円盤状基板の製造方法および純水供給装置
【課題】円盤状基板の研磨を行なう研磨装置の洗浄を行なう場合でも、研磨装置に温度変化が生じにくく、研磨に要求される精度を維持しやすい円盤状基板の製造方法等を提供する。
【解決手段】ガラス基板を研削する研削工程と、研削工程を経たガラス基板の主表面を研磨機５０により研磨剤を用いて研磨するとともに研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程と、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて研磨機５０を洗浄する工程と、を有することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【解決手段】ガラス基板を研削する研削工程と、研削工程を経たガラス基板の主表面を研磨機５０により研磨剤を用いて研磨するとともに研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程と、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて研磨機５０を洗浄する工程と、を有することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【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】
近年、記録メディアとしての需要の高まりを受け、磁気ディスク等の情報記録媒体の製造が活発化している。ここで磁気ディスク用の基板として用いられる円盤状基板としては、アルミ基板とガラス基板と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】
特許文献１には、円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に研磨砥粒を含む研磨液を用いてガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製
造方法において、研磨液をガラスディスクの表面に供給するときの研磨液の温度を、雰囲気温度以下、または、２０°Ｃ以下とし、あるいは、研磨工程を終了したときのガラスディスクの表面の温度を３０°Ｃ以下とすることが開示されている。
また特許文献２には、円盤状のガラス基板を積層して円柱を構成し、ガラス基板の端面に回転ブラシを接触させ、研磨液を供給しながらガラス基板と回転ブラシを各々平行な軸心で同方向に回転させてガラス基板の端面の研磨を行う工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨液温度制御手段を備え、研磨液の温度を調節しながら研磨を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４５２６５号公報
【特許文献２】特開２００７−９８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここでガラス基板等の円盤状基板を製造する際に、円盤状基板の研磨を行なう研磨装置に温度変化が生じる場合がある。ところが、これにより研磨装置に熱膨張または熱収縮が生じ、研磨に要求される精度を維持できない場合があった。
本発明は、円盤状基板の研磨を行なう研磨装置に温度変化が生じにくく、研磨に要求される精度を維持しやすい円盤状基板の製造方法等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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の円盤状基板の製造方法は、円盤状基板を研削する研削工程と、研削工程を経た円盤状基板の主表面を研磨装置により研磨剤を用いて研磨するとともに、研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程と、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて研磨装置を洗浄する工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、研磨工程に用いられる処理水は、円盤状基板から研磨剤を除去するための仕上げ水であることが好ましく、研磨剤に含まれる砥粒の分散剤であることが好ましい。
また処理水および洗浄水は、逆浸透膜を通過させることにより製造されたものであることが更に好ましい。
更に純水を製造する純水製造工程と、純水製造工程により製造された純水の温度を調節する純水温度管理工程と、を更に有し、処理水および洗浄水は、純水温度管理工程により温度を調節された純水であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の純水供給装置は、円盤状基板の製造において円盤状基板を研磨する研磨装置に使用する純水を供給する純水供給装置であって、純水を製造する純水製造手段と、純水製造手段により製造された純水の温度を調節する純水温度管理手段と、純水温度管理手段によって温度を調節された純水を、研磨に際して使用する処理水と研磨装置の洗浄の際に使用する洗浄水とに分岐する分岐手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、円盤状基板の研磨を行なう研磨装置に温度変化が生じにくく、研磨に要求される精度を維持しやすい円盤状基板の製造方法等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１−１】（ａ）〜（ｃ）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】（ｄ）〜（ｆ）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１−３】（ｇ）〜（ｉ）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】研削機の構造を説明した図である。
【図３】保持具を更に詳しく説明した図である。
【図４】内周研磨工程において使用するブラシの一例を示した図である。
【図５】本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置について説明した図である。
【図６−１】本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置の動作について説明したフローチャートである。
【図６−２】本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置の動作について説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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）〜（ｃ）、図１−２（ｄ）〜（ｆ）、図１−３（ｇ）〜（ｉ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板の製造工程を示した図である。
【００１２】
（１次ラップ工程）
図１−１（ａ）は１次ラップ工程を示している。この工程でまず、研削機（研削装置、ラッピングマシン）４０により１回目の研削（ラッピング）を行い、円盤状基板の一例としてのガラス基板(ワーク)１０の表面１１を平滑に研削する。
ここで図２は、研削機４０の構造を説明した図である。
図２に示した研削機４０は、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研削を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。
ここで、下定盤２１ａの外周部には歯部４２が設けられ、下定盤２１ａの中央部には太陽歯車４４が設けられている。さらに下定盤２１ａには、研削が行われる際にガラス基板１０を位置決めする円盤状の保持具（キャリア）３０が設置されている。
保持具３０は、図２に示す研削機４０では、５個設置されている。保持具３０の外周部には歯部３２が備えられ、下定盤２１ａの歯部４２および太陽歯車４４の双方に噛合している。また下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂには、これらを回転させるための回転軸４６ａ，４６ｂがそれぞれ中心部に設置されている。
【００１３】
この１次ラップ工程においては、まず研削機４０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０の載置を行う。
図３は、保持具３０を更に詳しく説明した図である。図３に示した保持具３０には、上述の通り、外周部に歯部３２が備えられている。また、研削を行う際にガラス基板１０が内部に載置される円形形状の孔部３４が複数開けられている。この孔部３４の直径は、ガラス基板１０の直径よりわずかに大きく開けられる。このようにすることで、研削を行う際にガラス基板１０の外周端の一部に余分な応力がかかるのを抑制することができるため、ガラス基板１０の外周端が損傷しにくくなる。本実施の形態において、孔部３４の直径はガラス基板１０の直径より、例えば、約１ｍｍ大きくなっている。また孔部３４は、ほぼ等間隔で並んでおり、本実施の形態の場合、孔部３４は、例えば、３５個開けられている。
【００１４】
保持具３０の材料としては、例えば、アラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂を使用することができる。また保持具３０の厚さは、本工程において、研削を行う際に、上定盤２１ｂに接触し、研削を阻害しないために、本工程におけるガラス基板１０の仕上げ厚さより薄く作成されている。例えば、ガラス基板１０の仕上げ厚さが１ｍｍであるとすると、保持具３０の厚さは、それより０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ薄くなっている。
【００１５】
保持具３０の孔部３４にガラス基板１０を載置した後は、上定盤２１ｂをガラス基板１０に接触するまで移動させ、研削機４０を稼働させる。
この際の研削機４０の動作を図２を用いて説明する。研削機４０を稼働する際には、図の上方の回転軸４６ｂを一方向に回転させ、上定盤２１ｂを、同様な一方向に回転させる。また、図の下方の回転軸４６ａを、回転軸４６ｂの回転とは逆方向に回転させ、下定盤２１ａを回転軸４６ａと同様な方向に回転させる。これにより下定盤２１ａの歯部４２も回転軸４６ａと同様な方向に回転する。また中央部の太陽歯車４４も、回転軸４６ａと同様な方向に回転する。
このように上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、太陽歯車４４を回転させることにより、これらの歯車に噛み合う保持具３０は自転運動と、公転運動が組み合わされたいわゆる遊星運動を行う。同様に、保持具３０にはめ込まれたガラス基板１０も遊星運動を行う。このようにすることによりガラス基板１０の研削をより精度よく、また迅速に行うことができる。
【００１６】
本実施の形態において、研削は、研削剤を用いて行うことができる。研削剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナやダイヤモンドからなる研削剤をスラリー化して使用することができる。または、上定盤２１ｂや下定盤２１ａにこれらの研削剤が分散して含んだ砥石を使用してもよい。
【００１７】
（内外周研削工程）
図１−１（ｂ）は内外周研削工程を示している。この工程では、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面の荒削りである研削を行う。また本実施の形態では、内周面と外周面の研削を同時に行う。具体的には、ガラス基板１０の中心に設けられた開孔１２を内周砥石２２によって研削し、ガラス基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、内周砥石２２と外周砥石２３でガラス基板１０の内周面と外周面を挟み込んで同時加工する。これにより内径と外径の同心度を確保し易くすることができる。
本実施の形態において、内周砥石２２および外周砥石２３は、波状の表面を有している。そのため、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面を研削することができるだけでなく、開孔１２および外周１３における縁部の面取りを併せて行うことが可能となる。
【００１８】
（内周研磨工程）
図１−１（ｃ）は内周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の開孔１２の内周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０を積層し、図示しないホルダにセットする。そして、このホルダにセットされたガラス基板１０の開孔１２の中心にブラシ２４を挿入する。そして研磨液をガラス基板１０の開孔１２に流し込みながら、ブラシ２４を高速で回転させることで、ガラス基板１０の内周面を研磨する。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２４を使用しているので、ガラス基板１０の内周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った開孔１２の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００１９】
図４は、内周研磨工程において使用するブラシ２４の一例を示した図である。このブラシ２４は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部２４１と、このブラシ部２４１の両端部に連続して形成され、一端と他端とを形成する軸２４２とを備えている。ガラス基板１０の開孔１２として例えば０.８５インチ等の小径ディスクの内周面を研磨するような場合は、ブラシ２４の芯を細くする必要がある。その場合、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ（材質：例えば、軟鋼線材（ＳＷＲＭ)、硬鋼線材（ＳＷＲＨ)、ステンレス線材（ＳＵＳＷ)、黄銅線（ＢＳＷ)など、加工性、剛性などから適宜選定できる）の間に、ブラシの毛（材質：例えばナイロン（デュポン社の商品名））を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部２４１を形成している。このワイヤをねじってブラシ部２４１を形成することで、ブラシ部２４１に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されているガラス基板１０の開孔１２にて、研磨液を軸方向に流すことが可能となる。そのため研磨液の搬送を良好に行うことができる。
【００２０】
（２次ラップ工程）
図１−２（ｄ）は２次ラップ工程を示している。この工程では、図１−１（ａ）に示した１次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を再度研削を行うことにより更に平滑に研削する。
２次ラップ工程において、研削を行う装置としては、図１−１（ａ）に示した研削機４０を使用することができる。また研削の方法、条件等は、図１−１（ａ）で説明した場合と同様に行うことができる。なお本実施の形態において、１次ラップ工程および２次ラップ工程は、ガラス基板１０を研削する研削工程として把握することができる。
【００２１】
（外周研磨工程）
図１−２（ｅ）は外周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の外周１３の外周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０の開孔１２の部分に治具２５を通して積層させ、ガラス基板１０を治具２５にセットする。そして研磨液をガラス基板１０の外周１３の箇所に流し込みながら、ブラシ２６を積層したガラス基板１０に接触させ、高速で回転させる。これにより、ガラス基板１０の外周面を研磨することができる。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２６を使用しているので、ガラス基板１０の外周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った外周１３の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、内周研磨工程の場合と同様に、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００２２】
（１次ポリッシュ工程）
図１−２（ｆ）は１次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｄ）に示した２次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を、研磨機（研磨装置、ポリッシングマシン）５０を用いて研磨（ポリッシング）を行うことで研磨し、更に平滑度を上げていく。この研磨機５０は、上述した研削機４０とほぼ同様な構成を有する。即ち、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研磨を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。そして研磨機５０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０を載置し、上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、および太陽歯車４４を回転させることによりガラス基板１０の研磨を行なう。ただし、下記に示すように研磨に使用する材料等が一部異なる。
本実施の形態において、研磨を行うに際し、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒等を水に分散してスラリー化した研磨剤を使用して行なうことができる。詳しくは後述するが、本実施の形態において、この際に研磨剤を調製するための純水であって、研磨剤に含まれる砥粒の分散剤である調製水は、温度管理されたものを使用する。これにより、温度がより安定した研磨剤を使用することができ、そのためより精密な研磨を行なうことが可能となる。
またガラス基板１０を研磨した後は、純水を使用してガラス基板１０の表面に付着した研磨剤を除去する。そして本実施の形態において、このガラス基板１０から研磨剤を除去するために使用する水である仕上げ水は、温度管理されたものを使用する。
上述した調製水および仕上げ水は、研磨に際して用いられ温度管理された処理水として把握することができる。
【００２３】
（２次ポリッシュ工程）
図１−３（ｇ）は２次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｆ）に示した１次ポリッシュ工程において、研磨を行ったガラス基板１０の表面１１を、精密研磨を行うことで更に研磨し、表面１１の最終的な仕上げを行う。
本実施の形態において、この研磨を行うに際し、例えばスエード状の軟質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒若しくはコロイダルシリカ等を水等の分散媒に分散してスラリー化した研磨剤を使用して行なうことができる。本実施の形態において、この２次ポリッシュ工程においても、１次ポリッシュ工程と同様に、温度管理された処理水である調製水および仕上げ水を使用して研磨や研磨剤の除去を行なう。なお本実施の形態において、１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程は、研削工程を経たガラス基板１０の主表面を研磨機５０により研磨剤を用いて研磨するとともに、研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程として把握することができる。
【００２４】
（最終洗浄・検査工程）
図１−３（ｈ）は最終洗浄・検査工程を示している。最終洗浄では、上述した一連の工程において、使用した研磨剤等の汚れの除去を行う。洗浄には超音波を併用した洗剤（薬品）による化学的洗浄などの方法を用いることができる。
また、検査工程においては、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板１０の表面の傷やひずみの有無等の検査が行われる。
【００２５】
（梱包工程）
図１−３（ｉ）は梱包工程を示している。梱包工程では、上記の検査工程において予め定められた品質基準に合格したガラス基板１０の梱包が行なわれ、ガラス基板１０の梱包体９０となる。そして梱包体９０は、磁気記録媒体（磁気ディスク）を製造する箇所まで輸送される。この梱包は、輸送の際にガラス基板１０への塵埃等の異物の付着や表面の状態変化を抑制するために行なわれる。
【００２６】
ここで本実施の形態では、上述した研磨工程としての１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程の前後において、研磨機５０の洗浄を行なう。このとき研磨機５０の洗浄は、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて行なう。即ち、研磨工程である１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程は、研削工程である１次ラップ工程および２次ラップ工程よりもガラス基板１０の表面をより精度よく研磨することが求められる。そのため研磨機５０を構成する部品等の寸法精度は、より高いものが求められる。特に研磨機５０の下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂに温度変化が生じると、下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂに熱膨張や熱収縮が生じる。そしてこれにより下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂに変形が生じ、研磨機５０によって研磨を行なう際に、要求される精度を維持できない場合がある。
【００２７】
本実施の形態では、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて研磨機５０の洗浄を行なうことで、研磨機５０に温度変化が生じにくくなる。そのため研磨に要求される精度をより維持しやすくなる。
【００２８】
図５は、本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置について説明した図である。また図６−１および図６−２は、本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置の動作について説明したフローチャートである。以下、図５、図６−１、図６−２を使用して本装置の構成および動作について説明を行なう。
【００２９】
図５に示した純水供給装置１００は、原水から不純物を除去して純水を製造する純水製造ユニット１１０と、純水製造ユニット１１０により製造された純水を研磨機５０に調製水、仕上げ水、および洗浄水として供給する純水供給ユニット１２０とを備える。
【００３０】
純水製造ユニット１１０は、原水を供給するポンプ１１１と、原水から不純物の一例である固形物を除去するフィルタ１１２と、フィルタ１１２により固形物が除去された水から不純物の一例であるイオン類や塩類を更に除去する逆浸透膜装置１１３と、逆浸透膜装置１１３により純水となった水の温度を予め定められた範囲内に調節する純水温度管理手段の一例としての純水温度管理装置１１４とを備える。そしてポンプ１１１、フィルタ１１２、逆浸透膜装置１１３、および純水温度管理装置１１４は、配管１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃにより直列に接続されている。
【００３１】
ここで原水としては、水道水、地下水等を使用することができるが、回収水を使用することもできる。ここで回収水とは、ガラス基板１０を製造する際に発生する排水から回収された水であり、予め定められた手順により排水から懸濁物等を除去することで再利用できる程度にまで処理された水である。
【００３２】
フィルタ１１２は、原水に含まれる固形物を除去できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば限外濾過膜（ＵＦ膜）を使用することができる。限外濾過膜は、例えば、大きさが２ｎｍ〜２００ｎｍの孔を多数設けた酢酸セルロース膜であり、この膜を通過させることで、微粒子等の固形物を除去することができる。ただし、原水が地下水である場合は、地下水に含まれる砂等を除去するために限外濾過膜の前段に砂除去フィルタ等を併せて設け、いわゆる多段フィルタとすることが好ましい。この砂除去フィルタは、限外濾過膜より大きい孔が設けられたフィルタであり、これにより砂等の比較的大きい大きさを有する粒子を予め除去することができる。そしてこれにより限外濾過膜の目詰まりを抑制することができ、限外濾過膜の交換頻度を少なくすることができる。
【００３３】
逆浸透膜装置１１３は、内部に逆浸透膜（ＲＯ膜）を備える装置である。逆浸透膜は、例えば、大きさが１ｎｍ〜２ｎｍの孔を多数設けた酢酸セルロース膜であり、この膜を通過させることで、金属イオン等のイオン類や塩類を除去することができる。このように原水を、フィルタ１１２および逆浸透膜装置１１３に通過させることで純水を製造することができる。ここでフィルタ１１２および逆浸透膜装置１１３は、純水製造手段として、また、原水をフィルタ１１２および逆浸透膜装置１１３に通過させることで純水を製造する工程は、純水製造工程として把握することができる。
【００３４】
純水温度管理装置１１４は、本実施の形態では、純水を貯留する純水槽１１４ａと、純水槽１１４ａ内部の純水を攪拌する攪拌翼１１４ｂと、純水の温度を測定する温度センサ１１４ｃと、純水の温度を調節する温度調節手段１１４ｄと、温度センサ１１４ｃにより測定された温度に基づいて温度調節手段１１４ｄの制御を行なう温度制御部１１４ｅとからなる。
即ち、純水温度管理装置１１４は、純水槽１１４ａ内部の純水を攪拌翼１１４ｂにより撹拌することで温度分布を一様にしつつ、温度センサ１１４ｃにより純水の温度の測定を行なう。そして温度センサ１１４ｃにより測定された純水の温度に基づき、温度制御部１１４ｅが温度調節手段１１４ｄの制御を行なうことで純水槽１１４ａ内部の純水の温度を予め定められた範囲内に収まるようにする。ここで温度調節手段１１４ｄは、具体的には、純水の温度を上昇させるための加熱器（ヒータ）や純水の温度を下降させるための冷却器（クーラー）である。また温度制御部１１４ｅは、具体的には、例えばパーソナルコンピュータである。この場合、パーソナルコンピュータが、純水の温度調節を行なうためのプログラムを実行し、温度調節手段１１４ｄの制御を行なうための制御信号を温度調節手段１１４ｄに対し出力する。なお純水温度管理装置１１４により純水の温度を調節する工程は、純水温度管理工程として把握することができる。
【００３５】
つまり純水製造ユニット１１０では、ポンプ１１１により供給された原水からフィルタ１１２により固形物を除去し（ステップ１０１）、更に逆浸透膜装置１１３によりイオン類等や塩類を除去することで純水とする（ステップ１０２）。そして製造された純水の温度を純水温度管理装置１１４により予め定められた範囲内になるように管理する（ステップ１０３）。
【００３６】
純水供給ユニット１２０は、純水を分岐するための分岐手段の一例としての分岐部１２２と、研磨剤を貯留するための研磨剤調製槽１２３とから主要部が構成されている。
分岐部１２２は、純水温度管理装置１１４の純水槽１１４ａと配管１２５ａを介して接続されている。そして配管１２５ａの途中には、純水を使用する箇所まで供給するための水圧を発生するポンプ１２１ａを備える。また本実施の形態では、分岐部１２２からは、配管１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄの３本の配管が分岐する。配管１２５ｂは、分岐部１２２と研磨剤調製槽１２３とを接続し純水を調製水として供給する。また配管１２５ｃは、純水を仕上げ水として供給し、配管１２５ｄは、純水を洗浄水として供給する。
【００３７】
研磨剤調製槽１２３では、配管１２５ｂにより供給される調製水を使用して研磨剤が調製される。そして上述した研磨工程において、研磨剤は、研磨剤調製槽１２３から配管１２５ｅを介し、配管１２５ｅの出口側に設けられた研磨剤供給口（図示せず）より研磨機５０に供給される。この際、ポンプ１２１ｂにより一定の量の研磨剤が研磨機５０に供給されるように流量が調節される。また研磨機５０から排出された研磨剤は、回収され、配管１２５ｆを介し研磨剤調製槽１２３に再び貯留される。即ち研磨剤は、研磨剤調製槽１２３と研磨機５０との間で循環供給される。なおこの際に配管１２５ｆの途中に設けられたフィルタ１２４によって研磨により生じた研磨屑が除去される。また研磨剤調製槽１２３では、研磨機５０の運転中、調製水を使用して研磨剤の濃度の調整が行なわれる。なお本実施の形態では、図示していないが、上述したような純水温度管理装置１１４と同様に、研磨剤の温度を調節する研磨剤温度管理装置を別途設けてもよい。この場合、研磨剤の温度を予め定められた範囲内になるように管理することができる。
【００３８】
また研磨機５０によりガラス基板１０の研磨が終了すると、ガラス基板１０表面に付着した研磨剤を除去する必要がある。本実施の形態では、研磨剤を除去するために配管１２５ｃを介して供給される仕上げ水を使用する。具体的には、配管１２５ｃの出口側に設けられる仕上げ水供給口（図示せず）より仕上げ水が供給され、これにより研磨剤を洗い流すことでガラス基板１０表面から研磨剤を除去することができる。
【００３９】
また研磨機５０を洗浄する際には、配管１２５ｄを介して供給される洗浄水を使用する。具体的には、配管１２５ｄの出口側に設けられる洗浄水供給口（図示せず）より洗浄水が供給され、これにより研磨機５０の洗浄を行なうことができる。
【００４０】
つまり純水供給ユニット１２０では、ポンプ１２１ａにより供給される温度管理された純水を分岐部１２２で調製水、仕上げ水、洗浄水の３系統に分岐し、そしてガラス基板１０の研磨を行なう前に研磨機５０の洗浄を行なうために洗浄水の供給を行なう（ステップ１０４）。また研磨工程において、調製水により研磨機５０が研磨を行なうために必要な研磨剤の調製を研磨剤調製槽１２３で行ない（ステップ１０５）、研磨中は研磨機５０に研磨剤の供給を行なう（ステップ１０６）。そしてガラス基板１０の研磨後は、ガラス基板１０表面の研磨剤を除去するために仕上げ水を供給する（ステップ１０７）。更に研磨工程終了後は研磨機５０の洗浄を行なうために洗浄水の供給を行なう（ステップ１０８）。
【００４１】
以上説明したように本実施の形態では、純水温度管理装置１１４により予め定められた範囲内で温度が管理された純水を、分岐部１２２により分岐し、調製水、仕上げ水、および洗浄水として使用する。そのため、研磨工程および研磨工程の前後で研磨機５０を洗浄する場合において、研磨機５０の下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂの温度を、一貫して予め定められた範囲内に維持することができる。そのため下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂの変形を抑制することができ、研磨工程において研磨を行なう際に高い精度を維持することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ガラス基板、４０…研削機、５０…研磨機、１００…純水供給装置、１１０…純水製造ユニット、１１２…フィルタ、１１３…逆浸透膜装置、１１４…純水温度管理装置、１２０…純水供給ユニット、１２２…分岐部、１２３…研磨剤調製槽
【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】
近年、記録メディアとしての需要の高まりを受け、磁気ディスク等の情報記録媒体の製造が活発化している。ここで磁気ディスク用の基板として用いられる円盤状基板としては、アルミ基板とガラス基板と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】
特許文献１には、円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に研磨砥粒を含む研磨液を用いてガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製
造方法において、研磨液をガラスディスクの表面に供給するときの研磨液の温度を、雰囲気温度以下、または、２０°Ｃ以下とし、あるいは、研磨工程を終了したときのガラスディスクの表面の温度を３０°Ｃ以下とすることが開示されている。
また特許文献２には、円盤状のガラス基板を積層して円柱を構成し、ガラス基板の端面に回転ブラシを接触させ、研磨液を供給しながらガラス基板と回転ブラシを各々平行な軸心で同方向に回転させてガラス基板の端面の研磨を行う工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨液温度制御手段を備え、研磨液の温度を調節しながら研磨を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４５２６５号公報
【特許文献２】特開２００７−９８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここでガラス基板等の円盤状基板を製造する際に、円盤状基板の研磨を行なう研磨装置に温度変化が生じる場合がある。ところが、これにより研磨装置に熱膨張または熱収縮が生じ、研磨に要求される精度を維持できない場合があった。
本発明は、円盤状基板の研磨を行なう研磨装置に温度変化が生じにくく、研磨に要求される精度を維持しやすい円盤状基板の製造方法等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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の円盤状基板の製造方法は、円盤状基板を研削する研削工程と、研削工程を経た円盤状基板の主表面を研磨装置により研磨剤を用いて研磨するとともに、研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程と、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて研磨装置を洗浄する工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、研磨工程に用いられる処理水は、円盤状基板から研磨剤を除去するための仕上げ水であることが好ましく、研磨剤に含まれる砥粒の分散剤であることが好ましい。
また処理水および洗浄水は、逆浸透膜を通過させることにより製造されたものであることが更に好ましい。
更に純水を製造する純水製造工程と、純水製造工程により製造された純水の温度を調節する純水温度管理工程と、を更に有し、処理水および洗浄水は、純水温度管理工程により温度を調節された純水であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の純水供給装置は、円盤状基板の製造において円盤状基板を研磨する研磨装置に使用する純水を供給する純水供給装置であって、純水を製造する純水製造手段と、純水製造手段により製造された純水の温度を調節する純水温度管理手段と、純水温度管理手段によって温度を調節された純水を、研磨に際して使用する処理水と研磨装置の洗浄の際に使用する洗浄水とに分岐する分岐手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、円盤状基板の研磨を行なう研磨装置に温度変化が生じにくく、研磨に要求される精度を維持しやすい円盤状基板の製造方法等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１−１】（ａ）〜（ｃ）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】（ｄ）〜（ｆ）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１−３】（ｇ）〜（ｉ）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】研削機の構造を説明した図である。
【図３】保持具を更に詳しく説明した図である。
【図４】内周研磨工程において使用するブラシの一例を示した図である。
【図５】本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置について説明した図である。
【図６−１】本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置の動作について説明したフローチャートである。
【図６−２】本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置の動作について説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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）〜（ｃ）、図１−２（ｄ）〜（ｆ）、図１−３（ｇ）〜（ｉ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板の製造工程を示した図である。
【００１２】
（１次ラップ工程）
図１−１（ａ）は１次ラップ工程を示している。この工程でまず、研削機（研削装置、ラッピングマシン）４０により１回目の研削（ラッピング）を行い、円盤状基板の一例としてのガラス基板(ワーク)１０の表面１１を平滑に研削する。
ここで図２は、研削機４０の構造を説明した図である。
図２に示した研削機４０は、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研削を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。
ここで、下定盤２１ａの外周部には歯部４２が設けられ、下定盤２１ａの中央部には太陽歯車４４が設けられている。さらに下定盤２１ａには、研削が行われる際にガラス基板１０を位置決めする円盤状の保持具（キャリア）３０が設置されている。
保持具３０は、図２に示す研削機４０では、５個設置されている。保持具３０の外周部には歯部３２が備えられ、下定盤２１ａの歯部４２および太陽歯車４４の双方に噛合している。また下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂには、これらを回転させるための回転軸４６ａ，４６ｂがそれぞれ中心部に設置されている。
【００１３】
この１次ラップ工程においては、まず研削機４０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０の載置を行う。
図３は、保持具３０を更に詳しく説明した図である。図３に示した保持具３０には、上述の通り、外周部に歯部３２が備えられている。また、研削を行う際にガラス基板１０が内部に載置される円形形状の孔部３４が複数開けられている。この孔部３４の直径は、ガラス基板１０の直径よりわずかに大きく開けられる。このようにすることで、研削を行う際にガラス基板１０の外周端の一部に余分な応力がかかるのを抑制することができるため、ガラス基板１０の外周端が損傷しにくくなる。本実施の形態において、孔部３４の直径はガラス基板１０の直径より、例えば、約１ｍｍ大きくなっている。また孔部３４は、ほぼ等間隔で並んでおり、本実施の形態の場合、孔部３４は、例えば、３５個開けられている。
【００１４】
保持具３０の材料としては、例えば、アラミド繊維やガラス繊維を混入することで強化されたエポキシ樹脂を使用することができる。また保持具３０の厚さは、本工程において、研削を行う際に、上定盤２１ｂに接触し、研削を阻害しないために、本工程におけるガラス基板１０の仕上げ厚さより薄く作成されている。例えば、ガラス基板１０の仕上げ厚さが１ｍｍであるとすると、保持具３０の厚さは、それより０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ薄くなっている。
【００１５】
保持具３０の孔部３４にガラス基板１０を載置した後は、上定盤２１ｂをガラス基板１０に接触するまで移動させ、研削機４０を稼働させる。
この際の研削機４０の動作を図２を用いて説明する。研削機４０を稼働する際には、図の上方の回転軸４６ｂを一方向に回転させ、上定盤２１ｂを、同様な一方向に回転させる。また、図の下方の回転軸４６ａを、回転軸４６ｂの回転とは逆方向に回転させ、下定盤２１ａを回転軸４６ａと同様な方向に回転させる。これにより下定盤２１ａの歯部４２も回転軸４６ａと同様な方向に回転する。また中央部の太陽歯車４４も、回転軸４６ａと同様な方向に回転する。
このように上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、太陽歯車４４を回転させることにより、これらの歯車に噛み合う保持具３０は自転運動と、公転運動が組み合わされたいわゆる遊星運動を行う。同様に、保持具３０にはめ込まれたガラス基板１０も遊星運動を行う。このようにすることによりガラス基板１０の研削をより精度よく、また迅速に行うことができる。
【００１６】
本実施の形態において、研削は、研削剤を用いて行うことができる。研削剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミナやダイヤモンドからなる研削剤をスラリー化して使用することができる。または、上定盤２１ｂや下定盤２１ａにこれらの研削剤が分散して含んだ砥石を使用してもよい。
【００１７】
（内外周研削工程）
図１−１（ｂ）は内外周研削工程を示している。この工程では、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面の荒削りである研削を行う。また本実施の形態では、内周面と外周面の研削を同時に行う。具体的には、ガラス基板１０の中心に設けられた開孔１２を内周砥石２２によって研削し、ガラス基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、内周砥石２２と外周砥石２３でガラス基板１０の内周面と外周面を挟み込んで同時加工する。これにより内径と外径の同心度を確保し易くすることができる。
本実施の形態において、内周砥石２２および外周砥石２３は、波状の表面を有している。そのため、ガラス基板１０の開孔１２の内周面および外周１３の外周面を研削することができるだけでなく、開孔１２および外周１３における縁部の面取りを併せて行うことが可能となる。
【００１８】
（内周研磨工程）
図１−１（ｃ）は内周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の開孔１２の内周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０を積層し、図示しないホルダにセットする。そして、このホルダにセットされたガラス基板１０の開孔１２の中心にブラシ２４を挿入する。そして研磨液をガラス基板１０の開孔１２に流し込みながら、ブラシ２４を高速で回転させることで、ガラス基板１０の内周面を研磨する。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２４を使用しているので、ガラス基板１０の内周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った開孔１２の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００１９】
図４は、内周研磨工程において使用するブラシ２４の一例を示した図である。このブラシ２４は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部２４１と、このブラシ部２４１の両端部に連続して形成され、一端と他端とを形成する軸２４２とを備えている。ガラス基板１０の開孔１２として例えば０.８５インチ等の小径ディスクの内周面を研磨するような場合は、ブラシ２４の芯を細くする必要がある。その場合、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ（材質：例えば、軟鋼線材（ＳＷＲＭ)、硬鋼線材（ＳＷＲＨ)、ステンレス線材（ＳＵＳＷ)、黄銅線（ＢＳＷ)など、加工性、剛性などから適宜選定できる）の間に、ブラシの毛（材質：例えばナイロン（デュポン社の商品名））を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部２４１を形成している。このワイヤをねじってブラシ部２４１を形成することで、ブラシ部２４１に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されているガラス基板１０の開孔１２にて、研磨液を軸方向に流すことが可能となる。そのため研磨液の搬送を良好に行うことができる。
【００２０】
（２次ラップ工程）
図１−２（ｄ）は２次ラップ工程を示している。この工程では、図１−１（ａ）に示した１次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を再度研削を行うことにより更に平滑に研削する。
２次ラップ工程において、研削を行う装置としては、図１−１（ａ）に示した研削機４０を使用することができる。また研削の方法、条件等は、図１−１（ａ）で説明した場合と同様に行うことができる。なお本実施の形態において、１次ラップ工程および２次ラップ工程は、ガラス基板１０を研削する研削工程として把握することができる。
【００２１】
（外周研磨工程）
図１−２（ｅ）は外周研磨工程を示している。この工程では、図１−１（ｂ）に示した内外周研削工程において、荒削りである研削を行ったガラス基板１０の外周１３の外周面を更に平滑にする研磨を行う。
具体的には、まずガラス基板１０の開孔１２の部分に治具２５を通して積層させ、ガラス基板１０を治具２５にセットする。そして研磨液をガラス基板１０の外周１３の箇所に流し込みながら、ブラシ２６を積層したガラス基板１０に接触させ、高速で回転させる。これにより、ガラス基板１０の外周面を研磨することができる。本実施の形態では、研磨に際してブラシ２６を使用しているので、ガラス基板１０の外周面を研磨すると共に、上述した内外周研削工程において行った外周１３の縁部の面取りした部分も同様に研磨することができる。なお研磨液としては、内周研磨工程の場合と同様に、例えば酸化セリウム砥粒を水に分散してスラリー化したものを用いることができる。
【００２２】
（１次ポリッシュ工程）
図１−２（ｆ）は１次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｄ）に示した２次ラップ工程において、研削を行ったガラス基板１０の表面１１を、研磨機（研磨装置、ポリッシングマシン）５０を用いて研磨（ポリッシング）を行うことで研磨し、更に平滑度を上げていく。この研磨機５０は、上述した研削機４０とほぼ同様な構成を有する。即ち、ガラス基板１０を載置する下定盤２１ａと、ガラス基板１０を上部から押えつけ研磨を行うために必要な圧力を加えるための上定盤２１ｂとを備えている。そして研磨機５０の下定盤２１ａに保持具３０を利用してガラス基板１０を載置し、上定盤２１ｂ、下定盤２１ａ、および太陽歯車４４を回転させることによりガラス基板１０の研磨を行なう。ただし、下記に示すように研磨に使用する材料等が一部異なる。
本実施の形態において、研磨を行うに際し、例えばウレタンにより形成された硬質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒等を水に分散してスラリー化した研磨剤を使用して行なうことができる。詳しくは後述するが、本実施の形態において、この際に研磨剤を調製するための純水であって、研磨剤に含まれる砥粒の分散剤である調製水は、温度管理されたものを使用する。これにより、温度がより安定した研磨剤を使用することができ、そのためより精密な研磨を行なうことが可能となる。
またガラス基板１０を研磨した後は、純水を使用してガラス基板１０の表面に付着した研磨剤を除去する。そして本実施の形態において、このガラス基板１０から研磨剤を除去するために使用する水である仕上げ水は、温度管理されたものを使用する。
上述した調製水および仕上げ水は、研磨に際して用いられ温度管理された処理水として把握することができる。
【００２３】
（２次ポリッシュ工程）
図１−３（ｇ）は２次ポリッシュ工程を示している。この工程では、図１−２（ｆ）に示した１次ポリッシュ工程において、研磨を行ったガラス基板１０の表面１１を、精密研磨を行うことで更に研磨し、表面１１の最終的な仕上げを行う。
本実施の形態において、この研磨を行うに際し、例えばスエード状の軟質研磨布を用い、酸化セリウム砥粒若しくはコロイダルシリカ等を水等の分散媒に分散してスラリー化した研磨剤を使用して行なうことができる。本実施の形態において、この２次ポリッシュ工程においても、１次ポリッシュ工程と同様に、温度管理された処理水である調製水および仕上げ水を使用して研磨や研磨剤の除去を行なう。なお本実施の形態において、１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程は、研削工程を経たガラス基板１０の主表面を研磨機５０により研磨剤を用いて研磨するとともに、研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程として把握することができる。
【００２４】
（最終洗浄・検査工程）
図１−３（ｈ）は最終洗浄・検査工程を示している。最終洗浄では、上述した一連の工程において、使用した研磨剤等の汚れの除去を行う。洗浄には超音波を併用した洗剤（薬品）による化学的洗浄などの方法を用いることができる。
また、検査工程においては、例えばレーザを用いた光学式検査器により、ガラス基板１０の表面の傷やひずみの有無等の検査が行われる。
【００２５】
（梱包工程）
図１−３（ｉ）は梱包工程を示している。梱包工程では、上記の検査工程において予め定められた品質基準に合格したガラス基板１０の梱包が行なわれ、ガラス基板１０の梱包体９０となる。そして梱包体９０は、磁気記録媒体（磁気ディスク）を製造する箇所まで輸送される。この梱包は、輸送の際にガラス基板１０への塵埃等の異物の付着や表面の状態変化を抑制するために行なわれる。
【００２６】
ここで本実施の形態では、上述した研磨工程としての１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程の前後において、研磨機５０の洗浄を行なう。このとき研磨機５０の洗浄は、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて行なう。即ち、研磨工程である１次ポリッシュ工程および２次ポリッシュ工程は、研削工程である１次ラップ工程および２次ラップ工程よりもガラス基板１０の表面をより精度よく研磨することが求められる。そのため研磨機５０を構成する部品等の寸法精度は、より高いものが求められる。特に研磨機５０の下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂに温度変化が生じると、下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂに熱膨張や熱収縮が生じる。そしてこれにより下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂに変形が生じ、研磨機５０によって研磨を行なう際に、要求される精度を維持できない場合がある。
【００２７】
本実施の形態では、研磨工程に用いられる処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて研磨機５０の洗浄を行なうことで、研磨機５０に温度変化が生じにくくなる。そのため研磨に要求される精度をより維持しやすくなる。
【００２８】
図５は、本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置について説明した図である。また図６−１および図６−２は、本実施の形態における調製水、仕上げ水、および洗浄水を供給する純水供給装置の動作について説明したフローチャートである。以下、図５、図６−１、図６−２を使用して本装置の構成および動作について説明を行なう。
【００２９】
図５に示した純水供給装置１００は、原水から不純物を除去して純水を製造する純水製造ユニット１１０と、純水製造ユニット１１０により製造された純水を研磨機５０に調製水、仕上げ水、および洗浄水として供給する純水供給ユニット１２０とを備える。
【００３０】
純水製造ユニット１１０は、原水を供給するポンプ１１１と、原水から不純物の一例である固形物を除去するフィルタ１１２と、フィルタ１１２により固形物が除去された水から不純物の一例であるイオン類や塩類を更に除去する逆浸透膜装置１１３と、逆浸透膜装置１１３により純水となった水の温度を予め定められた範囲内に調節する純水温度管理手段の一例としての純水温度管理装置１１４とを備える。そしてポンプ１１１、フィルタ１１２、逆浸透膜装置１１３、および純水温度管理装置１１４は、配管１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃにより直列に接続されている。
【００３１】
ここで原水としては、水道水、地下水等を使用することができるが、回収水を使用することもできる。ここで回収水とは、ガラス基板１０を製造する際に発生する排水から回収された水であり、予め定められた手順により排水から懸濁物等を除去することで再利用できる程度にまで処理された水である。
【００３２】
フィルタ１１２は、原水に含まれる固形物を除去できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば限外濾過膜（ＵＦ膜）を使用することができる。限外濾過膜は、例えば、大きさが２ｎｍ〜２００ｎｍの孔を多数設けた酢酸セルロース膜であり、この膜を通過させることで、微粒子等の固形物を除去することができる。ただし、原水が地下水である場合は、地下水に含まれる砂等を除去するために限外濾過膜の前段に砂除去フィルタ等を併せて設け、いわゆる多段フィルタとすることが好ましい。この砂除去フィルタは、限外濾過膜より大きい孔が設けられたフィルタであり、これにより砂等の比較的大きい大きさを有する粒子を予め除去することができる。そしてこれにより限外濾過膜の目詰まりを抑制することができ、限外濾過膜の交換頻度を少なくすることができる。
【００３３】
逆浸透膜装置１１３は、内部に逆浸透膜（ＲＯ膜）を備える装置である。逆浸透膜は、例えば、大きさが１ｎｍ〜２ｎｍの孔を多数設けた酢酸セルロース膜であり、この膜を通過させることで、金属イオン等のイオン類や塩類を除去することができる。このように原水を、フィルタ１１２および逆浸透膜装置１１３に通過させることで純水を製造することができる。ここでフィルタ１１２および逆浸透膜装置１１３は、純水製造手段として、また、原水をフィルタ１１２および逆浸透膜装置１１３に通過させることで純水を製造する工程は、純水製造工程として把握することができる。
【００３４】
純水温度管理装置１１４は、本実施の形態では、純水を貯留する純水槽１１４ａと、純水槽１１４ａ内部の純水を攪拌する攪拌翼１１４ｂと、純水の温度を測定する温度センサ１１４ｃと、純水の温度を調節する温度調節手段１１４ｄと、温度センサ１１４ｃにより測定された温度に基づいて温度調節手段１１４ｄの制御を行なう温度制御部１１４ｅとからなる。
即ち、純水温度管理装置１１４は、純水槽１１４ａ内部の純水を攪拌翼１１４ｂにより撹拌することで温度分布を一様にしつつ、温度センサ１１４ｃにより純水の温度の測定を行なう。そして温度センサ１１４ｃにより測定された純水の温度に基づき、温度制御部１１４ｅが温度調節手段１１４ｄの制御を行なうことで純水槽１１４ａ内部の純水の温度を予め定められた範囲内に収まるようにする。ここで温度調節手段１１４ｄは、具体的には、純水の温度を上昇させるための加熱器（ヒータ）や純水の温度を下降させるための冷却器（クーラー）である。また温度制御部１１４ｅは、具体的には、例えばパーソナルコンピュータである。この場合、パーソナルコンピュータが、純水の温度調節を行なうためのプログラムを実行し、温度調節手段１１４ｄの制御を行なうための制御信号を温度調節手段１１４ｄに対し出力する。なお純水温度管理装置１１４により純水の温度を調節する工程は、純水温度管理工程として把握することができる。
【００３５】
つまり純水製造ユニット１１０では、ポンプ１１１により供給された原水からフィルタ１１２により固形物を除去し（ステップ１０１）、更に逆浸透膜装置１１３によりイオン類等や塩類を除去することで純水とする（ステップ１０２）。そして製造された純水の温度を純水温度管理装置１１４により予め定められた範囲内になるように管理する（ステップ１０３）。
【００３６】
純水供給ユニット１２０は、純水を分岐するための分岐手段の一例としての分岐部１２２と、研磨剤を貯留するための研磨剤調製槽１２３とから主要部が構成されている。
分岐部１２２は、純水温度管理装置１１４の純水槽１１４ａと配管１２５ａを介して接続されている。そして配管１２５ａの途中には、純水を使用する箇所まで供給するための水圧を発生するポンプ１２１ａを備える。また本実施の形態では、分岐部１２２からは、配管１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄの３本の配管が分岐する。配管１２５ｂは、分岐部１２２と研磨剤調製槽１２３とを接続し純水を調製水として供給する。また配管１２５ｃは、純水を仕上げ水として供給し、配管１２５ｄは、純水を洗浄水として供給する。
【００３７】
研磨剤調製槽１２３では、配管１２５ｂにより供給される調製水を使用して研磨剤が調製される。そして上述した研磨工程において、研磨剤は、研磨剤調製槽１２３から配管１２５ｅを介し、配管１２５ｅの出口側に設けられた研磨剤供給口（図示せず）より研磨機５０に供給される。この際、ポンプ１２１ｂにより一定の量の研磨剤が研磨機５０に供給されるように流量が調節される。また研磨機５０から排出された研磨剤は、回収され、配管１２５ｆを介し研磨剤調製槽１２３に再び貯留される。即ち研磨剤は、研磨剤調製槽１２３と研磨機５０との間で循環供給される。なおこの際に配管１２５ｆの途中に設けられたフィルタ１２４によって研磨により生じた研磨屑が除去される。また研磨剤調製槽１２３では、研磨機５０の運転中、調製水を使用して研磨剤の濃度の調整が行なわれる。なお本実施の形態では、図示していないが、上述したような純水温度管理装置１１４と同様に、研磨剤の温度を調節する研磨剤温度管理装置を別途設けてもよい。この場合、研磨剤の温度を予め定められた範囲内になるように管理することができる。
【００３８】
また研磨機５０によりガラス基板１０の研磨が終了すると、ガラス基板１０表面に付着した研磨剤を除去する必要がある。本実施の形態では、研磨剤を除去するために配管１２５ｃを介して供給される仕上げ水を使用する。具体的には、配管１２５ｃの出口側に設けられる仕上げ水供給口（図示せず）より仕上げ水が供給され、これにより研磨剤を洗い流すことでガラス基板１０表面から研磨剤を除去することができる。
【００３９】
また研磨機５０を洗浄する際には、配管１２５ｄを介して供給される洗浄水を使用する。具体的には、配管１２５ｄの出口側に設けられる洗浄水供給口（図示せず）より洗浄水が供給され、これにより研磨機５０の洗浄を行なうことができる。
【００４０】
つまり純水供給ユニット１２０では、ポンプ１２１ａにより供給される温度管理された純水を分岐部１２２で調製水、仕上げ水、洗浄水の３系統に分岐し、そしてガラス基板１０の研磨を行なう前に研磨機５０の洗浄を行なうために洗浄水の供給を行なう（ステップ１０４）。また研磨工程において、調製水により研磨機５０が研磨を行なうために必要な研磨剤の調製を研磨剤調製槽１２３で行ない（ステップ１０５）、研磨中は研磨機５０に研磨剤の供給を行なう（ステップ１０６）。そしてガラス基板１０の研磨後は、ガラス基板１０表面の研磨剤を除去するために仕上げ水を供給する（ステップ１０７）。更に研磨工程終了後は研磨機５０の洗浄を行なうために洗浄水の供給を行なう（ステップ１０８）。
【００４１】
以上説明したように本実施の形態では、純水温度管理装置１１４により予め定められた範囲内で温度が管理された純水を、分岐部１２２により分岐し、調製水、仕上げ水、および洗浄水として使用する。そのため、研磨工程および研磨工程の前後で研磨機５０を洗浄する場合において、研磨機５０の下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂの温度を、一貫して予め定められた範囲内に維持することができる。そのため下定盤２１ａおよび上定盤２１ｂの変形を抑制することができ、研磨工程において研磨を行なう際に高い精度を維持することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ガラス基板、４０…研削機、５０…研磨機、１００…純水供給装置、１１０…純水製造ユニット、１１２…フィルタ、１１３…逆浸透膜装置、１１４…純水温度管理装置、１２０…純水供給ユニット、１２２…分岐部、１２３…研磨剤調製槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状基板を研削する研削工程と、
前記研削工程を経た円盤状基板の主表面を研磨装置により研磨剤を用いて研磨するとともに、研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程と、
前記研磨工程に用いられる前記処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて前記研磨装置を洗浄する工程と、
を有することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記研磨工程に用いられる前記処理水は、前記円盤状基板から研磨剤を除去するための仕上げ水であ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】
前記研磨工程に用いられる前記処理水は、前記研磨剤に含まれる砥粒の分散剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記処理水および前記洗浄水は、逆浸透膜を通過させることにより製造されたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
純水を製造する純水製造工程と、
前記純水製造工程により製造された純水の温度を調節する純水温度管理工程と、を更に有し、
前記処理水および前記洗浄水は、前記純水温度管理工程により温度を調節された純水であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項６】
円盤状基板の製造において当該円盤状基板を研磨する研磨装置に使用する純水を供給する純水供給装置であって、
純水を製造する純水製造手段と、
前記純水製造手段により製造された純水の温度を調節する純水温度管理手段と、
前記純水温度管理手段によって温度を調節された純水を、研磨に際して使用する処理水と前記研磨装置の洗浄の際に使用する洗浄水とに分岐する分岐手段と、
を備えることを特徴とする純水供給装置。
【請求項１】
円盤状基板を研削する研削工程と、
前記研削工程を経た円盤状基板の主表面を研磨装置により研磨剤を用いて研磨するとともに、研磨に際して温度管理された処理水を用いる研磨工程と、
前記研磨工程に用いられる前記処理水の温度管理と同様に温度管理された洗浄水を用いて前記研磨装置を洗浄する工程と、
を有することを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記研磨工程に用いられる前記処理水は、前記円盤状基板から研磨剤を除去するための仕上げ水であ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】
前記研磨工程に用いられる前記処理水は、前記研磨剤に含まれる砥粒の分散剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項４】
前記処理水および前記洗浄水は、逆浸透膜を通過させることにより製造されたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
純水を製造する純水製造工程と、
前記純水製造工程により製造された純水の温度を調節する純水温度管理工程と、を更に有し、
前記処理水および前記洗浄水は、前記純水温度管理工程により温度を調節された純水であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項６】
円盤状基板の製造において当該円盤状基板を研磨する研磨装置に使用する純水を供給する純水供給装置であって、
純水を製造する純水製造手段と、
前記純水製造手段により製造された純水の温度を調節する純水温度管理手段と、
前記純水温度管理手段によって温度を調節された純水を、研磨に際して使用する処理水と前記研磨装置の洗浄の際に使用する洗浄水とに分岐する分岐手段と、
を備えることを特徴とする純水供給装置。
【図１−１】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【公開番号】特開２０１２−２４８９８（Ｐ２０１２−２４８９８Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６７５７５（Ｐ２０１０−１６７５７５）
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【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)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【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)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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