駆動されることによって第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとが円盤状基板に当接する範囲は、円盤状基板の外径と内径との差の１/２であることを特徴とすれば、特に円盤状基板を従動回転させる場合に円盤状基板の回転がよりスムーズに行われ、より良好な洗浄を実現できる。
更に、この第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラは、アスカーＦ硬度で８０〜９５であることを特徴とすれば、本構成を採用しない場合に比べ、より線に近い状態で接触させることができる点からも好ましい。
【００１２】
一方、本発明を他のカテゴリから捉えると、本発明は、洗浄液を供給しながら円盤状基板の第１面と第２面とをスクラブ洗浄する洗浄装置であって、円盤状基板の第１面に接触可能な円筒状の第１の多孔質ローラと、この第１の多孔質ローラに対向して設けられ、円盤状基板の第２面に接触可能な円筒状の第２の多孔質ローラと、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとの軸間距離を変える方向（軸間方向）に、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを移動する軸間方向移動機構とを備え、この軸間方向移動機構は、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを予め定められた軸間位置で停止させ、この第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板に接触させることを特徴とする。
【００１３】
ここで、軸間方向移動機構により移動され予め定められた軸間位置で軸間方向に停止して円盤状基板に接触した第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを回転させる回転機構と、軸間方向移動機構により予め定められた軸間位置にて停止し回転機構により回転する第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを円盤状基板の半径方向に往復移動させる往復移動機構とを更に含むことを特徴とする。
【００１４】
また、この往復移動機構は、第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとの円盤状基板に当接する範囲が円盤状基板の外径と内径との差の１/２となるように第１の多孔質ローラと第２の多孔質ローラとを往復移動させ、この往復移動を複数回実施させることを特徴とすれば、円盤状基板の第１面および第２面の全体に対して良好な洗浄を実現できる点で好ましい。
更に、この軸間方向移動機構は、第１の多孔質ローラを移動させる第１のサーボモータと第２の多孔質ローラを移動させる第２のサーボモータとを備え、予め定められた軸間位置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成された本発明によれば、これらの構成を採用しない場合に比べて、より安定した洗浄が可能となり、パーティクルの除去がより良好に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１−１（ａ）〜（ｄ）、図１−２（ｅ）〜（ｈ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造方法の各工程を示した図である。この製造方法の各工程では、まず図１−１（ａ）に示す１次ラップ工程にて、円盤状基板（ワーク）１０の原材料を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を削る。このとき、円盤状基板１０を載置した定盤２１の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が分散して散りばめられる。
【００１７】
次に、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程にて、円盤状基板１０の中心に設けられた開孔（hole）の内周１２を内周砥石２２によって研削し、円盤状基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、主として同心度を高める目的で、円盤状基板１０の内周１２の面（内周面）と外周１３の面（外周面）を、内周砥石２２と外周砥石２３とで円盤状基板１０の半径方向に挟み込んで同時加工している。この内周砥石２２と外周砥石２３の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が分散して散りばめられる。
【００１８】
図１−１（ｃ）に示す外周研磨工程では、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程にて研削された円盤状基板１０の外周１３を、まずスラリー（研磨剤）を供給しながら外周研磨用ブラシである砥粒含有ブラシ５０を用いてブラシ研磨を行い、その後、スラリーを供給しながら樹脂ブラシ６０を用いてブラシ研磨を行う。
その後、図１−１（ｄ）に示す２次ラップ工程にて、円盤状基板１０を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を更に研削する。
【００１９】
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程にて、円盤状基板１０の中心の開孔に内周研磨用ブラシ２５を挿入し、円盤状基板１０の内周１２を研磨する。その後、図１−２（ｆ）に示す１次/２次ポリッシュ工程にて、円盤状基板１０を定盤２７に載置し、円盤状基板１０の平面１１を磨く。このときの研磨には、１次ポリッシュ工程にて例えば不織布（研磨布）として硬質ポリッシャが用いられ、２次ポリッシュ工程にて軟質ポリッシャを用いた平面研磨が行われる。
【００２０】
その後、図１−２（ｇ）に示すスクラブ洗浄工程にて、円筒状の２つの多孔質ローラ１１０を用いて円盤状基板１０の表面（平面１１の両面）をスクラブ洗浄し、表面に付着しているパーティクルを除去する。
その後、図１−２（ｈ）に示す最終洗浄・検査工程にて洗浄と検査が行われて、ディスク基板としての円盤状基板１０が製造される。
【００２１】
ここで、本実施の形態の特徴的な工程である図１−２（ｇ）に示すスクラブ洗浄工程について詳述する。
図２は、スクラブ洗浄工程を実行するスクラブ洗浄システムの全体構成を示した図である。図２に示すスクラブ洗浄システムでは、洗浄作業が行われる洗浄エリア３００にて、４つの工程が同時に実行されている。ここでは、ワークである円盤状基板１０の取り付け/取り外しを行う取り付け/取り外し装置２００と、３段階（３ステージ）のスクラブ洗浄を行うために離間して配置された３つのスクラブ洗浄装置１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ）とが、洗浄エリア３００にて互いに９０度ずつの角度を持って離間配置されている。この３つのスクラブ洗浄装置１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ）は、シャッタ（図示せず）で各室が分離され、各室で異なった洗浄液が噴霧（供給）されて洗浄が行われる。
【００２２】
取り付け/取り外し領域にて、取り付け/取り外し装置２００は、例えばコンベア（図示せず）を介して搬送されたスクラブ洗浄前の円盤状基板１０を、所定のピックアップ装置（図示せず）によって取り上げ、洗浄エリア３００の回転支持部３２０に取り付ける。例えば、回転支持部３２０が３つ存在する場合に、まず、２つの回転支持部３２０によって円盤状基板１０を支えた後、３つ目の回転支持部３２０を円盤状基板１０に接触させ、円盤状基板１０を３点支持する。
【００２３】
洗浄エリア３００にて回転支持部３２０に支持された円盤状基板１０は、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、第１のスクラブ洗浄装置１００（１００ａ）にて、第１段階のスクラブ洗浄が実行される。この第１段階のスクラブ洗浄では、例えば界面活性剤を含む酸性洗浄液が噴霧されてスクラブ洗浄が実行される。この第１段階のスクラブ洗浄が行われた円盤状基板１０は、その後、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、第２のスクラブ洗浄装置１００（１００ｂ）にて、第２段階のスクラブ洗浄が実行される。この第２段階のスクラブ洗浄では、例えば界面活性剤を含むアルカリ洗浄液が噴霧されてスクラブ洗浄が実行される。そして、この第２段階のスクラブ洗浄が行われた円盤状基板１０は、その後、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、第３のスクラブ洗浄装置１００（１００ｃ）にて、第３段階のスクラブ洗浄が実行される。この第３段階のスクラブ洗浄では、例えばＲＯ水あるいは超純水の洗浄液が噴霧されてスクラブ洗浄が実行される。
【００２４】
第３のスクラブ洗浄装置１００（１００ｃ）にて、第３段階のスクラブ洗浄が実行された後、洗浄エリア３００内にて９０度（図２では時計回りに）回転し、取り付け/取り外し領域に洗浄後の円盤状基板１０が移動する。取り付け/取り外し領域に設けられている取り付け/取り外し装置２００は、回転支持部３２０の一つ（例えば上方の回転支持部３２０）を待避させ、スクラブ洗浄後の円盤状基板１０を所定のピックアップ装置（図示せず）によって取り上げ、洗浄エリア３００から取り出す。取り出されたスクラブ洗浄後の円盤状基板１０は、図示しない格納場所へ搬送される。
【００２５】
次に、スクラブ洗浄装置１００（１００ａ〜１００ｃ）について説明する。
図３は、本実施の形態が適用されるスクラブ洗浄装置１００を説明するための外観図である。このスクラブ洗浄装置１００は、円盤状基板１０の両面（第１面と第２面）からこの円盤状基板１０を挟み込んで接触回転する一対の円筒状の多孔質ローラ１１０を備えている。また、各々の多孔質ローラ１１０を回転させるための機構として、２組の回転機構１２０を有している。この回転機構１２０は、多孔質ローラ１１０を回転する駆動源であるローラ駆動モータ１２１と、ローラ駆動モータ１２１の駆動力を多孔質ローラ１１０に伝達する駆動機構１２２とを備えている。この駆動機構１２２は、例えばプーリとベルトの機構が採用されている。ローラ駆動モータ１２１と駆動機構１２２とは、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）に対応して各々、配置されている。
【００２６】
また、スクラブ洗浄装置１００は、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）の軸間方向（後述するｘ方向）への移動を実現する機構としてｘ方向移動機構１３０を備えている。２組の回転機構１２０の各々に対応して２組のｘ方向移動機構１３０が設けられている。このｘ方向移動機構１３０は、軸間距離を制御するｘ方向移動サーボモータ１３１と、回転機構１２０を支えて移動させるｘ方向移動テーブル１３２とを備えている。ｘ方向移動機構１３０は、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）の各々のｘ方向距離を変えるために、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）に対応させて各々、配置されており、２つの多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラ）の軸間距離の移動と軸間位置の維持を実現している。
【００２７】
更に、スクラブ洗浄装置１００は、多孔質ローラ１１０の軸方向（後述するｙ方向）にこの多孔質ローラ１１０を往復移動させるための機構としてｙ方向移動機構１４０を備えている。本実施の形態では、２組のｘ方向移動機構１３０の各々をｙ方向に往復移動させるために２組のｙ方向移動機構１４０が設けられている。各々のｙ方向移動機構１４０は、ｙ方向移動の駆動源としてのｙ方向移動サーボモータ１４１と、ｘ方向移動機構１３０を支えて移動させるｙ方向移動テーブル１４２とを備えている。
【００２８】
また、スクラブ洗浄装置１００は、円盤状基板１０に洗浄液を噴霧するためのノズル１５１を有している。図２に示す３段階（３ステージ）のスクラブ洗浄にて、前述のように、各ノズル１５１からは成分の異なった洗浄液が噴霧される。しかしながら、前工程による研削/研磨に使用されるスラリーの組成内容に応じて、使用される洗浄液についても適宜選定され得るものである。
【００２９】
図４は、スクラブ洗浄装置１００の一対の多孔質ローラ１１０（円盤状基板１０の第１面に接触可能な第１の多孔質ローラ１１０ａ、円盤状基板１０の第２面に接触可能な第２の多孔質ローラ１１０ｂ）によって、被洗浄物である円盤状基板１０をスクラブ洗浄する状態を示した説明図である。円盤状基板１０は、３つの回転支持部３２０によって回転可能に３点支持されている。一対の多孔質ローラ１１０は、図３に示す２組のｘ方向移動機構１３０によって、図４に示すｘ方向へ移動可能である。洗浄する際に、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂの軸間の位置を近付ける方向に移動させ、予め定められた軸間の位置にて停止させる。このとき、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂは、円盤状基板１０に接触した状態で停止する。その後、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂは、図３に示す２組の回転機構１２０によって、図４に示すＲ方向に回転する。このＲ方向の回転によって、接触している円盤状基板１０が図のＴ方向に従動回転する。更に、第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂは、Ｒ方向に回転しながら、図３に示す２組のｙ方向移動機構１４０によって、図４に示すｙ方向（多孔質ローラ１１０の軸方向、円盤状基板１０の半径方向）へ、両者が同時に往復移動する。
【００３０】
一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）は、例えば、親水性高分子であるＰＶＡ(ポリビニルアルコール)を原料に用いたローラが用いられ、従前のスポンジローラに比べて硬質なものが採用される。硬質な程度としては、例えば、アスカーＦ硬度で平均８５程度のものが好ましい。比較的硬質なローラを使用することで、多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）の円盤状基板１０への接触を、従来の面接触状態から、より線接触に近い状態とすることができる。これによって、円盤状基板１０に対する多孔質ローラ１１０の物理的接触状態を均一化することができ、その結果、接触箇所における洗浄状態をより良好とすることができる。
【００３１】
次に、上述したスクラブ洗浄装置１００を用いて実行されるスクラブ洗浄処理の流れについて説明する。
図５は、スクラブ洗浄工程を示すフローチャートである。図２〜図４を用いながら説明すると、まず、取り付け/取り外し装置２００は、例えばコンベア（図示せず）を介して搬送されたスクラブ洗浄前の円盤状基板１０を１枚、所定のピックアップ装置（図示せず）によって取り上げ、洗浄エリア３００の回転支持部３２０に置く。そして、他の回転支持部３２０で円盤状基板１０を押さえる（ステップ１０１）。そして、洗浄エリア３００にて円盤状基板１０を９０度回転し、第１の洗浄位置（ステージ）へ円盤状基板１０を移動する（ステップ１０２）。
【００３２】
第１の洗浄位置に設けられた第１のスクラブ洗浄装置１００ａでは、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御して図４のｘ方向にて両者を近付ける方向に移動させ、定位置まで移動する（ステップ１０３）。この定位置は、ワークである円盤状基板１０の厚さを考慮し、一対の多孔質ローラ１１０とワークとの接触状態を確認することによって設定された軸間位置であり、ｘ方向移動サーボモータ１３１による高度な制御によって位置決めが実現されている。その後、第１の洗浄液を噴霧しながら、ローラ駆動モータ１２１を駆動させて、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を図４のＲ方向に回転させる。それと同時に、一対のｙ方向移動サーボモータ１４１を制御して、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を同時に、図４に示すｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に、所定回数、往復移動させる（ステップ１０４）。このとき、多孔質ローラ１１０のＲ方向の回転によって、円盤状基板１０がＴ方向に従動回転する。
【００３３】
ここで、このｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に往復駆動されることによって一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）が円盤状基板１０に当接する範囲は、円盤状基板１０の一つの半径方向、即ち、円盤状基板１０の外径と内径との差の１/２である。円盤状基板１０の中心を超えて円盤状基板１０の直径方向の２つの半径方向領域の部分も同時に多孔質ローラ１１０が当接すると、図４のＴ方向への従動回転が制約され、良好な洗浄効果が得られない。すなわち、ローラへの作用力方向が円盤状基板の中心に対して反対方向となることから、ローラの従動回転が不安定となり洗浄効果も安定しない。そこで、多孔質ローラ１１０の往復移動による当接範囲は、円盤状基板１０の外径と内径との差の１/２の範囲内としている。円盤状基板１０がＴ方向に回転することによって、往復移動によって半径領域だけに接触する多孔質ローラ１１０を用いても、円盤状基板１０の全体が洗浄される。
【００３４】
その後、円盤状基板１０を洗浄エリア３００内にて９０度回転し、第２の洗浄位置へ円盤状基板１０を移動する（ステップ１０５）。そして、第２の洗浄位置にある第２のスクラブ洗浄装置１００ｂでは、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御して図４のｘ方向にて両者を近付ける方向に移動させ、定位置まで移動する（ステップ１０６）。この定位置は、前述の第１のスクラブ洗浄装置１００ａと同様にして設定されている。その後、第２の洗浄液を噴霧しながら、ローラ駆動モータ１２１を駆動させて、一対の多孔質ローラ１１０を図４のＲ方向に回転させる。それと同時に、一対のｙ方向移動サーボモータ１４１を制御して、一対の多孔質ローラ１１０を同時に、図４に示すｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に、所定回数、往復移動させる（ステップ１０７）。これによって、第２の洗浄位置での洗浄が終了する。
【００３５】
この後、円盤状基板１０を洗浄エリア３００内にて更に９０度回転し、第３の洗浄位置へ円盤状基板１０を移動する（ステップ１０８）。そして、第３の洗浄位置にある第３のスクラブ洗浄装置１００ｃにて、一対の多孔質ローラ１１０（第１の多孔質ローラ１１０ａおよび第２の多孔質ローラ１１０ｂ）を、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御して図４のｘ方向にて両者を近付ける方向に移動させ、定位置まで移動する（ステップ１０９）。この定位置は、前述の第１のスクラブ洗浄装置１００ａ（および第２のスクラブ洗浄装置１００ｂ）と同様にして設定されている。その後、第３の洗浄液を噴霧しながら、ローラ駆動モータ１２１を駆動させて、一対の多孔質ローラ１１０を図４のＲ方向に回転させる。それと同時に、一対のｙ方向移動サーボモータ１４１を制御して、一対の多孔質ローラ１１０を同時に、図４に示すｙ方向（円盤状基板１０の半径方向）に、所定回数、往復移動させる（ステップ１１０）。これによって、第３の洗浄位置での洗浄が終了する。その後、円盤状基板１０を洗浄エリア３００内にて９０度回転し、洗浄後の円盤状基板１０を取り付け/取り外し位置に移動する。そして、取り付け/取り外し装置２００にて円盤状基板１０を取り外して（ステップ１１１）、一連のスクラブ洗浄工程が終了する。
【００３６】
尚、洗浄エリア３００内にて、取り付け、第１のスクラブ洗浄〜第３のスクラブ洗浄、取り外しの各作業は、図２に示す９０度毎の４つの作業領域にて、同時に行われる。即ち、図５に示すスクラブ洗浄工程が、処理をずらして連続的に行われている。これによって、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００３７】
次に、本実施の形態を採用した一実施例を以下に示す。
・ディスクの種類 ： １．８９インチ
円盤状基板１０
外径 ： ４８ｍｍ
内径 ： １２ｍｍ
厚さ ： ０．５５ｍｍ
・多孔質ローラ１１０
材質 ： ＰＶＦ（ポリビニルホルマール）
硬度 ： アスカーＦ硬度で平均８０〜９５ (８５−５〜８５＋１０)
形状 ： 外径２４ｍｍ、内径８ｍｍ、長さ４０ｍｍ
・各段階（ステージ）にて
ｘ方向の送り量 ： ２０ｍｍ±３ｍｍ
ｙ方向の送り量 ： 約１０ｍｍ
ｙ方向の移動回数（往復） ： ４回
多孔質ローラ１１０の回転数 ： ３００ｒｐｍ
【００３８】
尚、（外径−内径）÷２ ＝（４８−１２）÷２ ＝ １８ｍｍ
であり、ｙ方向の送り量約１０ｍｍによって、長さ４０ｍｍの一対の多孔質ローラ１１０と上記円盤状基板１０とが当接する範囲は、この１８ｍｍとなる。
上記実施例による試験の結果、０．２５μｍ以上の大きさのパーティクルについて、その個数が、洗浄前では平均１０個/１面であったものを洗浄後は平均３個以下/１面とすることができた。また、円盤状基板１０上にて、領域による洗浄状態の差がなく、円盤状基板１０の全体にて良好な洗浄を実現できた。
【００３９】
次に、本実施の形態における変形例について説明する。
図６は、スクラブ洗浄装置１００の他の例を示した図である。図６に示すスクラブ洗浄装置１００は、テープユニット１７０を有している点に特徴がある。例えば、図２に示す第１のスクラブ洗浄装置１００（１００ａ）等にてより精密な洗浄が要求される場合などに、テープユニット１７０を用いることが可能である。このテープユニット１７０は、一対のローラ１１０ｃの各々に対応して２つ設けられている。各々のテープユニット１７０は、各々の多孔質ローラ１１０に張架されるテープ１７１と、テープ１７１の供給部１７２と、テープ１７１の巻き取り部１７３とを備えている。そして、各々のテープユニット１７０のテープ１７１が円盤状基板１０に接触してスクラブ洗浄に用いられる。ここで用いられるテープ１７１としては、例えば不織布や、プラスチック繊維に研磨部材が含浸されたものなどが用いられる。また、テープが張架されるローラ１１０ｃは、多孔質ローラ１１０の代わりに設けられ、材質として例えば、ＰＶＦ（ポリビニルホルマール）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などが用いられる。
【００４０】
この変形例でも同様に、一対のｘ方向移動サーボモータ１３１を制御し、図４のｘ方向にて一対のローラ１１０ｃを近付ける方向に移動させ、定位置まで移動し、テープ１７１を円盤状基板１０に接触させて停止する。その後、洗浄液を噴霧しながら、ローラ１１０ｃをＲ方向に回転させ、図４のｙ方向に往復移動させる。ローラ１１０ｃを回転させると、このローラ１１０ｃに張架されているテープ１７１が図６の矢印方向に回転し、テープ１７１の新しい面が順次、円盤状基板１０に接触する。これによって、円盤状基板１０上のパーティクルの除去をより良好に行うことが可能となる。特にパーティクルの量が多い場合などにはより好ましいスクラブ洗浄を実現できる。
【００４１】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、領域による洗浄能力の差が軽減でき、均一な洗浄が可能となった。従来のスクラブ洗浄では、例えば、柔らかなスポンジを両側から例えばエアーシリンダで押さえ込んで挟み込み、洗浄を行っていたが、かかる方法では、片側だけにディフェクトが残るなど、パーティクルを取りきることができなかった。しかしながら、本実施の形態によれば、本構成を採用しない場合に比べて、より線に近い状態で洗浄用の部材（多孔質ローラ１１０やテープ１７１）を円盤状基板１０に接触させることが可能となる。これによって、円盤状基板１０との接触状態を良好に保つことが可能となり、活性化された円盤状基板１０の表面に付着したパーティクルを良好に取り除き、洗浄ムラを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１−１】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−２】（ｅ）〜（ｈ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図２】スクラブ洗浄工程を実行するスクラブ洗浄システムの全体構成を示した図である。
【図３】スクラブ洗浄装置を説明するための外観図である。
【図４】スクラブ洗浄装置の一対の多孔質ローラによって、被洗浄物である円盤状基板をスクラブ洗浄する状態を示した説明図である。
【図５】スクラブ洗浄工程を示すフローチャートである。
【図６】スクラブ洗浄装置の他の例を示した図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…円盤状基板、１００…スクラブ洗浄装置、１１０…多孔質ローラ、１１０ａ…第１の多孔質ローラ、１１０ｂ…第２の多孔質ローラ、１２０…回転機構、１３０…ｘ方向移動機構、１４０…ｙ方向移動機構、１５１…ノズル、２００…取り付け/取り外し装置、３００…洗浄エリア、３２０…回転支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される円筒状の第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラを用いて円盤状基板の第１面と第２面とを各々スクラブ洗浄するスクラブ洗浄工程を有し、
前記スクラブ洗浄工程は、前記円盤状基板を挟んだ前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとの軸間の位置を決定し、決定された当該軸間の位置が制御された状態でスクラブ洗浄を行うことを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとは、前記円盤状基板の半径方向に往復駆動されることを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項３】
往復駆動されることによって前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとが前記円盤状基板に当接する範囲は、当該円盤状基板の外径と内径との差の１/２であることを特徴とする請求項２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１の多孔質ローラおよび前記第２の多孔質ローラは、アスカーＦ硬度で８０〜９５であることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
洗浄液を供給しながら円盤状基板の第１面と第２面とをスクラブ洗浄する洗浄装置であって、
前記円盤状基板の前記第１面に接触可能な円筒状の第１の多孔質ローラと、
前記第１の多孔質ローラに対向して設けられ、前記円盤状基板の前記第２面に接触可能な円筒状の第２の多孔質ローラと、
前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとの軸間距離を変える方向（軸間方向）に、当該第１の多孔質ローラと当該第２の多孔質ローラとを移動する軸間方向移動機構とを備え、
前記軸間方向移動機構は、前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとを予め定められた軸間位置で停止させ、当該第１の多孔質ローラと当該第２の多孔質ローラとを前記円盤状基板に接触させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項６】
前記軸間方向移動機構により移動され前記予め定められた軸間位置で軸間方向に停止して前記円盤状基板に接触した前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとを回転させる回転機構と、
前記軸間方向移動機構により前記予め定められた軸間位置にて停止し前記回転機構により回転する前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとを前記円盤状基板の半径方向に往復移動させる往復移動機構と
を更に含む請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記往復移動機構は、前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとの前記円盤状基板に当接する範囲が当該円盤状基板の外径と内径との差の１/２となるように当該第１の多孔質ローラと当該第２の多孔質ローラとを往復移動させ、当該往復移動を複数回実施させることを特徴とする請求項６に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記軸間方向移動機構は、前記第１の多孔質ローラを移動させる第１のサーボモータと前記第２の多孔質ローラを移動させる第２のサーボモータとを備え、前記予め定められた軸間位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項１】
回転駆動される円筒状の第１の多孔質ローラおよび第２の多孔質ローラを用いて円盤状基板の第１面と第２面とを各々スクラブ洗浄するスクラブ洗浄工程を有し、
前記スクラブ洗浄工程は、前記円盤状基板を挟んだ前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとの軸間の位置を決定し、決定された当該軸間の位置が制御された状態でスクラブ洗浄を行うことを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとは、前記円盤状基板の半径方向に往復駆動されることを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項３】
往復駆動されることによって前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとが前記円盤状基板に当接する範囲は、当該円盤状基板の外径と内径との差の１/２であることを特徴とする請求項２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１の多孔質ローラおよび前記第２の多孔質ローラは、アスカーＦ硬度で８０〜９５であることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
洗浄液を供給しながら円盤状基板の第１面と第２面とをスクラブ洗浄する洗浄装置であって、
前記円盤状基板の前記第１面に接触可能な円筒状の第１の多孔質ローラと、
前記第１の多孔質ローラに対向して設けられ、前記円盤状基板の前記第２面に接触可能な円筒状の第２の多孔質ローラと、
前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとの軸間距離を変える方向（軸間方向）に、当該第１の多孔質ローラと当該第２の多孔質ローラとを移動する軸間方向移動機構とを備え、
前記軸間方向移動機構は、前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとを予め定められた軸間位置で停止させ、当該第１の多孔質ローラと当該第２の多孔質ローラとを前記円盤状基板に接触させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項６】
前記軸間方向移動機構により移動され前記予め定められた軸間位置で軸間方向に停止して前記円盤状基板に接触した前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとを回転させる回転機構と、
前記軸間方向移動機構により前記予め定められた軸間位置にて停止し前記回転機構により回転する前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとを前記円盤状基板の半径方向に往復移動させる往復移動機構と
を更に含む請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記往復移動機構は、前記第１の多孔質ローラと前記第２の多孔質ローラとの前記円盤状基板に当接する範囲が当該円盤状基板の外径と内径との差の１/２となるように当該第１の多孔質ローラと当該第２の多孔質ローラとを往復移動させ、当該往復移動を複数回実施させることを特徴とする請求項６に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記軸間方向移動機構は、前記第１の多孔質ローラを移動させる第１のサーボモータと前記第２の多孔質ローラを移動させる第２のサーボモータとを備え、前記予め定められた軸間位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
【図１−１】
【図１−２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１−２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２２６３４９（Ｐ２００８−２２６３４９Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６３３８７（Ｐ２００７−６３３８７）
【出願日】平成１９年３月１３日（２００７．３．１３）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１３日（２００７．３．１３）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]