(57)【要約】  情報記録媒体用基板の製造方法は、媒体液槽中に基板（１）を浸漬して、超音波振動発生部によって発生する超音波振動により、基板（１）の主面を洗浄面（１ａ）として洗浄する洗浄工程を含む。上記超音波振動発生部は、互いに間隙を介してアレイ状に媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子（２１）と、複数の高周波振動子（２１）の発振によって共振する振動板とを含む。上記の洗浄工程では、洗浄面（１ａ）が振動板を介して少なくとも１個の高周波振動子（２１）の発振面の上方に位置するように、媒体液槽中に基板（１）を立てて浸漬する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板の製造方法であって、
媒体液槽中に前記基板を浸漬して、超音波振動発生部によって発生する超音波振動により、前記基板の主面を洗浄面として洗浄する洗浄工程を含み、
前記超音波振動発生部は、
互いに間隙を介してアレイ状に前記媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子と、
前記複数の高周波振動子の発振によって共振する振動板とを含み、
前記洗浄工程では、前記洗浄面が前記振動板を介して少なくとも１個の前記高周波振動子の発振面の上方に位置するように、前記媒体液槽中に前記基板を立てて浸漬することを特徴とする情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項２】
前記洗浄工程では、１ライン上に並ぶ複数の高周波振動子の発振面の上方に前記洗浄面が位置するように、前記媒体液槽中に前記基板を立てて浸漬することを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄工程では、前記媒体液槽中で、前記複数の高周波振動子の前記１ラインに平行な方向に前記基板を往復移動させることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項４】
前記洗浄工程では、前記基板の移動方向において隣り合う２つの高周波振動子の間隙の長さ以上、前記基板を往復移動させることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項５】
前記振動板の厚さは、前記高周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項６】
前記超音波振動発生部は、
前記複数の高周波振動子の隣り合う２つのラインの間に配置され、５００ｋＨｚよりも小さい周波数で発振する複数の低周波振動子をさらに含み、
前記洗浄工程では、前記高周波振動子および前記低周波振動子を同時または交互に発振させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項７】
前記振動板の厚さは、前記高周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であり、かつ、前記低周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であることを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体用基板の製造方法。
【請求項８】
情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板の製造に用いられる洗浄装置であって、
媒体液槽中で前記基板を浸漬した状態で保持する保持部と、
前記基板の主面を洗浄面として洗浄するための超音波振動を発生させる超音波振動発生部とを備え、
前記超音波振動発生部は、
互いに間隙を介してアレイ状に前記媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子と、
前記複数の高周波振動子の発振によって共振する振動板とを含み、
前記保持部は、前記洗浄面が前記振動板を介して少なくとも１個の前記高周波振動子の発振面の上方に位置するように、前記媒体液槽中で前記基板を立てて保持することを特徴とする洗浄装置。
【請求項９】
前記保持部は、１ライン上に並ぶ複数の高周波振動子の発振面の上方に前記洗浄面が位置するように、前記媒体液槽中で前記基板を立てて保持することを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
前記媒体液槽中で、前記複数の高周波振動子の前記１ラインに平行な方向に、前記保持部とともに前記基板を往復移動させる駆動機構をさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
前記基板の移動量は、前記基板の移動方向において隣り合う２つの高周波振動子の間隙の長さ以上であることを特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１２】
前記振動板の厚さは、前記高周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記超音波振動発生部は、
前記複数の高周波振動子の隣り合う２つのラインの間に配置され、５００ｋＨｚよりも小さい周波数で発振する複数の低周波振動子をさらに含み、
前記高周波振動子および前記低周波振動子は、同時または交互に発振することを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項１４】
前記振動板の厚さは、前記高周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であり、かつ、前記低周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であることを特徴とする請求項１３に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶装置（例えばハードディスク装置）の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体（例えばハードディスク）を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板（例えばガラス基板）の製造方法と、その基板の製造に用いられる洗浄装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波を用いて対象物を洗浄する超音波洗浄装置が種々提案されている。例えば特許文献１の装置では、互いに離れた２つの周波数を連続的に変化させることにより超音波を洗浄液中に放射して形成される２種類の定在波を移動させ、定在波の音圧分布を均一にすることで洗浄ムラを少なくし、洗浄効果を向上させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３１９７８号公報（請求項１、段落〔０００７〕、〔０００９〕、〔００３２〕等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高周波の超音波振動子は大型化が困難であるため、例えばハードディスク装置に用いられる情報記録媒体を構成する基板の製造過程において、その基板を洗浄する場合には、複数の高周波振動子を用い、媒体液槽内で複数の高周波振動子をアレイ状に配置して対象物を洗浄することになる。このとき、隣り合う高周波振動子を密着して配置すると、高周波振動子の上面に接触して配置される振動板の共振周波数が低下し、高周波で基板を洗浄することができなくなる。そこで、所望の高周波で基板を洗浄するためには、複数の高周波振動子を間隙を介してアレイ状に配置することが必要となる。【０００５】
ここで、高周波である超音波は、高周波振動子の発振面に対してほぼ垂直方向に進行する直進性を有する。このため、上記基板において記録層が形成される主面を洗浄面として洗浄する場合に、例えば、上記のように媒体液槽内で複数の高周波振動子を間隙を介してアレイ状に配置した洗浄装置において、洗浄面全体が上記間隙の上方に位置するように媒体液槽内で基板を立てて浸漬すると、洗浄面が高周波振動子の上方には位置していないため、複数の高周波振動子を発振させても、発生した超音波が洗浄面には伝搬されにくくなる。その結果、超音波洗浄の効果（付着物の除去効果）が低減するという問題が生ずる。【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、複数の高周波振動子を間隙を介してアレイ状に配置し、超音波洗浄によって基板を洗浄する場合でも、超音波洗浄の効果を確実に得ることができる情報記録媒体用基板の製造方法と、その製造に用いられる洗浄装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の情報記録媒体用基板の製造方法は、情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板の製造方法であって、媒体液槽中に前記基板を浸漬して、超音波振動発生部によって発生する超音波振動により、前記基板の主面を洗浄面として洗浄する洗浄工程を含み、前記超音波振動発生部は、互いに間隙を介してアレイ状に前記媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子と、前記複数の高周波振動子の発振によって共振する振動板とを含み、前記洗浄工程では、前記洗浄面が前記振動板を介して少なくとも１個の前記高周波振動子の発振面の上方に位置するように、前記媒体液槽中に前記基板を立てて浸漬することを特徴としている。【０００８】
また、本発明の洗浄装置は、情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板の製造に用いられる洗浄装置であって、媒体液槽中で前記基板を浸漬した状態で保持する保持部と、前記基板の主面を洗浄面として洗浄するための超音波振動を発生させる超音波振動発生部とを備え、前記超音波振動発生部は、互いに間隙を介してアレイ状に前記媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子と、前記複数の高周波振動子の発振によって共振する振動板とを含み、前記保持部は、前記洗浄面が前記振動板を介して少なくとも１個の前記高周波振動子の発振面の上方に位置するように、前記媒体液槽中で前記基板を立てて保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、洗浄面が振動板を介して少なくとも１個の高周波振動子の発振面の上方に位置するように、基板を媒体液槽中に立てた状態で浸漬、保持することにより、少なくとも上記高周波振動子の発振によって発生する超音波を、上記高周波振動子の上方の基板に確実に伝搬させて、洗浄面を洗浄することができる。したがって、複数の高周波振動子を間隙を介してアレイ状に配置して超音波洗浄を行う場合でも、超音波洗浄の効果を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る情報記録媒体およびそれに用いる基板の製造工程の大まかな流れを示すフローチャートである。
【図２】上記基板の製造に用いる洗浄装置の概略の構成を示すとともに、媒体液槽内で上記基板を保持している状態を示す正面図である。
【図３】上記洗浄装置の側面図である。
【図４】上記洗浄装置において高周波振動子と基板との位置関係を示す平面図である。
【図５】媒体液槽から基板を搬出するときの上記洗浄装置の正面図である。
【図６】上記洗浄装置の振動板の厚さと高周波振動子の温度との関係を示すグラフである。
【図７】上記洗浄装置における高周波の伝達領域の分布を模式的に示す説明図である。
【図８】比較例１における高周波振動子と基板との位置関係を示す平面図である。
【図９】実施例１における基板洗浄後の欠陥マップ例を示す説明図である。
【図１０】比較例１における基板洗浄後の欠陥マップ例を示す説明図である。
【図１１】上記洗浄装置の他の構成例であって、複数の振動子と保持される基板との位置関係を示す平面図である。
【図１２】図１１の洗浄装置における高周波および低周波の伝達領域の分布を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００１２】
（情報記録媒体および基板の製造工程について）
図１は、本実施形態に係る情報記録媒体およびそれに用いる基板の製造工程の大まかな流れを示すフローチャートである。この情報記録媒体は、情報記憶装置（例えばハードディスク装置）の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録するもの（例えばハードディスク）であり、Ｓ１〜Ｓ７の各工程を経て製造される。
【００１３】
まず、情報記録媒体を構成する基板材料であるガラスを溶融し、プレスを行って基板を形成する（Ｓ１；溶融プレス工程）。次に、基板を粗研磨し、主に基板形状を整える（Ｓ２；粗研磨工程）。続いて、基板表面を精密に研磨し、主に基板表面粗さを整える（Ｓ３；精密研磨工程（１））。その後、イオン交換により、基板表面に圧縮応力層を形成する（Ｓ４；化学強化工程）。そして、基板表面を精密に研磨し、主に基板表面粗さを整える（Ｓ５；精密研磨工程（２））。
【００１４】
次に、基板表面を洗浄する（Ｓ６；洗浄工程）。つまり、基板表面の異物（付着物）を除去し、基板表面を清浄にする。本発明は、この洗浄工程に大きな特徴があるが、その詳細については後述する。
【００１５】
最後に、下地層や保護層を含めて、基板上に記録膜を形成し（Ｓ７；成膜工程）、処理を終了する。
【００１６】
なお、Ｓ２の粗研磨工程の前後では、基板の内端部や外端部の形状加工、チャンファー加工、それらの加工後の研磨などの工程が行われるが、フローチャートではそれらの工程の図示を省略している。
【００１７】
情報記録媒体は、上述したＳ１〜Ｓ７の工程によって製造されるが、情報記録媒体を構成する基板は、そのうちのＳ１〜Ｓ６の工程によって製造される。なお、以下では、情報記録媒体を構成する基板のことを、情報記録媒体用基板またはガラス基板と称するが、単に基板と称することもある。以下、情報記録媒体用基板の製造において、上述したＳ６の洗浄工程の詳細について説明する。
【００１８】
（洗浄工程について）
Ｓ６の洗浄工程では、Ｓ５の精密研磨工程（２）を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水１、純水２、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を収容した各媒体液槽に順次浸漬させ、ＩＰＡベーパ装置で乾燥させる。その際に、中性洗剤、純水１、純水２を収容した各媒体液槽に振動子を配置して超音波洗浄を行う。すなわち、中性洗剤による超音波薬品洗浄、および純水１、純水２による超音波純水洗浄を行う。
【００１９】
ここで、図２は、各超音波洗浄装置（以下、単に洗浄装置と称する）の概略の構成を示すとともに、媒体液槽１１内で基板１（情報記録媒体用基板）を保持している状態を示す正面図であり、図３は、上記洗浄装置の側面図であり、図４は、上記洗浄装置において後述する高周波振動子２１と基板１との位置関係を示す平面図である。この洗浄装置は、媒体液槽１１と、保持部１２と、吊り下げ部材１３と、超音波振動発生部１４と、駆動機構１５とを備えている。
【００２０】
媒体液槽１１は、中性洗剤や純水などの媒体液１１ａを収容する槽である。なお、媒体液１１ａに適宜洗剤を含有させてもよい。保持部１２は、媒体液槽１１中で、少なくとも１枚の基板１を浸漬した状態で、これらを立てて保持するものであり、基板１が嵌る溝を備えて基板１を下方から３点で受けることが可能な３本の保持棒１２ａと、各保持棒１２ａを一体的に支持する支持部１２ｂと、支持部１２ｂを媒体液１１ａ中で下方から受ける受け部１２ｃと、受け部１２ｃと一体化されて駆動機構１５と連結されるアーム１２ｄとで構成されている。なお、図３では、保持部１２は基板１を６枚しか保持していないが、実際には、例えば５０枚の基板１を保持することが可能である。
【００２１】
ここで、洗浄の対象となる基板１は、主面および端面を有しており、洗浄装置ではこれらの一方または両方を洗浄することができる。なお、基板１の主面とは、基板１において記録層が形成される面のことであり、例えば基板１の片面または両面に平坦面で構成される。端面とは、円盤型の基板１の外周面のことである。以下では、基板１の主面を洗浄面１ａとして説明する。
【００２２】
吊り下げ部材１３は、媒体液槽１１に対する基板１の出し入れを行うために、保持部１２の各保持棒１２ａおよび支持部１２ｂを一体的に吊り下げるアームであり、図示しない搬送装置によって上下方向に移動可能に設けられている。例えば、媒体液槽１１への基板１の搬入時は、基板１を保持棒１２ａで保持しながら、保持棒１２ａおよび支持部１２ｂを一体的に吊り下げた状態で吊り下げ部材１３を下方に移動させることにより、基板１を媒体液槽１１内に浸漬することができる。その後、アーム１２ｄとともに受け部１２ｃを上昇させ、受け部１２ｃによって支持部１２ｂを持ち上げると、支持部１２ｂは吊り下げ部材１３から受け部１２ｃに渡され、基板１の搬入が完了する。
【００２３】
媒体液槽１１内での基板１の洗浄後、アーム１２ｄとともに受け部１２ｃを下降させると、その下降途中で２本の保持棒１２ａが吊り下げ部材１３の先端部に引っ掛かり、保持棒１２ａが基板１を保持したまま、保持棒１２ａおよび支持部１２ｂが一体的に吊り下げ部材１３で吊り下げられる。したがって、図５に示すように、吊り下げ部材１３を上方に移動させることにより、媒体液槽１１から基板１を搬出することができる。
【００２４】
超音波振動発生部１４は、基板１を洗浄するための超音波振動を発生させるものであり、複数の高周波振動子２１と、振動板２２とを有している。複数の高周波振動子２１は、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振するものであり、互いに間隙を介してアレイ状に媒体液槽１１内の下方（底部）に配置されている。振動板２２は、複数の高周波振動子２１の発振によって共振する板状の部材であり、複数の高周波振動子２１の上面に接触して配置されている。
【００２５】
ここで、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する高周波振動子２１を用いるのは、境界層（境界粘性層）の層厚を１μｍ以下にして、高さが１μｍ以下の付着物をマイクロストリーミング効果によって除去するためである。なお、マイクロストリーミングとは、超音波により振動する気泡の周りに発生する局所的な激しい流れのことを言うが、このマイクロストリーミングを利用することにより、付着物を除去することができる。本実施形態では、高周波振動子２１として、９５０ｋＨｚで発振する円形状のものを用いた。そして、このような高周波振動子２１を二次元的に縦横等ピッチでマトリクス状に配置した（図４参照）。
【００２６】
複数の高周波振動子２１をマトリクス状に配置することにより、隣り合う高周波振動子２１の間に形成される間隙部２１ａは格子状に形成されることになる。上述した３本の保持棒１２ａは、複数の高周波振動子２１が存在しない間隙部２１ａに沿ってその上方に配置されており、高周波振動子２１での発振によって振動板２２から上方に直進する高周波（超音波）の減衰を避けるようにしている。
【００２７】
また、上記の振動板２２の厚さは、高周波振動子２１の発振周波数と振動板２２の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍に設定されている。例えば、振動板２２がステンレス鋼で構成されており、その音速が５８００ｍ／ｓｅｃであり、高周波振動子２１の発振周波数が９５０ｋＨｚである場合、振動板２２の厚さをｔ（ｍｍ）、上記波長をλ（ｍｍ）とすると、ｔ＝λ／２＝（５８００／９５０×１０３）／２≒３となる。したがって、本実施形態では、振動板２２の厚さは、約３ｍｍに設定されている。
【００２８】
ここで、図６は、振動板２２の厚さと高周波振動子２１の温度との関係を示している。なお、図６では、高周波振動子２１の温度を、高周波振動子２２の周囲の媒体液１１ａの温度で近似している。同図に示すように、振動板２２の厚さが半波長（λ／２）の整数倍のときには、高周波振動子２１の発熱による温度上昇が抑制されており、振動エネルギーの損失（振動エネルギーの熱への変換による損失）が少ないと言える。したがって、上記のように振動板２２の厚さを設定することにより、高周波振動子２１の発熱を抑えて、振動エネルギーの損失を抑えることができ、高周波を効率よく基板１に伝達させて洗浄することができる。
【００２９】
なお、振動板２２の厚さは、上記の例では、３ｍｍの整数倍に設定されればよいが、同図に示すように、振動板２２の厚さが増大するほど、振動板２２の厚さが半波長の整数倍であっても、高周波振動子２１の発熱が徐々に増大し、振動エネルギーの損失が徐々に増大するので、できれば、その中でも、振動板２２の厚さは薄いほうが望ましい。
【００３０】
駆動機構１５は、媒体液槽１１中で、複数の高周波振動子２１が並ぶ１ラインに平行な方向に、保持部１２とともに基板１を往復移動させる揺動機構であり、例えば、モータの回転に伴って保持部１２（特にアーム１２ｄ）を上記方向に移動させるカム機構と、アーム１２ｄをカムに押し付けるための付勢部材とを有して構成されている。なお、駆動機構１５は、カム以外の動力伝達機構によって保持部１２を平行移動させてもよい。
【００３１】
上述した洗浄工程では、保持部１２によって複数の基板１を保持しながら、上述した吊り下げ部材１３によって洗浄装置の媒体液槽１１中に基板１を浸漬し、超音波振動発生部１４によって発生する超音波振動により、基板１の洗浄面１ａを洗浄する。このとき、駆動機構１５により、保持部１２とともに基板１を往復移動させる。複数の高周波振動子２１を並列動作させることで振動板２２が振動し、発生した高周波が媒体液１１ａを介して基板１の洗浄面１ａに伝えられ、マイクロストリーミング効果によって付着物が除去される。基板１の洗浄後は、受け部１２ｃの下降および吊り下げ部材１３の上昇によって基板１を洗浄装置から取り出して、洗浄作業を終了する。
【００３２】
ここで、図７は、洗浄装置における高周波の伝達領域の分布を模式的に示す説明図である。高周波（超音波）は、高周波振動子２１の発振面に対して垂直方向（図７では上方）に進行する直進性を有するため、同図に示すように、媒体液１１ａには、高周波が有効に伝達される、超音波振動エネルギーの高い領域Ｒ１と、高周波の伝達効率が低下する、超音波振動エネルギーの低い領域Ｒ２とが存在する。なお、領域Ｒ１は、高周波振動子２１の発振面の中央の領域に対応して形成されており、領域Ｒ２は、少なくとも間隙部２１ａに対応して形成されている。
【００３３】
なお、領域Ｒ２にも高周波は伝達されるが、これは、高周波は直進性を有するとは言っても若干は拡散するためである。ただし、領域Ｒ２への高周波の伝達効率は、上述のように高周波が直進する領域Ｒ１よりも低く、領域Ｒ１から離れるほど低くなる。したがって、領域Ｒ２における間隙部２１ａの真上の領域では、高周波の伝達効率が極端に低下し、超音波振動エネルギーが極端に低くなる。
【００３４】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、基板１の洗浄面１ａが振動板２２（図３参照）を介して少なくとも１個の高周波振動子２１の発振面の上方に位置するように、媒体液槽１１中に基板１を立てて浸漬する（媒体液槽１１中で保持部１２が基板１を立てた状態で保持する）。このように基板１を媒体液槽１１内に浸漬、保持することにより、少なくとも１個の高周波振動子２１の発振による超音波を、その直進性を利用して、その高周波振動子２１の上方の基板１に確実に伝搬させて洗浄面１ａを洗浄することができる。したがって、複数の高周波振動子２１を間隙（間隙部２１ａ）を介してアレイ状に配置して超音波洗浄を行う場合でも、超音波洗浄による洗浄効果を確実に得ることができる。つまり、媒体液槽１１内で超音波振動エネルギーが極端に低い領域を避けるように、基板１を浸漬、保持することにより、超音波洗浄による洗浄不足を確実に解消することができる。
【００３５】
特に、１ライン上に並ぶ複数の高周波振動子２１の発振面の上方に洗浄面１ａが位置するように、保持部１２によって媒体液槽１１中に基板１を立てて浸漬し、保持することにより、１ライン上にある複数の高周波振動子２１の発振による超音波を基板１に伝搬させて、洗浄面１ａの付着物を上記ライン方向において広範囲で除去することができる。その結果、超音波洗浄の効果を高めることができる。
【００３６】
また、洗浄工程においては、駆動機構１５が、媒体液槽１１中で、複数の高周波振動子２１の１ラインに平行な方向に（図２、図４の白抜き実線の矢印方向に）、保持部１２を往復移動させるとともに、その保持部１２によって保持された基板１を往復移動させている。なお、この基板１の往復移動は、洗浄工程における洗浄期間全体で行ってもよいし、洗浄期間の一部で行ってもよい。
【００３７】
このような基板１の往復移動により、複数の高周波振動子２１の１ライン上で、隣り合う２つの高周波振動子２１の間隙部２１ａの上方に位置する洗浄面１ａを、高周波振動子２１の上方に位置させて洗浄することができる。その結果、基板１の洗浄面１ａをほぼ均一に洗浄することができ、洗浄面１ａの洗浄ムラを低減することができる。
【００３８】
特に、基板１の移動方向において隣り合う２つの高周波振動子２１の間隙部２１ａの長さ以上（例えば後述する２ｍｍ以上）、基板１を往復移動させることにより、間隙部２１ａの上方に位置する洗浄面１ａを、往復移動によって確実に高周波振動子２１の上方に位置させることができるので、洗浄面１ａの洗浄ムラを低減する効果を確実に得ることができる。
【００３９】
（実施例および比較例について）
次に、本発明の情報記録媒体用基板の製造方法の実施例について、実施例１として説明するとともに、実施例１との比較のため、比較例１についても説明する。
【００４０】
＜実施例１＞
上述したＳ６の洗浄工程において、図４で示したように、１ライン上の複数の高周波振動子２１の上方に洗浄面１ａが位置するように、基板１を立てて媒体液槽１１内に浸漬し、高周波による洗浄を行った。このとき、１つの洗浄装置で一度に複数（例えば５０枚）の基板１を洗浄した。洗浄後、サンプルとして５枚の基板１を任意に抜き取り、光学的欠陥検出装置（KLA-Tencor社、Candera  6300）で洗浄不良による欠陥を検出した。表１は、実施例１の欠陥検出結果を示している。
【００４１】
なお、表１において、topは基板１の主面の上部（振動板２２とは反対側）の部分を指し、botは基板１の主面の下部（振動板２２側）の部分を指す。ｎ数は、５枚の基板１のいずれかを示す番号であり（それぞれをｎ１〜ｎ５で示す）、各欄の数値は、検出された欠陥数を示している。この欠陥数は、洗浄不良箇所の数に対応している。
【００４２】
なお、実施例１で用いた基板１のサイズは、直径６５ｍｍである。基板１の厚さは０．８ｍｍであり、９５０ｋＨｚで発振する高周波振動子２１のサイズは、直径約１ｍｍである。また、振動板２２と基板１の下端との距離は、１０ｃｍである。このような条件において、間隙部２１ａの幅、すなわち、隣り合う高周波振動子２１の距離は、２ｍｍであることが望ましく、実施例１では２ｍｍとしている。
【００４３】
【表１】
2012043090.tif 000003
【００４４】
＜比較例１＞
図８は、比較例１での高周波振動子２１と基板１との位置関係を示す平面図である。同図に示すように、比較例１では、Ｓ６の洗浄工程において、基板１の洗浄面１ａである主面が全て、間隙部２１ａの上方にのみ位置するように、基板１を立てて媒体液槽１１内に浸漬し、高周波による洗浄を行った。それ以外の条件は、実施例１と同様である。表２は、比較例１について実施例１と同様の評価を行ったときの欠陥検出結果を示している。
【００４５】
【表２】
2012043090.tif 000004
【００４６】
＜比較例２、３＞
９００ｋＨｚを超える高周波の直進性を確認するために、実施例１および比較例１で用いたそれぞれの洗浄装置おいて、高周波振動子２１の代わりに、８０ｋＨｚで発振する低周波振動子を間隙を介してマトリクス状に配置した。そして、比較例２では、Ｓ６の洗浄工程において、１ライン上の複数の低周波振動子の上方に洗浄面（主面）が位置するように、基板を立てて媒体液槽内に浸漬し、低周波による洗浄を行った。それ以外の条件は、実施例１と同様である。また、比較例３では、Ｓ６の洗浄工程において、基板の洗浄面（主面）が全て、隣り合う低周波振動子の間隙の上方にのみ位置するように、基板を立てて媒体液槽内に浸漬し、低周波による洗浄を行った。それ以外の条件は、実施例１と同様である。表３および表４は、比較例２および３について実施例１と同様の評価を行ったときの欠陥検出結果を示している。
【００４７】
【表３】
2012043090.tif 000005
【００４８】
【表４】
2012043090.tif 000006
【００４９】
比較例１では、topおよびbotともに、ｎ５において超音波照射不良に起因する顕著な洗浄不良が発生している。これに対して、実施例１では、ｎ１〜ｎ５においては比較例１のような顕著な洗浄不良は発生していない。このことから、実施例１では、媒体液槽１１内で基板１を浸漬、保持する位置を最適化することで、洗浄不良を低減できていると言える。これは、主に９５０ｋＨｚの高周波は直進性が強く、その上方に基板１の洗浄面１ａを位置させることで、洗浄効果が高いためと考えられる。
【００５０】
図９および図１０は、上記検出装置による欠陥マップ例を示している。具体的には、図９は、実施例１のｎ５の基板１の裏面の欠陥マップ例を示し、図１０は、比較例１のｎ５の基板１の裏面の欠陥マップ例を示している。なお、図９および図１０では、黒点部が洗浄不良箇所を示している。図９では図１０よりも黒点部が顕著に少なく、それゆえ、実施例１では比較例１に比べて洗浄不良を大幅に低減できていると言える。
【００５１】
一方、比較例２および３では、洗浄効果に大きな差異は見られない。これは、８０ｋＨｚの低周波は直進性がなく、低周波による洗浄効果は、低周波振動子と基板との位置関係とは無関係であるためと思われる。
【００５２】
なお、比較例２および３では、実施例１と比べて、洗浄効果が十分であるとは言えない。これは、低周波は周波数が低く、大きな付着物を除去する効果は高くても、小さな付着物を除去する効果は低いため、小さな付着物が除去されていない結果が数値として現れているものと思われる。
【００５３】
（洗浄装置の他の構成例について）
図１１は、洗浄装置の他の構成例であって、複数の振動子と保持される基板１との位置関係を示す平面図である。また、図１２は、上記洗浄装置における高周波および低周波の伝達領域の分布を模式的に示す説明図である。これらの図に示すように、超音波振動発生部１４は、複数の低周波振動子２３をさらに含んでいてもよい。
【００５４】
低周波振動子２３は、５００ｋＨｚよりも小さい周波数で発振する振動子であり、複数の高周波振動子２１の隣り合う２つのラインの間に配置されている。低周波振動子２３の発振周波数は、比較的大きな付着物を除去するために、例えば８０〜４５０ｋＨｚが好適であるが、特に、境界層（境界粘着層）を数μｍ以下にできる４５０ｋＨｚ近傍であることが望ましく、本実施形態では例えば４７５ｋＨｚに設定されている。上述した振動板２２は、高周波振動子２１および低周波振動子２３の上面に接触して配置される。
【００５５】
このような構成の洗浄装置を用いる場合、Ｓ６の洗浄工程では、高周波振動子２１および低周波振動子２３を同時または交互に発振させてもよい。この場合、洗浄面１ａに付着した比較的小さな付着物を高周波によって除去しながら、比較的大きな付着物を低周波によって除去することができ、全体として付着物を効率よく除去することができる。
【００５６】
また、高周波振動子２１を発振させることにより、図１２に示すように、媒体液１１ａには、高周波が有効に伝達される領域Ｒ１と、高周波の伝達効率が低下する領域Ｒ２とが存在する。これに併せて、低周波振動子２３を用いることにより、低周波が伝達される領域Ｒ３がさらに存在する。このとき、低周波は低周波振動子２３から拡散して進行するため、同図に示すように、領域Ｒ３は各低周波振動子２３から広がるように形成される。したがって、この構成では、低周波振動子２３の上方に基板１の洗浄面１ａを位置させなくても、低周波によって基板１の洗浄面１ａを洗浄することができる。つまり、低周波振動子２３との関係では、媒体液槽１１内で基板１を浸漬、保持する位置の制限を無くすことができる。
【００５７】
また、高周波振動子２１と低周波振動子２３とを用いて洗浄を行う構成では、振動板２２の厚さは、高周波振動子２１の発振周波数と振動板２２の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長（第１の波長）の半分の略整数倍であり、かつ、低周波振動子２３の発振周波数と振動板２２の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長（第２の波長）の半分の略整数倍に設定されていればよい。
【００５８】
例えば、振動板２２がステンレス鋼で構成されており、その音速が５８００ｍ／ｓｅｃであり、高周波振動子２１の発振周波数が９５０ｋＨｚであり、低周波振動子２３の発振周波数が４７５ｋＨｚである場合、第１および第２の波長をそれぞれλ１、λ２（ｍｍ）とすると、λ１／２＝（５８００／９５０×１０３）／２≒３となり、λ２／２＝（５８００／４７５×１０３）／２≒６となるため、振動板２２の厚さｔ（ｍｍ）は、例えば両者の最小公倍数である６ｍｍに設定されている。
【００５９】
振動板２２の厚さと低周波振動子２３の温度との関係についても、図６と同様の関係を得られる。つまり、振動板２２の厚さが半波長（λ２／２）の整数倍のときには、低周波振動子２３の発熱による温度上昇が抑制され、振動エネルギーの損失（振動エネルギーの熱への変換による損失）が少なくなる。したがって、上記のように振動板２２の厚さを設定することにより、高周波振動子２１および低周波振動子２３の両者の発熱を抑えて、振動エネルギーの損失を抑えることができ、高周波および低周波の両者を効率よく基板１に伝達させて洗浄することができる。
【００６０】
（その他）
本実施形態では、複数の高周波振動子２１をマトリクス状（格子状）に配置した例について説明したが（図４参照）、互いに間隙を介して二次元的に配置されるのであれば、千鳥状の配置（縦横に半ピッチずれた配置）であってもよいし、ランダムな配置であってもよい。これらの場合でも、少なくとも１個の高周波振動子２１の上方に洗浄面１ａが位置するように基板１を浸漬して洗浄することで、上述した本発明の効果を得ることができる。その結果、実施例１の基板１に記録層を形成した情報記録媒体を用い、ハードディスク装置で情報を記録再生したときには、ヘッドが安定浮上して良好に記録再生することができる。
【００６１】
本実施形態では、ガラス基板の洗浄を例として説明したが、本発明の洗浄方法および洗浄装置による効果は、基板の素材に依存せず得ることができ、例えばアルミニウム合金製の基板の洗浄などにおいても有効である。
【００６２】
本実施形態では、化学強化工程の後に行う洗浄工程で本発明の手法を用いたが、それに限るものではなく、例えば、化学強化工程の前に洗浄を行うことも有効である。すなわち、一般に、化学強化工程は、基板表面のイオン交換により圧縮応力を発生させるものであるが、付着物があると表面のイオン交換状態にムラができて基板に微小な凹凸が発生する。そこで、化学強化工程の前に本発明の手法で洗浄を行うことで、より高品質な化学強化を行うことができる。
【００６３】
以上、本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法は、情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板の製造方法であって、媒体液槽中に前記基板を浸漬して、超音波振動発生部によって発生する超音波振動により、前記基板の主面を洗浄面として洗浄する洗浄工程を含み、前記超音波振動発生部は、互いに間隙を介してアレイ状に前記媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子と、前記複数の高周波振動子の発振によって共振する振動板とを含み、前記洗浄工程では、前記洗浄面が前記振動板を介して少なくとも１個の前記高周波振動子の発振面の上方に位置するように、前記媒体液槽中に前記基板を立てて浸漬する。
【００６４】
また、本実施形態の洗浄装置は、情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する、主面が平坦面で構成される情報記録媒体用基板の製造に用いられる洗浄装置であって、媒体液槽中で前記基板を浸漬した状態で保持する保持部と、前記基板の主面を洗浄面として洗浄するための超音波振動を発生させる超音波振動発生部とを備え、前記超音波振動発生部は、互いに間隙を介してアレイ状に前記媒体液槽内に配置され、９００ｋＨｚよりも大きい周波数で発振する複数の高周波振動子と、前記複数の高周波振動子の発振によって共振する振動板とを含み、前記保持部は、前記洗浄面が前記振動板を介して少なくとも１個の前記高周波振動子の発振面の上方に位置するように、前記媒体液槽中で前記基板を立てて保持する。
【００６５】
媒体液槽中には、複数の高周波振動子が間隙を介してアレイ状に配置されている。なお、アレイ状の配置には、マトリクス状（格子状）の配置、千鳥状の配置（縦横に半ピッチずれた配置）、ランダムな配置が含まれる。これらの高周波振動子が発振することによって振動板が共振し、超音波が媒体液中を進行することになる。
【００６６】
このとき、洗浄面が振動板を介して少なくとも１個の高周波振動子の発振面の上方に位置するように、（保持部によって）基板を媒体液槽中に立てた状態で浸漬、保持することにより、少なくとも上記高周波振動子の発振によって発生する超音波を、その直進性を利用して、上記高周波振動子の上方の基板に確実に伝搬させて洗浄面を洗浄することができる。したがって、複数の高周波振動子を間隙を介してアレイ状に配置し、超音波洗浄によって基板を洗浄する場合でも、超音波洗浄の効果を確実に得ることができる。
【００６７】
本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法において、前記洗浄工程では、１ライン上に並ぶ複数の高周波振動子の発振面の上方に前記洗浄面が位置するように、前記媒体液槽中に前記基板を立てて浸漬することが望ましい。
【００６８】
また、本実施形態の洗浄装置において、前記保持部は、１ライン上に並ぶ複数の高周波振動子の発振面の上方に前記洗浄面が位置するように、前記媒体液槽中で前記基板を立てて保持することが望ましい。
【００６９】
この場合、１ライン上の複数の高周波振動子の発振によって発生する超音波を基板に伝搬させて、洗浄面の付着物を上記ライン方向において広範囲で除去することができ、超音波洗浄の効果を高めることができる。
【００７０】
本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法において、前記洗浄工程では、前記媒体液槽中で、前記複数の高周波振動子の前記１ラインに平行な方向に前記基板を往復移動させることが望ましい。
【００７１】
また、本実施形態の洗浄装置は、前記媒体液槽中で、前記複数の高周波振動子の前記１ラインに平行な方向に、前記保持部とともに前記基板を往復移動させる駆動機構をさらに備えていることが望ましい。
【００７２】
この場合、複数の高周波振動子の１ライン上で、隣り合う２つの高周波振動子の間隙の上方に位置する洗浄面を、（駆動機構による）上記１ラインに平行な方向への（保持部および）基板の往復移動によって、高周波振動子の上方に位置させて洗浄することができる。このようにして洗浄面の移動が繰り返されることにより、洗浄面をほぼ均一に洗浄することができ、洗浄面の洗浄ムラを低減することができる。
【００７３】
本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法において、前記洗浄工程では、前記基板の移動方向において隣り合う２つの高周波振動子の間隙の長さ以上、前記基板を往復移動させることが望ましい。
【００７４】
また、本実施形態の洗浄装置において、前記基板の移動量は、前記基板の移動方向において隣り合う２つの高周波振動子の間隙の長さ以上であることが望ましい。
【００７５】
この場合、基板の移動方向（複数の高周波振動子の１ラインの方向）において隣り合う２つの高周波振動子の間隙の上方に位置する洗浄面を、前記基板の往復移動によって高周波振動子の上方に確実に位置させて洗浄することができ、洗浄面の洗浄ムラを低減する効果を確実に得ることができる。
【００７６】
本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法および洗浄装置において、前記振動板の厚さは、前記高周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であることが望ましい。
【００７７】
この場合、高周波振動子の発熱を抑えて、振動エネルギーの損失を抑えることができ、高周波を効率よく基板に伝達させて洗浄することができる。
【００７８】
本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法において、前記超音波振動発生部は、前記複数の高周波振動子の隣り合う２つのラインの間に配置され、５００ｋＨｚよりも小さい周波数で発振する複数の低周波振動子をさらに含み、前記洗浄工程では、前記高周波振動子および前記低周波振動子を同時または交互に発振させてもよい。
【００７９】
また、本実施形態の洗浄装置において、前記超音波振動発生部は、前記複数の高周波振動子の隣り合う２つのラインの間に配置され、５００ｋＨｚよりも小さい周波数で発振する複数の低周波振動子をさらに含み、前記高周波振動子および前記低周波振動子は、同時または交互に発振してもよい。
【００８０】
この場合、高周波振動子の発振によって発生する高周波により、洗浄面に付着した比較的小さな付着物を除去しながら、低周波振動子の発振によって発生する低周波により、洗浄面に付着した比較的大きな付着物を除去することができ、全体として付着物を効率よく除去することができる。また、低周波は高周波よりも振動が広がるので、低周波振動子の上方に基板の洗浄面を位置させなくても、低周波によって基板の洗浄面を洗浄することができる。
【００８１】
本実施形態の情報記録媒体用基板の製造方法および洗浄装置において、前記振動板の厚さは、前記高周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であり、かつ、前記低周波振動子の発振周波数と該振動板の材質に応じた音速とに基づいて決まる波長の半分の略整数倍であることが望ましい。
【００８２】
この場合、高周波振動子および低周波振動子の両者の発熱を抑えて、振動エネルギーの損失を抑えることができ、高周波および低周波の両者を効率よく基板に伝達させて洗浄することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、情報記憶装置の浮上ヘッドにより記録再生される情報を磁気的に記録する情報記録媒体を構成する基板の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１      基板
１ａ    洗浄面
１１      媒体液槽
１１ａ    媒体液
１２      保持部
１４      超音波振動発生部
１５      駆動機構
２１      高周波振動子
２２      振動板
２３      低周波振動子
【図１】
2012043090.tif 000007
【図２】
2012043090.tif 000008
【図３】
2012043090.tif 000009
【図４】
2012043090.tif 000010
【図５】
2012043090.tif 000011
【図６】
2012043090.tif 000012
【図７】
2012043090.tif 000013
【図８】
2012043090.tif 000014
【図９】
2012043090.tif 000015
【図１１】
2012043090.tif 000016
【図１２】
2012043090.tif 000017
【図１０】
2012043090.tif 000018
【国際調査報告】
2012043090.tif 000019
2012043090.tif 000020
2012043090.tif 000021
2012043090.tif 000022