JP3416555B2 - ガラス基板の高精度洗浄方法 - Google Patents

ガラス基板の高精度洗浄方法

Info

Publication number
JP3416555B2
JP3416555B2 JP02816399A JP2816399A JP3416555B2 JP 3416555 B2 JP3416555 B2 JP 3416555B2 JP 02816399 A JP02816399 A JP 02816399A JP 2816399 A JP2816399 A JP 2816399A JP 3416555 B2 JP3416555 B2 JP 3416555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass substrate
ion
water
glass
ammonium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02816399A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000233161A (ja
Inventor
敏倫 森実
鐡郎 三浦
賢男 風間
泰太郎 馬渕
Original Assignee
敏倫 森実
三浦電子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 敏倫 森実, 三浦電子株式会社 filed Critical 敏倫 森実
Priority to JP02816399A priority Critical patent/JP3416555B2/ja
Priority to DE19938786A priority patent/DE19938786A1/de
Publication of JP2000233161A publication Critical patent/JP2000233161A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3416555B2 publication Critical patent/JP3416555B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0075Cleaning of glass
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/84Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being other than a semiconductor body, e.g. being an insulating body

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの大規模
記憶媒体として用いられるハードディスクなどとして使
用される磁気(垂直磁化)ディスク、光ディスク、光磁
気ディスクなど各種ディスク基板、半導体ガラス基板、
液晶用ガラス基板などの洗浄方法に関し、特に、研磨メ
ディアに対する表面のSlaking( 表面が空気ま
たは水にさらされてぼろぼろにくだけて分解すること、
または、ぼろぼろに分解された状態)による残留物およ
びアルカリ金属成分により、その放置期間内に生ずる腐
食の発生の防止するガラス基板の高精度洗浄方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータの大規模記憶媒体と
して用いられるハードディスク(磁気ディスク基板)
は、アルミニウム合金を用い、その表面をニッケルーリ
ンメッキした基板が広く用いられてきたが、最近のハー
ドディスクドライブの小型化、高密度化およびこのため
の磁気ヘッドの低浮上化、対衝撃性の向上等のためガラ
ス基板の使用される割合が増えてきている。このような
磁気(垂直磁化)ディスク、光ディスク、光磁気ディス
クなど各種ディスク基板、半導体ガラス基板、液晶用ガ
ラス基板などのディスク基板は、特に、高精度ディスク
基板として使用されるガラス基板の研磨仕上げ粗度は、
Ra(Roughness)としては、5Å<であっ
た。
【0003】また、半導体用ガラス基板(フォトマスク
など)、液晶ガラス基板においても、その粗度、スリー
クにおいて、Ra 5Å≧、Rp20Å≧の面精度が、
高密度化と共に要求されてきている。
【0004】このように、磁気ディスク、光ディスク、
光磁気ディスクなど各種ディスク基板、半導体ガラス基
板、液晶用ガラス基板などの各種ディスク基板の基板材
料として、ガラスが用いられる理由は、まず、ガラス組
成が、物理化学的に非常に安定した組成であること、容
易に、その表面の平滑性が得られやすいことによる。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】特に、上述のよう
に、その表面の品位が要求されるディスクは、表面平滑
性の要求故に、例えば、これを磁気ディスクとして使用
した場合における発生する媒体ノイズとの関係について
いえば、このようなディスク表面の粗度に基づく媒体ノ
イズは、ガラス基板の表面平滑性と、磁性膜スパッタ附
着工程中に吸着される水分が原因とされる。この水分
は、製造時に、媒体製造工程に入る直前に洗浄される際
の洗浄水が残存することもあれば、また、製造時、完全
に乾燥させて、水分除去されたものであっても、ディス
ク表面に僅かのアルカリ成分が存在することにより、デ
ィスクが継続使用される間に、該アルカリ成分が加水分
解により、水分を吸着せしめ、この吸着される水分によ
り、媒体特性であるディスクのS/N比が劣化する原因
となっていた。
【0006】さらに、ガラス基板表面にアルカリ成分が
存在すると、スレイキング(slaking)現象(表
面が空気または水にさらされてぼろぼろにくだけて分解
する現象)により、表面粗度が劣化するとともに、その
アルカリ成分自体が、ガラス基板表面に形成される磁性
膜中に拡散し、ディスク表面のコロージョン(腐食)の
原因となる。特に、ディスク表面にナトリウムイオンが
存在すると、ディスク製造時の記憶媒体の膜形成に際
し、記憶媒体層の劣化をまねく最悪な状態となる。すな
わち、ディスク表面に突起物が成長したり、また、浸食
によってクレーター状の凹みが発生したりして、その面
粗度に大きな影響を与えることとなる。
【0007】また、同様に、半導体ディスク製造におい
ても、これらのアルカリ成分が存在することは、半導体
自体に抵抗変化を引き起こし、部分的不良個所を招来せ
しめ、問題が多発することとなる。
【0008】表面粗度Raが、10〜20Å程度のガラ
ス基板を製造するには、アルカリ成分の存在、メディア
残滓、特に、ナトリウムイオンの存在を考慮する必要は
あまりないが、今後必要とされる表面粗度Raが5Å以
下のガラス基板においては、ファイナルポリッシュ(最
終研磨工程)が必要となり、この研磨工程により、露出
した面はアルカリ成分のリッチ条件となる。
【0009】また、この最終の研磨工程を経たディスク
基板は、微小のひび割れであるマイクロクラックが多発
する場合があり、その場合には、このマイクロクラック
内に上記の研磨液などが浸透し、これがため、長期間の
使用のうちには、接触する媒体を腐食させる原因とな
る。
【0010】そして、この最終研磨工程を経た後にもデ
ィスク表面には、アルカリ成分が存在することがあり、
このようなアルカリ成分は、空気等にさらされてぼろぼ
ろにくだけて分解した表面を有する(slaking現
象)。このスレイキング(slaking)現象による
化合物を除去するためには、そのディスク表面を塩酸、
硝酸、硫酸、燐酸等の無機酸からなる酸系物質を用いて
洗浄しても、アルカリ成分は除去出来るかも知れない
が、今度は逆に、酸を含む液による処理により、エッチ
ング(Etching)またはスレイキング(slak
ing)が生じ、表面粗度が低下する。さらに、酸を含
む液による処理によるガラス基板の表面に残留する酸成
分を除去するため、新たな洗浄工程を必要とする。
【0011】また、酸による洗浄を行った場合には、酸
を主体とする成分が、表面に依然として残留し、あるい
は、ガラス基板のマイクロクラックに浸透して、これら
の表面残留物やマイクロクラックへの浸透物によって、
特に、磁性記録媒体の離膜およびスパッタにより、磁性
記録媒体膜中にイオンマイグレーンマンを生じて、S/
N比を下げる結果ともなり得る。また、半導体、液晶用
ガラス基板においても同様である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
上の問題点を解決せんとなされたものであり、最終の研
磨仕上げ後のガラス基板(結晶化ガラスを含む)につい
て、従来の最終洗浄の後に発生する突起物、附着物、す
なわち、最終洗浄工程で浸食(ERROSION)や腐
蝕(CORROSION)により発生する突起物や付着
物を電気分極によるアノード電解水(以下、「活性イオ
ン水」または「イオン水」ともいう。)にて洗浄して、
基板表面のアルカリイオンを除去することを目的とし、
ガラス基板を所定の寸法に加工研磨後、該ガラス基板の
表面に附着したアルカリ塩を通常の酸で溶かし除去する
工程と、前記ガラス基板の表面粗度Raを5Å以下にな
るまでの最終研磨工程と、前記ガラス基板を所定の濃度
の水素イオン(ヒドロニユウムイオン)を含むアノード
電解水とで所定の時間浸漬する工程と、その後、純水で
洗浄する工程と、純水での洗浄後、乾燥する工程とから
なる。なお、電解の際の電解質として、特にアンモニウ
ム塩を含む電解水を使用するようにした。
【0013】すなわち、本願発明は、ガラス基板の高精
度洗浄方法において、ガラス基板を電解質添加による活
性イオン水にて洗浄し、従来の洗浄工程に最中で付着す
る基板表面のアルカリ金属附着物や、同洗浄工程中で生
じるスレイキング(slaking)により発生する化
合物を除去することを目的とする。
【0014】また、本願発明は、各該ガラス基板をアン
モニウム塩等の電解質液を添加して電気分解によって得
られる電気分極を有する活性イオン水(「アノード電解
水」)にて、該ガラス基板を洗浄して、該ガラス基板表
面のアルカリ金属を除去しようとするものであり、ま
た、洗浄の工程中に招来するスレイキング(slaki
ng)による残留物や汚れを同時に除去することを目的
とする。
【0015】このため、本願発明は、精密ガラス基板
(磁気ディスク用ガラス、半導体用ガラス、結晶用ガラ
ス基板等)の洗浄に使用する前記活性イオン水は、pH
2.0〜5.0、pH8.0〜11.0のHイオン、
NH +イオン、CO ++ イオンまたはOHイオ
ン、NO −−イオン、Clイオン、SO −−イオ
ン、PO 3−イオンのいずれかのイオンを有するアノ
ード電解水であることを特徴とする。
【0016】また、本願発明は、所定の表面粗度に仕上
げる製造工程後に、電気分極による活性イオン水中に所
定時間浸漬してガラス基板表面のスレイキング(sla
king)によって発生する成分およびアルカリ成分を
選択的に除去することを目的とする。具体的には、本願
請求項1に係る発明は、ガラス基板の高精度洗浄方法に
おいて、研磨仕上げ後のガラス基板(結晶化ガラスを含
む)を電気分極による活性イオン水に浸漬または当該活
性イオン水で洗浄して前記ガラス基板表面に付着するア
ルカリ成分およびスレイキング崩壊金属イオンまたはそ
れらの化合物イオンを除去する前記研磨仕上げ後の洗浄
工程において、電気分解の際に使用する電解質としてア
ンモニア塩(塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム塩、
硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、水酸化アンモニ
ウム、リン酸アンモニウム塩など)を使用し、H イオ
ン、NH イオンおよび/またはOH 、C
2− 、Cl 、NO −− 、SO −− 、PO
3− のいずれか一を含み、前記ガラス基板表面に付着す
るスレイキング崩壊金属イオンまたはその化合物イオン
の種類によって、前記アンモニア塩を選択して生成され
たアノード電解水である活性イオン水で前記ガラス基板
表面に付着するアルカリ成分およびスレイキング崩壊金
属イオンまたはそれらの化合物イオンを除去することを
特徴する。
【0017】また、本願請求項2に係る発明は、前記請
求項1に係るガラス基板の高精度洗浄方法において、前
記ガラス基板表面に付着するスレイキング崩壊金属イオ
ンまたはそのその化合物イオンは、アルカリ金属イオン
であることを特徴とする。
【0018】そして、本願請求項3に係る発明は、前記
請求項1に係るガラス基板の高精度洗浄方法において、
前記活性イオン水はpH2.0〜5.0、pH8.0〜
11.0のアノード電解水であることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の態様】本発明に係るガラス基板の高精度
洗浄方法を実施する一実施の形態について説明する。ま
ず、本実施の形態においては、被処理用ガラス素材基板
のガラス組成としては、次のものを採用した。 SiO 62.4 Al 3.0 B 1.1 NaO 9.0 KO 9.0 MgO 3.0 ZnO 12.0 TiO 0.6 As 0.2 Sb 0.3 数値は、いずれも(WT%)で示す。なお、本実施の形
態においては、上記組成を有するガラス素材基板を使用
したが、これは、上記組成に限られるものではなく、適
宜のガラス素材基板、例えば、結晶化ガラス基板であっ
ても良い。
【0020】上記成分を溶解し、気泡(シーズを含む)
脈理のない超均質なガラス素材基板を得るように、ダイ
レクトプレスまたはシート化法にてガラス素材基板を成
形する。その後、内外周加工およびラフ(Rough)
研磨、精密研磨を経て所定の寸法に加工する。
【0021】次いで、加工されたガラス素材基板は、
後、10〜10000オングストローム(Å)(1〜10
00nm)の大きさの粒子相が他相に分散している、いわ
ゆるコロイダルシリカ等の研磨剤を使用し、ガラス素材
基板表面粗度Raが5Å以下になるよう研磨する。
【0022】その後、該ガラス基板の表面に附着したア
ルカリ塩を通常の酸で溶かし除去する。この酸として、
例えば、所定濃度の塩酸、硫酸、燐酸、クロム酸塩、過
塩素酸塩等であっても良い。また、コロイダルシリカを
用いて、前記ガラス基板の表面粗度Raを5Å以下にな
るまでの最終研磨を行う。
【0023】さらに、前記ガラス基板を所定の濃度のヒ
ドロニユウムイオン(具体的には、電気分極された活性
イオン水)を含むアノード電解水に所定の時間浸漬す
る。
【0024】このアノード電解水は、図1に示す装置に
より生成される。図1は、このアノード電解水生成装置
の概要を示すものであり、図1において、1は、アノー
ドおよびカソードを備えた電解槽であり、2は、電解質
槽、3は、水道栓7からの水を純水にする純水器(イオ
ン交換器)、4は、アルカリ性貯水タンク、5は、酸性
貯水タンク、6は、各アノード、カソードに給電するD
C電源である。図1に示すアノード電解水生成装置で
は、前記水道栓7からの給水を受け、これを前記純水器
3で純水化して、これに、前記電解質槽2において、所
定の割合の電解質を添加し、これを前記電解槽1に導い
て、前記DC電源により、カソード、アノードに印加し
て、電気分解を行い、各貯水タンク4,5にカソード電
解水、アノード電解水を貯水する。このため、DC電源
6その他の電解条件は、以下の通りとした。
【0025】第一に、電気分解する水は、予め、イオン
交換器かROC器でイオン交換した純水を供給する。こ
の場合の電気伝導度は2μs/cm以下(アルカリイ
オンを除く)とする。
【0026】第二に、電解質は、基本的には、アンモニ
ウム塩を使用し、アルカリイオンのないものを使用す
る。特に、後に詳述するように、除去対象により添加す
る電解質を適宜選択するものとする。
【0027】第三に、使用する電解槽および電極材質は
チタン(Ti)をベース(Base)とし、これに、白
金(Pt)とイリジュウム(Ir)の合金をメッキした
ものと使用する。また、電解電力として、約200wの
場合、吐水量として、酸性側で1l(リットル)/分、
アルカリ性側で1l(リットル)/分の性能を出すよう
にする。
【0028】第四に、得られる電解水のpH範囲とし
て、酸性側で:pH2.0〜5.0、アルカリ側でpH
8.0〜11.0の電解水が得られるようにする。ま
た、第五に、吐水電解水のpHおよび酸化還元電位は電
解質の濃度により定める。このため、酸性イオン水およ
びアルカリイオン水の2液を混合して所望のpHおよび
酸化還元電位を得られるように、前記電解質槽2におけ
る添加ポンプ(図示外)の速度を制御することで調整を
行うようにする。
【0029】前述するように、この電解水の生成に関し
て、使用する電解質としては、アンモニア塩、例えば、
塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム塩、硝酸アンモニ
ウム、硫酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、リン酸
アンモニウム塩などを適宜使用して、これを所定割合で
混入した電解質を用い、これを所定の電解の後、陽極側
に得られるアノード電解水を使用する。
【0030】このアノード電解水は、酸性側アルカリ側
のいづれからも生成されるものが使用可能であるが、ガ
ラス基板の洗浄は金属イオンが中心のため、酸性側の使
用がよく、また、スレイキング(slaking)によ
り付着する成分等の附着物の性質により、他のアンモニ
ウム塩を選択するようにしても良い。例えば、前記ガラ
ス基板表面のスレーキング(Slaking)による崩
壊金属イオンまたはその化合物、特に、アルカリ金属イ
オンNa+イオン、K+イオンが付着する場合には、その
イオンを除去するため、OH-、CO3 2-、Cl-、NO3
2-、SO4 2-、PO4 3-等のイオンを含むように、前記電
解質を適宜選択して、前記アノード電解水を生成する。
【0031】また、例えば、前記ガラス基板表面のスレ
ーキング(Slaking)による崩壊金属イオンまた
はその化合物、特に、アルカリ金属イオンCe++ イオ
ンが付着する場合には、そのイオンを除去するために、
Cl-、NO3 2-等のイオンを含むように、前記電解質を
適宜選択して。前記アノード電解水を生成する。
【0032】さらに、前記ガラス基板表面のスレーキン
グ(Slaking)による崩壊金属イオンの化合物、
特に、アルカリ金属イオンCa++イオン、Mg++イオン
が付着する場合には、そのイオンを除去するため、Cl
-、NO3 2-等のイオンを含むように、前記電解質を適宜
選択して、前記アノード電解水を生成する。
【0033】なお、このアノード電解水は、前記電解質
添加濃度を、単体および複数液混合(酸性液、アルカリ
液の混合など)等、前記電解質の添加濃度を適宜選択す
ることにより、pH2.0〜5.0またはpH8.0〜
11.0のHイオンおよびNH4 イオンおよびOH
、CO 2−、Cl、NO −−、SO −−、P
3−等のイオンを有するアノード電解水としても良
い。
【0034】次に、前記ガラス素材基板を該イオン濃度
を有するアノード電解水に、所定の時間浸漬した後、純
水で洗浄後、圧水での、いわゆるシャワーリング洗浄
や、ディスク基板自体を回転させる、いわゆるスピン洗
浄を行う。すなわち、純水での洗浄後、乾燥を行う。
【0035】これらのシャワーリング洗浄、スピン洗浄
の概要について説明する。図2(a)は、前記シャワー
リング洗浄機の概要を示す図であり、図2(b)は、前
記スピン洗浄機の概要を示す図である。
【0036】図2(a)において、10は、ガラスディ
スク基板、11は、該ガラスディスク基板10の表面お
よび裏面を研磨・洗浄する表裏面ブラシ、12は、前記
ガラスディスク10の内周を研磨・洗浄する内周ブラ
シ、13、14は、同外周を研磨・洗浄する外周ブラシ
であり、それぞれ逆転外周ブラシ13および正転外周ブ
ラシ14からなる。
【0037】また、15,16は、前記ガラスディスク
基板10に純水シャワーを散水しながら研磨・洗浄する
ためのシャワーノズル、17,18は、同ノズルタッ
プ、19は、飛散防止カバーである。この図2(a)に
示したシャワーリング洗浄機でガラスディスク基板を研
磨・洗浄するには、まず、前記ガラスディスク10を装
着し、前記シャワーノズル15,16から、純水を散水
しつつ、前記表裏面ブラシ11を回転させて、ディスク
の表面および裏面を研磨・洗浄する。この際、この表裏
面の研磨・洗浄を行いながら、前記内周ブラシ12を逆
回転させ、さらに、前記正転外周ブラシ14および逆転
外周ブラシ13をそれぞれ回転させるとともに、前記内
周ブラシ12を逆回転させて、ディスク10の内周部分
の研磨・洗浄を行う。
【0038】また、図2(b)において、10は、前記
と同じガラスディスク基板、20は、同ディスク基板1
0を支持し、スピン動作を与える支持器、21,22
は、該ディスク基板10の表面および裏面に散水する温
純水リンスノズル、23は、カバー部材である。
【0039】この図2(b)に示したスピン洗浄機ガラ
スディスク基板10を洗浄・乾燥するには、まず、前記
ガラスディスク基板10を支持器20に装着し、該ディ
スク基板10に、緩い回転を与えながら、前記温純水リ
ンスノズルから、該ディスク基板の表裏面に温純水リン
スを散布し、前工程で使用した酸等を中和させ、しかる
後、該ディスク基板10に高速回転を与え、表裏面に付
着する洗浄液、リンス液等を吹き飛ばし乾燥する。
【0040】このようにして得られたガラスディスク基
板について、その後、80℃90%の相対湿度(Rel
ative Humility)で10日間耐蝕テスト
をし、ガラス基板の基板粗度および最大突起量を測定し
た。
【0041】表1は、イオン水によるガラス基板処理状
況を示し、電解質としてNHCl3%溶液を加えた生
成活性イオン水により処理したものである。
【0042】
【表1】
【0043】表1において、符号Raは、初期の中心線
平均粗度を示し、粗さ曲線から、その中心線の方向に測
定長さの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線と
粗さ曲線との偏差の絶対値を算術平均した値であり、同
符号Rpは、具体的には、測定した線上での、最大山高
さおよび最小谷深さとの差を示す、いわゆる、最大最小
のpeak to peakを示すものである。
【0044】表1から知り得るように、pH濃度2〜6
程度のイオン濃度のアノード電解水で浸漬しても、この
処理により、ガラス基板の表面粗度を劣化させないこと
がわかる。また、イオン処理したガラス基板を、半導体
評価基準の一種である80℃90%RH10日間テスト
を実施し、ガラス基板表面の最大表面突起を検証した。
比較のため、図3に、通常の純水洗浄、IPA(イソプ
ロピルアルコール)蒸着(vapour)処理における
ガラス基板のコロージョンによる基板表面の突起の状態
を示す図であり、AFM(Atomic Force
Microscope)を用いて撮影したものである。
【0045】図3から知り得るように、この処理を行っ
たものは、80℃90%RH10日間耐蝕テスト後のR
a、Rtは、殆ど変化はないことがわかる。
【0046】また、図4,図5,図6は、それぞれ、活
性イオン水洗浄によるアルカリ析出成分および前記スレ
イキング(slaking)等によるコロージョン突起
が優先的に除去され平坦になることを示す測定結果を示
す図であり、図5および図6は、前述の図3と同様、A
FM(Atomic Force Microscop
e)で撮影したものである。
【0047】一般に、pHイオン濃度の高い状態で前記
アルカリイオン交換強化型ガラス基板の表面を処理する
と、ガラスマトリクスが破壊され、前記ガラス基板の表
面の腐食が促進されることとなるが、表1に示すよう
に、適度のpH濃度のアノード電解水で、すなわち、本
実施の態様では、pH濃度(イオン濃度)が、2〜6の
アノード電解水で、ガラス基板表面を処理すると、ガラ
ス基板のガラスマトリクスが破壊されることなく、か
つ、ガラス基板表面に存在するアルカリ金属が除去さ
れ、この結果、図4ないし図6から知り得るように、む
しろ、ガラス基板の耐蝕性が向上することがわかる。
【0048】さらに、このようなpH濃度5〜6程度の
イオン濃度のアノード電解水で浸漬して処理したガラス
基板は、アルカリ表面濃度が低いため、吸着水が少なく
高密度磁気記録媒体として適している。
【0049】すなわち、前記ガラス基板の媒体製造の最
終研磨工程では、基板の表面粗度を向上させるため、ア
ルカリ成分を含む研磨液を使用するが、その研磨液に存
在するアルカリ成分故に、この成分が、研磨の工程で発
生する珪酸成分を反応して、媒体ガラスの骨格であるS
i−O結合を破壊し、このため、その表面硬度が著しく
減少する。したがって、研磨の最終工程で、イオン水に
浸漬することにより、アルカリ成分を除去し、表面を脱
アルカリ処理およびエッチング処理を同時に行うことに
より、表面粗度を向上させ、また、表面硬度およびコロ
ージョン性を向上させることができることとなる。
【0050】
【発明の効果】以上のようにヒドロニュウムイオンを含
むイオン水によるイオン突起強化型磁気ディスク基板の
洗浄は基板表面のアルカリ成分濃度をその表面粗度を下
げることなく低下させる事ができこのタイプの基板の問
題点である基板の腐食および媒体のSN比の向上、磁気
記録膜の腐食防止に有効性が期待できる使用するイオン
濃度はガラス成分、イオン強化の条件により適宜変化さ
せうる。
【0051】すなわち、また、本発明は、ガラス中のア
ルカリ金属の拡散は、ヒドロニュウムイオンHOによ
り顕著に加速されるという現象に着目し、ヒドロニュウ
ムイオンを多く含むアノード電解水により、特に、イオ
ン交換強化型磁気ディスク基板の洗浄に使用したもので
ある。アノード電解水は、水の電気分解により得られる
ものであり、非常に活性であり、ガラス基板表面のアル
カリ金属成分と選択的に置換され、その結果、ガラス基
板の表面のアルカリ成分濃度を低減させることができ、
より特徴的には、前記アルカリ成分との置換反応が、選
択的に行われるため、適度に使用するアノード電解水の
濃度を所望のものとすることにより、ガラス基板の表面
粗度を劣化させることなく、ガラス基板表面のアルカリ
イオン濃度のみを低減できるという顕著な効果がある。
【0052】また、アノード電解水は、一般に、分子サ
イズが小さくなるため、ガラス基板中のミクロクラック
(マイクロクラック)への浸透性が良く、クラック中へ
も容易に浸透するため、クラック中にアルカリ成分が存
在していたとしても、このクラック中のアルカリ成分を
効率よく除去できる。さらには、ヒドロニュウムイオン
以外の他の塩基イオン等は、比較的少なくてすむため、
アノード電解水での洗浄処理の後は、特別な酸やアルカ
リを用いた洗剤を必要とせず、純水による洗浄のみで足
り、従来ならば、必要とされる余分な洗浄工程をとる必
要がないという効果がある。
【0053】このような洗浄方法としたので、従来まで
のように、洗浄槽でのIPA(イソプロピルアルコー
ル)およびIPA(イソプロピルアルコール)蒸着(v
apour)乾燥ラインは、使用する必要がなくなり、
全ての洗浄工程を超純水にて行うことができ、その分、
設備を簡易に、かつ、安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、電解水生成装置の概要を示す図
【図2】 図2(a)は、前記シャワーリング洗浄機の
概要を示す図であり、図2(b)は、前記スピン洗浄機
の概要を示す図
【図3】 図3は、通常の純水洗浄、IPA(イソプロ
ピルアルコール)蒸着(vapour)処理後におけるガラス
基板のコロージョンによる基板表面の突起の状態を示す
AFM(Atomic Force Microsco
pe)写真
【図4】 活性イオン水洗浄によるアルカリ折出成分お
よびslakingetcによるコロージョンによる突
起が優先的に除去され平坦になることを示す測定結果を
示す図
【図5】 活性イオン水洗浄によるアルカリ折出成分お
よびslakingetcによるコロージョンによる突
起が優先的に除去され平坦になることを示す測定結果を
示すAFM(Atomic Force Micros
cope)写真
【図6】 活性イオン水洗浄によるアルカリ折出成分お
よびslakingetcによるコロージョンによる突
起が優先的に除去され平坦になることを示す測定結果を
示すAFM(Atomic Force Micros
cope)写真
【符号の説明】
1・・・電解槽、 2・・・電解質槽、 3・・・純水器(イオン交換器)、 4・・・アルカリ性貯水タンク、 5・・・酸性貯水タンク、 6・・・DC電源、 7・・・水道栓、 10・・・ガラスディスク基板、 11・・・表裏面ブラシ、 12・・・内周ブラシ、 13・・・逆転外周ブラシ 14・・・正転外周ブラシ、 15,16・・・シャワーノズル、 17,18・・・同ノズルタップ、 19・・・飛散防止カバー、 20・・・ディスク支持器、 21,22・・・温純水リンスノズル、 23・・・カバー部材、 AFM・・・ATOMIC FORCE Micros
cope Ra・・・中心線平均粗さ (表面粗度) Rp・・・中心線山の高さ Rt・・・表面粗度最大値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風間 賢男 長野県岡谷市川岸上3丁目3番16号 カ サマエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 馬渕 泰太郎 長野県上伊那郡辰野町平出1842番地7号 マブチ・エスアンドティー株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−296198(JP,A) 特開 平9−7990(JP,A) 特開 平8−126873(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B08B 3/08 B08B 1/04 C02F 1/46 G11B 5/84

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研磨仕上げ後のガラス基板(結晶化ガラ
    スを含む)を電気分極による活性イオン水に浸漬または
    当該活性イオン水で洗浄して前記ガラス基板表面に付着
    するアルカリ成分およびスレイキング崩壊金属イオンま
    たはそれらの化合物イオンを除去する前記研磨仕上げ後
    の洗浄工程において、電気分解の際に使用する電解質と
    してアンモニア塩(塩化アンモニウム、炭酸アンモニウ
    ム塩、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、水酸化ア
    ンモニウム、リン酸アンモニウム塩など)を使用し、H
    イオン、NH イオンおよび/またはOH 、CO
    2− 、Cl 、NO −− 、SO −− 、PO 3−
    のいずれか一を含み、前記ガラス基板表面に付着するス
    レイキング崩壊金属イオンまたはその化合物イオンの種
    類によって、前記アンモニア塩を選択して生成されたア
    ノード電解水である活性イオン水で前記ガラス基板表面
    に付着するアルカリ成分およびスレイキング崩壊金属イ
    オンまたはそれらの化合物イオンを除去することを特徴
    するガラス基板の高精度洗浄方法。
  2. 【請求項2】 前記ガラス基板表面に付着するスレイキ
    ング崩壊金属イオンまたはそのその化合物イオンは、ア
    ルカリ金属イオンであることを特徴とする請求項1に記
    載のガラス基板の高精度洗浄方法。
  3. 【請求項3】 前記活性イオン水はpH2.0〜5.
    0、pH8.0〜11.0のアノード電解水であること
    を特徴とする請求項1に記載のガラス基板の高精度洗浄
    方法。
JP02816399A 1998-12-16 1999-02-05 ガラス基板の高精度洗浄方法 Expired - Fee Related JP3416555B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02816399A JP3416555B2 (ja) 1998-12-16 1999-02-05 ガラス基板の高精度洗浄方法
DE19938786A DE19938786A1 (de) 1998-12-16 1999-08-16 Verfahren zur Hochpräzisionsreinigung von Glassubstraten

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35792698 1998-12-16
JP10-357926 1998-12-16
JP02816399A JP3416555B2 (ja) 1998-12-16 1999-02-05 ガラス基板の高精度洗浄方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000233161A JP2000233161A (ja) 2000-08-29
JP3416555B2 true JP3416555B2 (ja) 2003-06-16

Family

ID=26366206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02816399A Expired - Fee Related JP3416555B2 (ja) 1998-12-16 1999-02-05 ガラス基板の高精度洗浄方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3416555B2 (ja)
DE (1) DE19938786A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4526023B2 (ja) 2004-12-24 2010-08-18 信越化学工業株式会社 農業用殺菌剤組成物
MY145034A (en) * 2006-07-13 2011-12-15 Konica Minolta Opto Inc Method for fabricating a glass substrate, method for fabricating a magnetic disk, and magnetic disk

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000233161A (ja) 2000-08-29
DE19938786A1 (de) 2000-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1203020C (zh) 从玻璃表面溶解镧系氧化物的方法
US6277205B1 (en) Method and apparatus for cleaning photomask
JP5364319B2 (ja) アルカリ型非イオン性界面活性剤組成物
KR20080011243A (ko) 세정제 조성물
JP5280774B2 (ja) 垂直磁気記録方式ハードディスク用基板用水系洗浄剤組成物
CN101130876A (zh) 用于半导体制程中的金属防腐蚀清洗液
US20150318017A1 (en) Method for cleaning glass substrate
JP4831096B2 (ja) ガラス基板用洗浄剤及びガラス基板の製造方法
WO2007009364A1 (fr) Solution detergente et son utilisation
JP2003119494A (ja) 洗浄組成物およびこれを用いた洗浄方法と洗浄装置
JP3416555B2 (ja) ガラス基板の高精度洗浄方法
JP2004263074A (ja) 研磨用組成物
JP3665731B2 (ja) 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
US6918938B2 (en) Polishing composition
US20020015863A1 (en) Method for cleaning a glass substrate for a magnetic recording medium, a glass substrate cleaned by such a method, and a magnetic recording medium using such a substrate
JP2005150768A (ja) 洗浄方法および電子部品の洗浄方法
JP4268402B2 (ja) メモリーハードディスク基板の製造方法
US20180163159A1 (en) Cleaning agent composition for glass hard disk substrate
US6461445B1 (en) Method of finishing glass substrate
JP3940111B2 (ja) 研磨液組成物
JP2004002163A (ja) 化学強化ガラスの製造方法、および情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP4891304B2 (ja) メモリーハードディスク基板の製造方法
JP3206296B2 (ja) 磁気記録媒体の製造方法
TWI394866B (zh) 積體電路晶片清洗液
JP7458732B2 (ja) 研磨用組成物および磁気ディスク基板製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees