(57)【要約】      （修正有）【課題】被洗浄物の洗浄残りを低減あるいは洗浄残りの問題を解消することができる洗浄方法及び洗浄装置、並びに、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法等を提供する。【解決手段】処理液中で支持部材３ａ，３ｂにより支持された被洗浄物１０に、超音波２０を作用させることにより被洗浄物１０を洗浄する洗浄方法であって、処理槽１内下方の超音波振動体２から照射された超音波２０の及ぶ領域に、超音波２０の進行方向を変える作用を有する部材３１，３２を配置し、被洗浄物１０における超音波２０の作用が相対的に弱い箇所に、前記部材３１，３２によって進行方向を変えられた超音波を作用させる。【選択図】図１
2015066521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液中で支持部材により支持された被洗浄物に、超音波を作用させることにより被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、
前記超音波の及ぶ領域に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置し、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材は、超音波を反射させる作用を有する部材、超音波を透過させる作用を有する部材、超音波を屈折させる作用を有する部材、超音波を集束させる作用を有する部材、これらの作用を複数有する部材、のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記超音波の発振源と前記被洗浄物との間に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所は、超音波が被洗浄物を支持する支持部材に遮られることで生じた箇所であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の洗浄方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の洗浄方法を用い、磁気ディスク用ガラス基板の洗浄を行う工程を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項７】
被洗浄物と、処理液を貯める処理槽と、被洗浄物を下方から支持する支持部材と、被洗浄物の下方から前記処理液に超音波を照射する超音波振動体と、を備え、
前記処理槽内で前記被洗浄物と前記超音波振動体との間に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置し、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄方法及び洗浄装置、並びに、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報化技術の高度化に伴って、情報記録技術、特に、磁気記録技術は著しく進歩している。磁気記録媒体の一つであるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に用いられる磁気ディスクにおいては、急速な小型化、薄板化、記録密度の増加及びアクセス速度の高速化が続けられている。ＨＤＤでは、円盤状の基板の上に磁性層を備えた磁気ディスクを高速回転し、この磁気ディスク上に磁気ヘッドを浮上飛行させながら記録及び再生を行う。
【０００３】
アクセス速度の高速化に伴い、磁気ディスクの回転速度も速くなるため、磁気ディスクには、より高い基板強度が求められる。また、記録密度の増加に伴い、磁気ヘッドも薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）や、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移しており、さらに、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）制御機構の導入により、磁気ヘッドの磁気ディスクからの浮上量（磁気ヘッドと磁気ディスクの間隙のうち最も狭い距離）が２ｎｍ程度にまで狭くなってきている。このため、磁気ディスク面上に凹凸形状があると、磁気ヘッドが衝突するクラッシュ障害や、空気の断熱圧縮、または、接触により加熱して読み出しエラーを生じるサーマルアスペリティ障害を生じる場合がある。このような磁気ヘッドに生じる障害を抑制するには、磁気ディスクの主表面を極めて平滑な面として仕上げておくことが重要となる。
【０００４】
そこで、現在では、磁気ディスク用の基板として、従来のアルミニウム基板に代えて、ガラス基板が用いられるようになってきている。軟質材料である金属からなるアルミニウム基板に比べて、硬質材料であるガラスからなるガラス基板は、基板表面の平坦性に優れているためである。また、ガラス基板は、アルミニウム基板よりも硬いため、高速回転時の基板の歪みやバタつきを抑制することができる。これにより、ヘッドとの衝突リスクを減らすことができる。
【０００５】
一方で、ガラス基板を用いる場合であっても、記録密度の向上とともにヘッドの浮上量は下がってくるため、磁気ディスク用ガラス基板の表面の平滑化やパーティクル（コンタミネーション）の除去が一層重要となってくる。特に、次世代のビットパターンドメディア、ディスクリートトラックメディアにおいては、磁性粒がそれぞれ区分けされるため、ガラス基板表面の微細な凹凸やガラス基板表面に付着した微細なパーティクルの存在が深刻になることが予想される。
【０００６】
そこで、ガラス基板の平滑化を向上させ、ガラス基板表面のパーティクルを除去するために、ガラス基板に対する研磨工程及び超音波を用いた洗浄工程が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、基板の下部に設置された超音波振動体から下から上に超音波が照射されるが、基板を支持する支持部材に遮られ、支持部材の上方に位置する基板の表面の一部に超音波が照射されない領域（超音波未照射領域）が発生して、基板に洗浄残りが生じていた。
このような問題に対し、特許文献１では、超音波を基板の面方向に沿って送波（照射）する一方、その送波方向を超音波振動体の振動面に対して揺動させるようにしているので、基板表面の支持部材の影になる領域にも斜め方向から超音波が送波されることになる結果、基板表面全域を均一に処理することができ、洗浄むら等の発生を抑制することができる、などと記載されている。ここで、「超音波の送波方向を超音波振動体の振動面に対して揺動させる」とは、振動面の１点から振動面に垂直に送波される超音波が前記振動面の１点を支点として左右に揺動する（送波される角度が変わる）図が描かれている。また、基板の面方向に沿って複数の超音波振動子を配列し、前記複数の超音波振動子をその配列方向に沿って順に位相差をもたせて振動させることにより、超音波の送波方向を揺動する、としている。
しかしながら、特許文献１記載の方法では、斜め方向から超音波を送波しても、依然として、支持部材の影になる領域は生じるので、洗浄残りの低減は十分でない。
また、特許文献２には、「複数の超音波洗浄槽を用いてウェーハの超音波洗浄を行うに際し、各超音波洗浄槽の底に設置したウェーハ受け台におけるウェーハの受け溝の位置を、各超音波洗浄槽間で相互に異ならせることにより、ウェーハに対する超音波の未照射領域をなくしたことを特徴とするウェーハの超音波洗浄方法。」が記載されている。
しかしながら、特許文献２記載の方法では、支持部材の位置を槽毎に変える必要があり、工程が複雑でコストも増加する。
［先行技術文献］
［特許文献］
【０００８】
［特許文献１］特開平１１−１５００９２号公報
［特許文献２］特開２０１１−１６５６９４号公報
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、被洗浄物の洗浄残りを低減できあるいは洗浄残りの問題を解消することができる洗浄方法及び洗浄装置、並びに、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法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】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、被洗浄物における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることにより、前記箇所において超音波の作用が、相対的に弱い状態から、相対的に十分な強さを有する状態まで引き上げることができることを見い出した。そして、これを利用することにより、被洗浄物の洗浄残りを低減でき、あるいは洗浄残りの問題を解消できることを見い出した。
【００１１】
本発明は、以上の解明事実を基に更に鋭意検討の結果完成したものであり、以下の構成を有する。
（構成１）
処理液中で支持部材により支持された被洗浄物に、超音波を作用させることにより被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、
前記超音波の及ぶ領域に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置し、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする洗浄方法。
（構成２）
前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材は、超音波を反射させる作用を有する部材、超音波を透過させる作用を有する部材、超音波を屈折させる作用を有する部材、超音波を集束させる作用を有する部材、これらの作用を複数有する部材、のうちのいずれかであることを特徴とする構成１記載の洗浄方法。
（構成３）
前記超音波の発振源と前記被洗浄物との間に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置することを特徴とする構成１又は２に記載の洗浄方法。
（構成４）
前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所は、超音波が被洗浄物を支持する支持部材に遮られることで生じた箇所であることを特徴とする構成１から３のいずれかに記載の洗浄方法。
（構成５）
構成１から４のいずれかに記載の洗浄方法を用い、磁気ディスク用ガラス基板の洗浄を行う工程を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
（構成６）
構成５に記載の製造方法によって得られた磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
（構成７）
被洗浄物と、処理液を貯める処理槽と、被洗浄物を下方から支持する支持部材と、被洗浄物の下方から前記処理液に超音波を照射する超音波振動体と、を備え、
前記処理槽内で前記被洗浄物と前記超音波振動体との間に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置し、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする洗浄装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、被洗浄物における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させる。これにより、被洗浄物（ガラス基板等）の洗浄残りを低減あるいは洗浄残りの問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る洗浄方法及び洗浄装置を説明するための模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の一つの実施の形態に係る洗浄方法及び洗浄装置における洗浄工程を説明するための模式的図である。
【図３】図３は、本発明の一つの実施の形態に係る超音波進行方向変更部材について説明するための模式的断面図である。
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の洗浄方法は、処理液中で支持部材により支持された被洗浄物に、超音波を作用させることにより被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、
前記超音波の及ぶ領域に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材（以下、適宜超音波進行方向変更部材という）を配置し、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする（構成１）。
これにより、被洗浄物における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、超音波を作用させる（照射する）ことができる。このとき、前記箇所にける超音波の作用に関し、超音波の作用が相対的に弱い（小さい、低い）状態から相対的に十分な強さ（大きさ、高さ）を有する状態（例えば相対的に遜色ない強さの状態）まで引き上げることができる。これにより、被洗浄物の洗浄残りを低減でき、あるいは洗浄残りの問題を解消することができる。
なお、被洗浄物における超音波の作用が相対的に弱い箇所は、例えば、従来は超音波が照射されない領域（超音波未照射領域）と認識されていた箇所である。
【００１６】
本発明において、前記超音波の及ぶ領域は、通常、処理液を貯める処理槽中であるが、処理槽が二重槽であり、外層に超音波発振（発信）源を配備した場合は、内層のほか、外層中も含まれる。
本発明において、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置する場所等に関しては後述する。
【００１７】
超音波とは２０ｋＨｚより高い周波数の音のことを言う。音波は一般に、周波数が高くなると回折せずに直進する性質（直進性）が強くなる。超音波は周波数が高いので直進性を有する。
なお、回折とは壁の影に音が回り込んだり、穴から抜けてきた音が広がったりする現象のことである。超音波はこの回折が少ないため、細いビームにしたり、一点に集めたりすることが容易である。また周波数が高いので、時間的に短いパルス音を作りやすい。本発明においては、超音波の直進性のほか、これらの性質を利用することができる。
流体は一般に縦波のみを伝えることができるので、超音波は縦波である。
本発明において、前記超音波の作用が相対的に弱い箇所は、例えば音圧を測定することによって、音圧が相対的に低い領域として認識できる。前記超音波の作用が相対的に弱い箇所の具体例等については、後述する。
【００１８】
本発明において、被洗浄物は、特に制限されない。被洗浄物は、例えば、光学製品、光学部品、基板、ガラス製品、ガラス基板、アルミニウム基板、磁気ディスク用ガラス基板（構成５）等である。
【００１９】
本発明において、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材（超音波進行方向変更部材）は、超音波を反射させる作用を有する部材、超音波を透過させる作用を有する部材、超音波を反射させる屈折させる作用を有する部材、超音波を反射させる集束させる作用を有する部材、これらの作用を複数有する部材、のうちのいずれかとすることができる（構成２）。
例えば、反射部材、透過部材、屈折部材、集束部材、音響プリズム、音響レンズ、などの部材を超音波進行方向変更部材として使用できる。
複数の作用とは、例えば、「反射、透過」、「屈折、集束」、「反射、屈折」、「透過、屈折」、「反射、集束」、「透過、集束」、「反射、透過、屈折、集束」、である。
本発明においては、例えば、超音波進行方向変更部材の材質及び厚さ及び設置角度により、処理液中に照射された超音波の進行方向を、部材を透過及び反射することで変えることができ
本発明において、前記超音波進行方向変更部材は、例えば、超音波反射部材であり、反射された超音波が所定箇所に作用するように、前記超音波反射部材を配備する。
本発明において、前記超音波進行方向変更部材は、例えば、超音波透過部材であり、透過された超音波が所定箇所に作用するように、前記超音波透過部材を配備する。
【００２０】
本発明においては、前記超音波の発振（発信）源と前記被処理物との間に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置することが好ましい（構成４）。
これによると、被処理物の手前で、超音波の進行方向を変えることができ、効率等がよく、調整もしやすい。
例えば、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。したがって、高周波振動子の発振面から進行（伝播、伝搬）する超音波は、被処理物の手前で、進行方向変更部材によって進行方向が変更され、被処理物における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることができる。
【００２１】
本発明において、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所は、例えば、超音波が被洗浄物を支持する支持部材に遮られることで生じた箇所である（構成４）。
例えば、超音波の進行方向と被洗浄物との間に存在する被洗浄物を支持する支持部材によって、超音波が遮られる。これにより、支持部材の影となる領域（背後の領域）や支持部材の周辺（近辺）の領域に超音波が到達できなく（到達し難く）なり、超音波未照射領域（音圧が相対的に低い領域）が生じる。
超音波を遮る支持部材としては、支持部材における被洗浄物を直接支持する箇所の他、被洗浄物を間接的に支持する洗浄キャリアやその構成部材など、が含まれる。
なお、本発明において、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所は、例えば、処理槽内にある他の部材であって、超音波を遮る作用を有する部材によって、超音波が遮られる場合が含まれる。例えば、洗浄キャリアの揺動機構なとが挙げられる。
【００２２】
本発明において、超音波進行方向変更部材は、例えば、支持部材に配備できる。
本発明において、超音波進行方向変更部材は、例えば、支持部材における被処理物を支持する箇所に配備できる。
本発明において、超音波進行方向変更部材は、例えば、処理槽内に配備できる。
【００２３】
本発明の洗浄装置は、被洗浄物と、処理液を貯める処理槽と、被洗浄物を下方から支持する支持部材と、被洗浄物の下方から前記処理液に超音波を照射する超音波振動体と、を備え、
前記処理槽内で前記被洗浄物と前記超音波振動体との間に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材を配置し、前記被洗浄物における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする（構成６）。
これにより、被洗浄物における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、超音波を作用させる（照射する）ことができる。これにより、被洗浄物（ガラス基板等）の洗浄残りを低減あるいは洗浄残りの問題を解消することができる。
上記洗浄装置は、例えば、下方から照射された超音波が被洗浄物を支持する支持部材に遮られ、前記支持部材の上方に位置する被洗浄物の表面の一部に超音波の作用が相対的に弱い箇所が発生する場合であっても、このような箇所が発生しないようにあるいは前記発生を低減するように、下方から照射された超音波の進行方向を変える作用を有する部材を設置するものである。
なお、その他の事項に関しては、上述した、あるいは後述する、本発明と同様であるので説明を省略する。
【００２４】
本発明において、超音波周波数は、２０ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい。
被洗浄物に対する洗浄性及びダメージの観点からは、３８ｋＨｚ〜２ＭＨｚが好ましい。
２８ｋＨｚ〜３８ｋＨ程度の超音波を用いた場合は、強いキャビテーションが発生する。キャビテーションは、液中で圧力差により、泡の発生と消滅が起きる物理現象である。
超音波の周波数を７６ｋＨｚ以上にした場合、キャビテーションが発生し得る液中音圧の下限が大きくなり、キャビテーションが起こりにくくなることが知られている。これは、超音波の周波数が高くになるにしたがって液共振が発生しにくくなるためであると考えられる。なお、共振は、物体がその寸法で決まるある特定の周波数でよく振動する現象であり、寸法が小さくなると共振する周波数は高くなる。
また、超音波の周波数が高くなると、超音波（縦波）による媒質の動く速度（粒子速度）が増加する。超音波の周波数が高くなると、超音波による水分子などの粒子の振動の加速度が周波数の二乗に比例して増加するので、前記粒子の振動に基づく強い洗浄力を得ることができる。このような観点からは７６ｋＨｚ〜３ＭＨｚが好ましい。
【００２５】
本発明において、超音波進行方向変更部材は、部材の表面を研磨して鏡面とした部材を使用できる。
本発明において、超音波進行方向変更部材は、平坦度の高い面を有する部材を使用できる。
【００２６】
本発明において、超音波進行方向変更部材の厚さは、例えば、０．１ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。音圧の透過性及び部材強度の観点からは０．３ｍｍ〜３０ｍｍが好ましい。
【００２７】
本発明においては、被洗浄物の垂直下方に、超音波進行方向変更部材を設けない態様とすることができる。例えば、図１において、超音波進行方向変更部材を、紙面の前後方向（紙面を貫通する方向、紙面対し垂直な方向）にずらす、即ち、被洗浄物の垂直下方位置からずらす態様とすることができる。これにより、被洗浄物の表面を通過する超音波の進行が妨げられない。
【００２８】
本発明においては、被処理物を支持する支持部材（キャリア）の垂直下方の領域を除く領域に、超音波進行方向変更部材を設置する態様とすることができる。例えば、図１において、被処理物を支持する支持部材（キャリア）の垂直下方の領域を除く領域Ａに、超音波進行方向変更部材を設置する態様とすることができる。これにより、被洗浄物の表面を通過する超音波の進行が妨げられない。
【００２９】
本発明において、超音波進行方向変更部材は、支持部材に設置すると、支持部材を揺動しても位置関係は一定に保たれるので効果を持続できる。
本発明において、超音波進行方向変更部材は、処理槽内に設置した場合は、支持部材を揺動しなければ、位置関係は一定に保たれるので効果を持続できる。また、超音波進行方向変更部材を、処理槽内に設置し、支持部材を揺動させる場合であっても、所定位置を通過する際に効果を得ることができる。
【００３０】
本発明においては、例えば、支持部材の全ての箇所に対して実施する場合の他、支持部材の一部の箇所に対して実施する場合や、複数枚の基板を支持する支持部材の一部の箇所に対して実施する場合も当然本発明に含まれる。
【００３１】
本発明においては、例えば、支持部材（支持部材の一部、被洗浄物を直接支持する箇所）を超音波進行方向変更部材で構成（形成）することができる。
この場合、被洗浄物と接触する箇所及びその近辺の箇所であっていわゆる超音波未照射領域（音圧が相対的に低い領域）を生じさせる箇所に、このような超音波未照射領域（音圧が相対的に低い領域）が生じないように、支持部材（支持部材の一部、被洗浄物を直接支持する箇所）を超音波進行方向変更部材で構成（形成）することが好ましい。
本発明においては、例えば、支持部材全体又は主要部分を超音波進行方向変更部材で構成（形成）することができる。
【００３２】
本発明において、超音波進行方向変更部材の材質は、ガラス、樹脂、金属、などが挙げられる。ガラスとしては、例えば、石英、などが挙げられる。樹脂としては、例えば、ＰＰ（Poly Propylene; ポリプロピレン）、ＰＶＣ（Poly Vinyl Chloride; ポリ塩化ビニル）、ＰＶＤＦ（Poly VinylinDene Fluoride; ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene; ポリテトラフルオロエチレン）等、などが挙げられる。金属としては、例えば、ＳＵＳ（Special Use Stainless steel; 特殊用途ステンレス鋼板）３０４、ＳＵＳ３１６、ハステロイ、インコネル、などが挙げられる。
本発明において、進行方向変更部材は、超音波に対する耐性を有する材料が好ましい。超音波照射によって部材がダメージを受けないようにするためであり、超音波照射によって部材から異物等が発生しないようにするためである。
【００３３】
本発明において、支持部材の材質は、金属、樹脂、ガラス、などが挙げられる。金属としては、例えば、ＳＵＳ（Special Use Stainless steel; 特殊用途ステンレス鋼板）３０４、ＳＵＳ３１６、ハステロイ、インコネル、などが挙げられる。樹脂性材料としては、例えば、ＰＶＣ（Poly Vinyl Chloride; ポリ塩化ビニル）、ＰＰ（Poly Propylene; ポリプロピレン）、ＰＶＤＦ（Poly VinylinDene Fluoride; ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene; ポリテトラフルオロエチレン）等、などが挙げられる。ガラスとしては、例えば、石英、などが挙げられる。
【００３４】
本発明において、超音波の作用の強弱は、例えば、音圧を測定することによって調べることができる。
音の大小は音圧（媒質中の音波の強さ）によって決まる。音は媒質の振動を伴い、振動によって媒質内の圧力が増大するが、この変化分が音圧（［Ｐａ］＝［Ｎ／ｍ２］）である。音圧の測定は、例えば、音圧マイクロホンを用いて行われる。音圧マイクロホンは、圧電セラミックス等の振動板に伝わった音波による振動により、音圧に比例した電気出力を取り出し、その電圧振幅から音圧を測定する。振動板（振動膜）の一方を密閉し、他方に音圧を与えることにより音圧が測定される。圧電セラミックスに交流電圧を加えると、電気信号に応じてセラミックスが歪んで音が発生するが、音圧マイクロホンは、ちょうど、これと逆の反応を利用している。  なお、絶対音圧を測定するものではないが、音圧変化に伴って起きる媒体の変位量に応じた電気信号を出力する簡易的な音圧計もあり、利用できる。
【００３５】
本発明は、支持部材により支持された複数枚の基板を同時処理する処理や装置に適用できる。
また、本発明は、支持部材により支持された１枚の基板を枚葉処理する処理や装置に適用できる。
【００３６】
なお、本発明においては、本明細書中における「被洗浄物」を「ガラス基板」と置き換えた内容が含まれる。  
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための実施の形態について説明する。
【００３８】
〔洗浄方法及び洗浄装置〕
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る洗浄方法及び洗浄装置を説明するための模式的断面図である。
図２は、本発明の一つの実施の形態に係る洗浄方法及び洗浄装置における洗浄工程を説明するための模式的図である。なお、図２において、図１と同じ箇所は適宜番号記載を省略する。また、図２（２）及び（３）の詳細については後述する図３で説明する。
洗浄装置は、被洗浄物１０と、処理液を貯める処理槽１と、被洗浄物を下方から支持する支持部材３ｂと、被洗浄物の下方から前記処理液に超音波を照射する超音波振動体２と、を備える。
図１に示すように、超音波２０は、超音波振動体（振動板）２の発振面（処理槽１の底面）に対してほぼ垂直方向に進行する直進性を有する。
図１に示すように、処理槽１内で被洗浄物１０と超音波振動体２との間に、下方から照射された超音波２１が被洗浄物１０を支持する支持部材３ｂに遮られ、前記支持部材３ｂの上方に位置する被洗浄物１０の表面の一部に超音波の作用が相対的に弱い箇所（領域）１１が発生する（図２（１）参照）。このような場合であっても、下方から照射された超音波２２ａ、２３ａの進行方向を変える作用を有する部材３１、３２を設置し、前記被洗浄物１０における前記超音波の作用が相対的に弱い箇所（領域）１１に、前記部材３１、３２によって進行方向を変えられた超音波２２ｂ、２３ｂを作用させる（図２（２）参照）。
これにより、被洗浄物１０における超音波の作用が相対的に弱い箇所（領域）１１に、超音波２２ｂ、２３ｂを作用させる（照射する）ことができる。これにより、被洗浄物（ガラス基板等）の洗浄残りを低減あるいは洗浄残りの問題を解消すことができる（図２（３）参照）。
なお、図１において、超音波を波線で示したのは、超音波が波（波動）であることを示している。流体は一般に縦波のみを伝えることができるので、超音波は縦波である。
また、図１において、被洗浄物を下方から支持する支持部材３ｂ付近の上向きの矢印は、支持部材３ｂにより遮られ、上方に位置する被洗浄物に届いていない事を示している。
【００３９】
図３は、本発明の一つの実施の形態に係る超音波進行方向変更部材について説明するための模式的断面図である。
被洗浄物１０は、側部２箇所の支持部材３ａと下方１箇所の支持部材３ｂで支持される。
進行方向変更部材３０としては、超音波を反射させる作用を有する部材（超音波反射板）３１を用いた例と、超音波を透過（屈折）反射させる作用を有する部材（超音波透過（屈折）板）３２を用いた例と、を示した。両者はそれぞれ別々に用い別々に実施するが、説明の便宜上同一図面上に記載して説明する。なお、別々に実施する際、部材３１、３２は、それぞれ左右対称に配置する。
超音波反射板３１（３０）は、その表面と処理槽１の底面とのなす角αを調整して設置した。Ｎは基板面に立てた法線（垂線）である。超音波振動体２の発振面（処理槽１の底面）から垂直方向（底面に立てた法線の方向）に発せられた超音波２２ａは、超音波反射板３１に、入射角ｉで入射され、反射角ｉ’で反射され、この反射された超音波２２ｂはＸの方向へ進行する。
超音波透過（屈折）板３２（３０）は、その表面と処理槽底面とのなす角βを調整して設置した。Ｎは基板面に立てた法線（垂線）である。超音波振動体２の発振面（処理槽１の底面）から垂直方向（底面に立てた法線の方向）に発せられた超音波２３ａは、超音波反射板２２に、入射され、超音波透過（屈折）板３２（３０）を中を透過し（中で入出射する際屈折され）、射出され、この射出された超音波２３ｂはＹの方向へ進行する。
【００４０】
〔基板の洗浄方法及び洗浄装置〕
本発明が適用される基板には、アルミにＮｉＰメッキを施したアルミ基板や、アモルファスあるいは結晶化したガラス基板、アルミナなどのセラミクス基板、シリコン基板などがあるが、特に限定されるわけではない。ここでは代表例としてガラス基板について説明する。
【００４１】
〔磁気ディスク用ガラス基板の製造工程〕
以下に、上述した超音波洗浄工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造工程について詳しく説明する。なお、各工程の順序は以下の記載に限定されず、適宜入れ替えることが可能である。
【００４２】
（１）素材加工工程
素材加工工程では、板状のガラスを用いることができる。ガラスとしては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用ガラス基板を提供することができるという点では、アルミノシリケートガラスを用いることが好ましい。板状ガラスは、これらのガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらの方法うち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。
【００４３】
（２）第１研削（ラッピング）工程
第１ラッピング工程では、ディスク状のガラス基板の主表面をラッピング加工し、ガラス基板の形状を整える。第１のラッピング工程は、遊星歯車機構を利用した両面研削装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行うことができる。具体的には、ディスク状のガラス基板の両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液をガラス基板の主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行う。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス基板を得ることができる。
【００４４】
（３）形状加工工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））
コアリング工程では、例えば、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、ディスク状のガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とすることができる。チャンファリング工程においては、内周端面及び外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、ガラス基板に所定の面取り加工を施す。
【００４５】
（４）第２ラッピング工程
第２ラッピング工程では、得られたガラス基板の両主表面について、第２ラッピング加工を行う。第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である形状加工工程においてガラス基板の主表面に形成された微細な凹凸形状を除去することができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることが可能となる。
【００４６】
第２ラッピング工程は、遊星歯車機構を利用した両面研削装置により、ダイヤモンドシートからなる固定砥粒研磨パッドを用いて研削することができる。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ていればよく、例えば、ＰＥＴからなる基材にダイヤモンド粒子を付着させたダイヤモンドシートを用いることができる。
【００４７】
（５）端面研磨工程
端面研磨工程では、ガラス基板の外周端面及び内周端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行う。このとき、研磨砥粒としては、例えば、酸化セリウム砥粒を含むスラリーを用いることができる。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、鏡面状態になる。
【００４８】
（６）主表面研磨工程（第１研磨工程）
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施す。第１研磨工程は、前述のラッピング工程で両主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とする工程である。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、両主表面の研磨を行う。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いることができる。また、第１研磨工程を終えたガラス基板は、中性洗剤、純水、ＩＰＡ等で洗浄することが好ましい。
【００４９】
なお、両面研磨装置としては、上下側定盤の主表面部に、一対の研磨布（硬質樹脂ポリッシャの研磨パッド）を貼付して使用することができる。この両面研磨装置においては、上下側定盤に貼付された研磨布間にガラス基板を設置し、上下側定盤の一方又は双方を移動させて、ガラス基板の両主表面を研磨することができる。
【００５０】
（７）化学強化工程
化学強化工程においては、ガラス基板を化学強化液に浸漬して化学強化処理を施す。化学強化処理に用いる化学強化液としては、例えば、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）の混合溶液などを用いることができる。化学強化処理においては、化学強化液を３００°Ｃ乃至４００°Ｃに加熱し、ガラス基板を２００°Ｃ乃至３００°Ｃに予熱し、化学強化溶液中に３時間乃至４時間浸漬することによって行う。この浸漬の際には、ガラス基板の両表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
【００５１】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中の相対的にイオン半径の大きなナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。なお、化学強化処理されたガラス基板は、硫酸で洗浄した後に、純水、ＩＰＡ等で洗浄すればよい。
【００５２】
（８）主表面研磨工程（最終研磨工程）
最終研磨工程として、第２研磨工程を施す。第２研磨工程は、両主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする工程である。第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、両主表面の鏡面研磨を行う。研磨砥粒としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な粒径１０ｎｍ乃至４０ｎｍのコロイダルシリカなどを有するスラリーを用いることがきる。この最終研磨工程は、遊星歯車機構を利用した両面研磨装置を用いて上記第１研磨工程と同様に行うことができる。
【００５３】
（９）超音波洗浄工程
最終研磨工程後にガラス基板に超音波を用いた洗浄工程を施す。超音波洗浄工程は、最終研磨工程後にガラス基板の表面に付着したパーティクルを除去することを目的とする工程である。
【００５４】
本発明では、前述の通り、超音波洗浄を行う処理槽内に、超音波の進行方向を変える作用を有する部材（超音波進行方向変更部材）を配置し、ガラス基板における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、前記超音波の進行方向を変える作用を有する部材によって進行方向を変えられた超音波を作用させることを特徴とする。
これにより、ガラス基板における超音波の作用が相対的に弱い箇所に、超音波を作用させる（照射する）ことができる。これにより、ガラス基板の洗浄残りを低減あるいは洗浄残りの問題を解消することができる。
このように、ガラス基板表面の洗浄残りを低減あるいは洗浄残りを除去することができ、ガラス基板の表面のパーティクルを効果的に除去することができるので、磁気ヘッドが衝突するクラッシュ障害や、空気の断熱圧縮、または、接触により過熱して読出しエラーが生じるサーマルアスペリティ障害を抑制することが可能となる。
【００５５】
〔磁気ディスク製造工程（記録層等形成工程）〕
上述した工程を経て得られたガラス基板の主表面に、例えば、付着層、軟磁性層、非磁性下地層、垂直磁気記録層、保護層、及び潤滑層を順次成膜することにより、垂直磁気記録ディスクを製造することができる。付着層を構成する材料としては、Ｃｒ合金などを挙げることができる。軟磁性層を構成する材料としては、ＣｏＴａＺｒ合金などを挙げることができる。非磁性下地層としては、グラニュラー非磁性層などを挙げることができる。垂直磁気記録層としては、グラニュラー磁性層などを挙げることができる。保護層を構成する材料としては、水素化カーボンなどを挙げることができる。潤滑層を構成する材料としては、フッ素樹脂などを挙げることができる。
例えば、これらの記録層等は、より具体的には、インライン型スパッタリング装置を用いて、ガラス基板の上に、ＣｒＴｉの付着層、ＣｏＴａＺｒ／Ｒｕ／ＣｏＴａＺｒの軟磁性層、ＣｏＣｒＳｉＯ２の非磁性グラニュラー下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２・ＴｉＯ２のグラニュラー磁性層、水素化カーボン保護膜を順次成膜し、さらに、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル潤滑層を成膜することができる。
なお、ＣｏＣｒＳｉＯ２の非磁性グラニュラー下地層の替わりにＲｕの下地層を用いてもよい。また、軟磁性層と下地層の間にＮｉＷのシード層を追加してもよい。また、グラニュラー磁性層と保護層の間にＣｏＣｒＰｔＢの磁性層を追加してもよい。
【実施例】
【００５６】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００５７】
第１の研磨工程と第２の研磨工程（最終研磨工程）を施したガラス基板に対して、超音波洗浄工程を行った後、ガラス基板の表面に残存している単位面積あたりのパーティクルのサイズ及び個数について光学測定機（ＯＳＡ）を用いて評価した。
【００５８】
ガラス基板としては、ＳｉＯ２：５８重量％乃至７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５重量％乃至２３重量％、Ｌｉ２Ｏ：３重量％乃至１０重量％、Ｎａ２Ｏ：４重量％乃至１３重量％を主成分として含有するアルミノシリケートガラスを使用した。なお、Ｌｉ２Ｏは０重量％より大きく７重量％以下であってもよい。
【００５９】
（１）主表面研磨工程（第１研磨工程）
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施した。第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行った。研磨剤としては、粒径０．２ｎｍ乃至４．５ｎｍの酸化セリウムを含むスラリーを用いた。
【００６０】
この第１研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
【００６１】
（２）主表面研磨工程（最終研磨工程）
次に、主表面研磨工程として、第２研磨工程を施した。この第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、主表面の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細なコロイダルシリカ砥粒（平均粒子径１０ｎｍ乃至４０ｎｍ）を含むスラリーを使用した。
【００６２】
（３）超音波洗浄工程
最終研磨工程を終えたガラス基板を、の各条件にて超音波洗浄を行った。その後、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。
【００６３】
超音波洗浄工程は、以下の条件で行い、一部の条件をそれぞれ変えて実施した。
図２に示す処理槽１の底部に超音波振動体２を設置した超音波洗浄槽を使用した。超音波振動体２は発振制御部（図示せず）で駆動される。超音波の周波数は８０ｋＨｚとした。
被洗浄物１０は、側部２箇所の支持部材３ａと下方１箇所の支持部材３ｂで支持される。
進行方向変更部材３０としては、超音波を反射させる作用を有する部材（超音波反射板）３１を用いた例（実施例１）と、超音波を透過（屈折）させる作用を有する部材（超音波透過（屈折）板）３２を用いた例（実施例２）と、を実施した。両者はそれぞれ別々に用い別々に実施したが、説明の便宜上同一図面上に記載して説明する。なお、別々に実施する際、部材３１、３２は、それぞれ左右対称に配置した。
実施例１では、超音波反射板３１（３０）の表面と処理槽底面とのなす角αは６７．５度とした。Ｎは基板面に立てた法線（垂線）である。処理槽底面から垂直に発せられた超音波は、超音波反射板２１に、入射角ｉで入射され、反射角ｉ’で反射され、この反射された超音波２２ｂはＸの方向へ進行する。入射角ｉ＝反射角ｒ＝６７．５度とした。
実施例２では、超音波透過（屈折）板３２（３０）の表面と処理槽底面とのなす角βは４５度とした。Ｎは基板面に立てた法線（垂線）である。処理槽底面から垂直に発せられた超音波は、超音波反射板２２に、入射角ｉ＝４５度で入射され、射出角ｉ’＝９０度で射出され、この射出された超音波２３ｂはＹの方向へ進行する。
進行方向変更部材「無し」の場合（図２（１）参照）を、比較例１とした。
進行方向変更部材３０（３１、３２）として、厚さ３ｍｍの石英基板を用いた。
【００６４】
音圧の測定は、進行方向変更部材「無し」の場合（比較例１）は、図２（１）の箇所（領域）１１とそれ以外の箇所（領域）（複数点）で測定した。また、進行方向変更部材「有り」の場合は、図２（２）の箇所（領域）１１とそれ以外の箇所（領域）（複数点）で測定した。
音圧の測定は、音圧変化に伴って起きる媒体の変位量に応じた電気信号を出力する簡易的な音圧計を用いて行った。
音圧の測定結果を、音圧の相対値で以下に示す。相対値の数値が小さいほど音圧が小さい。
進行方向変更部材「無し」の場合（比較例１）は、音圧の測定結果は、ガラス基板を下方から支持する支持部材３ｂの上部の箇所（領域）１１で、相対値２であり、その他の槽内の箇所では相対値８であった。また、進行方向変更部材「有り」の場合（実施例１、実施例２）は、いずれの場合についても、音圧の測定結果は、ガラス基板を下方から支持する支持部材３ｂの上部の箇所（領域）１１で、相対値７であり、その他の槽内の箇所では相対値８であった。
【００６５】
次に、図２（１）の進行方向変更部材「無し」の場合（比較例１）、及び、図２（２）の進行方向変更部材「有り」の場合（実施例１、実施例２）について、上記と同じ条件で超音波洗浄を実施し（１０分間）、光学測定機を用いてディスク１枚あたりの表面異物数を調べた。
その結果、表面異物数、前者の場合１０（個／ディスク）であり、後者の場合２（個／ディスク）であった。
【００６６】
〔ＤＦＨタッチダウン試験〕
次に、上記〔表１〕に示した条件で洗浄工程を行ったガラス基板を用いて磁気ディスクを作製し、クボタコンプス社製ＨＤＦテスター(Head/Disk Flyability Tester)を用いて、ＤＦＨヘッド素子部のタッチダウン試験を行った。この試験は、ＤＦＨ機構によって素子部を徐々に突き出していき、ＡＥセンサーによって磁気ディスク表面との接触を検知することによって、ヘッド素子部が磁気ディスク表面と接触するときの距離を評価するものである。ヘッドは３２０ＧＢ／Ｐ磁気ディスク（２．５インチサイズ）向けのＤＦＨヘッドを用いた。素子部の突き出しがない時の浮上量は１０ｎｍである。また、その他の条件は以下の通り設定した。
【００６７】
磁気ディスク：２．５インチ（内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍ、板厚０．８ｍｍ）のガラス基板を製造し、当該ガラス基板に記録層等を成膜
評価半径：２２ｍｍ
磁気ディスクの回転数：５４００ＲＰＭ
温度：２５℃
湿度：６０％
ＤＦＨタッチダウン試験の結果より、ガラス基板のクラックの発生を抑制するとともに、残存パーティクル数を効果的に低減できた基板（実施例１、実施例２）を用いた場合に、ヘッド素子部と磁気ディスクが接触した距離を１．０ｎｍ以下と小さくすることができた。
【００６８】
なお、上記実施の形態及び実施例における材料、サイズ、処理手順、検査方法、組み合わせなどは一例であり、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。
【００６９】
例えば、図１〜３においては、側部２箇所、下方１箇所の３点支持とした例を示したが、側部２箇所、下方２箇所の４点支持でもよい。
【００７０】
本発明では、例えば、図１において、超音波進行方向変更部材３０（３１、３２）を、紙面の前後方向（紙面を貫通する方向、紙面対し垂直な方向）に延びる角棒状の部材とし、紙面の前後方向に複数配列され、キャリアに収容された複数の基板に対し、超音波進行方向変更部材３０（３１、３２）の作用が及ぶ態様とすることができる。前記角棒状の部材は、例えば、支持部材３ａ、３ｂを保持するための（取り付けるための）部材等に、取り付けることができる。
【００７１】
本発明においては、例えば、図１における、被洗浄物（ガラス基板）を下方から支持する支持部材３ｂ（全体又は一部、特に基板と直接接触する箇所及びその周辺（近辺））を、超音波進行方向変更部材で構成できる。
【００７２】
本発明において、超音波の発振源は、例えば、超音波振動体（振動板、発振子）を複数有するタイプ、投入タイプのものとすることができる。
【００７３】
本発明において、処理槽１の形状は図示の形状に限定されない。例えば、底部の面積より開口の面積を広くした形態（壁面がテーパー状の形態）であってもよい。その他、壁面が波型形態、壁面が曲線の状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、洗浄方法及び洗浄装置、並びに、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法に適用可能である。また本発明は、例えば、光学製品、光学部品、基板、ガラス製品、ガラス基板、アルミニウム基板、磁気ディスク用ガラス基板等の洗浄方法及び洗浄装置に適用される。
【符号の説明】
【００７５】
１    処理槽
２    超音波振動体
３ａ、３ｂ  支持部材
１０  被洗浄物
１１  超音波の作用が相対的に弱い箇所（領域）
２０、２１、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ  超音波
３０、３１、３２  進行方向変更部材
【図１】
2015066521.tif 000003
【図２】
2015066521.tif 000004
【図３】
2015066521.tif 000005