(57)【要約】【課題】安価な設備費用によって良好な除塵環境を実現し、この良好な除塵環境にて精度の高い円盤状基板を製造する。【解決手段】研削装置１１０および研磨装置１１１による円盤状基板の研削および研磨の工程にて、天井１２０から床面に向けて気流を発生させ、この研削装置１１０および研磨装置１１１を設置した一面にて、床面には貫通穴１３１を設けた板で形成される穴あき床１３０を設け、この穴あき床１３０の下部に水を流し、研削装置１１０および研磨装置１１１から発せられる粉塵を天井１２０からの気流によって水に導く。【選択図】図２
2008229830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削装置および/または研磨装置による円盤状基板の研削および/または研磨の工程にて上方から下方に向けて気流を発生させ、
貫通穴を設けた板または網状の部材で構成された上側床面と、この上側床面を上方の離れた位置に支持する下側床面とを備えた床の当該上側床面に前記研削装置および/または前記研磨装置を設置するとともに当該下側床面に水を配置し、
前記研削装置および/または前記研磨装置から発せられる粉塵を前記気流によって前記水に導くことを特徴とする円盤状基板の製造方法。
【請求項２】
前記上側床面は、金属板に貫通穴が連続的に設けられたラス板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】
前記下側床面に配置される前記水は、前記上側床面の下部にて流れを形成す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】
研削および/または研磨のための配管および/または配線は、前記研削装置および/または研磨装置の加工領域よりも下方にて装置筐体から突出することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項５】
前記上側床面は、前記研削装置および/または前記研磨装置を扱う作業者の作業領域にも設けられ、
前記研削装置および/または前記研磨装置に気流を当てるとともに前記作業領域に気流を発生させて粉塵を水に導くことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の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】
記録メディアとしての需要の高まりを受け、近年、円盤状基板であるディスク基板の製造が活発化している。このディスク基板の一つである磁気ディスク基板として、アルミ基板やガラス基板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できるガラス基板への注目度が高まっている。
【０００３】
このような磁気ディスク基板の製造では、研削工程や研磨工程にて研削/研磨条件を適正化して基板の平滑性/平坦性を高めることが重要であるが、近年では、このような研削/研磨条件の適正化に加え、製造工程における環境が重要視されている。公報記載の従来技術として、基板の最終研磨後に大気中のごみが基板の表面に付着することによる品質の問題から、クリーンルーム内にて水溶液で洗い流しながら最終仕上げ研磨を実施するものが存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、他の公報記載の技術として、研磨工程で空気中に浮遊しているパーティクルが基板へ付着するのを防止することを目的として、研削工程を大気中で行い、研磨工程およびそれ以降の工程をクリーンルームで行うものが存在する（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２８８８２０号公報
【特許文献２】特開２００１−２５０２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、大気中に浮遊しているパーティクルが基板へ付着することを防止したい、という課題は従来から存在していた。そのために、従来の技術では、パーティクルの付着が問題となりそうな工程をクリーンルーム内で行うことにより対応していた。しかしながら、パーティクルの付着が問題となる全ての工程をクリーンルームで行おうとすると、クリーンルームの設備建設や設備の維持管理には膨大な費用がかかることから、イニシャルコストが増大してしまい、また製造原価も増大してしまう。特に、最先端技術である磁気ディスク基板の製造では、製品の代替速度も速く、設備に要するコストの製品に及ぼす影響が非常に大きくなる。
【０００７】
また、磁気ディスク基板の製造では、製造工程毎に除去すべきパーティクルの内容が異なっている。例えば研削工程や初期の研磨工程では、比較的大まかな除去作業であっても製品に与える悪影響は殆どない。その一方で、全く対策を施さない場合には、例えば大気中に浮遊したパーティクルが磁気ディスク基板の表面に付着したり、例えば研磨液に混入することで、基板表面の平滑性が悪化してしまう。そこで、クリーンルームのような膨大な設備投資を行うことなく、簡易な設備で良好な除塵を行うことが強く望まれていた。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、安価な設備費用によって良好な除塵環境を実現し、この良好な除塵環境にて精度の高い円盤状基板を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明が適用される円盤状基板の製造方法は、研削装置および/または研磨装置による円盤状基板の研削および/または研磨の工程にて上方から下方に向けて気流を発生させ、貫通穴を設けた板または網状の部材で構成された上側床面と、この上側床面を上方の離れた位置に支持する下側床面とを備えた床の上側床面に研削装置および/または研磨装置を設置するとともに下側床面に水を配置し、この研削装置および/または研磨装置を設置した一面にて、貫通穴を設けた板または網状の部材で形成される上側床面と、この上側床面の下部にて水を配置する下側床面とを設け、研削装置および/または研磨装置から発せられる粉塵を気流によって水に導くことを特徴とする。
【００１０】
ここでこの上側床面は、金属板に貫通穴が連続的に設けられたラス板であることを特徴とすれば、気流を下側床面に導く効果に加え、現場における作業性を良好に保つことができる点からも好ましい。
また、この下側床面に配置される水は、上側床面の下部にて流れを形成することを特徴とすれば、この流れによってパーティクルを含んだ水を除塵環境から廃棄できる点で優れている。
【００１１】
更に、研削および/または研磨のための配管および/または配線は、研削装置および/または研磨装置の加工領域よりも下方にて装置筐体から突出することを特徴とすれば、本構成を採用しない場合に比べて、配管および/または配線に堆積した粉塵が落下することにより加工に与える影響を軽減することができる。
【００１２】
また、この上側床面は、研削装置および/または研磨装置を扱う作業者の作業領域にも設けられ、研削装置および/または研磨装置に気流を当てるとともに作業領域に気流を発生させて粉塵を水に導くことを特徴とすれば、装置部分だけではなく作業領域を含めて良好な除塵環境を低コストで実現することができる点で好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように構成された本発明によれば、これらの構成を採用しない場合に比べて、より安価な設備費用によって、より良好な除塵環境を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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）〜（ｄ）、図１−２（ｅ）〜（ｈ）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。
この製造工程では、まず図１−１（ａ）に示す１次ラップ工程にて、円盤状基板（ワーク）１０の原材料を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を削る。このとき、円盤状基板１０を載置した定盤２１の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が分散して散りばめられる。
【００１５】
次に、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程にて、円盤状基板１０の中心に設けられた開孔（hole）の内周１２を内周砥石２２によって研削し、円盤状基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。より具体的には、例えばアルカリ溶液からなるクーラント液を切削部分に供給しながら、内周砥石２２と外周砥石２３とで円盤状基板１０の内周１２の面（内周面）と外周１３の面（外周面）を、円盤状基板１０の半径方向に挟み込んで同時加工している。内周１２と外周１３とを同時に研削することで、内径と外径の同軸度（同心度）を確保し易くしている。
【００１６】
その後、図１−１（ｃ）に示す外周研磨工程では、スラリー（研磨液）を供給しながら外周研磨用ブラシ２４を用いて円盤状基板１０の外周１３が研磨される。図示しないが、この外周研磨工程では、例えば、円盤状基板１０を積層した２組の積層ワークを研磨作業領域の２箇所の取り付け部に取り付け、２つの外周研磨用ブラシ２４を２組の積層ワークに接触させることで研磨作業が行われる。また、この研磨作業では、外周研磨用ブラシ２４として、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）の砥粒が含有されたナイロン（登録商標）樹脂からなる砥粒含有ブラシと、砥粒が含有されていない通常のナイロン樹脂との２種類の外周研磨用ブラシ２４を用いて、複数の研磨工程が実行される。
【００１７】
そして、図１−１（ｄ）に示す２次ラップ工程にて、円盤状基板１０を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を更に削る。
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程にて、円盤状基板１０の中心の開孔にブラシ２５を挿入し、円盤状基板１０の内周１２を研磨する。
その後、図１−２（ｆ）に示す１次ポリッシュ工程にて、円盤状基板１０を定盤２７に載置し、円盤状基板１０の平面１１を磨く。このときの研磨には、例えば不織布（研磨布）として硬質ポリッシャが用いられる。
更に、図１−２（ｇ）に示す２次ポリッシュ工程にて、軟質ポリッシャを用いた平面研磨が行われる。
その後、図１−２（ｈ）に示す最終洗浄・検査工程にて洗浄と検査が行われて、円盤状基板（ディスク基板）１０が製造される。
【００１８】
図２および図３は、本実施の形態が適用される除塵環境下での円盤状基板の製造方法を説明するための図である。図２は本実施の形態が適用される除塵環境１００を示し、図３（ａ）、（ｂ）は除塵環境１００の穴あき床（上側床面）１３０と耐水床（下側床面）１５０とを示している。図２に示す除塵環境１００には、例えば図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程に用いられる研削装置１１０や、図１−１（ｃ）に示す外周研磨工程にて用いられる研磨装置１１１が配置されている。
【００１９】
除塵環境１００の上方には、粉塵対策が施された天井１２０が形成され、この天井１２０には、上方から下方に向けて気流を発生させる送風口１２１が複数、設けられている。送風のための空調ダクトや配線などが表面に極力、現れないように、天井１２０の内側にこれらが配置されている。天井１２０の板材は、平滑で隙間が少なく、粉塵の付着・発塵が少なくなるように、形状、材質が選定されている。平滑性や耐食性、低発塵性、低帯電性などに優れた例えばクリーンルームなどにも用いられる壁材などを採用することが好ましい。そして、天井１２０の各壁材の接続部には、薄いシール部材によって目張りがなされ、隙間が極力、減るように工夫されている。送風口１２１は、上方から研削装置１１０や研磨装置１１１に向けて気流を発生しており、複数の研削装置１１０や研磨装置１１１に対して満遍なく空気を送っている。また送風口１２１は、研磨装置を扱う作業者の作業領域（図２の中央部分）に対しても満遍なく空気を送っており、この領域の清浄化を図っている。
【００２０】
研削装置１１０や研磨装置１１１が設置される穴あき床１３０は、例えば図３（ａ）に示すような構造を有しており、貫通穴１３１が連続的に設けられたラス板（メッシュ板）が用いられている。例えばステンレスの鋼板に規則的に貫通穴１３１が形成されたものや、例えばメタルラス（metal lath）の板としてバラ板に針金を張ったもの等を採用することができる。このラス板の代わりに、例えば太い針金材を編んで厚みのある板状としたもの等を採用することも可能である。更に、穴あき床１３０として、平板に隙間を空けて並べてラス状に配置することも可能である。金属板に貫通穴１３１が連続的に設けられたラス板を用いた場合には、針金材を編んだものを採用した場合に比べて床が安定することから、作業者による作業性を向上させることができる。
【００２１】
また、図３（ｂ）に示すように、穴あき床１３０は全体が底上げされており、この穴あき床１３０の下には、水を配置し水の流れを形成する耐水床１５０が形成されている。言い換えると、この耐水床１５０は、穴あき床１３０を上方の離れた位置にて支持している。図２に示すように穴あき床１３０の上の所定箇所には給水槽１４０が置かれ、この給水槽１４０から耐水床１５０に向けて水が常時、流されている。この給水槽１４０は、１箇所ではなく、複数箇所に配置することが有効である。給水槽１４０から流された水は、図３（ｂ）に示すように、耐水床１５０に配置され、流れが形成されて下水として廃棄される。即ち、図２に示す天井１２０の送風口１２１から吹き出した空気によって運ばれた大気中のゴミ、研削装置１１０や研磨装置１１１からの粉塵は、穴あき床１３０の貫通穴１３１を通過して耐水床１５０の水に付着し、水とともに流される。これによって、大気中のゴミ、研削装置１１０や研磨装置１１１からの粉塵が室内から除かれ、室内の粉塵の量を大きく減らすことが可能となる。尚、用いられた水は、例えば所定のフィルタ等によって所定のパーティクルを取り除くことで、循環して再利用することもできる。
【００２２】
また、図２には、研削装置１１０の加工領域１１０ａと、例えば研磨液の供給や排水を行うための配管１１０ｂ、および研削装置１１０を駆動するための配線１１０ｃが示されている。本実施の形態では、配管１１０ｂおよび配線１１０ｃは、研削装置１１０の加工領域１１０ａよりも下方に設けられている。研削装置１１０の装置筐体から突出した箇所には粉塵が堆積し易く、堆積した粉塵が落下すると、その粉塵が円盤状基板１０に付着してしまう。そこで、研削装置１１０の装置筐体から突出する配管１１０ｂおよび配線１１０ｃを研削装置１１０の加工領域１１０ａよりも下方に設けることで、堆積した粉塵が落下して加工中のワークに接触する問題を軽減することができる。尚、図２には示していないが、研磨装置１１１も同様に、図示しない配管や配線を図示しない加工領域よりも下方に設けている。
【００２３】
本実施の形態を採用した一実施例を以下に示す。
ディスクの種類  ：  １．８９インチ
外周１３の径（外径）  ：  ４８ｍｍ
内周１２の径（内径）  ：  １２ｍｍ
厚さ  ：  ０．５５ｍｍ
【００２４】
例えば、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程では、
・内周砥石２２  ：  直径  約９ｍｍ
回転数  １０,０００〜１２,０００ｐｐｍ
・外周砥石２３  ：  直径  約１６０ｍｍ
回転数    ３,５００〜４,０００ｐｐｍ
・円盤状基板１０（ワーク）の回転数  ：  約１４ｒｐｍ
を用いる。
【００２５】
ここでは、冷却や装置の錆の防止、ドレス作用（ダイヤモンド砥石のパッド表面を削り落としてパッドの新鮮な面を出す作用）を促すためのクーラント液を供給しながら、内周砥石２２と外周砥石２３との各々の粗削り面を用いて、研削開始位置から向かい合う方向に例えば０．９ｍｍ移動させて粗削り研削を行う。その後、クーラント液を供給しながら、内周砥石２２と外周砥石２３との各々の仕上げ削り面を用いて、粗削りの停止位置から例えば０．１ｍｍ移動させて仕上げ削り研削を行う。この粗削り研削および仕上げ削り研削にて、各々の研削作業の終了時には、停止位置にて、その位置を保持した状態で、内周砥石２２と外周砥石２３、および円盤状基板１０を一定時間（例えば１２〜１８秒程度）回転させて、所謂スパークアウトを行う。このスパークアウトによって、内周１２や外周１３の周面表面を滑らかに仕上げている。
【００２６】
図１−１（ｃ）に示す外周研磨工程では、
・積層ワーク
円盤状基板１０の積層枚数  ：  １５０枚  
基板１枚ごとにスペーサを挿入
スペーサの直径  ：  ４６ｍｍ、    厚さ  ：  ０．２ｍｍ      
・砥粒含有ブラシ
外径  ：  １５０ｍｍ
樹脂  ：  ナイロン（登録商標）（例えばナイロン６）
線径  ：  ０．３ｍｍ
砥粒  ：  直径３０μｍ、＃６００番手の酸化アルミニウム（アルミナ）
含有率  ：  ２０％
・樹脂ブラシ６０
外径  ：  １５０ｍｍ
材質  ：  ６６ナイロン
線径  ：  ０．２ｍｍ
・スラリー（研磨液）
比重  ：  １．２
・加工時間
砥粒含有ブラシを用いた研磨工程  ：  ２３分（第１の所定時間）×  ４回
樹脂ブラシを用いた研磨工程      ：  １２分（第２の所定時間）×  ４回
にて、加工が行われる。
【００２７】
ここでは、スラリーを供給しながら、２組の積層ワークの上下を入れ替えて２回、取り付け場所を入れ替えて２回、の計４回の研磨工程を、砥粒含有ブラシを用いた場合と樹脂ブラシを用いた場合とで、各々実施している。このとき、２組の積層ワークと２つの外周研磨用ブラシ２４は、軸方向に往復動し、外周研磨用ブラシ２４の異なった箇所によって積層ワークを研磨している。また、軸方向への反転を行うことで、積層ワークに積層されている円盤状基板１０に対する外周研磨用ブラシ２４の回転方向を変えることができる。また、取り付け部に対して積層ワークの位置を入れ替えることで、外周研磨用ブラシ２４との接触位置による研磨結果のバラツキを解消でき、研磨状態をより均一化することができる。
【００２８】
本実施の形態において、上述した内外周研削工程や外周研磨工程では、ガラスチップ、金属片、繊維片、ケイ素系塵埃などのパーティクルが発生する。研削、研磨に用いられたクーラント液やスラリー（研磨液）とともに流されるものもあるが、大気中に飛散して残留するパーティクルも非常に多い。研削/研磨される円盤状基板１０はその表面が活性化されていることからパーティクルを引き寄せ易く、何ら対策を講じない場合には、大気中に飛散したパーティクルが円盤状基板１０の表面に容易に付着する。また、使用前のクーラント液やスラリーにパーティクルが流れ込んだ場合には、研削や研磨に際して基板にダメージを与えてしまう。
【００２９】
しかしながら、本実施の形態によれば、例えば図２に示す天井１２０の送風口１２１などから吹き出した空気によって運ばれた大気中のパーティクルは、穴あき床１３０の貫通穴１３１を通過して耐水床１５０の水に付着し、水とともに流される。これによって、大気中のパーティクルを簡易な構成によって減らすことができ、製造原価を低く抑えながら、より精度の高い円盤状基板１０を製造することが可能となる。
【００３０】
尚、本実施の形態では、図１−１（ｂ）の内外周研削工程、図１−１（ｃ）の外周研磨工程における除塵環境１００を例に挙げて説明したが、他の工程においてもこの除塵環境１００を採用することが可能である。ポリッシュ工程や最終洗浄工程などでは、除塵能力がより高いクリーンルームの利用が望まれるが、その前段階などにて、除塵能力が比較的低くても問題ない工程では、簡易な設備で実現可能である本実施形態の採用が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１−１】（ａ）〜（ｄ）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】（ｅ）〜（ｈ）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】本実施の形態が適用される除塵環境を示した図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は除塵環境の穴あき床と耐水床とを示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…円盤状基板、２２…内周砥石、２３…外周砥石、２４…外周研磨用ブラシ、１００…除塵環境、１１０…研削装置、１１０ａ…加工領域、１１０ｂ…配管、１１０ｃ…配線、１１１…研磨装置、１２０…天井、１２１…送風口、１３０…穴あき床、１３１…貫通穴、１４０…給水槽、１５０…耐水床
【図１−１】
2008229830.tif 000003
【図１−２】
2008229830.tif 000004
【図２】
2008229830.tif 000005
【図３】
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