(57)【要約】【課題】乾燥染みが発生することを防止したスピン乾燥装置を提供する。【解決手段】中心孔を有する円盤状の基板２Ａを洗浄液で洗浄した後に、この基板２Ａを回転させることによってスピン乾燥させるスピン乾燥装置であって、基板２Ａの内周部を保持する複数のチャック部材１Ａと、チャック部材１Ａにより保持された基板２Ａを回転駆動するスピンドルモータとを備え、チャック部材１Ａの外周部には、基板２Ａの内周部が係合される溝部３が設けられ、溝部３は、基板２Ａの内周端面２ｃと当接される底面３ａと、この底面３ａの両端から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板２Ａの両主面２ａ，２ｂと内周端面２ｃとの間に設けられた傾斜面２ｄと当接される一対の当接面３ｂと、一対の当接面３ｂから外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板２Ａの内周部とは非接触とされる一対の非接触面３ｃとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心孔を有する円盤状の基板を洗浄液で洗浄した後に、前記基板を回転させることによってスピン乾燥させるスピン乾燥装置であって、
前記基板の内周部を保持する複数のチャック部材と、
前記チャック部材により保持された基板を回転駆動するスピンドルモータとを備え、
前記チャック部材の外周部には、前記基板の内周部が係合される溝部が設けられ、
前記溝部は、前記基板の内周端面と当接される底面と、前記底面の両端から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、前記基板の両主面と内周端面との間に設けられた傾斜面と当接される一対の当接面と、前記一対の当接面から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、前記基板とは非接触とされる一対の非接触面とを有することを特徴とするスピン乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心孔を有する円盤状の基板を洗浄液で洗浄した後に、この基板を回転させることによってスピン乾燥させるスピン乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、情報機器等に搭載されるハードディスクドライブなどには、中心孔を有する円盤状の磁気記録媒体用基板が使用されている。このような磁気記録媒体用基板は、アルミニウム合金やガラスなどからなる基板を用いて、切削工程や、研削工程、研磨工程、スパッタリング工程、めっき工程などの種々の処理工程を経ることによって製造される。また、これらの処理工程が行われた後に、基板の表面を洗浄し乾燥させる工程が行われる。
【０００３】
ところで、近年、記録媒体の大容量化と情報機器等の小型化に対する要望から、磁気記録媒体の記録密度はますます高まっている。また、このような磁気記録媒体用基板に対しては、その記録面上を浮上走行する磁気ヘッドの低浮上化に対応できる高い平坦度が求められている。
【０００４】
このため、磁気記録媒体用基板では、研磨加工などの様々な表面処理を施した後に、基板表面に付着した塵埃などを除去できる高度な洗浄方法と、洗浄した磁気記録媒体用基板を清浄に乾燥するための乾燥方法が求められている。
【０００５】
従来、基板の洗浄及び乾燥方法としては、大径の基板の場合、キャリアと呼ばれる容器の中に多数枚の基板を収容し、洗浄液の中を搬送しながら、多数の洗浄ブラシによってスクラブ洗浄した後に、基板を回転させてスピン乾燥させることが行われている。
【０００６】
また、磁気ディスク基板などをワークとし、この表面に研磨加工などの表面処理を行った後に、ワークの表面に付着している異物などを除去するため、複数の洗浄槽を用いてワークをコンベアにより搬送しながら、液体を用いて洗浄する洗浄装置が提案されている（特許文献１を参照。）。
【０００７】
また、半導体基板をウェーハとし、複数枚のウェーハを収納したカセットをクレードルに収納し、ウェーハに水滴や塵埃が滞留するのを防ぐため、Ｖ字溝を有する部材でウェーハを平行に離間させて保持しながら、クレードルを回転させるウェーハ乾燥装置が提案されている（特許文献２を参照。）。
【０００８】
また、中央に開口部がある円盤状ディスクに付着した洗浄液を、このディスクを回転することにより除去するスピン乾燥装置において、外周部をチャックするチャック部材とチャックされるディスクとが接触する接触部の一部を、チャック部材とディスクとが接触しない非接触部とし、チャック部材に滞留する洗浄液を効率的に除去することが提案されている（特許文献３を参照。）。
【０００９】
また、中央に開口部がある円盤状ディスクに付着した洗浄液を、このディスクを回転することにより除去するスピン乾燥装置において、内周部をチャックするチャック部材によってディスクを立てた状態でチャックさせて、チャック部材とディスクとの当接部の回転方向における後方側に向けてエアを供給するエア供給部を設け、チャック部材に滞留する洗浄液を効率的に除去することが提案されている（特許文献４を参照。）。
【００１０】
しかしながら、このような高性能な洗浄装置を用いて磁気記録媒体用基板に付着した塵埃などを基板表面から分離しても、その分離した塵埃などを含む洗浄液を基板表面から確実に除去しない限り、塵埃などが磁気記録媒体用基板に再付着するといった問題が生じてしまう。すなわち、磁気記録媒体用基板を洗浄した後に、洗浄液が少しでも基板上に残留すると、乾燥後に残留した洗浄液に含まれる塵埃などが基板表面に再付着することになる。また、残留した洗浄液によって大気中の塵埃などが付着し易くなるといった問題も発生してしまう。
【００１１】
ここで、磁気記録媒体用基板を洗浄液で洗浄した後に、この基板を回転させることによってスピン乾燥させるスピン乾燥装置において、基板を保持する（チャッキングという。）方法としては、例えば、図４に示すように、基板Ｗの内周部を複数のチャック部材１００でチャッキングする方法と、図５に示すように、基板Ｗの外周部を複数のチャック部材２００でチャッキングする方法とがある。しかしながら、何れの方法も、スピン乾燥後にチャック部分に水滴が残存する可能性があり、その残存した水滴によって基板の主面上に乾燥染みを生じさせることがある。
【００１２】
例えば、図４に示すように、基板Ｗの内周部を複数のチャック部材１００でチャッキングする方法では、チャック部材１００の回転モーメントが小さく、また、回転時のセンター出しが容易なので、高速回転性には優れているものの、チャック部材１００に加わる遠心力は基板Ｗの外周部に比べ小さいため、基板Ｗの内周部に水滴が残存する可能性が高くなる。また、基板Ｗの内周部に残存した水滴は、基板Ｗが回転している間、特に基板表面が乾燥した後に、チャック部材１００より基板表面を外周部に向かって移動するため、乾燥染みが発生し易くなる。
【００１３】
一方、図５に示すように、基板Ｗの外周部を複数のチャック部材２００でチャッキングする方法では、このような乾燥染みは発生し難いものの、高速回転時に基板Ｗの把持力を維持するためのバランサー２０１が必要となるため、このバランサー２０１が高速回転中に基板周辺に乱流を発生させて、基板表面に対する汚れや液滴などの再付着を誘発することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−９６２４５号公報
【特許文献２】特開平８−４５８９４号公報
【特許文献３】特開２００３−２５７０１７号公報
【特許文献４】特許第２７８２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、中心孔を有する円盤状の基板を洗浄液で洗浄した後に、この基板を回転させることによってスピン乾燥させるスピン乾燥装置において、乾燥染みが発生することを防止したスピン乾燥装置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】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供する。
（１）  中心孔を有する円盤状の基板を洗浄液で洗浄した後に、前記基板を回転させることによってスピン乾燥させるスピン乾燥装置であって、
前記基板の内周部を保持する複数のチャック部材と、
前記チャック部材により保持された基板を回転駆動するスピンドルモータとを備え、
前記チャック部材の外周部には、前記基板の内周部が係合される溝部が設けられ、
前記溝部は、前記基板の内周端面と当接される底面と、前記底面の両端から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、前記基板の両主面と内周端面との間に設けられた傾斜面と当接される一対の当接面と、前記一対の当接面から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、前記基板の内周部とは非接触とされる一対の非接触面とを有することを特徴とするスピン乾燥装置。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明に係るスピン乾燥装置では、チャック部材の外周部に設けられた溝部に基板の内周部が係合されたときに、溝部の底面が基板の内周端面と当接されると共に、一対の当接面が基板の傾斜面と当接されることによって、これらチャック部材の溝部と基板の内周部との間に隙間が生じないようにする。これにより、チャック部材の溝部と基板の内周部との間に洗浄液が残存することを防止することができる。
【００１８】
また、チャック部材に付着した水滴は、基板が回転する間に遠心力によって非接触面を伝って振り切られるため、このチャック部材に水滴が残存し難くなる。したがって、基板の回転を停止した後に、溝部から出た水滴が基板の両主面上を移動するといったことを防ぐことができる。
【００１９】
したがって、本発明に係るスピン乾燥装置では、このような複数のチャック部材により保持された基板をスピンドルモータで回転駆動することによって、基板に付着した洗浄液を効率良く除去することが可能であり、また、基板の表面に乾燥染みが発生することを防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明を適用したスピン乾燥装置で使用されるチャック部材の一例を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明を適用したスピン乾燥装置で使用されるチャック部材の他例を示す側面図である。
【図３】図３は、比較例として示す従来のチャック部材の側面図である。
【図４】図４は、基板の内周部を複数のチャック部材で保持する機構の側面図である。
【図５】図５は、基板の外周部を複数のチャック部材で保持する機構の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用したスピン乾燥装置について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明を適用したスピン乾燥装置は、中心孔を有する円盤状の基板を洗浄液で洗浄した後に、この基板を回転させることによってスピン乾燥させるものである。
【００２２】
具体的に、本発明を適用したスピン乾燥装置は、基板の内周部を保持する複数のチャック部材と、これら複数のチャック部材により保持された基板を回転駆動するスピンドルモータとを備えて概略構成されている。
【００２３】
複数のチャック部材は、スピンドルモータの回転軸の先端に取り付けられた内周チャック機構を介して、基板の中心孔の内側に進入可能とされると共に、基板の内周部に対して接離可能な方向に移動可能に支持されている。
【００２４】
また、複数のチャック部材は、基板の内周部を少なくとも３点で支持するように、スピンドルモータの回転軸を中心にして、その周囲に一定の間隔（例えば１２０゜間隔）で並んで配置されている。さらに、複数のチャック部材は、長尺状の軸体からなり、互いの軸線をスピンドルモータの回転軸と一致した方向に平行に並べた状態で配置されている。
【００２５】
ここで、本発明を適用したスピン乾燥装置の特徴部分として、チャック部材の外周部には、基板の内周部が係合される溝部が設けられている。そして、この溝部は、基板の内周端面と当接される底面と、この底面の両端から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板の両主面と内周端面との間に設けられた傾斜面と当接される一対の当接面と、これら一対の当接面から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板とは非接触とされる一対の非接触面とを有することを特徴としている。
【００２６】
そして、このスピン乾燥装置は、例えば磁気記録媒体用基板に対して水洗浄等を行った後に、濡れた磁気記録媒体用基板を高速で回転させることによって、水滴を遠心力で振り切りながら乾燥させる場合に好適に用いられる。
【００２７】
以下、本発明の実施形態として図１及び図２に示すチャック部材１Ａ，１Ｂを用いた場合と、比較例として図３（ａ），（ｂ）に示す従来のチャック部材１００Ａを用いた場合との比較から、本発明をより具体的に説明するものとする。
【００２８】
図１〜図３に示す磁気記録媒体用基板は、何れも中心孔を有する円盤状の基板２Ａ，２Ｂであり、この基板２Ａ，２Ｂには、基板加工時において端面に発生するバリを除去する目的で、また基板のハンドリングに際して基板の端部が尖っていると、この部分でチャック部材が削れてダストが発生するため、これを防ぐ目的で、その両主面２ａ，２ｂと内周端面２ｃとの間のエッジ部分に面取りを施すチャンファー加工が行われている。そして、この基板２Ａ，２Ｂには、このようなチャンファー加工を施すことによって、その両主面２ａ，２ｂと内周端面２ｃとの間に傾斜面となる一対のチャンファー面２ｄ，２ｄが設けられている。
【００２９】
なお、図１に示す基板２Ａと図２に示す基板２Ｂとは内周端面２ｃの幅とチャンファー面２ｄの傾斜角が異なる場合を示している。また、図３（ａ）に示す基板は、図１に示す基板２Ａと同じ形状であり、図３（ｂ）に示す磁気記録媒体用基板は、図２に示す基板２Ｂと同じ形状である。なお、図示を省略するが、基板２Ａ，２Ｂの外周部にも、同様のチャンファー加工が施されている。
【００３０】
ここで、本発明のチャック部材１Ａは、図１に示すように、その外周部に基板２の内周部が係合される溝部３を有している。この溝部３は、基板２の内周端面２ｃと当接される底面３ａと、この底面３ａの両端から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板２のチャンファー面２ｄと当接される一対の当接面３ｂ，３ｂと、これら一対の当接面３ｂ，３ｂから外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板２の内周部とは非接触とされる一対の非接触面３ｃ，３ｃとを有して、チャック部材１Ａの全周に亘って設けられている。
【００３１】
このうち、溝部３の底面３ａの幅は、基板２の内周端面２ｃの幅と略々一致している。また、溝部３の底面３ａに対して一対の当接面３ｂ，３ｂがなす角度は、基板２の内周端面２ｃに対してチャンファー面２ｄがなす角度と略々一致している。また、一対の非接触面３ｃ，３ｃは、この底面３ａに対して当接面３ｂがなす角度よりも大きな角度で傾斜している。
【００３２】
これにより、チャック部材１Ａは、その外周部に設けられた溝部３に基板２の内周部が係合されたときに、溝部３の底面３ａが基板２の内周端面２ｃと当接されると共に、一対の当接面３ｂ，３ｂが基板２のチャンファー面２ｄ，２ｄと当接されることによって、この溝部３と基板２の内周部との間に隙間が生じないようにしている。
【００３３】
一方、本発明のチャック部材１Ｂは、図２に示すように、その外周部に基板２の内周部が係合される溝部４を有している。この溝部４は、基板２の内周端面２ｃと当接される底面４ａと、この底面４ａの両端から外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板２のチャンファー面２ｄと当接される一対の当接面４ｂ，４ｂと、これら一対の当接面４ｂ，４ｂから外側に向かって斜めに立ち上がり形成されて、基板２の内周部とは非接触とされる一対の非接触面４ｃ，４ｃとを有して、チャック部材１Ｂの全周に亘って設けられている。
【００３４】
このうち、溝部４の底面４ａの幅は、基板２の内周端面２ｃの幅と略々一致している。また、溝部４の底面４ａに対して一対の当接面４ｂ，４ｂがなす角度は、基板２の内周端面２ｃに対してチャンファー面２ｄがなす角度と略々一致している。また、一対の非接触面４ｃ，４ｃは、この底面３ａに対して当接面３ｂがなす角度と同じ角度で傾斜しており、一対の当接面４ｂ，４ｂに連続して形成されている。
【００３５】
これにより、チャック部材１Ｂは、その外周部に設けられた溝部４に基板２の内周部が係合されたときに、溝部４の底面４ａが基板２の内周端面２ｃと当接されると共に、一対の当接面４ｂ，４ｂが基板２のチャンファー面２ｄ，２ｄと当接されることによって、この溝部４と基板２の内周部との間に隙間が生じないようにしている。
【００３６】
一方、従来のチャック部材１００Ａは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、基板２の内周部が当接される位置にくびれ１０１ａを有する円柱状のロッド部１０１にビニールチューブ１０２を被せた構造を有している。
【００３７】
これにより、チャック部材１００Ａは、くびれ１０１ａが形成された位置において基板２の内周部をビニールチューブ１０２に当接させながら、このビニールチューブ１０２を僅かに撓ませた状態で、基板２の内周部を保持することが可能となっている。
【００３８】
しかしながら、従来のチャック部材１００Ａの構成では、基板２Ａ，２Ｂのチャンファー面２ｄとの間に水滴が僅かに残存する場合がある。すなわち、このチャック部材１００Ａでは、ビニールチューブ１０２の撓み量やビニールチューブ１０２の摩耗量に依存して乾燥染みが不規則に発生することがあった。
【００３９】
これに対して、本発明のチャック部材１Ａ，１Ｂでは、上述したように溝部３，４に基板２Ａ，２Ｂの内周部が係合されたときに、この溝部３，４の底面３ａ，４ａが基板２Ａ，２Ｂの内周端面２ｃと当接されると共に、一対の当接面３ｂ，４ｂが基板２のチャンファー面２ｄ，２ｄと当接されることによって、溝部３，４と基板２の内周部との間に隙間が生じないようにするため、この部分に水滴が残存し難くなっている。
【００４０】
また、チャック部材１Ａ，１Ｂに付着した水滴は、基板２Ａ，２Ｂが回転する間に遠心力によって非接触面３ｃ，４ｃを伝って振り切られるため、このチャック部材１Ａ，１Ｂに水滴が残存し難くなる。したがって、基板２Ａ，２Ｂの回転を停止した後に、溝部３，４から出た水滴が基板２Ａ，２Ｂの両主面２ａ，２ｂ上を移動するといったことを防ぐことができる。
【００４１】
さらに、本発明のチャック部材１Ａ，１Ｂでは、溝部３，４と基板２Ａ，２Ｂの内周部との接触面積が大きく、このチャック部材１Ａ，１Ｂの変形（撓み）も少ないことから、摩耗が減り、基板２Ａ，２Ｂにダストが付着することが少なくなる。
【００４２】
以上のように、本発明を適用したスピン乾燥装置では、上述した複数のチャック部材１Ａ，１Ｂにより保持された基板２Ａ，２Ｂをスピンドルモータで回転駆動することによって、基板２Ａ，２Ｂに付着した水滴を効率良く除去することが可能であり、また、基板２Ａ，２Ｂの表面に乾燥染みが発生することを防止することが可能である。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明を適用したスピン乾燥装置は、上述した磁気記録媒体用基板を乾燥させる場合に限らず、中心孔を有する円盤状の基板を洗浄液で洗浄した後に、この基板をスピン乾燥させる場合に幅広く利用することが可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４５】
本実施例では、実際に以下の条件にて基板の洗浄及びスピン乾燥を行った。
＜基板の形状＞
基板の外径：６５ｍｍ
基板の厚み：１．２７ｍｍ  
中心孔の口径：２０ｍｍ  
チャンファー面の長さ：０．１５ｍｍ  
主面に対するチャンファー面の傾斜角：２５゜  
【００４６】
本実施例では、図１に示す形状のチャック部材１Ａを３本用いて、基板の内周部を保持しながら、スピンドルモータにより基板を低速（１０００ｒｐｍ）で回転させ、ノズルから洗浄液として純水を均等に噴射し、基板の洗浄を３０秒間行った。そして、洗浄液の噴出を停止した後、スピンドルモータにより基板を高速（５０００ｒｐｍ）で回転させ、この基板のスピン乾燥を１５秒間行った。
【００４７】
そして、乾燥後の基板の表面を微分干渉光学顕微鏡（６００倍）で観察したところ、スピン乾燥後の基板表面には、乾燥むらや水ジミなどの付着物は一切観察されなかった。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ，１Ｂ…チャック部材  ２Ａ，２Ｂ…基板  ２ａ，２ｂ…主面  ２ｃ…内周端面  ２ｄ…チャンファー面（傾斜面）３…溝部  ３ａ…底面  ３ｂ…当接面  ３ｃ…非接触面  ４ａ…底面  ４ｂ…当接面  ４ｃ…非接触面
【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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