(57)【要約】【課題】ＩＰＡベーパー乾燥を用いて乾燥工程を行う場合に、洗浄水を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、ガラス基板に接触したまま滞留するのを防止可能とする基板ホルダーを提供すること。【解決手段】この基板ホルダー１０は、第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとから形成され第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとの間隔が徐々に狭くなるＶ溝１３によって、所定の厚みを有し面取り加工された基板２の下端部２１を支持する。基板２の下端部２１の下端面２２の両端部２４を第１の斜面１２ａ及び第２の斜面１２ｂによって支持したと共に、第１の斜面１２ａ及び第２の斜面１２ｂと、対向する基板２の各面取り加工面２３との間に隙間を形成したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の斜面と第２の斜面とから形成され前記第１の斜面と前記第２の斜面との間隔が徐々に狭くなる支持溝によって、所定の厚みを有し面取り加工された基板の下端部を支持する基板ホルダーであって、
前記基板の下端面の両端部を前記第１の斜面及び前記第２の斜面によって支持したと共に、前記第１の斜面及び前記第２の斜面と、対向する前記基板の各面取り加工面との間に隙間を形成したことを特徴とする基板ホルダー。
【請求項２】
前記第１の斜面及び前記第２の斜面と、対向する前記各面取り加工面との間に形成される前記隙間の角度は、１０度以上であることを特徴とする請求項１に記載の基板ホルダー。
【請求項３】
前記下端面と前記第１の斜面と前記第２の斜面との間に形成される空間の断面面積は、０．１７ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面が面取り加工された基板を支持する基板ホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置などの磁気ディスク用基板の一つとして用いられるガラス基板は、ガラス基板の表面を研磨剤によって研磨する研磨工程、研磨工程でガラス基板の表面に付着した研磨剤等を洗浄水により除去する洗浄工程や、洗浄工程でガラス基板の表面に付着した洗浄水を乾燥させる乾燥工程などを経て製造される。
【０００３】
近年、この乾燥工程においては、ＩＰＡベーパー乾燥を用いることが一般的である（例えば、特許文献１）。ＩＰＡベーパー乾燥では、イソプロピルアルコール（Isopropyl Alcohol、以下、ＩＰＡと記載）蒸気によってガラス基板の表面の洗浄水を吸着することによって、ガラス基板を乾燥させる。
【０００４】
具体的には、ＩＰＡベーパー乾燥では、図５に示すように、設置装置１内にガラス基板２が配列され、設置装置内１に導入されたＩＰＡ蒸気によりガラス基板２の表面の洗浄水が吸着される。ガラス基板２の表面の洗浄水を吸着したＩＰＡ蒸気は、液体化してＩＰＡ溶液となり、設置装置１内の下方から外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００-９１４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のＩＰＡベーパー乾燥では、洗浄水を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、設置装置１の下部でガラス基板２に接触したまま滞留してしまう場合がある。この場合、滞留したＩＰＡ溶液と接触した状態でガラス基板２が乾燥すると、このＩＰＡ溶液によりガラス基板２に乾燥染みが発生するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＩＰＡベーパー乾燥を用いてガラス基板の乾燥工程を行う場合に、洗浄水を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、ガラス基板に接触したまま滞留するのを防止可能とする基板ホルダー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】
【０００８】
本発明は、第１の斜面と第２の斜面とから形成され前記第１の斜面と前記第２の斜面との間隔が徐々に狭くなる支持溝によって、所定の厚みを有し面取り加工された基板の下端部を支持する基板ホルダーであって、前記基板の下端面の両端部を前記第１の斜面及び前記第２の斜面によって支持したと共に、前記第１の斜面及び前記第２の斜面と、対向する前記基板の各面取り加工面との間に隙間を形成したことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、基板にＩＰＡ蒸気を噴射して、ＩＰＡ蒸気により基板の水分を吸着するＩＰＡベーパー乾燥を行う場合に、基板の水分を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、支持溝で基板と接触したまま滞留するのを防ぐことができる。したがって、支持溝で基板と接触したまま滞留するＩＰＡ溶液によって、基板に乾燥染みが発生するのを防止することができる。
【００１０】
また、上記基板ホルダーにおいて、前記第１の斜面及び前記第２の斜面と、対向する前記各面取り加工面との間に形成される前記隙間の角度は、１０度以上であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、ガラス基板が一方の斜面に傾くと、他方の斜面からガラス基板の下端面の端部が離れるため、他方の斜面と面取り加工面との間の隙間から下方に向かう気流が発生する。この結果、発生した気流により、ガラス基板の下端面と第１の斜面と第２の斜面との間に形成される空間に溜まったＩＰＡ溶液を基板ホルダーの外側に排出することができる。
【００１２】
また、上記基板ホルダーにおいて、前記下端面と前記第１の斜面と前記第２の斜面との間に形成される空間の断面面積は、０．１７ｍｍ２以上であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ＩＰＡ溶液の溜まる空間の断面面積が０．１７ｍｍ２以上であることから、当該空間の体積も所定値以上に保たれるため、空間に溜まったＩＰＡ溶液とガラス基板の下端面とが接触し難くなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＩＰＡベーパー乾燥を用いてガラス基板の乾燥工程を行う場合に、洗浄水を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、ガラス基板に接触したまま滞留するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る基板ホルダーの概略を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板ホルダーでガラス基板を支持する様子を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板ホルダーを用いた場合のＩＰＡ溶液の流れを示す図である。
【図４】比較例に係る基板ホルダーを用いた場合のＩＰＡ溶液の流れを示す図である。
【図５】従来のガラス基板の設置装置の概略を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態に係る基板ホルダーの構成について説明する。この基板ホルダーは、磁気ディスク用ガラス基板の乾燥工程でガラス基板を支持するために用いられるが、磁気ディスク用ガラス基板以外の基板の乾燥工程で基板を支持するためにも用いることが可能である。また、この基板ホルダーは、例えば、図５に示すような設置装置１内に設けられてもよい。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る基板ホルダーの概略を示す模式図である。図１に示すように、基板ホルダー１０は、頂点１１を中心に、断面Ｖ字形状をなすＶ溝１３（支持溝）が連続して複数溝形成されている。各Ｖ溝１３は所定の角度をなして交差する第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとで形成されており、下方に向けて徐々に幅が狭くなる。第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとのなす交差角度と基板の外周縁部２０の面取り加工面との関係については、後述する。
【００１８】
ガラス基板２は、所定の厚さを有する円盤形状をなしている。ガラス基板２の外周縁部２０は両面側から面取り加工が施されている。以下、ガラス基板２の外周縁部２０における面取り加工された面取り加工面をＣ面、外周縁部２０の面取り加工で残された端面をＴ面と称する。基板ホルダー１０は、ガラス基板２の外周縁部２０を、第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとの間隔が、Ｔ面の基板厚さ方向の寸法と同一となる位置で支持する。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る基板ホルダー１０でガラス基板２の下端部２１を支持する様子を示す図である。図２に示すように、ガラス基板２の下端部２１は、ガラス基板２の下端面２２（上述のＴ面）と、下端部２１の両面側に所定の角度（例えば、４５度）で面取り加工を施すことによって得られた面取り加工面２３（上述のＣ面）とを有する。
【００２０】
第１の斜面１２ａ及び第２の斜面１２ｂは、ガラス基板２の下端面２２の両端部２４を支持する。また、Ｖ溝１３では、ガラス基板２の下端面２２と、第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとの間に空間が形成される。
【００２１】
また、第１の斜面１２ａ及び第２の斜面１２ｂと、対向する各面取り加工面２３との間には、隙間が形成される。この隙間の角度である隙間角度ｂは、１０度以上であることが好ましい。
【００２２】
ここで、第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとが交差する角度を交差角度ａとする。交差角度ａは、第１の斜面１２ａ及び第２の斜面１２ｂと各面取り加工面２３との間の隙間角度ｂが１０度以上となるように、設定される。このような交差角度ａは、下端部２１に対して面取り加工が施された角度である面取り角度をｃとすると、交差角度ａ≧２（面取り角度ｃ＋１０）で表現される。具体的には、ガラス基板２の下端部２１に対する面取り角度ｃが４５度である場合、隙間角度ｂを１０度以上とするために、交差角度ａが１１０度以上に設定される。
【００２３】
また、Ｖ溝１３では、ガラス基板２の下端面２２と第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとの間に形成される空間の断面面積ｆが、０．１７ｍｍ２以上であることが好ましい。ここで、ガラス基板２の下端面２２の長さである下端面長をｄとし、下端面２２からＶ溝１３の頂点１１までの高さをｅとすると、
【数１】
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で表わされる。したがって、交差角度ａは、式（１）（２）で表わされる空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２となるような角度に設定される。具体的には、ガラス基板２の下端面２２の下端面長ｄが０．９９ｍｍである場合、空間の断面面積ｆを０．１７ｍｍ２以上とするために、交差角度ａが１１０度に設定される。
【００２４】
次に、以上のように構成された基板ホルダー１０を用いたガラス基板２の乾燥方法について説明する。なお、以下、第１の斜面１２ａと第２の斜面１２ｂとを区別しない場合は、斜面１２と総称する。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態に係る基板ホルダー１０を用いた場合のＩＰＡ溶液の流れを示す図である。図３に示すように、Ｖ溝１３では、交差角度ａが１１０度に設定されている。このＶ溝１３に、下端部２１に対する面取り角度ｃが４５度のガラス基板２が挿入されると、ガラス基板２の面取り加工面２３と斜面１２との間の隙間角度ｂが１０度となる。また、このＶ溝１３に、下端面２２の下端面長ｄが０．９９ｍｍのガラス基板２が挿入されると、ガラス基板２の下端面２２と２つの斜面１２との間に形成される空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２となる。
【００２６】
このようなＶ溝１３で支持されるガラス基板２にＩＰＡ蒸気が噴射されると、ガラス基板２の表面の洗浄水を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、ガラス基板２の下端面２２と２つの斜面１２との間に形成される空間に溜まる。ここで、隙間角度ｂが１０度以上の場合、ガラス基板２が一方の斜面１２に傾くと、他方の斜面１２からガラス基板２の下端面２２の端部２４が離れるため、他方の斜面１２と面取り加工面２３との間の隙間から下方に向かう気流が発生する。発生した気流により、上述の空間に溜まったＩＰＡ溶液を基板ホルダー１０の外側に排出することができる。また、上述の空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２以上の場合、上述の空間の体積も所定値以上に保たれるため、空間に溜まったＩＰＡ溶液とガラス基板２の下端面２２とが接触し難くなる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る基板ホルダー１０では、ガラス基板２の表面の洗浄水を吸着して液体化したＩＰＡ溶液が、Ｖ溝１３でガラス基板２と接触したまま滞留することがない。したがって、Ｖ溝１３でガラス基板２と接触したまま滞留するＩＰＡ溶液によって、ガラス基板２に乾燥染みが発生するのを防止することができる。
【００２８】
（実施例）
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２９】
以下の（１）切り出し工程、（２）形状加工工程、（３）精ラッピング工程、（４）端面研磨工程、（５）主表面研磨工程、（６）化学強化工程、（７）洗浄工程、（８）乾燥工程、（９）検査工程を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
【００３０】
なお、磁気ディスク用ガラス基板を製造するための板状のガラス素材はフロート法により製造した。フロート法では、融液を溶融スズの上に流し、そのまま固化させる。板ガラスの両面はガラスの自由表面とガラス／スズの界面であるため研磨せずにＲａが０．００１μｍ以下の鏡面をなす板状のガラス素材を得た。
【００３１】
（１）切り出し工程
フロート法で製造した厚さ０．９５ｍｍのアルミノシリケートガラスからなる板状ガラス素材を所定の大きさの四角形に切断したものを使用し、そのトップ面にガラスカッターで、磁気ディスク用ガラス基板となされる領域の外周側及び内周側の略周縁を描く円形の切り筋を形成した。なお、このアルミノシリケートガラスとしては、ＳｉＯ２：５８質量％〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３：５質量％〜２３質量％、Ｌｉ２Ｏ：３質量％〜１０質量％、Ｎａ２Ｏ：４質量％〜１３質量％を含有する化学強化用ガラスを使用した。次いで、上記切り筋を形成した板状ガラスのトップ面側を全体的にヒータで加熱し、上記切り筋を板状ガラスのボトム面側に進行させて所定の直径を有するガラス基板２（鏡面板ガラス）を切り出した。
【００３２】
（２）形状加工工程
次に、外周端面及び内周端面の研削をして外径を６５ｍｍφ、内径（中心部の円孔の直径）を２０ｍｍφとした後、外周端面および内周端面に対して面取り角度４５度の面取り加工を施した。このときのガラス基板２の端面の表面粗さは、Ｒｍａｘで２μｍ程度であった。
【００３３】
（３）精ラッピング工程（表面研削工程）
ガラス基板２の主表面を、固定砥粒研磨パッドを用いて研削した。固定砥粒研磨パッドとして、ダイヤモンドシートを用いた。ダイヤモンドシートは、ダイヤモンド粒子を研削砥粒として備えたものである。ダイヤモンドシートは、基材としてＰＥＴからなるシートを備えている。ダイヤモンド粒子の平均粒径はＢ＝４μｍであった。
【００３４】
精ラッピング工程では、粗面化されたガラス基板２をラッピング装置にセットして、ダイヤモンドシートを用いてディスク表面をラッピングすることにより、高加工レートで表面粗さＲａを０．１μｍ以下で、平坦度を６μｍ以下とすることができた。精ラッピング工程における加工レートは６．０μｍ／分であった。
【００３５】
（４）端面研磨工程
次いで、ブラシ研磨により、ガラス基板２を回転させながらガラス基板２の端面（内周、外周）の表面の粗さを、Ｒｍａｘで０．４μｍ、Ｒａで０．１μｍ程度に研磨した。
【００３６】
（５）主表面研磨工程
次に、上述した精ラッピング工程で残留した傷や歪みの除去するための第１研磨工程を、両面研磨装置を用いて行った。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下研磨定盤の間にキャリアにより支持したガラス基板２を密着させ、このキャリアを太陽歯車と内歯歯車とに噛合させ、上記ガラス基板２を上下研磨定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板２の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板２が研磨定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ（硬質発泡ウレタン）を用い、第１研磨工程を実施した。
【００３７】
次いで、上記の第１研磨工程で使用したものと同じ両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ（スウェード）の研磨パッドに替えて第２研磨工程を実施した。この第２研磨工程は、上述した第１研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えばガラス基板２の主表面の表面粗さをＲｍａｘで３ｎｍ程度以下の平滑な鏡面に仕上げるための鏡面研磨加工である。
【００３８】
（６）化学強化工程
次に、ガラス基板２に化学強化を施した。ガラス基板２の表面に存在するイオン（例えば、アルミノシリケートガラス使用の場合、Ｌｉ＋及びＮａ＋）よりもイオン半径の大きなイオン（Ｎａ＋及びＫ＋）にイオン交換する。ガラス基板２の表面において（例えば、ガラス基板２の表面から約５μｍまで）、イオン半径の大きい原子とイオン交換を行って、ガラス表面に圧縮応力を与えることでガラス基板２の剛性を上げている。このようにして、本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を得た。
【００３９】
（７）洗浄工程
ガラス基板２の表面に付着した研磨剤、研磨屑、不純物を除去するために、スクラブ洗浄を行った。なお、本実施例では、洗浄工程を便宜的に化学強化工程の後に記載したが、洗浄工程は、精ラッピング工程（表面研削工程）から第１研磨工程および第２研磨工程までの各工程間でも適宜行われる。
【００４０】
（８）乾燥工程
洗浄工程で濡れたガラス基板２を乾燥させるために、図３に示すように、下端部２１に対する面取り角度ｃが４５度で下端面２２の下端面長ｄが０．９９ｍｍであるガラス基板２を、交差角度ａが１１０度のＶ溝１３を有する基板ホルダー１０に設置し、ＩＰＡベーパー乾燥を行った。このとき、ガラス基板２の面取り加工面２３と斜面１２との間の隙間角度ｂは１０度であり、ガラス基板２の下端面２２と２つの斜面１２との間に形成される空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２以上であった。
【００４１】
このように、本実施例の基板ホルダー１０では、隙間角度ｂが１０度以上であった。このため、ガラス基板２が一方の斜面１２に傾く際に、他方の斜面１２と面取り加工面２３との間の隙間から下方に向かう気流により、上述の空間に溜まったＩＰＡ溶液を基板ホルダー１０の外側に排出することができた。また、空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２以上であるため、空間に溜まったＩＰＡ溶液とガラス基板２の下端面２２とが接触し難かった。
【００４２】
（９）検査工程
ガラス基板２の表面上の乾燥染み、汚れ（パーティクル）、素材要因、形状変化等の欠陥を検査した。この結果、本実施例に係る基板ホルダー１０を用いて乾燥されたガラス基板２に乾燥染みが発見されなかった。
【００４３】
（比較例１）
比較例１の乾燥工程では、図４に示すように、下端部２１に対する面取り角度ｃが４５度で下端面２２の下端面長ｄが０．９９ｍｍであるガラス基板２を、交差角度ａが９０度のＶ溝１４を有する基板ホルダー１０に設置し、ＩＰＡベーパー乾燥を行った。このとき、ガラス基板２の面取り加工面２３と斜面１２との間の隙間角度ｂは０度であり、ガラス基板２の下端面２２と２つの斜面１２との間に形成される空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２以上であった。なお、上記以外の各工程の条件は、実施例と同様とした。
【００４４】
このように、比較例１の基板ホルダー１０では、隙間角度ｂが０度であった。このため、ガラス基板２は、２つの斜面１２に接したまま固定され、ガラス基板２の面取り加工面２３と斜面１２との間に隙間が形成されなかった。したがって、上述の空間に溜まったＩＰＡ溶液を基板ホルダー１０の外側に排出するための気流が発生せず、溜まったＩＰＡ溶液がガラス基板２の下端面２２と接触し続けた。この結果、比較例１の検査工程では、ガラス基板２に乾燥染みが発見された。
【００４５】
（比較例２）
比較例２の乾燥工程では、下端部２１に対する面取り角度ｃが４５度で下端面２２の下端面長ｄが０．３３５ｍｍであるガラス基板２を、交差角度ａが１１０度のＶ溝１３を有する基板ホルダー１０に設置し、ＩＰＡベーパー乾燥を行った。このとき、ガラス基板２の面取り加工面２３と斜面１２との間の隙間角度ｂは１０度であり、ガラス基板２の下端面２２と下端面２２の両端部２４を支持する２つの斜面１２との間に形成される空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２未満であった。なお、上記以外の各工程の条件は、実施例と同様とした。
【００４６】
このように、比較例２の基板ホルダー１０では、上述の空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２未満であった。このため、上述の空間の体積も所定値未満となってしまい、空間に溜まったＩＰＡ溶液とガラス基板２の下端面２２とが接触し易かった。この結果、比較例２の検査工程では、ガラス基板２に乾燥染みが発見された。
【００４７】
以上説明したように、実施例及び比較例１及び２における乾燥工程の結果、実施例のように、隙間角度ｂが１０度以上で、かつ、空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２以上となる基板ホルダー１０を用いた場合、乾燥染みがみられなかった。一方、比較例１のように、隙間角度ｂが１０度未満となる基板ホルダー１０を用いた場合、或いは、比較例２のように、空間の断面面積ｆが０．１７ｍｍ２未満となる基板ホルダー１０を用いた場合は、乾燥染みが発見された。すなわち、隙間角度ｂが１０度以上で、かつ、空間の断面面積ｆが０．１７以上となる形状の基板ホルダー１０を用いることによって、ガラス基板２の乾燥染みをなくすることができた。
【００４８】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態における材質、個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…設置装置
１０…基板ホルダー
１１…頂点
１２…斜面
１３…Ｖ溝
１４…Ｖ溝
２…ガラス基板
２０…外周縁部
２１…下端部
２２…下端面
２３…面取り加工面
２４…両端部
ａ…交差角度
ｂ…隙間角度
ｃ…面取り角度
ｄ…下端面の長さ
ｅ…高さ
ｆ…空間の断面面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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