CN109387967A - Tft用玻璃基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种TFT用玻璃基板，其能够更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。TFT用玻璃基板(1)由具备第1主面(11)和与第1主面(11)相反的第2主面(12)的矩形玻璃板(10)构成，其为大型的玻璃板(10)，在从玻璃板(10)的板厚方向进行观察的视野中，所述大型的玻璃板(10)具备第1主面(11)、与第1主面(11)相反的第2主面(12)、连接第1主面(11)与第2主面(12)的第1边(13)、以及与第1边(13)邻接的第2边(14)，并且第1边(13)和第2边(14)的长度为至少1200mm以上。作为第1截面(15)中的玻璃板(10)的板厚W的最大值Wmax与板厚W的最小值Wmin值之差的板厚公差小于6.26μm。

Description

TFT用玻璃基板
技术领域
本发明涉及TFT用玻璃基板。
背景技术
以往，液晶显示器等平板显示面板通过使在表面形成有微细的电极或间隔物等元件或者结构体的两块玻璃基板相对设置而制作。应用如下所述的薄膜晶体管(TFT，ThinFilm Transistor)的制造工艺已经成为惯例：对于平板显示面板用的玻璃基板，在其表面上均匀地涂布各种膜，然后使用光学加工的方法进行曝光、显影，由此在该玻璃基板上形成元件或结构体。作为用于该工艺的玻璃基板，例如，在专利文献1中公开了一种玻璃基板，其为300mm×300mm以上的玻璃板，并且基准点处的板厚与以基准点为中心沿X和/或Y方向各自离开20mm的位置处的板厚之差的绝对值为3μm以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-155136号公报
发明内容
发明所要解决的问题
目前，要求在玻璃基板上更高精度地和/或快速地形成元件或结构体，但是尚未达到充分的水平。
本发明提供一种TFT用玻璃基板，其能够更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
用于解决问题的手段
本发明的TFT用玻璃基板由具备第1主面和与前述第1主面相反的第2主面的矩形玻璃板构成，在从前述玻璃板的板厚方向进行观察的视野中，前述玻璃板具有相互邻接的第1边和第2边，前述第1边和前述第2边的长度为至少1200mm以上，在前述玻璃板的板厚方向的截面中的、沿着与前述第1边平行的直线的第1截面中，作为该玻璃板的板厚的最大值与板厚的最小值之差的板厚公差小于6.26μm。
发明效果
根据本发明，可以提供一种TFT用玻璃基板，其具有在例如TFT生产线中的曝光工序中容易对准焦点，适合于TFT制造，并且板厚公差小且大型的玻璃板。
附图说明
图1示出本发明的TFT用玻璃基板的第1实施方式的一个例子，图1的(a)示出正面透视图，(b)示出(a)的A-A剖视图，(c)示出(b)的B部放大示意图。
图2为示出本发明的TFT用玻璃基板的浮法玻璃制造装置的一个例子的示意图。
图3为示出在本发明的TFT用玻璃基板的制造中产生的凸部的示意图。
图4具体地示出图3的凸部，图4的(a)是玻璃板的正面透视图，(b)是示出凸部的蚀刻状态的说明图。
图5为示出本发明的TFT用玻璃基板的浮法玻璃制造装置内设置的喷射器的示意图。
图6是作为在玻璃板的宽度方向上长的喷射器的喷杆(ビーム)的示意图，图6的(a)为喷杆的整体结构图，(b)～(d)各自为示出三个气体系统中的HF气体的流动的示意图。
图7为实际测量本发明的TFT用玻璃基板和比较例的第1截面中的板厚公差并进行作图而得到的图。
图8为实际测量本发明的TFT用玻璃基板和比较例的所有截面中的板厚公差并进行作图而得到的图。
图9为对本发明的TFT用玻璃基板与比较例的第1截面的板厚的一阶微分值的绝对值的平均值进行比较的图。
图10为示出本发明的TFT用玻璃基板的第2实施方式的一个例子的正面透视图。
图11为示出本发明的TFT用玻璃基板的各处理温度下的粗糙度之比的表。
图12为示出本发明的TFT用玻璃基板的第3实施方式的一个例子的正面透视图。
图13为测定本发明的TFT用玻璃基板的各处理温度下的第1区域和第2区域的氟含量并进行作图而得到的图。
图14是示出基于图13的计算结果的表。
图15是测定本发明的TFT用玻璃基板的第1主面和第2主面的β-OH量并进行作图而得到的图。
附图标记
1 TFT用玻璃基板
10 玻璃板
11 第1主面
12 第2主面
13 第1边
14 第2边
15 第1截面
16 凸部
20 粗糙化区域
21 非粗糙化区域
30 第1区域
31 第2区域
100 浮法玻璃制造装置
200 喷射器
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的TFT用玻璃基板的具体实施方式的一个例子进行详细说明。
如图1所示，本实施方式的TFT用玻璃基板1由具备第1主面11和与第1主面11相反的第2主面12的矩形玻璃板10构成，还具备连接第1主面11与第2主面12的第1边13、以及与第1边13邻接的第2边14。在从玻璃板10的板厚方向进行观察的视野中，第1边13与第2边14相互邻接。本实施方式的TFT用玻璃基板1由第1边13和第2边14的长度为至少1200mm以上的大型玻璃板10构成。从玻璃板10的板厚方向进行观察的视野是指俯视。在本说明书中，矩形并不仅仅是指严格的长方形，也可以是任意邻接的2条边在10°～170°的范围内交叉的形状、将4个角倒角为曲线状或多角状后的形状。在矩形是严格的长方形的情况下，第1边13与第2边14相互垂直地交叉。
近年来，从高效率化的观点考虑，正在进行如下操作：将这样的大型玻璃板10将来分割为小份，从而得到多张玻璃基板。在该过程中，在大型的玻璃板10的状态下，在假想将来的预定分割线的同时在一张一张玻璃基板上形成所必需的TFT。但是，对于大型的玻璃板10而言，即使玻璃表面略微倾斜，在一端面侧与对应的另一端面侧也会在板厚上产生大的差异。另外，玻璃板10越大，则包含越多的由于制造过程中的各种各样的原因的玻璃板的起伏(うねり)等，其板厚在玻璃板10的各处产生变动。另外，即使对玻璃表面进行研磨，也极难消除这些板厚的差异或变动。
另一方面，在TFT形成过程中，在曝光机中需要使焦点对准于玻璃表面等，但是在具有上述问题的大型玻璃板10的情况下，存在以下问题。即，对于玻璃板10的表面的凹凸，曝光机必须进行频繁且微小的焦点调节，无法以高速度进行处理。另外，在凹凸的变化过于陡峭的情况下，在曝光机侧无法充分地调节焦点，TFT形成的精度降低。
需要说明的是，在专利文献1中，在20mm以下的范围中有可能存在3μm以上的凹凸，在此情况下存在上述的速度降低、精度降低的问题。另外，对于在玻璃板的整个主面进行曝光的TFT形成工艺而言，仅仅是基准点处和距离基准点20mm的位置处的板厚的局部的规定有可能是不足的。
在本实施方式中，玻璃板10的第2主面12是TFT用玻璃基板1的半导体元件形成面，第1主面11是半导体元件形成面的相反侧的玻璃表面，在半导体元件形成时，通过真空吸附而固定于吸附台上。
另外，玻璃板10沿着与第1边13平行的直线相对于玻璃板10的板厚W的方向具有第1截面15(参照图1的(b))。示意性地放大第1截面15的第1主面11时，第1主面11是凹凸的连续面，具有玻璃板10的板厚W的最大值Wmax和板厚W的最小值Wmin(参照图1的(c))。板厚W利用激光位移计(基恩士制造，SI-F80)进行测定。对于测定间距而言，短径、长径均设定为20mm。玻璃板10的板厚W例如为1.0mm以下，TFT用玻璃基板1具有大型且薄型的玻璃板10。另外，板厚W例如为0.01mm以上。需要说明的是，第1截面15不是特定的截面，可以沿着与第1边13平行的直线任意选择。另外，在图1的(c)中，为方便起见，将第2主面12侧设定为平滑的，但是其可以具有与第1主面11同样的凹凸。在第1主面11和第2主面12具有凹凸的情况下，将作为位移计的分析直径的20μm的范围内的平均高度作为板厚。
本实施方式的TFT用玻璃基板1优选为无碱玻璃。以下述氧化物基准的质量百分率表示，无碱玻璃优选含有50％～73％的SiO2、10.5％～24％的Al2O3、0.1％～12％的B2O3、0％～8％的MgO、0％～14.5％的CaO、0％～24％的SrO、0％～13.5％的BaO、0％～5％的ZrO2，并且MgO、CaO、SrO和BaO的总量(MgO+CaO+SrO+BaO)为8％～29.5％。
另外，以下述氧化物基准的质量百分率表示，无碱玻璃优选含有58％～66％的SiO2、15％～22％的Al2O3、5％～12％的B2O3、0％～8％的MgO、0％～9％的CaO、3％～12.5％的SrO、0％～2％的BaO，并且MgO、CaO、SrO和BaO的总量(MgO+CaO+SrO+BaO)为9％～18％。
而且，以下述氧化物基准的质量百分率表示，无碱玻璃优选含有54％～73％的SiO2、10.5％～22.5％的Al2O3、0.1％～5.5％的B2O3、0％～8％的MgO、0％～9％的CaO、0％～16％的SrO、0％～2.5％的BaO，并且MgO、CaO、SrO和BaO的总量(MgO+CaO+SrO+BaO)为8％～26％。
通过为无碱玻璃，不会发生如下情况：玻璃板10中所含的碱成分随着时间变化而溶出，从而对在玻璃表面上形成的TFT等造成不良影响。需要说明的是，在本说明书中，“无碱”并不是指严格意义上完全不含有碱成分，而是指容许作为杂质含有的程度的概念。具体而言，例如容许约0.01质量％。
图2为示出本实施方式的TFT用玻璃基板1的制造方法的一个例子的示意图。对于本实施方式的TFT用玻璃基板1而言，适量调配构成玻璃的各种原料，进行加热熔融，然后通过脱泡或者搅拌等而进行均质化，利用公知的浮法、下拉法(例如熔合法等)或者压制法等而成形为板状，缓慢冷却后切割为所期望的尺寸，从而得到制品。在本实施方式中，以浮法为一例对TFT用玻璃基板1的制造方法进行说明。
图2中所示的浮法玻璃制造装置100具备：将玻璃原料2熔化而制成熔融玻璃3的熔化装置110、将从熔化装置110供给的熔融玻璃3成形为带状而制成玻璃带4的成形装置120、以及将利用成形装置120成形出的玻璃带4缓慢冷却的缓慢冷却装置130。
熔化装置110具备：收容熔融玻璃3的熔化槽111、以及在收容于熔化槽111内的熔融玻璃3的上方形成火焰的燃烧器112。投入熔化槽111内的玻璃原料2利用来自燃烧器112所形成的火焰的辐射热而缓慢地熔化成熔融玻璃3。熔融玻璃3从熔化槽111连续地供给至成形装置120。
成形装置120具备收容熔融锡121的浴槽122。成形装置120中，通过使连续地供给至熔融锡121上的熔融玻璃3在熔融锡121上沿规定方向流动而成形出带状的玻璃带4。成形装置120内的气氛温度从成形装置120的入口起越朝向出口则温度越低。成形装置120内的气氛温度利用设置在成形装置120内的未图示的加热器等进行调节。玻璃带4在沿规定方向流动的同时进行冷却，在浴槽122的下游区域被从熔融锡121中拉起。利用提升辊140将从熔融锡121中拉起的玻璃带4运送到缓慢冷却装置130。
缓慢冷却装置130将利用成形装置120成形出的玻璃带4缓慢冷却。缓慢冷却装置130包含：例如，隔热结构的缓慢冷却炉(退火炉)131、以及配置于缓慢冷却炉131内并且将玻璃带4沿规定方向进行运送的多个运送辊132。缓慢冷却炉131内的气氛温度从缓慢冷却炉131的入口起越朝向出口则温度越低。缓慢冷却炉131内的气氛温度利用设置在缓慢冷却炉131内的多个加热器133等进行调节。另外，在缓慢冷却装置130内设置有将后述的蚀刻气体喷吹至玻璃带4上的喷射器200。
利用切割机将从缓慢冷却炉131的出口运送出的玻璃带4切割为规定的尺寸，以由玻璃板10构成的TFT用玻璃基板1的形式出货。在出货之前，可以根据需要对TFT玻璃基板1的两个表面中的至少一个表面进行研磨、清洗。
在包含作为一个例子列举的上述浮法玻璃制造装置100的玻璃板10的制造工序中，有时由于制造装置固有的问题等而在玻璃板10的表面上产生凹凸。特别是，如图3所示，有时观察到从成形装置120至缓慢冷却装置130在玻璃板10的宽度方向上的一个至多个部位产生线状的凸部16的现象。另外，如图4所示，凸部16经常沿与玻璃板10的第1边13平行的方向以线状形成。需要说明的是，在图3和图4中，关于凸部16，与第1边13平行地进行了例示，但是不限定于此。即，线状可以不平行于第1边13，另外，可以在中途存在间断或欠缺一部分的部位，另外，也可以在中途存在连续或不连续地偏离的部位。
为了通过蚀刻而使表面的凹凸或凸部16平滑(参照图4的(b))，在浮法玻璃制造装置100的缓慢冷却装置130中具备喷射器200，所述喷射器200将蚀刻气体喷吹至玻璃带4上形成的凹凸部或凸部16等。
需要说明的是，在图4中，示出了仅在第1主面11侧形成有凸部16的例子，但是不限定于此。即，有时仅在第2主面12侧形成有凸部，有时在第1主面11和第2主面12两者上形成有凸部。在第1主面11侧具有凸部16的情况下优选在第1主面11侧具备喷射器200，在第2主面12侧具有凸部16的情况下优选在第2主面12侧具备喷射器200，以使得无论以何种方式形成凸部都能够应对。
需要说明的是，在第1主面11上形成有凸部16时，在TFT形成工序中吸附固定第1主面11时，可能在第2主面12侧形成起因于凸部16的新的凸部。因此，不管是否是半导体元件形成面，优选在玻璃板的表面上存在的凹凸极少，在除去了第1主面11侧的凸部16的情况下，在第2主面12侧也能够更高精度地和/或快速地形成元件/或结构体。
基于图5对喷射器200进行详细说明。图5为喷射器200的实施例。
喷射器200具备将氟化氢(HF)气体等蚀刻气体喷吹至玻璃带4上的供给口201以及将蚀刻气体排出的排气口202。实施例中，相对于一个供给口201，在两侧分别具有排气口202。
从喷射器200的供给口201喷吹至玻璃带4的表面的气体(蚀刻气体)在示出相对于玻璃带4的移动方向(参照箭头A)为正向(箭头A方向)或反向的气体的流动的流路203中移动，向排气口202流出，并排出。即，在双向流动方式中，将从供给口201到排气口202的流路203在相对于玻璃带4的移动方向为正向和反向上均等地划分。
喷射器200的供给口201的底面与玻璃带4的距离D优选为50mm以下。通过设定为50mm以下，能够抑制气体扩散至大气中，相对于所期望的气体量，能够使足够量的气体到达玻璃带4的表面。相反地，供给口201的底面与玻璃带4的距离过短时，例如对利用浮法生产的玻璃带4进行在线处理时，有可能由于玻璃带4的位置的变动而使玻璃带4与喷射器200接触。
喷射器200可以以双向流动或者单向流动等任一种方式使用，也可以在玻璃的流动方向上串联地排列2个以上，对玻璃带4的表面进行处理。
将氟化氢(HF)气体等蚀刻气体供给至在浮法玻璃制造装置100内运送的玻璃带4而进行表面处理时，例如，在如图2所示玻璃带4在运送辊132上流动的情况下，可以从未与运送辊132接触的一侧供给，也可以在与运送辊132接触的一侧从相邻的运送辊132之间供给。
另外，可以通过将2个以上的输送机串联地排列，并且在相邻的输送机之间设置喷射器200，从而从与输送机接触的一侧供给该气体而对玻璃带4表面进行处理。另外，在玻璃带4在输送机上流动的情况下，可以从未与输送机接触的一侧供给。另外，也可以通过使用网带等仅覆盖玻璃带4的一部分的网状材料作为输送带，从而从与输送机接触的一侧供给。
喷射器200的供给口201与玻璃带4的距离D优选为5mm～50mm。距离D更优选为8mm以上。另外，距离D更优选为30mm以下，进一步优选为20mm以下。通过将距离D设定为5mm以上，即使由于例如地震等而导致玻璃带4发生振动，也可以避免玻璃带4的表面与喷射器200的接触。另一方面，通过将距离D设定为50mm以下，可以抑制气体在装置内部扩散，相对于所期望的气体量，可以使足够量的气体到达玻璃带4的上表面。
另外，气体的流速(线速度)优选为20cm/s～300cm/s。通过将流速(线速度)设定为20cm/s以上，特别是，含有HF的气体的气流稳定，能够对玻璃表面均匀地进行处理。流速(线速度)更优选为50cm/s以上，进一步优选为80cm/s以上。
而且，如图2所示，以在线处理的方式实施本实施方式的TFT用玻璃基板1的制造方法的情况下，通过将流速(线速度)设定为300cm/s以下，可以在抑制了气体在缓慢冷却装置的内部扩散的状态下使足够量的气体到达玻璃带4的上表面。流速(线速度)更优选为250cm/s以下，进一步优选为200cm/s以下。
期望相对于规定的被处理面(例如凹凸部或凸部16等)配置有喷射器200，例如，如图3所示，在3个部位产生了凸部16的情况下，期望在凸部16上分别配置有喷射器200(共计3个部位)。
另外，可以沿玻璃板的宽度方向设置长的喷射器，并与凸部16相对应地适当调节喷吹的部位。例如，图6的(a)示出了将HF气体的量在玻璃带4的宽度方向X上分为由I、II、III表示的各区域而进行调节的喷杆302的剖视图。喷杆302是在玻璃板的宽度方向上长的喷射器，通过将图5中的喷射器200沿与纸面垂直的方向延长而构成。利用隔板314、315将气体系统311～313分割，使HF气体从各吹气孔(供给口)316流出，并喷吹至玻璃上。图6的(a)中的箭头表示HF气体的流动。图6的(b)中的箭头表示气体系统311中的HF气体的流动。图6的(c)中的箭头表示气体系统312中的HF气体的流动。图6的(d)中的箭头表示气体系统313中的HF气体的流动。
需要说明的是，喷射器的构成并不限定于图6的(a)～(d)中所示的实施方式。例如，可以形成为如下构成：设置多个隔板，从而划分为三个部分以上。分割得越多，则越能够进行局部的气体的喷雾，越能够进行向凸部16精确的喷吹(ピンポイントな吹付)。
另外，此时，可以具备对凸部16的位置进行检测的凸部检测传感器、以及隔板移动装置。通过具备凸部检测传感器和隔板移动装置，可以基于来自凸部检测传感器的凸部的位置信息，在宽度方向上对隔板进行调节，以使得仅从凸部16的正上方喷吹HF气体。在此，只要设置利用隔板分割设置的空间的数量的气体系统即可。
另外，作为另一个实施方式，在一个气体喷吹空间内，为了防止将HF气体喷吹至除了凸部16以外的部位，可以具备将不需要的吹气孔316(位于除了凸部以外的部位的正上方的吹气孔)堵塞的吹气孔堵塞装置。在此情况下，也可以基于来自凸部检测传感器的凸部16的位置信息，判别哪个吹气孔316是不需要的，并控制吹气孔堵塞装置。需要说明的是，在此情况下，可以不设置多个气体系统以及隔板。
另外，作为另一个实施方式，在一个气体喷吹空间内，为了防止将HF气体喷吹至除了凸部16以外的部位，可以具备对从不需要的吹气孔316(位于除了凸部以外的部位的正上方的吹气孔)喷出的HF气体进行抽吸的抽吸装置。在此情况下，也可以基于来自凸部检测传感器的凸部16的位置信息，判别哪个吹气孔316是不需要的，并控制抽吸装置。需要说明的是，在此情况下，可以不设置多个气体系统以及隔壁。
本实施方式的TFT用玻璃基板1的制造方法可以以在线处理的方式实施，也可以以离线处理的方式实施。本说明书中的“在线处理”是指在将利用浮法或下拉法等成形出的玻璃带4缓慢冷却的缓慢冷却过程中应用本实施方式的方法的情况。另一方面，“离线处理”是指对于成形并切割为所期望的尺寸的玻璃板10应用本实施方式的方法的情况。因此，本说明书中的玻璃板10除了成形并切割为所期望的尺寸的玻璃板10以外还包含利用浮法或下拉法等成形出的玻璃带4。
由于以下的理由，本实施方式的TFT用玻璃基板1的制造方法优选以在线处理的方式实施。离线处理时，需要增加工序，与此相对，在线处理时，不需要增加工序，因而能够以低成本进行处理。另外，离线处理时，含有HF的气体迂回至作为玻璃板10的第2主面12的半导体元件形成面，与此相对，玻璃带4的在线处理时，可以抑制含有HF的气体的迂回。
图2中所示的浮法玻璃制造装置100中，为了以在线处理的方式实施本实施方式的TFT用玻璃基板1的制造方法，在缓慢冷却装置130内的玻璃带4的上方设置有喷射器200，使用该喷射器200将含有氟化氢(HF)的气体供给至玻璃带4的顶面。另外，在图2中，喷射器200设置于缓慢冷却装置130内，但是如果供给含有HF的气体的玻璃表面温度为500℃～900℃，则也可以将喷射器200设置于成形装置120内。
在本实施方式的TFT用玻璃基板1的制造方法中，对于玻璃带4的至少一面通过喷吹含有氟化氢(HF)的气体而进行表面处理。作为氟化氢气体的替代物，可以使用含有在其结构中存在氟原子的分子的气体(气体)或者液体。
作为蚀刻气体，可以使用氟化氢(HF)、氟利昂(例如，氯氟烃(CFC)、碳氟化合物(FC)、氢氯氟烃(HCFC)、氢氟烃(HFC))、卤代烷、氟化氢(HF)、氟单质(F2)、三氟乙酸(CF3COOH)、四氟化碳(CF4)、四氟化硅(SiF4)、五氟化磷(PF5)、三氟化磷(PF3)、三氟化硼(BF3)、三氟化氮(NF3)、三氟化氯(ClF3)等，但是不限定于这些气体或液体。另外，它们之中，由于成本方面、处理方法是公知的等理由，优选氟化氢(HF)气体。
图7为将本实施方式的TFT用玻璃基板1作为实施例，实际测量实施例和比较例(A～C)中的第1截面15的板厚公差(μm)而得到的图。实施例中，从宽度3500mm的玻璃带获得凸部的位置信息，向该凸部的位置喷吹HF气体，从而除去了凸部。此处，气体的流速设定为0.5m/秒，玻璃温度设定为625℃～575℃，气体浓度设定为20％HF、80％N2，处理时间设定为约10秒。除去量相对于气体中的HF浓度和处理时间是线性的关系，因而可以通过调节上述2个参数而调节除去量。然后，对玻璃带进行切割，从而得到1200mm×1200mm的玻璃板，将其作为实施例。比较例A～C均为1200mm×1200mm以上的大型的TFT用玻璃板，可以通过一般的流通渠道获得。
在图7中，各图示出了在第1截面15中以20mm的间距测定板厚、并基于这些数据求出的公差。需要说明的是，同一样品中的多个图的数量表示N数(测定的次数)，分别为由不同的第1截面15获得的值。
根据该图可以理解：本实施方式的TFT用玻璃基板1在沿着与第1边13平行的直线的第1截面15中，作为玻璃板10的板厚W的最大值Wmax与板厚W的最小值Wmin值之差的板厚公差小于6.26μm。另外，优选为6.0μm以下、5.8μm以下、5.5μm以下、5.3μm以下、5.0μm以下。下限没有限定，例如为1.0μm以上。
如前所述，在TFT生产线中的曝光工序中，要求板厚公差小的玻璃板10以使得容易对准曝光机的焦点，对于本实施方式的TFT用玻璃基板1而言，玻璃板10的第1边13和第2边14的长度为至少1200mm以上，在这样大的尺寸的玻璃板10中，板厚公差小于6.26μm的玻璃板是不存在的，根据本实施方式的TFT用玻璃基板1，可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
另外，第1截面15中的板厚公差极小，这是利用蚀刻气体将由于玻璃板制造装置固有的问题等而产生的凸部16等进行了平滑化的效果，意味着板厚W的变化小。
图8是将本实施方式的TFT用玻璃基板1作为实施例，实际测量实施例和比较例(A～C)中相对于玻璃板10的全部面的所有截面的板厚公差(μm)并进行作图而得到的图。
在图8中，各图示出了在任意地抽取的玻璃板的板厚方向的截面中以20mm的间距测定多个点的板厚，并基于这些数据求出的公差。需要说明的是，同一样品中的多个图的数量表示N数，分别为由随意选出的不同截面获得的值。
根据该图可以理解：本实施方式的TFT用玻璃基板1在玻璃板的板厚方向的所有截面中，板厚公差小于7.12μm。而且，观察到在所有截面中板厚公差变小的效果。因此，在本实施方式中，可以提供一种TFT用玻璃基板1，其具有在所有截面中板厚公差小且大型的玻璃板10，在TFT制造时可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
另外，板厚公差优选为7.0μm以下，更优选为6.5μm以下，进一步优选为6.0μm以下。下限没有限定，例如为1.0μm以上。
图9为将本实施方式的TFT用玻璃基板1作为实施例，对实施例和比较例(A～C)中的玻璃板10的第1截面15的板厚W的一阶微分值的绝对值的平均值进行比较而得到的图。
在图9中，各图通过在第1截面15中以20mm的间距测定多个点的板厚，并基于这些数据而求出。即，一阶微分值表示各间距间的板厚的变化的梯度(傾き)。需要说明的是，同一样品中的多个图的数量表示N数，分别为由不同的第1截面15获得的值。
根据该图可以理解：本实施方式的TFT用玻璃基板1在第1截面15中，板厚W的一阶微分值的绝对值的平均值小于1.72E-02。板厚W的一阶微分值的绝对值表示沿着第1截面15的板厚W的变化(梯度)的程度，在该第1截面15范围内的绝对值的平均值越小则变化越小(梯度越小)，即，在玻璃表面上存在的凹凸少且光滑。板厚W的一阶微分值的绝对值的平均值为1.72E-02以上时，玻璃板表面的凹凸的变化过于陡峭，因而为了对准曝光机的焦点需要大量的时间，而且不能完全充分地调节焦点，因而TFT形成的精度容易降低。因此，根据本实施方式，可以提供一种TFT用玻璃基板1，其在TFT制造时可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
另外，板厚W的一阶微分值的绝对值的平均值优选为1.7E-02以下，更优选为1.65E-02以下，进一步优选为1.6E-02以下。下限没有限定，例如为5.0E-03以上。
对于本实施方式的TFT用玻璃基板1而言，在第1截面15中，板厚W的一阶微分值的绝对值的标准偏差为1.5E-03以下。板厚W的一阶微分值的绝对值的标准偏差表示沿着第1截面15的板厚W的变化(梯度)的程度。在该第1截面15范围内的绝对值的标准偏差越小则变化越小(梯度越小)，凹凸少且光滑。
另外，板厚W的一阶微分值的绝对值的标准偏差优选为1.4E-03以下，更优选为1.3E-03以下。下限没有特别限定，例如为1.0E-04以上。
而且，对于本实施方式的TFT用玻璃基板1而言，在第1截面15中，板厚W的二阶微分值的绝对值的最大值为6.0E-03以下。优选为5.8E-03以下，更优选为5.5E-03以下。下限没有特别限定，例如为1.0E-03以上。板厚W的二阶微分值的绝对值的最大值小表示板厚的拐点钝化。即，意味着利用蚀刻气体的喷吹效果而形成了平滑化的面。因此，特别是，容易利用多个分开的曝光机对准焦点。因此，根据本实施方式，可以提供一种TFT用玻璃基板1，其在TFT制造时可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
此外，对于本实施方式的TFT用玻璃基板1而言，在第1截面15中，板厚W的二阶微分值的绝对值的标准偏差为1.5E-04以下。优选为1.4E-04以下，更优选为1.3E-04以下，进一步优选为1.2E-04以下。下限没有特别限定，例如为5.0E-06以上。板厚W的二阶微分值的绝对值的标准偏差极小意味着：没有特别大的突出，玻璃板10的板厚W的变化小，并且利用蚀刻气体的喷吹效果而形成了平滑化的面。
在第1截面15中，板厚W的一阶微分值的绝对值的标准偏差、二阶微分值的绝对值的最大值、二阶微分值的绝对值的标准偏差极小意味着对玻璃板10的整个面进行了平滑化。通过对玻璃板10的整个面进行平滑化，例如在TFT生产线中的曝光工序中容易对准焦点，可以提供生产率、品质优异的大型的TFT用玻璃基板1。
图10为示出本实施方式的TFT用玻璃基板1的第2实施方式的正面透视图。基于图10对第2实施方式进行说明。
在第2实施方式的TFT用玻璃基板1中，在玻璃板10的第1主面11上以具有规定宽度的方式形成了粗糙化区域20和非粗糙化区域21。粗糙化区域20是具有与第2边14平行的宽度L的、喷吹蚀刻气体后的区域，可以是例如对凸部16进行了平滑化的区域。另外，非粗糙化区域21是未喷吹蚀刻气体的区域。需要说明的是，粗糙化区域20可以不必伴随有凸部16的除去。例如，通过调节喷吹的蚀刻气体的量、玻璃温度，可以在几乎不伴随有板厚的减小的情况下对玻璃板的表面进行粗糙化。玻璃板10可以不必进行了平滑化。
在TFT制造时，对玻璃板10的第1主面11进行吸附固定，但是在第1主面11上容易积存静电，因而存在如下问题：在解除吸附固定时发生玻璃板10的粘附，玻璃板10发生破裂。另外，还存在如下问题：由于在玻璃板10中积存的静电，导致所形成的TFT元件发生不良状况。对于这些问题，通过在第1主面11上形成粗糙化区域20而局部地形成表面粗糙度大的区域，不易积存静电，从而可以防止静电。
另外，在喷吹蚀刻气体后的粗糙化区域20中，例如，在通过蚀刻对凸部16等进行平滑化的情况下，可以极力减小板厚W方向的板厚公差，并且可以赋予规定的粗糙度Ra。由此，可以提供一种具有大型的玻璃板10的TFT用玻璃基板1，其在TFT制造中可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体，并且也可以防止静电。粗糙度Ra使用原子力显微镜(Bruker公司制造，Dimension Icon)，在Scan Asyst模式，扫描尺寸：5μm×5μm、扫描频率：0.977Hz的条件下进行测定。然后，在进行二次斜率校正后计算出上述范围内的算术平均粗糙度(Ra)。
第2实施方式中，沿与玻璃板10的第1边13平行的方向以具有规定宽度L的方式以线状形成粗糙化区域20。另外，可以任意地增加粗糙化区域20，可以沿与第1边13平行的方向以线状形成多个粗糙化区域20。
图11是示出各处理温度(℃)下的粗糙化区域20的粗糙度Ra1、非粗糙化区域21的粗糙度Ra2、以及粗糙度Ra之比(Ra1与Ra2之比)的表。处理温度(℃)是在制造工序中喷吹蚀刻气体时的玻璃周围的气氛温度。粗糙度Ra1和Ra2为对于粗糙化区域和非粗糙化区域各自测定10个点而求出的其平均值。
根据该表可以理解：在本实施方式的TFT用玻璃基板1中，粗糙化区域20与非粗糙化区域21的粗糙度Ra之比大于1。优选为3以上，更优选为10以上，进一步优选为20以上。上限没有特别限定，例如为100以下。将粗糙度Ra之比调节到上述的范围内时，不易在粗糙化区域中、进而整个玻璃板中积存静电，从而可以防止静电。
另外，可以理解：本实施方式的TFT用玻璃基板1的粗糙化区域20的算术平均粗糙度Ra1为Ra1＞0.5nm，非粗糙化区域21的算术平均粗糙度Ra2为Ra2≤0.5nm。Ra1优选为1.0nm以上，更优选为3.0nm以上，进一步优选为5.0nm以上。上限没有特别限定，例如为50nm以下，优选为30nm以下，更优选20nm以下。另外，Ra2的下限没有特别限定，例如为0.2nm以上。将粗糙化区域20的算术平均粗糙度Ra1以及非粗糙化区域21的算术平均粗糙度Ra2调节到上述的范围内时，不易在粗糙化区域中、进而整个玻璃板中积存静电，从而可以防止静电，在TFT制造中可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
另外，在本实施方式的TFT用玻璃基板1中，粗糙化区域20的面积小于非粗糙化区域21的面积，非粗糙化区域21的面积与粗糙化区域20的面积之比为3以上且300以下。通过仅向必要的部分喷吹蚀刻气体，可以效率良好地进行玻璃板10的表面处理，可以防止静电，在TFT制造中可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。
例如，在以400mm的宽度将气体喷吹至第1边13为1200mm的玻璃板10的情况下，非粗糙化区域21的面积与粗糙化区域20的面积之比优选为5以上、10以上，更优选为20以上。另外，例如在以10mm的宽度将气体喷吹至第1边13为3000mm的玻璃板10的情况下，该比优选为280以下，更优选为250以下，进一步优选为230以下。通过仅对必要的部位实施处理，可以效率良好地进行玻璃板10的表面处理。另外，在伴随有凸部16的除去的情况下，可以对玻璃板进行平滑化。
而且，粗糙化区域20的与第2边14平行的方向的宽度L为10mm以上且1000mm以下。宽度L优选为20mm以上，更优选为30mm以上，进一步优选为50mm以上，另外，优选为900mm以下，更优选为800mm以下，进一步优选为700mm以下。通过仅对必要的部位实施处理，可以效率良好地进行玻璃板10的表面处理。另外，在伴随有凸部16的除去的情况下，可以对玻璃板进行平滑化。需要说明的是，在存在多个粗糙化区域20的情况下，宽度L是指一个粗糙化区域20的宽度，而不是全部的合计。
图12为示出本实施方式的TFT用玻璃基板1的第3实施方式的正面透视图。基于图12对第3实施方式进行说明。
在第3实施方式的TFT用玻璃基板1中，在玻璃板10的第1主面11上以具有规定宽度的方式形成有第1区域30和第2区域31。第1区域30是具有与第2边14平行的宽度L的、喷吹作为蚀刻气体的含氟气体(HF等)后的区域，也是例如对凸部16进行了平滑化、减小了板厚公差并且具有规定的粗糙度Ra的区域。另外，第2区域31是未喷吹含氟气体的区域。需要说明的是，第1区域30可以不必伴随有凸部16的除去。例如，通过调节喷吹的HF气体的量、玻璃温度，可以在几乎不伴随有板厚的减小的情况下向玻璃板的表面赋予氟。玻璃板10可以不必进行了平滑化。
第3实施方式中，沿与玻璃板10的第1边13平行的方向以线状形成喷吹含氟气体后的第1区域30。另外，可以任意地增加第1区域30，可以沿与第1边13平行的方向以线状形成多个第1区域30。
图13是测定各处理温度(℃)下的第1区域30与第2区域31的氟含量(重量％)并进行作图而得到的图。横轴表示样品编号，No.1和No.12为第2区域31，其它(No.2～11)为第1区域30。各样品的间隔为25mm。处理温度(℃)是在制造工序中喷吹含氟气体时的玻璃周围的气氛温度。氟含量通过使用X射线荧光法(理学公司制造，ZSX PrimusⅡ)进行测定。分析直径设定为对玻璃表面的F-Kα射线的强度进行测定。然后，基于由F浓度已知的相同组成的玻璃得到的校准曲线，计算出样品的F浓度。
图14是示出基于图13的测定值而计算出的值的表。第1区域30和第2区域31的氟含量F(重量％)为各处理温度下的各样品的平均值，F浓度比为第1区域30的F值除以第2区域31的F值而得到的值，F梯度(重量％/mm)是通过计算样品No.1和No.2的梯度(No.2的值/No.1的值)而得到的值。
根据图13的图和图14的表可以理解：第1区域30与第2区域31的氟含量(重量％)之比大于1。另外，比优选为3以上，更优选为5以上，进一步优选为8以上。上限没有特别限定，例如为40以下，优选为35以下，更优选为30以下，进一步优选为25以下。需要说明的是，在原本玻璃组成中没有氟的情况下，第2区域31的氟含量为0，比值为无限大。
通过向第1区域30喷吹含氟气体，可以赋予第1区域30的表面拒水拒油性。即，可以形成容易剥离TFT用元件的区域。例如，在作为TFT形成面的第2主面12上以线状形成第1区域30且使其与将来的预定分割线一致的情况下，即使在预定分割线的区域内错误地形成了元件，也可以容易地将其剥离。
在利用含氟蚀刻气体例如对凸部16等进行平滑化的情况下，可以提供具有大型的玻璃板10的TFT用玻璃基板1，其可以极力减小板厚W方向的板厚公差，并且可以向第1区域赋予氟，在TFT制造中可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体，并且可以赋予第1区域拒水拒油性。另外，还可以提供如下TFT用玻璃基板1：其可以形成利用氟进行了粗糙化的区域，因而在TFT制造时不易积存静电，从而防止静电。
另外，根据图13的图以及图14的表可以理解：第1区域30的氟含量F1为0.5重量％≤F1≤5重量％，第2区域的氟含量F2为0≤F2≤0.15重量％。另外，F1的下限优选为0.8重量％以上，更优选为1.0重量％以上，F1的上限优选为4.0重量％以下，更优选为3.0重量％以下。
通过将第1区域30和第2区域31的氟含量F设定为上述的范围，可以调节拒水拒油性。另外，在伴随有例如凸部16等的平滑化、粗糙化的情况下，可以提供板厚公差小的玻璃板10以使得在TFT生产线中的曝光工序中容易对准焦点，并且可以提供不易积存静电、防止静电的TFT用玻璃基板1。
而且，在本实施方式的TFT用玻璃基板1中，第1区域30的面积小于第2区域31的面积，第2区域31的面积与第1区域30的面积之比为3以上且300以下。通过仅对必要的部分喷吹含氟气体，可以效率良好地进行玻璃板10的表面处理。另外，在伴随有凸部16的除去的情况下，可以对玻璃板10进行平滑化。
另外，根据图14的表可以理解：在本实施方式的TFT用玻璃基板1的第1区域30中，与第2边14平行的方向的氟含量F的梯度为0.001重量％/mm以上且0.15重量％/mm以下。而且，优选为0.13重量％/mm以下，更优选为0.12重量％/mm以下，进一步优选为0.10重量％/mm以下。通过仅对必要的部分喷吹含氟气体，可以效率好地进行玻璃板10的表面处理。另外，在伴随有凸部16的除去的情况下，可以对玻璃板进行平滑化。
对于本实施方式的TFT用玻璃基板1的玻璃板10而言，优选在第1主面11和第2主面12中的至少一个主面上不具有研磨划痕。更优选地，期望在第1主面11和第2主面12上都不具有研磨划痕。研磨划痕的有无可以通过利用AFM(Atomic Force Microscope：原子力显微镜)的表面观察而进行辨别。在本说明书中，在100μm×5μm区域内存在1根以上的长度5μm以上的划痕时，称为在表面“具有研磨划痕”的状态，反之称为“不具有研磨划痕”的状态。通过在第1主面11和第2主面12上不具有研磨划痕，在TFT制造中可以更高精度地和/或快速地形成元件或结构体。另外，可以提高玻璃板10的面强度。
图15是测定本实施方式中的第1主面11和第2主面12的β-OH量而得到的图。
根据图15的图可以理解：对于本实施方式的TFT用玻璃基板1的玻璃板10而言，未与熔融锡接触的第1主面11和与熔融锡接触的第2主面12都具有10μm以上的层，所述层的水分含量相对于主体(板厚W方向的中央位置)的水分含量为80％以下。
可以理解：如果第1主面11和第2主面12都具有10μm以上的水分含量相对于主体的水分含量为80％以下的层，则该玻璃板是利用浮法制造的玻璃板10。浮法是用于获得较大面积的玻璃板的优异的方法，容易获得1200mm×1200mm以上的玻璃板。玻璃板的尺寸优选为1500mm×1500mm以上，更优选为2000mm×2000mm以上，进一步优选为2500mm×2500mm以上。至少1边的长度为1200mm～7000mm。从1张玻璃板能够得到形成有更多个TFT的玻璃基板。需要说明的是，作为水分含量的β-OH值利用由红外分光光度计得到的透射率、二次离子质谱(SIMS)而进行测定。
需要说明的是，本发明不限定于上述的实施方式，可以适宜地进行变形、改良等。此外，上述的实施方式中的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置部位等只要可以实现本发明则是任意的，不受限定。
另外，不限定于TFT用玻璃基板，在各种各样的领域中要求高平坦的玻璃基板。例如，在通过压印在玻璃的表面上形成树脂的图案的情况下，与玻璃的起伏的凹陷的区域接触的部分有时无法适当地押压模具，无法获得所期望的图案。在此情况下，如果是更高平坦的玻璃，则模具的押压力均匀地传递到玻璃表面，因而是期望的。例如，关于在压印中利用的玻璃的尺寸，在矩形的情况下，至少1边的长度为50mm～7000mm。
详细地并且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修正或变更，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请基于2017年8月10日申请的日本专利申请2017-155468号和2018年7月24日申请的日本专利申请2018-138799号，其内容作为参考并入本申请中。
产业实用性
本发明的TFT用玻璃基板实现了TFT生产线中的生产率的提高、防静电等，适合用于要求大型且板厚公差小的玻璃板的领域。

Claims (22)

1.一种TFT用玻璃基板，其中，
所述TFT用玻璃基板由具备第1主面和与所述第1主面相反的第2主面的矩形玻璃板构成，
在从所述玻璃板的板厚方向进行观察的视野中，所述玻璃板具有相互邻接的第1边和第2边，
所述第1边的长度和所述第2边的长度为至少1200mm以上，
在所述玻璃板的板厚方向的截面中的、沿着与所述第1边平行的直线的第1截面中，作为该玻璃板的板厚的最大值与板厚的最小值之差的板厚公差小于6.26μm。
2.根据权利要求1所述的TFT用玻璃基板，其中，
在所述玻璃板的板厚方向的所有截面中，所述板厚公差小于7.12μm。
3.根据权利要求1或2所述的TFT用玻璃基板，其中，
在所述第1截面中，所述板厚的一阶微分值的绝对值的平均值小于1.72E-02。
4.根据权利要求1或2所述的TFT用玻璃基板，其中，
在所述第1截面中，所述板厚的一阶微分值的绝对值的标准偏差为1.5E-03以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
在所述第1截面中，所述板厚的二阶微分值的绝对值的最大值为6.0E-03以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
在所述第1截面中，所述板厚的二阶微分值的绝对值的标准偏差为1.5E-04以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述第1主面具有粗糙化区域和非粗糙化区域，
所述粗糙化区域的粗糙度与所述非粗糙化区域的粗糙度之比大于1。
8.根据权利要求7所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述粗糙化区域的算术平均粗糙度Ra1为Ra1＞0.5nm，
所述非粗糙化区域的算术平均粗糙度Ra2为Ra2≤0.5nm。
9.根据权利要求7或8所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述粗糙化区域的面积小于所述非粗糙化区域的面积，
所述非粗糙化区域的面积与所述粗糙化区域的面积之比为3以上且300以下。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
沿与所述第1边平行的方向以线状形成所述粗糙化区域。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
沿与所述第1边平行的方向以线状形成多个所述粗糙化区域。
12.根据权利要求10或11所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述粗糙化区域的与所述第2边平行的方向的宽度为10mm以上且1000mm以下。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述第1主面具有第1区域和第2区域，
所述第1区域的氟含量与所述第2区域的氟含量之比大于1。
14.根据权利要求13所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述第1区域的氟含量F1为0.5重量％≤F1≤5重量％，
所述第2区域的氟含量F2为0≤F2≤0.15重量％。
15.根据权利要求13或14所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述第1区域的面积小于所述第2区域的面积，
所述第2区域的面积与所述第1区域的面积之比为3以上且300以下。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
沿与所述第1边平行的方向以线状形成所述第1区域。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
沿与所述第1边平行的方向以线状形成多个所述第1区域。
18.根据权利要求16或17所述的TFT用玻璃基板，其中，
在所述第1区域中，与所述第2边平行的方向的氟含量的梯度为0.001重量％/mm以上且0.15重量％/mm以下。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述玻璃板的玻璃组成为无碱玻璃。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述玻璃板的所述第1主面和所述第2主面中的至少一个主面上不具有研磨划痕。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述玻璃板的厚度为1.0mm以下。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的TFT用玻璃基板，其中，
所述玻璃板的所述第1主面和所述第2主面中的至少一个主面上具有10μm以上的层，所述层的水分含量相对于主体的水分含量为80％以下。
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