CN101269471A

CN101269471A - 圆盘状基板的制造方法

Info

Publication number: CN101269471A
Application number: CNA2008100854567A
Authority: CN
Inventors: 羽根田和幸; 藤波聪; 城之内武
Original assignee: Showa Denko KK; Citizen Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Citizen Seimitsu Co Ltd; Resonac Holdings Corp
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2008-09-24
Also published as: US8137161B2; US20080233841A1; JP2008229830A

Abstract

一种圆盘状基板的制造方法，利用该圆盘状基板的制造方法能够以低廉的设备费用来实现良好的除尘环境，并在该良好的除尘环境中制造出高精度的圆盘状基板。在利用磨削装置(110)和研磨装置(111)对圆盘状基板进行磨削和研磨的工序中，从顶棚(120)向地板面产生气流，在设置有该磨削装置(110)和研磨装置(111)的同一平面中，在地板面上设置由开设有贯通孔(131)的板形成的多孔地板(130)，使水流入该多孔地板(130)的下部，从而借助于来自顶棚(120)的气流将由磨削装置(110)和研磨装置(111)产生的粉尘导入水中。

Description

圆盘状基板的制造方法

技术领域

本发明涉及例如磁记录介质用玻璃基板等圆盘状基板的制造方法等。

背景技术

随着作为记录介质的需要的提高，近年来，作为圆盘状基板的盘式基板的制造也活跃起来。作为这种盘式基板之一的磁盘基板，广泛使用铝基板和玻璃基板。这种铝基板在加工性高且价格低廉这方面具有特长，而玻璃基板在强度、表面的平滑性、平坦性优良这方面具有特点。尤其是最近，盘式基板的小型化和高密度化的要求显著增高，从而对减小基板表面的粗糙度并可实现高密度化的玻璃基板的关注度变高了。

在制造这种磁盘基板时，在磨削工序和研磨工序中使磨削、研磨条件适宜来提高基板的平滑性、平坦性是重要的，然而近年来，除了这种使磨削、研磨条件适宜之外，制造工序中的环境也被认为很重要。作为公报记载的现有技术，应对在基板的最终研磨后大气中的灰尘附着在基板的表面上所产生的质量问题，存在着在清洁室(clean room)内用水溶液进行冲洗的同时实施最终精研磨的技术(例如，参照专利文献1。)。

另外，作为另一公报记载的技术，存在有这样的技术：以防止在研磨工序中在空气中浮游的颗粒(particle)附着到基板上为目的，在大气中进行磨削工序，并在清洁室(无尘室)中进行研磨工序以及其后的工序(例如，参照专利文献2。)。

专利文献1：日本特开平9-288820号公报

专利文献2：日本特开2001-250226号公报

此处，想要防止在大气中浮游的颗粒附着到基板上这个课题一直以来都存在。因此，在现有技术中，通过将颗粒的附着会成为问题的工序在清洁室内进行来加以应对。但是，当将颗粒的附着会成为问题的全部工序都在清洁室中进行时，会给清洁室的设备建设和设备的维护管理造成庞大的费用，所以会导致原始成本(初期投资费用)增大，并且制造成本也会增大。尤其是在制造作为最尖端技术的磁盘基板时，产品的更新换代速度也快，设备所需的成本对产品的影响变得非常大。

另外，在制造磁盘基板时，在每一道制造工序中应除去的具体颗粒是不同的。例如在磨削工序和初期的研磨工序中，虽然是程度比较大的除去作业但几乎不会给产品带来不良影响。而在完全不采取对策的情况下，例如在大气中浮游的颗粒会附着在磁盘基板的表面，或者例如在大气中浮游的颗粒会混入到研磨液中，从而使基板表面的平滑性变差。因而，不想进行像清洁室那样的庞大的设备投资，而强烈期望可利用简易的设备进行良好的除尘。

发明内容

本发明就是为了解决以上这样的技术课题而完成的，其目的在于能够以低廉的设备费用实现良好的除尘环境，并在该良好的除尘环境中制造出高精度的圆盘状基板。

为了达到所述目的，应用本发明的圆盘状基板的制造方法的特征在于，在利用磨削装置和/或研磨装置对圆盘状基板进行磨削和/或研磨的工序中，从上方朝下方产生气流，地板具有上侧地板面和下侧地板面，该上侧地板面由开设有贯通孔的板以及网状部件中的任一种构成，该下侧地板面将上侧地板面支撑在向上离开的位置上，在地板的上侧地板面上设置磨削装置和/或研磨装置，并在该下侧地板面上配置水，借助于气流将磨削装置和/或研磨装置产生的粉尘导入水中。

此处，如果特征在于该上侧地板面是在金属板上连续地开设有贯通孔的板条板(lath)，则除了将气流导入到下侧地板面的效果之外，在能够良好地保持现场的作业性方面也是优选的。

另外，如果特征在于配置在该下侧地板面上的水，在上侧地板面的下方形成水流，则能够利用该水流将含有颗粒的水从除尘环境中除去。

另外，如果特征在于磨削和/或研磨用的配管和配线中的任一方都在比磨削装置和/或研磨装置的加工区域靠近下方的位置从装置壳体突出，则与不采用本结构的情况相比，能够减轻堆积在配管和配线的任一方上的粉尘下落对加工的影响。

并且，如果特征在于该上侧地板面也设置在作业人员操作磨削装置和/或研磨装置的作业区域中，随着气流吹到磨削装置和/或研磨装置上而在作业区域中产生气流并将粉尘导入水中，则不仅在装置部分在作业区域中都能够以低成本实现良好的除尘环境。

根据构成为以上所述那样的本发明，与不采用这些结构的情况相比，能够以更加低廉的设备费用实现更加良好的除尘环境。

附图说明

图1A～图1H是表示应用本实施方式的圆盘状基板(盘式基板)的制造工序的图。

图2是表示应用本实施方式的除尘环境的图。

图3A、图3B是表示除尘环境中的多孔地板和耐水地板的图。

标号说明

10：圆盘状基板；22：内周磨石；23：外周磨石；24：外周研磨用刷；100：除尘环境；110：磨削装置；110a：加工区域；110b：配管；110c：配线；111：研磨装置；120：顶棚；121：送风口；130：多孔地板；131：贯通孔；140：供水槽；150：耐水地板。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。

在该制造工序中，首先，在如图1A所示的一次研磨工序中，将圆盘状基板(工件)10的原材料载置于平台21上，对圆盘状基板10的平面11进行磨削。此时，在载置有圆盘状基板10的平台21的表面上，分散地嵌入有例如金刚石的磨粒。

接着，在图1B所示的内外周磨削工序中，利用内周磨石22对在圆盘状基板10的中心开设有的开孔(hole)的内周12进行磨削，利用外周磨石23对圆盘状基板10的外周13进行磨削。更具体而言，一边向切削部分供给由例如碱溶液构成的冷却液，一边利用内周磨石22和外周磨石23在圆盘状基板10的半径方向夹着圆盘状基板10的内周12的面(内周面)和外周13的面(外周面)同时进行加工。通过同时磨削内周12和外周13，从而容易确保内径与外径的同轴度(同心度)。

此后，在图1C所示的外周研磨工序中，在供给浆液(研磨液)的同时使用外周研磨用刷24对圆盘状基板10的外周13进行研磨。虽然未图示，但是在该外周研磨工序中，例如通过将层叠圆盘状基板10的两组层叠工件安装在研磨作业区域中的两个安装部上，并使两个外周研磨用刷24与两组层叠工件接触来进行研磨作业。另外，在该研磨作业中，作为外周研磨用刷24，例如使用由含有氧化铝(矾土)磨粒的尼龙(注册商标)树脂构成的含有磨粒的刷子和由不含磨粒的普通尼龙树脂构成的刷子这两种外周研磨用刷24来执行多个研磨工序。

然后，在图1D所示的二次研磨工序中，将圆盘状基板10载置于平台21上，进一步对圆盘状基板10的平面11进行磨削。

接着，在图1E所示的内周研磨工序中，将刷子25插入圆盘状基板10中心的开孔中，对圆盘状基板10的内周12进行研磨。

此后，在如图1F所示的一次抛光工序中，将圆盘状基板10载置于平台27上，磨削圆盘状基板10的平面11。在此时的研磨中将例如无纺布(研磨布)用作硬质抛光器。

进而，在图1G所示的二次抛光工序中，进行使用了软质抛光器的平面研磨。

此后，在图1H所示的最终清洗、检查工序中进行清洗和检查，从而制造出圆盘状基板(盘式基板)10。

图2和图3是用于说明在应用了本实施方式的除尘环境下制造圆盘状基板的制造方法的图。图2示出了应用本实施方式的除尘环境100，图3A、图3B示出了除尘环境100的多孔地板(上侧地板面)130和耐水地板(下侧地板面)150。在图2所示的除尘环境100中，配置有例如图1B所示的内外周磨削工序中使用的磨削装置110和图1C所示的外周研磨工序中使用的研磨装置111。

在除尘环境100的上方形成有实施了粉尘对策的顶棚120，在该顶棚120上设有从上方朝下方产生气流的多个送风口121。为了使送风用的空调通道和配线等尽量不显现在表面，将它们配置于顶棚120的内侧。顶棚120的形状、材质选定为使板材平滑且无间隙、减少粉尘的附着/起尘。优选为采用平滑性或耐腐蚀性、低起尘性、低带电性等优良的例如在清洁室等中也使用的壁材等。而且，在顶棚120的各壁材的连接部上，由薄的密封部件形成堵缝，以尽量减小缝隙。送风口121从上方朝磨削装置110和研磨装置111产生气流，并朝多个磨削装置110和研磨装置111均匀地送出空气。另外，送风口121也向作业人员操作研磨装置的作业区域(图2的中央部分)均匀地送出空气，从而实现该区域的净化。

设置有磨削装置110和研磨装置111的多孔地板130具有例如图3A所示那样的结构，并使用连续地开设有贯通孔131的板条板(网格板)。能够采用例如在不锈钢钢板上规则地形成有贯通孔131的板，或者采用例如在腹板上拉上金属丝的板作为金属板条板(metal lath)的板。作为该板条板，例如也可以采用将粗的金属丝材料交织而成的厚的某种板状的板等。另外，作为多孔地板130也可以在平板上隔开间隙地并列配置成板条状。当使用在金属板上连续开设有贯通孔131的板条板的情况下，与采用交织金属丝材料而成的板的情况相比地板稳定，所以能够提高作业人员的作业性。

并且，如图3B所示，多孔地板130整体抬高，在该多孔地板130的下方形成有用于配置水并形成水流的耐水地板150。换言之，该耐水地板150将多孔地板130支撑在向上离开的位置上。如图2所示，在多孔地板130上的预定部位放置有供水槽140，水始终从该供水槽140向耐水地板150流动。该供水槽140不配置在一个部位而配置在多个部位上是有效的。如图3B所示，从供水槽140中流出的水配置于耐水地板150上，并形成为水流而作为脏水排出。即，通过从图2所示的顶棚120的送风口121吹出的空气所搬运的大气中的灰尘、和来自于磨削装置110和研磨装置111的粉尘，通过多孔地板130的贯通孔131附着在耐水地板150的水中，并与水一起流动。由此，大气中的灰尘以及来自于磨削装置110和研磨装置111的粉尘被从室内除去，能够大大减少室内粉尘的量。另外，所使用的水通过利用例如预定的过滤器等将预定的颗粒除去，也能够进行循环再利用。

另外，在图2中示出了磨削装置110的加工区域110a、用于进行例如研磨液的供给和排水的配管110b以及用于驱动磨削装置110的配线110c。在本实施方式中，配管110b和配线110c设置在比磨削装置110的加工区域110a靠近下方的位置。在从磨削装置110的装置壳体突出的部位上易堆积粉尘，当堆积的粉尘下落时，该粉尘会附着在圆盘状基板10上。因此，通过将从磨削装置110的装置壳体突出的配管110b和配线110c配置在比磨削装置110的加工区域110a更靠下方的位置上，从而能够减少堆积的粉尘下落而接触加工中的工件的问题。另外，虽然在图2中未示出，但研磨装置111也同样地，将未图示的配管和配线也设在比未图示的加工区域靠近下方的位置上。

以下示出采用本实施方式的一个实施例。

盘的种类：1.89英寸

外周13的直径(外径)：48mm

内周12的直径(内径)：12mm

厚度：0.55mm

例如，在图1B所示的内外周磨削工序中，使用如下部件。

·内周磨石22：直径约9mm

转速10,000～12,000rpm

·外周磨石23：直径约160mm

转速3,500～4,000rpm

·圆盘状基板10(工件)的转速；约14rpm

此处，一边供给有助于冷却和防止装置生锈、自锐作用(金刚石磨石的垫料表面脱落而产生垫料的新的面的作用)的冷却液，一边使用内周磨石22和外周磨石23的各粗磨削面，从磨削开始位置沿相向的方向例如移动0.9mm进行粗磨削。此后，一边供给冷却液，一边使用内周磨石22和外周磨石23的各精磨削面，从粗磨削的停止位置起例如移动0.1mm进行精磨削。在该粗磨削和精磨削中，当各磨削作业结束时，在停止位置，在保持该位置的状态下，使内周磨石22和外周磨石23以及圆盘状基板10旋转一定时间(例如12～18秒左右)，进行所谓的无火花磨削(spark out)。通过该无火花磨削将内周12和外周13的周面表面精加工成光滑的。

在图1C示出的外周研磨工序中，在如下条件下进行加工。

·层叠工件

圆盘状基板10的层叠张数：150张

每隔一张基板插入隔板

隔板的直径：46mm；厚度：0.2mm

·含有磨粒的刷子

外径：150mm

树脂：尼龙(注册商标)(例如尼龙6)

线径：0.3mm

磨粒：直径30μm、#600粒度号的氧化铝(矾土)

含有率：20％

·树脂刷子60

外径：150mm

材质：66尼龙

线径：0.2mm

·浆液(研磨液)

比重：1.2

·加工时间

使用含有磨粒的刷子的研磨工序：23分钟(第一预定时间)×4次

使用树脂刷子的研磨工序：12分钟(第二预定时间)×4次

此处，在使用含有磨粒的刷子的情况和使用树脂刷子的情况下分别实施以下工序：在供给浆液的同时，实施将两组层叠工件的上下调换两次、和将安装位置调换两次的、合计共四次的研磨工序。此时，两组层叠工件和两个外周研磨用刷24沿轴向往复移动，利用外周研磨用刷24的不同部位对层叠工件进行研磨。另外，通过沿轴向进行反转，能够改变外周研磨用刷24相对于层叠在层叠工件上的圆盘状基板10的旋转方向。另外，通过相对于安装部调换层叠工件的位置，能够消除与外周研磨用刷24接触的接触位置造成的研磨结果的差异，能够使研磨状态进一步均匀化。

在本实施方式中，在所述的内外周磨削工序和外周研磨工序中，会产生玻璃片、金属片、纤维片、硅系灰尘等颗粒。虽然颗粒有时会随着在磨削、研磨中使用的冷却液和浆液(研磨液)一起流动，但飞散并残留在大气中的颗粒也是非常多的。由于磨削/研磨后的圆盘状基板10的表面被活化，所以容易吸附颗粒，在不采取任何对策的情况下，在大气中飞散的颗粒容易附着在圆盘状基板10的表面上。另外，在使用前的冷却液和浆液中流入有颗粒的情况下，在磨削和研磨时会给基板带来损伤。

但是，根据本实施方式，借助于例如从图2所示的顶棚120的送风口121等吹出的空气所搬运的大气中的颗粒，通过多孔地板130的贯通孔131而附着到耐水地板150的水中，并随水流动。由此，能够通过简易的结构来减少大气中的颗粒，能够在将制造成本向下抑制的同时制造出更高精度的圆盘状基板10。

另外，在本实施方式中，在示例中已列举并说明了图1B的内外周磨削工序、图1C的外周研磨工序中的除尘环境100，但在其他工序中也可以采用该除尘环境100。在抛光工序和最终清洗工序等中，期望利用除尘能力更高的清洁室，但在其前一阶段等中，在即使除尘能力比较弱也没有问题的工序中，优选采用利用简易的设备就能够实现的本实施方式。

Claims

1、一种圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

在利用磨削装置对圆盘状基板进行磨削的工序中从上方朝下方产生气流，

地板具有上侧地板面和下侧地板面，该上侧地板面由开设有贯通孔的板以及网状部件中的任一种构成，该下侧地板面将所述上侧地板面支撑在向上离开的位置上，在所述地板的所述上侧地板面上设置所述磨削装置，并在该下侧地板面上配置水，

借助于所述气流将所述磨削装置产生的粉尘导入所述水中。

2、根据权利要求1所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

所述上侧地板面是在金属板上连续地开设有贯通孔的板条板。

3、根据权利要求1所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

配置在所述下侧地板面上的所述水，在所述上侧地板面的下方形成水流。

4、根据权利要求1所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

磨削用的配管和配线中的任一方都在比所述磨削装置的加工区域靠近下方的位置从装置壳体突出。

5、根据权利要求1所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

所述上侧地板面也设置在作业人员操作所述磨削装置的作业区域中，

随着气流吹到所述磨削装置上而在所述作业区域中产生气流并将粉尘导入所述水中。

6、一种圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

在利用研磨装置对圆盘状基板进行研磨的工序中从上方朝下方产生气流，

地板具有上侧地板面和下侧地板面，该上侧地板面由开设有贯通孔的板以及网状部件中的任一种构成，该下侧地板面将所述上侧地板面支撑在向上离开的位置上，在所述地板的所述上侧地板面上设置所述研磨装置，并在该下侧地板面上配置水，

借助于所述气流将所述研磨装置产生的粉尘导入所述水中。

7、根据权利要求6所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

8、根据权利要求6所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

9、根据权利要求6所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

研磨用的配管和配线中的任一方都在比所述研磨装置的加工区域靠近下方的位置从装置壳体突出。

10、根据权利要求6所述的圆盘状基板的制造方法，其特征在于，

所述上侧地板面也设置在作业人员操作所述研磨装置的作业区域中，

随着气流吹到所述研磨装置上而在所述作业区域中产生气流并将粉尘导入所述水中。