JP3575349B2 - アルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法に係り、特にコンピュータのハードディスクに用いられる磁気ディスク基板として使用されるガラス基板の種類のうち、アルミノシリケートガラス基板を洗浄する洗浄液及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータのハードディスクに用いられる磁気ディスク基板は、アルミニウム合金又はガラス基板が用いられている。ガラス基板は、アルミニウム合金と比較して５〜１０倍の強度をもち、また表面粗さがアルミニウム合金の１／２以下と平滑であることから、記憶容量の高密度化が可能であり、使用量が増大する傾向にある。
【０００３】
ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造工程では、ガラス基板の内外径を円盤状に加工し、洗浄後、表面の研磨処理を行い、最終洗浄後、磁気膜を付加して磁気ディスク製品とする。ハードディスク装置では、この磁気ディスクを所定の回転数で回転させ、磁気ヘッドをわずかに浮上させて記録・再生動作を行なう。
【０００４】
しかし、ガラス基板の研磨工程で使用した研磨剤がガラス基板表面に付着していると、製造した磁気ディスク表面に凸凹が生じ、正常な記録・再生ができなかったり、磁気ヘッドが損傷したりするという問題がある。
【０００５】
更に、磁気ディスクの面記録密度は年々増大しており、それに伴い磁気ヘッドの浮上高さは５０ｎｍ前後から１５〜２５ｎｍまで減少している。
【０００６】
従来より行なわれているガラス基板の洗浄方法としては、ガラス基板面に純水や洗剤を供給しながら、モータで回転するスポンジローラをガラス基板上に押圧させて研磨粒子を除去するスクラビング洗浄方法が一般的である。
【０００７】
しかし、このスクラビング洗浄方法は、研磨砥粒や研磨屑等の粒子径が小さいほど粒子除去が困難であり、押圧力を強くしても効果的に除去できない。その結果、前述したように、正常な記録・再生ができなかったり、磁気ヘッドを損傷してしまう等の問題が生じる。
【０００８】
この対策として、特開平８−３２９４５４号には、ガラス基板面をエッチング（化学的研磨）して研磨粒子を除去する方法が開示されているが、従来のエッチング洗浄方法は、エッチングむらが生じる等の問題があることから十分な洗浄効果が得られていなかった。
【０００９】
このような背景から、本出願人は、特願平１０−３１９０１４号において、エッチング洗浄方法の改良を提案した。この方法は、フッ化水素酸と硫酸等の酸を混合した洗浄液を用いて、ガラス基板を数十ｎｍエッチングすることにより、エッチング層とともに付着した研磨粒子を除去するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願平１０−３１９０１４号において提案したエッチングによるガラス基板の洗浄方法は、Ｎａ２ Ｏ、ＣａＯ、ＳｉＯ２ 等から成るソーダガラス基板に対しては有効であるが、Ｎａ２ Ｏ、Ａｌ２ Ｏ３ 、ＳｉＯ２ 等から成るアルミノシリケートガラス基板やセラミックガラス基板では、化学結合力や含有物組成がソーダガラス基板とは異なるために、有効な洗浄ができないという欠点がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、アルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子を効果的に洗浄除去することができると共に、エッチングむらも生じないアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、アルミノシリケートガラス基板の表面に付着残存する研磨粒子を洗浄除去する洗浄液において、前記洗浄液は、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ＳＯ４ ）とから成る混酸液であることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、ガラス基板の種類によりガラス基板に付着した研磨粒子の洗浄効果に大きな相違があることに着目してなされたもので、アルミノシリケートガラス基板の場合には、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ＳＯ４ ）とから成る混酸液を洗浄液として使用するようにしたので、アルミノシリケートガラス基板面に付着残存した研磨粒子を効果的に洗浄除去することができ、しかもエッチングむらも生じることがない。
【００１６】
また、本発明は、前記目的を達成するために、研磨処理した後のアルミノシリケートガラス基板を５０〜７０°Ｃの超純水又はｐＨ４以下の酸性イオン水により洗浄する予備洗浄工程と、前記予備洗浄工程後の前記アルミノシリケートガラス基板を、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ ２ ＳＯ ４ ）とから成る混酸液である洗浄液に浸漬すると共に、該洗浄液を振動させる洗浄方法、又は、前記洗浄液を供給しながら、回転するブラシローラ又はスポンジローラを前記アルミノシリケートガラス基板上に押しつける洗浄方法により洗浄する薬液洗浄工程と、前記薬液洗浄工程で前記アルミノシリケートガラス基板に付着した洗浄液を純水で洗い流すリンス工程と、前記リンス工程でアルミノシリケートガラス基板に付着した水分を乾燥する乾燥工程とから成ることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明のアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
先ず、本発明の理論的根拠について説明する。
【００１９】
一般に、フッ化水素を水に溶解したフッ化水素酸系の薬液は、ガラスのエッチング液として用いられており、エッチングを行うことによる化学的な強度の改善、またはガラス基板表面に微少な凹凸を適度に形成させることを目的としている。そして、エッチングを目的とした場合のフッ化水素酸濃度は、比較的高濃度のものを使用している。また、フッ化水素酸系のエッチング液にガラス基板を浸漬すると、フッ化水素酸（ＨＦ）とガラスの強化剤であるＣａＯが反応してフッ化カルシウム（ＣａＦ２ ）のフッ化物塩が生成する。このフッ化物塩は溶解度が低く、ガラス基板表面に析出して反応を阻害し、エッチングむらの原因となる。
【００２０】
この為、ガラス基板面に付着残存した研磨粒子をエッチングにより洗浄する場合、ソーダガラス基板のようにＣａＯの含有量が１２〜１３重量％と多く、エッチング処理した際のフッ化カルシウムの析出量が多いガラス種類については、特願平１０−３１９０１４号で示したように、フッ化水素酸に添加する硫酸等の酸濃度を５〜２０重量％と高くする必要があった。
【００２１】
しかし、ガラス基板の種類のうち、アルミノシリケートガラス基板の場合は、ＣａＯの含有量が２〜３重量％であり、エッチング処理した際のフッ化カルシウムの析出量が少ない。従って、フッ化水素酸に添加する硫酸等の酸濃度はソーダガラス基板の場合に比べて少なくてよい。また、アルミノシリケートガラス基板は、Ａｌ２ Ｏ３ の含有量が１２重量％程度であるが、アルミニウム（Ａｌ）は、フッ素イオンとの間で難溶性の塩を生成しないため、ソーダガラス基板のように添加する酸濃度を高くすると、逆に研磨粒子の洗浄効果を悪化させてしまう傾向があることが分かった。
【００２２】
又、セラミックガラス基板の場合にも、アルミノシリケートガラス基板の場合と同様にＣａＯの含有量が少なく、エッチング処理した際のフッ化カルシウムの析出量が少ないので、ソーダガラス基板のように添加する酸濃度を高くすると、逆に研磨粒子の洗浄効果を悪化させてしまう傾向があることが分かった。
【００２３】
そこで、本発明者等は、アルミノシリケートガラス基板又はセラミックガラス基板に付着残存する研磨粒子を除去するために有効な洗浄液として、フッ化水素酸（ＨＦ）と硫酸等の酸から成る混酸液の適切な濃度条件を検討した。
【００２４】
図１は、アルミノシリケートガラス基板を例とした場合で、研磨処理した後にアルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子を、フッ化水素酸と硫酸の混酸液の洗浄液で洗浄する際の洗浄特性において、洗浄液中のフッ化水素酸濃度が除去性能に及ぼす影響を調べたものである。即ち、硫酸濃度を１重量％に一定にした状態でフッ化水素酸濃度を０〜０．２重量％まで変化させた。また、図２は、上記洗浄特性において、硫酸濃度が除去性能に及ぼす影響を調べたものであり、フッ化水素酸濃度を０．１重量％に一定にした状態で硫酸濃度を０〜１０重量％まで変化させた。研磨粒子を洗浄する除去性能の評価としては、洗浄液でアルミノシリケートガラス基板を洗浄した後にアルミノシリケートガラス基板から除去されずに残存している０．３μｍ以上の粒径の研磨粒子の個数を計測した。
【００２５】
図１から分かるように、フッ化水素酸濃度を０重量％から０．２重量％の間で変化させた場合、０．０５〜０．１５重量％の範囲では、残留粒子個数が２０個／基板以下となり良好な粒子除去性能を示すが、０．０５重量％未満のフッ化水素酸濃度、及び０．１５重量％を越えるフッ化水素酸濃度では、粒子除去性能が急激に悪化した。
【００２６】
また、図２から分かるように、フッ化水素酸濃度を０．１重量％で一定として硫酸濃度を０〜１０重量％まで変化させると、０．１重量％〜５重量％の範囲では、残留粒子個数が１０個／基板程度と良好で安定的な粒子除去性能を示すが、０．１重量％未満の硫酸濃度、及び５重量％を越える硫酸濃度では、粒子除去性能が悪化した。
【００２７】
これら図１及び図２の結果から、フッ化水素酸と硫酸の混酸液を洗浄液とする場合でも、ソーダガラス基板の洗浄に適切なフッ化水素酸濃度、硫酸濃度と、アルミノシリケートガラス基板の洗浄に適切なフッ化水素酸濃度、硫酸濃度とは明らかに異なることが分かる。この結果は、フッ化水素酸と硝酸の混酸液、又はフッ化水素酸とリン酸の混酸液として調製した洗浄液の場合にも同様の結果であった。
【００２８】
即ち、アルミノシリケートガラス基板に付着した研磨粒子の除去に適したフッ化水素酸についてみると、フッ化水素酸濃度が低すぎるとエッチング量が少ないためにアルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子の除去能力はない。従って、研磨粒子を除去できるエッチング力を発揮可能なフッ化水素酸濃度の下限は、図１より０．０５重量％である。逆に、フッ化水素酸濃度が高すぎると、アルミノシリケートガラス基板のエッチング速度が速すぎるために研磨粒子が付着していないアルミノシリケートガラス基板部分のみを局所的に深くエッチングしてしまいエッチングむらが発生する。従って、深くエッチングされた部分と浅くエッチングされた部分とによりアルミノシリケートガラス基板に凸凹が形成されるので、研磨粒子が除去される前にアルミノシリケートガラス基板自体の品質が維持できなくなる。また、フッ化水素酸濃度が高すぎると、研磨粒子の除去性能自体も低下する。従って、このような不具合が生じないフッ化水素酸濃度の上限は、図１より０．１５重量％である。
【００２９】
一方、硫酸濃度についてみると、アルミノシリケートガラス基板は、上述したようにＣａＯの含有量が比較的少ないので、フッ化物塩であるフッ化カルシウムの生成も少なく、硫酸濃度依存性が小さい。しかし、硫酸濃度が０重量％では、生成したフッ化カルシウムを除去できないので、アルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子の除去効果が低下する。また、硫酸濃度を高くしすぎても研磨粒子の洗浄効果を悪化させてしまう。従って、フッ化物塩を溶解可能で、且つ硫酸がフッ化水素酸のエッチング力に悪影響を与えない硫酸濃度としては、図２より、下限が０．１重量％であり、上限が５重量％である。
【００３０】
尚、上記図１、図２はアルミノシリケートガラス基板の例であるが、セラミックガラス基板の場合にも同様であった。
【００３１】
このように、ガラス基板に付着残存する研磨粒子を除去する目的としたフッ化水素酸と硫酸等の酸の混酸液から成る洗浄液を調製する場合には、ガラス基板の材質によって含有物と組成が異なるので、材質に適したフッ化水素酸濃度と硫酸濃度の組み合わせにすることが重要なポイントになる。
【００３２】
本発明は、上記知見に基づいて成されたもので、アルミノシリケートガラス基板又はセラミックガラス基板の表面に付着残存する研磨粒子を洗浄除去する洗浄液を、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ ＳＯ４ ）又は硝酸（ＨＮＯ３ ）若しくはリン酸（Ｈ３ ＰＯ４ ）とから成る混酸液で構成すると共に、この洗浄液を使用してアルミノシリケートガラス基板又はセラミックガラス基板を洗浄するようにしたものである。
【００３３】
図３は、本発明の洗浄液に、例としてアルミノシリケートガラス基板を浸漬させながら洗浄液を振動させる本発明の洗浄方法を組み込んだ洗浄工程を示したものであり、予備洗浄工程、薬液洗浄工程、リンス工程、乾燥工程の４工程からなっている。尚、セラミックガラス基板の場合も同様である。
【００３４】
予備洗浄工程では、研磨されたアルミノシリケートガラス基板１２を収納した洗浄用カセット１４が予備洗浄槽１６内の予備洗浄水１７（５０〜７０°Ｃの超純水、又は酸性イオン水）に浸漬され、超音波発生装置１８から予備洗浄水１７に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２が予備洗浄される。
【００３５】
薬液洗浄工程では、予備洗浄槽１６から引き上げられた洗浄用カセット１４が薬液洗浄槽２０内の本発明の洗浄液２１に浸漬され、超音波発生装置２２から洗浄液２１に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２が薬液洗浄される。
【００３６】
次に、リンス工程では、薬液洗浄槽２０から引き上げられた洗浄用カセット１４が、先ず第１リンス槽２４内の純水２５中に浸漬され、超音波発生装置２７から純水２５中に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２がリンスされる。続いて、洗浄用カセット１４が第２リンス槽２６内の純水２５中に浸漬され、超音波発生装置２８から純水２５中に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２がリンスされる。また、純水２５は、第２リンス槽２６に先ず供給され、第２リンス槽２６での使用済純水が第１リンス槽２４に供給される。
【００３７】
乾燥工程では、第２リンス槽２６から引き上げられた洗浄用カセット１４が、乾燥器３１内に置かれる。乾燥器３１内の下部には、ヒータ（図示せず）が設けられており、揮発する有機溶剤の蒸気によりアルミノシリケートガラス基板１２に付着している純水２５が除去される。この場合、乾燥器３１を真空装置（図示せず）とを接続して乾燥器３１内を減圧すると更に効果的に純水２５を除去できる。
【００３８】
尚、予備洗浄工程、薬液洗浄工程、リンス工程において、超音波発生装置１８、２２、２７、２８から液に与える超音波の周波数は、１５〜５０ｋＨｚ若しくは７５０ｋＨｚ以上が好ましい。それ以外の周波数では、洗浄を促進するキャビテーションが発生しにくい。若しくは液に十分な加速度が与えられず、アルミノシリケートガラス基板１２表面に付着残存した研磨粒子の洗浄能力が低下する。また、洗浄液の温度は常温でよく、特に温度の限定はない。また、図３において、符号、１９、２３、２９、３０はオーバーフロー液が越流するトラフである。
【００３９】
図４は、例としてアルミノシリケートガラス基板１２上に本発明の洗浄液を供給しながら、回転するブラシローラをアルミノシリケートガラス基板１２上に押しつける本発明の洗浄方法を適用した洗浄装置を示したものである。尚、セラミックガラス基板の場合にも同様である。
【００４０】
図４に示すように、研磨粒子（砥粒）が付着したアルミノシリケートガラス基板１２の上方には、該アルミノシリケートガラス基板１２上に洗浄液を供給する洗浄液ノズル３２が設けられ、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸又は硝酸若しくはリン酸とから成る混酸液である洗浄液がアルミノシリケートガラス基板１２上に注がれる。そして、アルミノシリケートガラス基板１２上に薄く洗浄液の膜が形成された状態で回転させたブラシローラ３４をアルミノシリケートガラス基板１２上に押しつけながら往復移動させる。これにより、洗浄液のエッチング力とブラシローラ３４のスクラビング力の両方でアルミノシリケートガラス基板１２に付着残存する研磨粒子が除去される。この場合、アルミノシリケートガラス基板１２上の洗浄液の液膜に超音波を当てて液膜を振動させると更に研磨粒子の除去性能を向上させることができる。尚、ブラシローラ３４に代えてスポンジローラを使用してもよい。また、ブラシローラ３４による洗浄後は、図３と同様に、リンス工程、乾燥工程を行う。
【００４１】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例を説明する。
【００４２】
〔実施例１〕
アルミノシリケートガラス基板を洗浄槽に浸漬して超音波発生装置で洗浄液を振動させる場合の実施例を説明する。
【００４３】
以下示すようにＮｏ．１〜 ９までの洗浄液を調製し、アルミノシリケートガラス基板を研磨処理した後にアルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の除去性能を試験した。
【００４４】
試験は、先ず、２．５インチの磁気ディスク用のアルミノシリケートガラス基板を研磨砥粒として酸化セリウム（三井金属工業製、ＣｅＯ２ 、０．４〜０．８μｍ）を用い、研磨装置によりテーブル回転数４０ｒｐｍ、研磨時間２０分間、研磨液の酸化セリウム濃度１０重量％、押付け圧力７５ｇ／ｃｍ２ の条件で研磨を行なった。研磨後のアルミノシリケートガラス基板を６０℃の温純水を用いて予備洗浄を行い、薬液洗浄用の試験サンプルとした。そして、以下に示した本実施の洗浄液１〜６と、比較例として調製した比較液１〜２を使用して以下の条件でアルミノシリケートガラス基板の洗浄実験を行った。
【００４５】
本実施の洗浄液及び比較液ともに、薬液洗浄槽内の洗浄液の容量を２Ｌ、超音波発生装置の周波数を４５ｋＨｚとし、薬液洗浄槽に浸漬している洗浄時間を３分とした。この条件で研磨後のアルミノシリケートガラス基板を洗浄した時の研磨粒子の除去性能を比較した。
【００４６】
除去性能の評価は、洗浄後に２００倍の顕微鏡観察により暗視野で０．３μｍ以上の研磨粒子の個数を目視でカウントすることにより行った。また、エッチングむらがないかについては、アルミノシリケートガラス基板の表面粗さ（Ｒｍａｘ）を調べることにより行い、先端が０．２μｍ角の触針を有する表面粗さ計（小坂研究所製）で測定した。
【００４７】
（洗浄液１）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度９６％の硫酸２ｃｃを、１９９６ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、硫酸濃度０．１重量％の洗浄液を調製した。
【００４８】
（洗浄液２）濃度４６％のフッ化水素酸４．４ｃｃと、濃度９６％の硫酸２０ｃｃを、１９９６ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．１重量％、硫酸濃度１重量％の洗浄液を調製した。
【００４９】
（洗浄液３）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度６０％の硝酸３．３ｃｃを、１９９４．５ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、硝酸濃度０．１重量％の洗浄液を調製した。
【００５０】
（洗浄液４）濃度４６％のフッ化水素酸４．４ｃｃと、濃度６０％の硝酸３３ｃｃを、１９６３ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．１重量％、硝酸濃度１重量％の洗浄液を調製した。
【００５１】
（洗浄液５）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度８５％のリン酸２．４ｃｃを、１９９３ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、リン酸濃度０．１重量％の洗浄液を調製した。
【００５２】
（洗浄液６）濃度４６％のフッ化水素酸４．４ｃｃと、濃度８５％のリン酸２４ｃｃを、１９７２ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．１重量％、リン酸濃度１重量％の洗浄液を調製した。
【００５３】
（比較液１）濃度４６％のフッ化水素酸２２ｃｃを攪拌しながら１９７８ｃｃの純水中に徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度１重量％の比較液を調製した。
【００５４】
（比較液２）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度９６％の硫酸４１７ｃｃを、１５８１ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、硫酸濃度２０重量％の洗浄液を調製した。
【００５５】
以上の条件で行った試験の結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
表１の結果から明らかなように、本発明の洗浄液を使用してアルミノシリケートガラス基板を洗浄した場合には、アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の個数は全て４０個以下であり、アルミノシリケートガラス基板から研磨粒子を効果的に除去することができた。特に、フッ化水素酸濃度０．１重量％と硫酸濃度１重量％を混合した洗浄液２の除去性能が良かった。また、本発明の洗浄液を使用した場合には、アルミノシリケートガラス基板のＲｍａｘも１０ｎｍ以下であり、エッチングむらも認められなかった。
【００５７】
これに対し、アルミノシリケートガラス基板を、硫酸濃度が０重量％の比較液１で洗浄した場合には、アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の個数は約５００個であり、粒子除去性能が著しく悪いと共に、Ｒｍａｘが６７ｎｍであり大きなエッチングむらも認められた。また、フッ化水素酸濃度は本発明の範囲内であるが、硫酸濃度が本発明の洗浄液の上限５重量％よりも大きな２０重量％とした比較液２で洗浄した場合は、硫酸を含まない比較液１よりも良いものの、アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の個数は約１００個であり、粒子除去性能が悪いと共に、Ｒｍａｘが２５ｎｍでありエッチングむらも認められた。
〔実施例２〕
次に、アルミノシリケートガラス基板上に、洗浄液を供給しながら、スポンジローラでアルミノシリケートガラス基板の表面をブラッシングする実施例を説明する。
【００５８】
外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのドーナツ状のアルミノシリケートガラス基板を平均粒径０．６μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨砥粒で１０分間研磨した。このアルミノシリケートガラス基板上に、実施例１で説明した洗浄液１〜６、又は比較液１〜２を供給しながら、ポリビニルホルマール製のブラシローラを回転数５００ｒｐｍ、押圧力２００ｇ／ｃｍ２ で１分間ブラシ洗浄した。ブラシ洗浄後のアルミノシリケートガラス基板は、オーバーフロー方式で純水を連続供給しているリンス槽に浸漬し、３分間リンス洗浄し、その後溶剤蒸気乾燥を行なった。
【００５９】
そして、実施例１で説明した除去性能の評価と同様の方法で、洗浄液１〜６、比較液１〜２ごとにアルミノシリケートガラス基板から除去される研磨粒子の除去性能を評価した。
【００６０】
この結果、洗浄液１〜６はいずれも実施例１で説明したと同様に研磨粒子の除去性能がよく、且つＲｍａｘも小さく、実施例１と同様の効果を得ることができた。これに対し、比較液１〜２の場合は、ブラシ洗浄においても粒子除去性能が悪く、Ｒｍａｘも大きかった。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法によれば、アルミノシリケートガラス基板に適したフッ化水素酸濃度と硫酸等の酸濃度のものとを混合して洗浄液を調製したので、アルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子を効果的に洗浄除去でき、しかもエッチングむらも生じることがない。
【００６２】
従って、アルミノシリケートガラス基板自体の品質を損なうことなく、研磨工程においてアルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の除去性能と、フッ化水素酸濃度との関係を説明する説明図
【図２】アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の除去性能と、硫酸濃度との関係を説明する説明図
【図３】本発明の洗浄方法のうち、アルミノシリケートガラス基板を洗浄液に浸漬させる洗浄方法を組み込んだ洗浄工程を説明する説明図
【図４】本発明の洗浄方法のうち、アルミノシリケートガラス基板上に洗浄液を供給しながらブラシローラでブラッシングする洗浄方法を説明する説明図
【符号の説明】
１２…アルミノシリケートガラス基板、１４…洗浄用カセット、１６…予備洗浄槽、１７…予備洗浄水、１８、２２、２７、２８…超音波発生装置、２０…薬液洗浄槽、２１…洗浄液（ＨＦ＋Ｈ２ ＳＯ４ ）、２４…第１リンス槽、２５…純水、２６…第２リンス槽、３１…乾燥器
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法に係り、特にコンピュータのハードディスクに用いられる磁気ディスク基板として使用されるガラス基板の種類のうち、アルミノシリケートガラス基板を洗浄する洗浄液及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータのハードディスクに用いられる磁気ディスク基板は、アルミニウム合金又はガラス基板が用いられている。ガラス基板は、アルミニウム合金と比較して５〜１０倍の強度をもち、また表面粗さがアルミニウム合金の１／２以下と平滑であることから、記憶容量の高密度化が可能であり、使用量が増大する傾向にある。
【０００３】
ガラス基板を用いた磁気ディスクの製造工程では、ガラス基板の内外径を円盤状に加工し、洗浄後、表面の研磨処理を行い、最終洗浄後、磁気膜を付加して磁気ディスク製品とする。ハードディスク装置では、この磁気ディスクを所定の回転数で回転させ、磁気ヘッドをわずかに浮上させて記録・再生動作を行なう。
【０００４】
しかし、ガラス基板の研磨工程で使用した研磨剤がガラス基板表面に付着していると、製造した磁気ディスク表面に凸凹が生じ、正常な記録・再生ができなかったり、磁気ヘッドが損傷したりするという問題がある。
【０００５】
更に、磁気ディスクの面記録密度は年々増大しており、それに伴い磁気ヘッドの浮上高さは５０ｎｍ前後から１５〜２５ｎｍまで減少している。
【０００６】
従来より行なわれているガラス基板の洗浄方法としては、ガラス基板面に純水や洗剤を供給しながら、モータで回転するスポンジローラをガラス基板上に押圧させて研磨粒子を除去するスクラビング洗浄方法が一般的である。
【０００７】
しかし、このスクラビング洗浄方法は、研磨砥粒や研磨屑等の粒子径が小さいほど粒子除去が困難であり、押圧力を強くしても効果的に除去できない。その結果、前述したように、正常な記録・再生ができなかったり、磁気ヘッドを損傷してしまう等の問題が生じる。
【０００８】
この対策として、特開平８−３２９４５４号には、ガラス基板面をエッチング（化学的研磨）して研磨粒子を除去する方法が開示されているが、従来のエッチング洗浄方法は、エッチングむらが生じる等の問題があることから十分な洗浄効果が得られていなかった。
【０００９】
このような背景から、本出願人は、特願平１０−３１９０１４号において、エッチング洗浄方法の改良を提案した。この方法は、フッ化水素酸と硫酸等の酸を混合した洗浄液を用いて、ガラス基板を数十ｎｍエッチングすることにより、エッチング層とともに付着した研磨粒子を除去するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願平１０−３１９０１４号において提案したエッチングによるガラス基板の洗浄方法は、Ｎａ２ Ｏ、ＣａＯ、ＳｉＯ２ 等から成るソーダガラス基板に対しては有効であるが、Ｎａ２ Ｏ、Ａｌ２ Ｏ３ 、ＳｉＯ２ 等から成るアルミノシリケートガラス基板やセラミックガラス基板では、化学結合力や含有物組成がソーダガラス基板とは異なるために、有効な洗浄ができないという欠点がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、アルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子を効果的に洗浄除去することができると共に、エッチングむらも生じないアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、アルミノシリケートガラス基板の表面に付着残存する研磨粒子を洗浄除去する洗浄液において、前記洗浄液は、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ＳＯ４ ）とから成る混酸液であることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、ガラス基板の種類によりガラス基板に付着した研磨粒子の洗浄効果に大きな相違があることに着目してなされたもので、アルミノシリケートガラス基板の場合には、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ＳＯ４ ）とから成る混酸液を洗浄液として使用するようにしたので、アルミノシリケートガラス基板面に付着残存した研磨粒子を効果的に洗浄除去することができ、しかもエッチングむらも生じることがない。
【００１６】
また、本発明は、前記目的を達成するために、研磨処理した後のアルミノシリケートガラス基板を５０〜７０°Ｃの超純水又はｐＨ４以下の酸性イオン水により洗浄する予備洗浄工程と、前記予備洗浄工程後の前記アルミノシリケートガラス基板を、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ ２ ＳＯ ４ ）とから成る混酸液である洗浄液に浸漬すると共に、該洗浄液を振動させる洗浄方法、又は、前記洗浄液を供給しながら、回転するブラシローラ又はスポンジローラを前記アルミノシリケートガラス基板上に押しつける洗浄方法により洗浄する薬液洗浄工程と、前記薬液洗浄工程で前記アルミノシリケートガラス基板に付着した洗浄液を純水で洗い流すリンス工程と、前記リンス工程でアルミノシリケートガラス基板に付着した水分を乾燥する乾燥工程とから成ることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明のアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
先ず、本発明の理論的根拠について説明する。
【００１９】
一般に、フッ化水素を水に溶解したフッ化水素酸系の薬液は、ガラスのエッチング液として用いられており、エッチングを行うことによる化学的な強度の改善、またはガラス基板表面に微少な凹凸を適度に形成させることを目的としている。そして、エッチングを目的とした場合のフッ化水素酸濃度は、比較的高濃度のものを使用している。また、フッ化水素酸系のエッチング液にガラス基板を浸漬すると、フッ化水素酸（ＨＦ）とガラスの強化剤であるＣａＯが反応してフッ化カルシウム（ＣａＦ２ ）のフッ化物塩が生成する。このフッ化物塩は溶解度が低く、ガラス基板表面に析出して反応を阻害し、エッチングむらの原因となる。
【００２０】
この為、ガラス基板面に付着残存した研磨粒子をエッチングにより洗浄する場合、ソーダガラス基板のようにＣａＯの含有量が１２〜１３重量％と多く、エッチング処理した際のフッ化カルシウムの析出量が多いガラス種類については、特願平１０−３１９０１４号で示したように、フッ化水素酸に添加する硫酸等の酸濃度を５〜２０重量％と高くする必要があった。
【００２１】
しかし、ガラス基板の種類のうち、アルミノシリケートガラス基板の場合は、ＣａＯの含有量が２〜３重量％であり、エッチング処理した際のフッ化カルシウムの析出量が少ない。従って、フッ化水素酸に添加する硫酸等の酸濃度はソーダガラス基板の場合に比べて少なくてよい。また、アルミノシリケートガラス基板は、Ａｌ２ Ｏ３ の含有量が１２重量％程度であるが、アルミニウム（Ａｌ）は、フッ素イオンとの間で難溶性の塩を生成しないため、ソーダガラス基板のように添加する酸濃度を高くすると、逆に研磨粒子の洗浄効果を悪化させてしまう傾向があることが分かった。
【００２２】
又、セラミックガラス基板の場合にも、アルミノシリケートガラス基板の場合と同様にＣａＯの含有量が少なく、エッチング処理した際のフッ化カルシウムの析出量が少ないので、ソーダガラス基板のように添加する酸濃度を高くすると、逆に研磨粒子の洗浄効果を悪化させてしまう傾向があることが分かった。
【００２３】
そこで、本発明者等は、アルミノシリケートガラス基板又はセラミックガラス基板に付着残存する研磨粒子を除去するために有効な洗浄液として、フッ化水素酸（ＨＦ）と硫酸等の酸から成る混酸液の適切な濃度条件を検討した。
【００２４】
図１は、アルミノシリケートガラス基板を例とした場合で、研磨処理した後にアルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子を、フッ化水素酸と硫酸の混酸液の洗浄液で洗浄する際の洗浄特性において、洗浄液中のフッ化水素酸濃度が除去性能に及ぼす影響を調べたものである。即ち、硫酸濃度を１重量％に一定にした状態でフッ化水素酸濃度を０〜０．２重量％まで変化させた。また、図２は、上記洗浄特性において、硫酸濃度が除去性能に及ぼす影響を調べたものであり、フッ化水素酸濃度を０．１重量％に一定にした状態で硫酸濃度を０〜１０重量％まで変化させた。研磨粒子を洗浄する除去性能の評価としては、洗浄液でアルミノシリケートガラス基板を洗浄した後にアルミノシリケートガラス基板から除去されずに残存している０．３μｍ以上の粒径の研磨粒子の個数を計測した。
【００２５】
図１から分かるように、フッ化水素酸濃度を０重量％から０．２重量％の間で変化させた場合、０．０５〜０．１５重量％の範囲では、残留粒子個数が２０個／基板以下となり良好な粒子除去性能を示すが、０．０５重量％未満のフッ化水素酸濃度、及び０．１５重量％を越えるフッ化水素酸濃度では、粒子除去性能が急激に悪化した。
【００２６】
また、図２から分かるように、フッ化水素酸濃度を０．１重量％で一定として硫酸濃度を０〜１０重量％まで変化させると、０．１重量％〜５重量％の範囲では、残留粒子個数が１０個／基板程度と良好で安定的な粒子除去性能を示すが、０．１重量％未満の硫酸濃度、及び５重量％を越える硫酸濃度では、粒子除去性能が悪化した。
【００２７】
これら図１及び図２の結果から、フッ化水素酸と硫酸の混酸液を洗浄液とする場合でも、ソーダガラス基板の洗浄に適切なフッ化水素酸濃度、硫酸濃度と、アルミノシリケートガラス基板の洗浄に適切なフッ化水素酸濃度、硫酸濃度とは明らかに異なることが分かる。この結果は、フッ化水素酸と硝酸の混酸液、又はフッ化水素酸とリン酸の混酸液として調製した洗浄液の場合にも同様の結果であった。
【００２８】
即ち、アルミノシリケートガラス基板に付着した研磨粒子の除去に適したフッ化水素酸についてみると、フッ化水素酸濃度が低すぎるとエッチング量が少ないためにアルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子の除去能力はない。従って、研磨粒子を除去できるエッチング力を発揮可能なフッ化水素酸濃度の下限は、図１より０．０５重量％である。逆に、フッ化水素酸濃度が高すぎると、アルミノシリケートガラス基板のエッチング速度が速すぎるために研磨粒子が付着していないアルミノシリケートガラス基板部分のみを局所的に深くエッチングしてしまいエッチングむらが発生する。従って、深くエッチングされた部分と浅くエッチングされた部分とによりアルミノシリケートガラス基板に凸凹が形成されるので、研磨粒子が除去される前にアルミノシリケートガラス基板自体の品質が維持できなくなる。また、フッ化水素酸濃度が高すぎると、研磨粒子の除去性能自体も低下する。従って、このような不具合が生じないフッ化水素酸濃度の上限は、図１より０．１５重量％である。
【００２９】
一方、硫酸濃度についてみると、アルミノシリケートガラス基板は、上述したようにＣａＯの含有量が比較的少ないので、フッ化物塩であるフッ化カルシウムの生成も少なく、硫酸濃度依存性が小さい。しかし、硫酸濃度が０重量％では、生成したフッ化カルシウムを除去できないので、アルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子の除去効果が低下する。また、硫酸濃度を高くしすぎても研磨粒子の洗浄効果を悪化させてしまう。従って、フッ化物塩を溶解可能で、且つ硫酸がフッ化水素酸のエッチング力に悪影響を与えない硫酸濃度としては、図２より、下限が０．１重量％であり、上限が５重量％である。
【００３０】
尚、上記図１、図２はアルミノシリケートガラス基板の例であるが、セラミックガラス基板の場合にも同様であった。
【００３１】
このように、ガラス基板に付着残存する研磨粒子を除去する目的としたフッ化水素酸と硫酸等の酸の混酸液から成る洗浄液を調製する場合には、ガラス基板の材質によって含有物と組成が異なるので、材質に適したフッ化水素酸濃度と硫酸濃度の組み合わせにすることが重要なポイントになる。
【００３２】
本発明は、上記知見に基づいて成されたもので、アルミノシリケートガラス基板又はセラミックガラス基板の表面に付着残存する研磨粒子を洗浄除去する洗浄液を、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ ＳＯ４ ）又は硝酸（ＨＮＯ３ ）若しくはリン酸（Ｈ３ ＰＯ４ ）とから成る混酸液で構成すると共に、この洗浄液を使用してアルミノシリケートガラス基板又はセラミックガラス基板を洗浄するようにしたものである。
【００３３】
図３は、本発明の洗浄液に、例としてアルミノシリケートガラス基板を浸漬させながら洗浄液を振動させる本発明の洗浄方法を組み込んだ洗浄工程を示したものであり、予備洗浄工程、薬液洗浄工程、リンス工程、乾燥工程の４工程からなっている。尚、セラミックガラス基板の場合も同様である。
【００３４】
予備洗浄工程では、研磨されたアルミノシリケートガラス基板１２を収納した洗浄用カセット１４が予備洗浄槽１６内の予備洗浄水１７（５０〜７０°Ｃの超純水、又は酸性イオン水）に浸漬され、超音波発生装置１８から予備洗浄水１７に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２が予備洗浄される。
【００３５】
薬液洗浄工程では、予備洗浄槽１６から引き上げられた洗浄用カセット１４が薬液洗浄槽２０内の本発明の洗浄液２１に浸漬され、超音波発生装置２２から洗浄液２１に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２が薬液洗浄される。
【００３６】
次に、リンス工程では、薬液洗浄槽２０から引き上げられた洗浄用カセット１４が、先ず第１リンス槽２４内の純水２５中に浸漬され、超音波発生装置２７から純水２５中に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２がリンスされる。続いて、洗浄用カセット１４が第２リンス槽２６内の純水２５中に浸漬され、超音波発生装置２８から純水２５中に超音波が照射されてアルミノシリケートガラス基板１２がリンスされる。また、純水２５は、第２リンス槽２６に先ず供給され、第２リンス槽２６での使用済純水が第１リンス槽２４に供給される。
【００３７】
乾燥工程では、第２リンス槽２６から引き上げられた洗浄用カセット１４が、乾燥器３１内に置かれる。乾燥器３１内の下部には、ヒータ（図示せず）が設けられており、揮発する有機溶剤の蒸気によりアルミノシリケートガラス基板１２に付着している純水２５が除去される。この場合、乾燥器３１を真空装置（図示せず）とを接続して乾燥器３１内を減圧すると更に効果的に純水２５を除去できる。
【００３８】
尚、予備洗浄工程、薬液洗浄工程、リンス工程において、超音波発生装置１８、２２、２７、２８から液に与える超音波の周波数は、１５〜５０ｋＨｚ若しくは７５０ｋＨｚ以上が好ましい。それ以外の周波数では、洗浄を促進するキャビテーションが発生しにくい。若しくは液に十分な加速度が与えられず、アルミノシリケートガラス基板１２表面に付着残存した研磨粒子の洗浄能力が低下する。また、洗浄液の温度は常温でよく、特に温度の限定はない。また、図３において、符号、１９、２３、２９、３０はオーバーフロー液が越流するトラフである。
【００３９】
図４は、例としてアルミノシリケートガラス基板１２上に本発明の洗浄液を供給しながら、回転するブラシローラをアルミノシリケートガラス基板１２上に押しつける本発明の洗浄方法を適用した洗浄装置を示したものである。尚、セラミックガラス基板の場合にも同様である。
【００４０】
図４に示すように、研磨粒子（砥粒）が付着したアルミノシリケートガラス基板１２の上方には、該アルミノシリケートガラス基板１２上に洗浄液を供給する洗浄液ノズル３２が設けられ、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸又は硝酸若しくはリン酸とから成る混酸液である洗浄液がアルミノシリケートガラス基板１２上に注がれる。そして、アルミノシリケートガラス基板１２上に薄く洗浄液の膜が形成された状態で回転させたブラシローラ３４をアルミノシリケートガラス基板１２上に押しつけながら往復移動させる。これにより、洗浄液のエッチング力とブラシローラ３４のスクラビング力の両方でアルミノシリケートガラス基板１２に付着残存する研磨粒子が除去される。この場合、アルミノシリケートガラス基板１２上の洗浄液の液膜に超音波を当てて液膜を振動させると更に研磨粒子の除去性能を向上させることができる。尚、ブラシローラ３４に代えてスポンジローラを使用してもよい。また、ブラシローラ３４による洗浄後は、図３と同様に、リンス工程、乾燥工程を行う。
【００４１】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例を説明する。
【００４２】
〔実施例１〕
アルミノシリケートガラス基板を洗浄槽に浸漬して超音波発生装置で洗浄液を振動させる場合の実施例を説明する。
【００４３】
以下示すようにＮｏ．１〜 ９までの洗浄液を調製し、アルミノシリケートガラス基板を研磨処理した後にアルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の除去性能を試験した。
【００４４】
試験は、先ず、２．５インチの磁気ディスク用のアルミノシリケートガラス基板を研磨砥粒として酸化セリウム（三井金属工業製、ＣｅＯ２ 、０．４〜０．８μｍ）を用い、研磨装置によりテーブル回転数４０ｒｐｍ、研磨時間２０分間、研磨液の酸化セリウム濃度１０重量％、押付け圧力７５ｇ／ｃｍ２ の条件で研磨を行なった。研磨後のアルミノシリケートガラス基板を６０℃の温純水を用いて予備洗浄を行い、薬液洗浄用の試験サンプルとした。そして、以下に示した本実施の洗浄液１〜６と、比較例として調製した比較液１〜２を使用して以下の条件でアルミノシリケートガラス基板の洗浄実験を行った。
【００４５】
本実施の洗浄液及び比較液ともに、薬液洗浄槽内の洗浄液の容量を２Ｌ、超音波発生装置の周波数を４５ｋＨｚとし、薬液洗浄槽に浸漬している洗浄時間を３分とした。この条件で研磨後のアルミノシリケートガラス基板を洗浄した時の研磨粒子の除去性能を比較した。
【００４６】
除去性能の評価は、洗浄後に２００倍の顕微鏡観察により暗視野で０．３μｍ以上の研磨粒子の個数を目視でカウントすることにより行った。また、エッチングむらがないかについては、アルミノシリケートガラス基板の表面粗さ（Ｒｍａｘ）を調べることにより行い、先端が０．２μｍ角の触針を有する表面粗さ計（小坂研究所製）で測定した。
【００４７】
（洗浄液１）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度９６％の硫酸２ｃｃを、１９９６ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、硫酸濃度０．１重量％の洗浄液を調製した。
【００４８】
（洗浄液２）濃度４６％のフッ化水素酸４．４ｃｃと、濃度９６％の硫酸２０ｃｃを、１９９６ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．１重量％、硫酸濃度１重量％の洗浄液を調製した。
【００４９】
（洗浄液３）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度６０％の硝酸３．３ｃｃを、１９９４．５ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、硝酸濃度０．１重量％の洗浄液を調製した。
【００５０】
（洗浄液４）濃度４６％のフッ化水素酸４．４ｃｃと、濃度６０％の硝酸３３ｃｃを、１９６３ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．１重量％、硝酸濃度１重量％の洗浄液を調製した。
【００５１】
（洗浄液５）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度８５％のリン酸２．４ｃｃを、１９９３ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、リン酸濃度０．１重量％の洗浄液を調製した。
【００５２】
（洗浄液６）濃度４６％のフッ化水素酸４．４ｃｃと、濃度８５％のリン酸２４ｃｃを、１９７２ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．１重量％、リン酸濃度１重量％の洗浄液を調製した。
【００５３】
（比較液１）濃度４６％のフッ化水素酸２２ｃｃを攪拌しながら１９７８ｃｃの純水中に徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度１重量％の比較液を調製した。
【００５４】
（比較液２）濃度４６％のフッ化水素酸２．２ｃｃと、濃度９６％の硫酸４１７ｃｃを、１５８１ｃｃの純水中に攪拌しながら徐々に滴下し、フッ化水素酸濃度０．０５重量％、硫酸濃度２０重量％の洗浄液を調製した。
【００５５】
以上の条件で行った試験の結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
これに対し、アルミノシリケートガラス基板を、硫酸濃度が０重量％の比較液１で洗浄した場合には、アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の個数は約５００個であり、粒子除去性能が著しく悪いと共に、Ｒｍａｘが６７ｎｍであり大きなエッチングむらも認められた。また、フッ化水素酸濃度は本発明の範囲内であるが、硫酸濃度が本発明の洗浄液の上限５重量％よりも大きな２０重量％とした比較液２で洗浄した場合は、硫酸を含まない比較液１よりも良いものの、アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の個数は約１００個であり、粒子除去性能が悪いと共に、Ｒｍａｘが２５ｎｍでありエッチングむらも認められた。
〔実施例２〕
次に、アルミノシリケートガラス基板上に、洗浄液を供給しながら、スポンジローラでアルミノシリケートガラス基板の表面をブラッシングする実施例を説明する。
【００５８】
外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのドーナツ状のアルミノシリケートガラス基板を平均粒径０．６μｍの酸化セリウムを主成分とする研磨砥粒で１０分間研磨した。このアルミノシリケートガラス基板上に、実施例１で説明した洗浄液１〜６、又は比較液１〜２を供給しながら、ポリビニルホルマール製のブラシローラを回転数５００ｒｐｍ、押圧力２００ｇ／ｃｍ２ で１分間ブラシ洗浄した。ブラシ洗浄後のアルミノシリケートガラス基板は、オーバーフロー方式で純水を連続供給しているリンス槽に浸漬し、３分間リンス洗浄し、その後溶剤蒸気乾燥を行なった。
【００５９】
そして、実施例１で説明した除去性能の評価と同様の方法で、洗浄液１〜６、比較液１〜２ごとにアルミノシリケートガラス基板から除去される研磨粒子の除去性能を評価した。
【００６０】
この結果、洗浄液１〜６はいずれも実施例１で説明したと同様に研磨粒子の除去性能がよく、且つＲｍａｘも小さく、実施例１と同様の効果を得ることができた。これに対し、比較液１〜２の場合は、ブラシ洗浄においても粒子除去性能が悪く、Ｒｍａｘも大きかった。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアルミノシリケートガラス基板の洗浄液及び洗浄方法によれば、アルミノシリケートガラス基板に適したフッ化水素酸濃度と硫酸等の酸濃度のものとを混合して洗浄液を調製したので、アルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子を効果的に洗浄除去でき、しかもエッチングむらも生じることがない。
【００６２】
従って、アルミノシリケートガラス基板自体の品質を損なうことなく、研磨工程においてアルミノシリケートガラス基板に付着残存した研磨粒子を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の除去性能と、フッ化水素酸濃度との関係を説明する説明図
【図２】アルミノシリケートガラス基板に付着残存する研磨粒子の除去性能と、硫酸濃度との関係を説明する説明図
【図３】本発明の洗浄方法のうち、アルミノシリケートガラス基板を洗浄液に浸漬させる洗浄方法を組み込んだ洗浄工程を説明する説明図
【図４】本発明の洗浄方法のうち、アルミノシリケートガラス基板上に洗浄液を供給しながらブラシローラでブラッシングする洗浄方法を説明する説明図
【符号の説明】
１２…アルミノシリケートガラス基板、１４…洗浄用カセット、１６…予備洗浄槽、１７…予備洗浄水、１８、２２、２７、２８…超音波発生装置、２０…薬液洗浄槽、２１…洗浄液（ＨＦ＋Ｈ２ ＳＯ４ ）、２４…第１リンス槽、２５…純水、２６…第２リンス槽、３１…乾燥器
Claims (2)
- アルミノシリケートガラス基板の表面に付着残存する研磨粒子を洗浄除去する洗浄液において、前記洗浄液は、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ２ＳＯ４ ）とから成る混酸液であることを特徴とするアルミノシリケートガラス基板の洗浄液。
- 研磨処理した後のアルミノシリケートガラス基板を５０〜７０°Ｃの超純水又はｐＨ４以下の酸性イオン水により洗浄する予備洗浄工程と、前記予備洗浄工程後の前記アルミノシリケートガラス基板を、０．０５〜０．１５重量％濃度のフッ化水素酸（ＨＦ）と、０．１重量％以上で５重量％未満の濃度の硫酸（Ｈ ２ ＳＯ ４ ）とから成る混酸液である洗浄液に浸漬すると共に、該洗浄液を振動させる洗浄方法、又は、前記洗浄液を供給しながら、回転するブラシローラ又はスポンジローラを前記アルミノシリケートガラス基板上に押しつける洗浄方法により洗浄する薬液洗浄工程と、前記薬液洗浄工程で前記アルミノシリケートガラス基板に付着した洗浄液を純水で洗い流すリンス工程と、前記リンス工程でアルミノシリケートガラス基板に付着した水分を乾燥する乾燥工程とから成ることを特徴とするアルミノシリケートガラス基板の洗浄方法。
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