JP2015105194A - ガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板表面への研磨屑や砥粒の付着、残留を防止して、表面欠陥を抑制し、かつ研磨レートの低下を生じさせることがない、ガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】砥粒と、分散媒体と、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有しかつアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤を含有する研磨液を用いて、ガラス基板の表面を研磨する工程と、前記工程で研磨されたガラス基板の表面の少なくとも一部を乾燥する工程と、前記乾燥工程で乾燥されたガラス基板を、アルカリ性洗浄液、酸性洗浄液、および水から選ばれる少なくとも１種により洗浄する工程を備える。
【選択図】なし

Description

本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）等のＦＰＤ（Flat Panel Display）に用いられるガラス基板は、例えば、溶融ガラスから板状に成形されたガラス素板を、自転および公転する研磨具で研磨して表面の微小な凹凸やうねりを除去することによって、ＦＰＤ用ガラス基板に要求される平坦度を満足させた所定の厚さの薄板状に形成される。

このようなガラス基板の研磨には、酸化セリウム等の砥粒を含有する研磨液（以下、研磨スラリーともいう。）が使用されているが、ガラスの研磨によって生じる微粒子状の加工屑（以下、研磨屑という。）や砥粒がガラス基板に付着し、ガラス基板の乾燥により表面に残留する結果、表面欠陥等が発生して歩留まりが低下するという問題があった。また、研磨屑が研磨スラリーに混入すると、研磨速度（研磨レート）が低下するという問題があった。

従来から、ガラス基板表面への粒子の付着を防止し、表面欠陥を防止して歩留まりを上げる方法として、磁気記録媒体用等のガラス基板の表面を研磨した後、濡れた状態に保持したまま、ガラス基板を洗浄液に浸漬する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、特許文献１に記載された方法は、磁気記録媒体用等の小型のガラス基板に対しては有効であるが、ディスプレイ用等の大型のガラス基板に対しては、コストおよび作業効率の点で極めて難しかった。すなわち、例えば一辺が１０００ｍｍ以上のディスプレイ用ガラス基板の全体を洗浄液に浸漬するには、大型の浸漬槽が必要となるだけでなく、研磨後のガラス基板は摩擦熱を持ち、局部的に極めて乾燥しやすいため、大型のガラス基板の全面を濡れた状態に保持することは非常に困難であった。そして、濡れた状態での保持が不十分であると、ガラス基板表面への研磨屑等の付着が生じるおそれがあった。

また、従来から、研磨屑の存在に起因する研磨レートの低下を防止するために、（メタ）アクリル酸（共）重合体等を研磨スラリーに添加することが行われている。しかし、この方法では、研磨屑の付着防止の効果が十分ではなく、（メタ）アクリル酸（共）重合体を添加することで、かえって研磨屑がガラス基板に付着しやすくなるという問題があった。

さらに、水溶性または水分散性の有機高分子を分散剤として研磨剤に配合することで、砥粒や研磨屑の分散性を向上させ、ガラス基板への付着を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。

しかしながら、このような分散性向上剤を含む研磨液を用いた研磨による大型のガラス基板（例えば、一辺が１０００ｍｍ以上のディスプレイ用ガラス基板）の製造において、研磨後の洗浄工程までを含めて、ガラス基板への研磨屑や砥粒の付着、残留やそれによる表面欠陥を防止し、しかも研磨レートの低下を生じさせることがない製造プロセスは、知られていないのが現状であった。

特開２００６−９２７１９号公報 特開平１０−１０２０４２号公報 特開２０００−８７０１０号公報

本発明は上記観点からなされたもので、ガラス基板表面への研磨屑や砥粒の付着、残留を防止して、表面欠陥を抑制し、かつ研磨レートの低下を生じさせることがない、ガラス基板の製造方法を提供することを目的としている。

本発明のガラス基板の製造方法は、砥粒と、分散媒体と、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有しかつアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤をそれぞれ含有する研磨液を用いて、ガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、前記研磨工程で研磨された前記ガラス基板の表面の少なくとも一部を乾燥する乾燥工程と、前記乾燥工程で表面の少なくとも一部が乾燥された前記ガラス基板を、アルカリ性洗浄液、酸性洗浄液、および水から選ばれる少なくとも１種により洗浄する洗浄工程を備えることを特徴とする。

本発明のガラス基板の製造方法において、前記分散剤は、前記砥粒による前記ガラス基板の研磨によって発生する微粒子のゼータ電位の絶対値を２０ｍＶ以下にすることが好ましい。また、前記分散剤を構成するグラフトポリマーにおいて、前記アニオン性基はカルボン酸基であることが好ましい。さらに、前記研磨液において、前記砥粒は酸化セリウム粒子であることが好ましい。またさらに、前記ガラス基板は、少なくとも一辺が１０００ｍｍ以上のディスプレイ用のガラス基板とすることができる。

本発明の製造方法によれば、研磨により生じた微粒子状の研磨屑や砥粒のガラス基板表面への付着を防止することができるため、ガラス基板の表面欠陥を抑制することができる。また、研磨レートの低下を防止することができるので、表面欠陥のない特性の良好なガラス基板を効率的に製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を、ＬＣＤ等のＦＰＤ用として使用されるガラス基板の製造方法を例にして説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施の形態も本発明の範疇に属し得る。

本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法は、
ガラス基板の表面を、砥粒と、分散媒体と、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有しかつアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤をそれぞれ含有する研磨液を用いて研磨する研磨工程（１）と、
研磨工程（１）で研磨されたガラス基板の表面の少なくとも一部を乾燥する乾燥工程（２）と、
乾燥工程（２）で表面の少なくとも一部が乾燥されたガラス基板を、アルカリ性洗浄液、酸性洗浄液、および水から選ばれる少なくとも１種により洗浄する洗浄工程（３）
を備える。
以下、各工程について説明する。

＜（１）研磨工程＞
この工程では、ガラス基板の表面を、砥粒と、分散媒体と、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有しかつアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤を含む研磨液を用いて研磨する
なお、本明細書において、「研磨」とは、遊離砥粒を用いた平滑化加工をいい、固定砥石等の工具を用いて平滑化を行う「研削」とは異なるものである。

（ガラス基板）
実施形態において、研磨対象物であるガラス基板は、ＬＣＤのようなＦＰＤ用のガラス基板であり、例えばフロート法により溶融ガラスから所定の厚さ（例えば、０．１〜１．１ｍｍ）の薄板状に成形されたものである。このようなガラス基板の大きさおよび形状は特に限定されないが、実施形態の方法は大型（例えば、一辺が１０００ｍｍ以上の矩形状）のガラス基板の製造に好適している。

ガラス基板を構成するガラスは、特に限定されないが、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３およびアルカリ土類金属の酸化物を含む組成を有するアルミノケイ酸ガラスが好ましい。また、ガラス組成にアルカリ金属成分を実質的に含まない、いわゆる無アルカリのアルミノホウケイ酸ガラスがより好ましい。なお、アルカリ金属成分を実質的に含まないとは、ガラス組成中におけるアルカリ金属酸化物の含有量が１質量％以下であることをいう。

（砥粒）
前記ガラス基板の研磨に使用される研磨液に含有される砥粒は、特に限定されるものではなく、コロイダルシリカ、酸化セリウム粒子、酸化マンガン粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化鉄粒子、酸化ジルコニウム粒子等から選択できる。研磨レートが大きいなどの理由で、酸化セリウム粒子を用いることが好ましい。

砥粒の平均粒径は０．５〜３．０μｍが好ましく、０．８〜２．０μｍがさらに好ましい。なお、本明細書において、砥粒の平均粒径は、動的光散乱方式の粒度分布測定機（例えば、大塚電子社製、製品名：ＦＰＡＲ−１０００ＡＳ）を用いて測定されるか、あるいはレーザー回折・散乱方式の粒度分布測定機（例えば、日機装社製、製品名：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＨＲＡ）電子顕微鏡を用いて計測される。

（分散媒体）
研磨液には、前記砥粒の分散媒体として水を含有する。水については特に制限はないが、他の成分に対する影響、不純物の混入やｐＨ等への影響の少なさの点から、純水、超純水、イオン交換水（脱イオン水）を使用することが好ましい。研磨液における水の含有量は、好ましくは４０〜９９．９質量％であり、さらに好ましくは８５〜９９．５質量％である。水の含有量が上記範囲内であれば、被研磨物であるガラス基板を効率良く研磨することができる。

（分散剤）
研磨液には、前記砥粒の分散性を上げるとともに、前記ガラス基板の研磨により生じる研磨屑の分散性を向上させ、これらのガラス基板表面への付着を防止するために、分散剤が含有される。そして、本発明の実施形態においては、分散剤として、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有し、かつアニオン性基を有するグラフトポリマーが用いられる。
このようなグラフトポリマーとしては、例えば、以下に記載する水溶性または水分散性の共重合体（イ）または（ロ）を挙げることができる。

（イ）：下記一般式（Ａ）で示されるアルケニルエーテルとマレイン酸との共重合体またはその塩。
Ｒ^１Ｏ(ＡＯ)_ｎ１Ｒ^２ ………… （Ａ）
（式中、Ｒ^１は炭素数２〜５のアルケニル基、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基、ｎ１は５〜２００の数、Ｒ^２は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
（ロ）：下記一般式（Ｂ）で表される単量体（ａ）と、下記一般式（Ｃ）および一般式（Ｄ）で表される化合物から選ばれる１種以上の単量体（ｂ）とを含有する単量体混合物を重合して得られる共重合体。

（式中、Ｒ^３、Ｒ^４は水素原子またはメチル基、ｍ１は０〜２の数、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基、ｎ２は２以上２００未満の数、Ｘは水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表す。）

（式中、Ｒ^５〜Ｒ^７は水素原子、メチル基または式：(ＣＨ_２)_ｍ２ＣＯＯＭ_２で表される基、Ｒ^８は水素原子またはメチル基、Ｍ_１、Ｍ_２、Ｙは水素原子または陽イオン、ｍ２は０〜２の数を表す。）

共重合体（イ）または（ロ）であるグラフトポリマーの重量平均分子量は、５００〜１００万（ＧＰＣによるポリスチレンスルホン酸換算）である。グラフトポリマーの重量平均分子量が５００以上であると分散安定性が十分となる。重量平均分子量が１００万以下であると、水溶性または水分散性が十分であり、砥粒や研磨屑の分散性を向上させる効果が十分となる。重量平均分子量は、１０００〜５０万が好ましく、１０００〜１０万がさらに好ましい。グラフトポリマーの重量平均分子量を上記範囲にするには、例えば、共重合体の調製条件等を適宜コントロールすればよい。

また、このようなグラフトポリマーの市販品としては、マリアリムＥＫＭ、マリアリムＡＫＭ（いずれも商品名、日油（株）製）、マイティ（商品名、花王（株）製）等がある。

共重合体（イ）を構成するアルケニルエーテルの一般式（Ａ）において、Ｒ^１で示される炭素数２〜５のアルケニル基は、好ましくは、ビニル基、アリル基、メタリル基等であるが、特にアリル基が好ましい。ＡＯは、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドであり、好ましくはエチレンオキサイドである。付加形態は、単独、ランダム、ブロックまたは交互のいずれでもよい。Ｒ^２は炭素数１〜３のアルキル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。アルキレンオキサイドの平均付加モル数ｎ１は、１５〜９０の範囲が好ましく、１５〜６０がより好ましく、２０〜５０が特に好ましい。この範囲内では、安定した流動性を得ることができる。

共重合体（イ）は、一般式（Ａ）で表される単量体とマレイン酸との共重合体、好ましくはモル比が、一般式（Ａ）の単量体／マレイン酸＝３０／７０〜７０／３０である共重合体またはその塩である。マレイン酸は無水物であってもよい。このような共重合体（イ）の製造方法としては、特開平２−１６３１０８号公報、特開平５−３４５６４７号公報に記載された方法が挙げられる。

共重合体（ロ）のうちで、アニオン性基がカルボン酸基であるポリマーは、例えば、式（Ｂ1）で表される単量体（ａ）と、式（Ｃ1）で表される単量体（ｂ）とを共重合（グラフト共重合）して得られる。

式（Ｂ1）および（Ｃ1）において、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、ＡＯ、Ｘ、ｍ１、ｎ２およびＭ_１は、前記記載した通りである。

式（Ｂ1）で表される化合物として好ましいものの具体例としては、メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリコール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリエチレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロピレングリコールのような片末端アルキル基封鎖ポリアルキレングリコールと、アクリル酸、メタクリル酸または脂肪酸の脱水素（酸化）反応物とのエステル化物や、アクリル酸、メタクリル酸または脂肪酸の脱水素（酸化）反応物へのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物が挙げられる。

式（Ｃ1）で表される化合物として好ましいものの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸およびクロトン酸、ならびにこれらの酸の金属塩、不飽和ジカルボン酸系単量体である無水マレイン酸、マレイン酸、無水イタコン酸、イタコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸およびフマル酸ならびにこれらの酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およびアミン塩が挙げられる。

上記単量体（ａ）および（ｂ）のモル比〔単量体（ａ）／単量体（ｂ）〕は、０．１／１００〜１００／１００であることが好ましく、１０／１００〜６０／１００がより好ましい。単量体（ａ）と（ｂ）のモル比をこのような範囲とすることにより、砥粒や研磨屑の分散性が良好となるので好ましい。なお、単量体（ａ）および（ｂ）のモル比〔単量体（ａ）／単量体（ｂ）〕は、前記グラフト共重合体におけるｎ：ｍの比に相当する。

単量体（ａ）と単量体（ｂ）との共重合は公知の方法で行うことができる。重合方法としては、例えば溶媒重合法が挙げられる。溶媒重合法において用いる溶剤としては、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、脂肪族炭化水素、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。取扱と反応設備から考慮すると、水および１〜４級アルコールが好ましい。

水系の重合開始剤としては、アンモニウムまたはアルカリ金属の過硫酸塩、あるいは過酸化水素等の水溶性の開始剤が使用される。水系以外の溶剤重合には、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等が重合開始剤として使用される。また、このような重合開始剤と併用して、亜硫酸水素ナトリウム、メルカプトエタノール、アミン化合物を促進剤として使用することも可能であり、これら重合開始剤あるいは促進剤を適宜選択して用いることができる。

実施形態で分散剤として使用される前記グラフトポリマーは、水溶性または水分散性であるので、水に溶解または分散された状態で、研磨液中に含有される。そして、研磨工程において、ガラス基板表面の研磨により発生する研磨屑であるガラス微粒子のゼータ電位を、以下に示す所定の範囲とすることにより、ガラス微粒子のガラス基板への付着を防止する働きをする。また、このグラフトポリマーは、砥粒の分散性を向上させ、砥粒のガラス基板への付着を防止する働きをする。

分散剤である前記グラフトポリマーは、ガラス基板の表面研磨により発生する研磨屑であるガラス微粒子のゼータ電位を、絶対値で２０ｍＶ以下にすることが好ましい。ガラス微粒子のゼータ電位の絶対値が２０ｍＶ超の分散剤では、砥粒および研磨屑がガラス基板の表面に付着しやすくなるため、付着量が大きくなる。

（分散方法他）
砥粒を分散媒体である水に分散させる方法としては、特に限定されず、超音波、撹拌機、各種分散機等、砥粒を均一に分散できる方法ならよい。また、研磨液には、本発明の趣旨に反しない限り、前記グラフとポリマー以外の分散剤、界面活性剤、潤滑剤、キレート化剤、還元剤、増粘剤、防錆剤等を、必要に応じて適宜含有させることができる。

（研磨機）
ガラス基板、特に前記したサイズを有するディスプレイ用ガラス基板の研磨には、簡便性、汎用性等の点で優れたオスカー式研磨機、または被研磨物の面性状に優れたホフマン型研磨機等を用いることができる。

オスカー式研磨機は、被研磨物であるガラス基板を上定盤に固定し、研磨液を供給しながら、上定盤とこれと対向配置された下定盤との双方を回転させ、さらに上定盤を揺動または円運動させることで、被研磨物を研磨する方式の研磨機である。

ホフマン型研磨機は、遊星運動をする研磨キャリアで被研磨物であるガラス基板を保持し、サンギア、インターナルギアを回転させることで、研磨キャリアを上定盤と下定盤との間で自転・公転させながら均一な運動をさせて研磨する方式の研磨機である。なお、上定盤等には研磨パッドが固定されており、研磨液は研磨パッドに供給される。

（研磨条件）
研磨条件は特に限定されないが、例えば、ホフマン型両面研磨機（浜井産業社製：装置名：４ＢＴ）を使用して、厚さが１ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形状のガラス基板を研磨する場合、一般的には下記の通りである。すなわち、研磨圧力は１〜２００ｋＰａであり、好ましくは３〜１５０ｋＰａである。研磨時間は２〜１２０分であり、好ましくは２〜３０分である。サンギア回転数は１０〜１００ｒｐｍ、好ましくは１０〜６０ｒｐｍであり、研磨液の供給流量は１０〜１０００ｍｌ／分、好ましくは１０〜５００ｍｌ／分である。

このような研磨工程では、砥粒および前記した分散剤を含む研磨液を用いて研磨されることにより、ガラス基板の研磨により生じる微粒子状の研磨屑や砥粒のガラス基板表面への付着・残留が防止される。また、研磨の繰り返しに伴う研磨レートの低下も生じない。

＜（２）乾燥工程＞
この工程では、前記研磨工程で研磨されたガラス基板の表面の少なくとも一部を乾燥する。ここで、「表面の少なくとも一部を乾燥する」とは、表面の少なくとも一部を、濡れていない状態、すなわち液体が付着していない乾燥状態にすることをいう。
乾燥状態は、ガラス基板の表面の少なくとも一部であればよく、ガラス基板の表面全体（全面）が乾燥した状態でなくてもよい。

また、研磨後のガラス基板の表面をこのような乾燥状態にするには、温風吹き付けや圧縮空気吹き付け等の乾燥手段を加えて強制的に乾燥させる方法を採ることもできるが、コストや付帯設備を必要としない点で、常温に放置して自然に乾燥させることが好ましい。

研磨工程で前記研磨液を用いて研磨され、研磨屑や砥粒の表面への付着が防止されたガラス基板は、乾燥工程において自然に放置される等の方法で、表面の少なくとも一部が乾燥状態とされるが、ガラス基板の全面が濡れている状態に保持されていなくとも、研磨屑や砥粒の付着がない状態が保たれる。そして、そのままの状態で次の洗浄工程を経て、表面欠陥等のないガラス基板が得られる。
ガラス基板を乾燥させることによって、研磨屑に対し、添加剤が効率的に吸着するため、付着を抑制しやすくなる。さらに、研磨後のガラス基板、特に厚さが薄く、大型のガラス基板は、研磨液の重さによって撓み易くなるため、破損するおそれがある。ガラス基板の表面を乾燥状態にさせることによって、ガラス基板が撓みにくくなり、ガラス基板の破損を防止できる。

＜（３）洗浄工程＞
この工程では、前記乾燥工程で表面の少なくとも一部が乾燥されたガラス基板を、洗浄液または水（以下、洗浄液等ともいう。）を用いて洗浄する。洗浄液としては、アルカリ性の水系洗浄液および酸性の水系洗浄液の中から選ばれる少なくとも１種を使用することができる。

アルカリ性の水系洗浄液としては、例えば、アルカリ金属水酸化物やアルカリ金属炭酸塩等のアルカリ金属化合物、アミン類や水酸化第４級アンモニウム等の塩基を含む溶液を挙げることができる。アルカリ性洗浄液のｐＨは、８以上が好ましく、１０以上がより好ましく、１２以上が特に好ましい。アルカリ性洗浄液は、塩基以外にキレート剤や界面活性剤を含有することができる。

酸性の水系洗浄液としては、例えば、アスコルビン酸、クエン酸のような有機カルボン酸や有機ホスホン酸等の有機酸を含む溶液を挙げることができる。これらの有機酸とともに、無機酸（例えば、硫酸、リン酸、硝酸、フッ酸、塩酸など）を加えることができる。酸性洗浄液のｐＨは、６以下が好ましく、５以下がより好ましく、３．５以下が特に好ましい。酸性の水系洗浄液には、ｐＨの変動を抑制するために、前記無機酸とともにこれらの酸の塩を加えることも可能である。

洗浄の方法は、前記洗浄液等を洗浄槽に満たし、その中にガラス基板を入れるディップ（浸漬）式洗浄、ノズルやシャワーからガラス基板に洗浄液等を噴射する噴射または散水洗浄（リンスともいう。）、散水等を行いながらポリビニルアルコール製等のスポンジを用いて擦るスクラブ洗浄等があり、特に限定されない。ディップ式洗浄では、洗浄槽内の洗浄液等に超音波を加えて、さらに洗浄効率を上げることもできる。

洗浄液等の温度は特に限定されることはなく、室温（１５℃）〜９５℃で使用される。９５℃を超える場合には、水が沸騰するおそれがあり、洗浄操作上不便であり好ましくない。

本発明の実施形態では、前記したアルカリ性の水系洗浄液、酸性の水系洗浄液、水から選ばれる１種類の液を用いて洗浄を行ってもよいし、２種類以上の液を選択し、それぞれの洗浄液による洗浄を順に行ってもよい。その場合、前記洗浄方法と組み合わせることで、種々の態様を採ることができる。例えば、アルカリ性洗浄液を用いたスクラブ洗浄を行った後、水に浸漬した状態での超音波洗浄を順次行うこともできる。

洗浄後、ガラス基板の乾燥を行う。洗浄後の乾燥においてはガラス基板の表面全体を乾燥させる。前記した洗浄前の乾燥と同様な乾燥手段を採ることができる。

本発明の製造方法によれば、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有しかつアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤を含有する研磨液を用いて研磨することで、研磨により生じた微粒子状の研磨屑や砥粒のガラス基板表面への付着が防止される。その結果、ガラス基板の表面欠陥の発生を抑制することができ、歩留まりが向上する。また、研磨の繰り返しに伴う研磨レートの低下を防止することができる。

そして、このような研磨液による研磨後、研磨液または研磨液以外の液体によりガラス基板の表面全体を濡らした状態にすることなく、すなわちガラス基板の表面の少なくとも一部が乾燥状態であっても、ガラス基板表面の前記研磨屑等の付着、残留がない状態を保つことができ、その後洗浄を行うことで、表面欠陥がなく特性の良好なガラス基板を得ることができるので、製造作業の効率が良好である。

以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例１〜４は本発明の実施例であり、例５および例６は比較例である。

（研磨レートの測定）
研磨レートは、ガラス基板の単位時間当たりの厚さの変化量（μｍ／ｍｉｎ）で評価した。具体的には、研磨によるガラス基板の質量変化を求め、この質量変化から、下記の式を用いてガラス基板の厚さの単位時間当たりの変化量を算出した。
研磨レート（μｍ／ｍｉｎ）＝Δｍ／（ρ×Ｓ）×１０００／ｔ
式中、Δｍ（ｇ）は、研磨前後のガラス基板の質量変化を表し、以下の式で求められる。
Δｍ（ｇ）＝ガラス基板の研磨前の質量（ｇ）−ガラス基板の研磨後の質量（ｇ）
また、ρはガラス基板の密度（ｇ／ｃｍ^３）、Ｓはガラス基板の面積（ｃｍ^２）、ｔは研磨時間（ｍｉｎ）をそれぞれ表す。

（付着物の測定）
ガラス基板の表面に付着し残留する粒子（パーティクル）の数を、粒子のスライスレベルごとに分けて測定した。スライスレベルは分類を行なう方法の一つであり、粒子にレーザー光を照射し、散乱した光の強度により、粒子サイズの分類を実施する。レーザー散乱結像方式の測定装置（東レエンジニアリング（株）社製、装置名：ＨＳ８３０Ｅ）を用いて、サイズごとのパーティクルの数を測定した。

そして、パーティクルの数（総数）を基にして、以下の基準で評価を行った。
○：分散剤無添加（例５）の場合の２５％以下の付着量
△：分散剤無添加の場合の２５％超５０％以下の付着量
×：分散剤無添加の場合の５０％超１００％以下の付着量
××：分散剤無添加の場合の１００％超の付着量

例１
（研磨屑混入スラリーの調製）
イオン交換水３０Ｌに酸化セリウム粒子（平均粒径１．０μｍ）６００ｇを添加して研磨液（Ｉ）を調製した。この研磨液（Ｉ）を循環供給しながら、アルミノケイ酸ガラスからなる直径５００ｍｍ、厚さ１ｍｍの円盤状のガラス基板（旭硝子（株）社製、商品名：ＡＮ１００）の表面を研磨し、研磨屑入りスラリーを調製した。研磨は、研磨圧力０．１５ＭＰａ、４６Ｈｚの自転回転数で２４時間行った。研磨屑入りスラリーに含まれる成分量を蛍光Ｘ線分析により調べたところ、研磨屑であるＳｉＯ_２成分の含有量は０．３質量％であった。

（ゼータ電位測定）
次に、前記研磨屑入りスラリーを５０００ｒｐｍで５分間遠心機にかけて、砥粒である酸化セリウム粒子を沈降させて分離し、上澄み液を回収した。得られた上澄み液に、分散剤であるマリアリムＡＫＭ−０５３１（日油（株）製）を０．２質量％の濃度になるように添加した後、液のゼータ電位を測定したところ、−１２ｍＶであった。なお、ゼータ電位の測定は、大塚電子（株）製のＥＬＳ Ｚ−１（装置名）を使用して行った。

（研磨レート測定および付着量の測定・評価）
ホフマン型両面研磨機（浜井産業社製：装置名：４ＢＴ）を使用して、以下の条件で、厚さ１ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形状のガラス基板（旭硝子（株）社製、商品名：ＡＮ１００）の表面研磨を行った。
研磨液としては、前記した研磨液（Ｉ）にマリアリムＡＫＭ−０５３１を０．２質量％の割合で添加したものを用い、研磨圧力９．８ｋＰａ、サンギア回転数６０ｒｐｍ、発泡ポリウレタン製の研磨パッド使用で、３０分間研磨を行い、前記方法で研磨レートを測定した。

そして、それぞれの回ごとに研磨レートを測定しながら、前記研磨を３回繰り返した。３回目と１回目の研磨レートの比（３回目の研磨レート／１回目の研磨レート）は１．０であり、表１に示すように、研磨レートの低下は見られなかった。

次いで、研磨後のガラス基板を自然乾燥した後、散水を行いながらＰＶＡ製のブラシを用いて１０秒間スクラブを行った。その後、ガラス基板表面への粒子の付着量を前記方法で調べたところ、評価結果は表１に示すように○であった。

例２〜３
例１と同様に調製された研磨屑入りスラリーの上澄み液に、例２ではマイティ２１ＷＨ（花王（株）製）を、例３ではマイティ２１ＨＰ（花王（株）製）を、それぞれ０．２質量％の濃度になるように添加した後、液のゼータ電位を測定した。測定結果を表１に示す。

次いで、例１と同様に、ホフマン型両面研磨機を使用し、前記した研磨液（Ｉ）にマイティ２１ＷＨ（例２）またはマイティ２１ＨＰ（例３）を０．２質量％の割合で添加したものを用いて、厚さ１ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形状のガラス基板（旭硝子（株）社製、商品名：ＡＮ１００）の表面の研磨を３０分間を行い、前記方法で研磨レートを測定した。なお、研磨条件は例１と同じとした。そして、それぞれの回ごとに研磨レートを測定しながら、前記研磨を３回繰り返した。３回目と１回目の研磨レートの比（３回目の研磨レート／１回目の研磨レート）は調べて、評価を行った。研磨レートの低下の有無を、ゼータ電位の測定結果とともに表１に示す。

次いで、研磨後のガラス基板を自然乾燥した後、散水を行いながらＰＶＡ製のブラシを用いて１０秒間スクラブを行った。その後、ガラス基板表面への粒子の付着量を前記方法で調べた。評価結果を表１に示す。

例４
例１と同様に調製された研磨屑入りスラリーの上澄み液に、アクリル酸−マレイン酸共重合体を主成分とする分散剤であるポリティＡ−５５０（ライオン（株）製）を０．２質量％の濃度になるように添加した後、液のゼータ電位を測定した。測定結果を表１に示す。

次いで、例１と同様に、ホフマン型両面研磨機を使用し、前記した研磨液（Ｉ）にポリティＡ−５５０を０．２質量％の割合で添加したものを用いて、厚さ１ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形状のガラス基板（旭硝子（株）社製、商品名：ＡＮ１００）の表面研磨を３０分間行い、前記方法で研磨レートを測定した。なお、研磨条件は例１と同じとした。そして、それぞれの回ごとに研磨レートを測定しながら、前記研磨を３回繰り返した。３回目と１回目の研磨レートの比（３回目の研磨レート／１回目の研磨レート）は調べて、評価した。研磨レートの低下の有無を表１に示す。

次いで、研磨後のガラス基板を自然乾燥した後、散水を行いながらＰＶＡ製のブラシを用いて１０秒間スクラブを行った。その後、ガラス基板表面への粒子の付着量を前記方法で調べて評価した。評価結果を表１に示す。

例５
例１と同様に調製された研磨屑入りスラリーの上澄み液を回収し、この液のゼータ電位を測定した。測定結果を表１に示す。

次いで、例１と同様に、ホフマン型両面研磨機を使用し、前記した研磨液（Ｉ）をそのまま用いて、厚さ１ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形状のガラス基板（旭硝子（株）社製、商品名：ＡＮ１００）の表面研磨を３０分間行い、前記方法で研磨レートを測定した。なお、研磨条件は例１と同じとした。そして、それぞれの回ごとに研磨レートを測定しながら、前記研磨を３回繰り返した。３回目と１回目の研磨レートの比（３回目の研磨レート／１回目の研磨レート）は０．７であり、研磨レートの低下が見られた。このような研磨レートの低下の結果を表１に示す。

次いで、研磨後のガラス基板を自然乾燥した後、散水を行いながらＰＶＡ製のブラシを用いて１０秒間スクラブを行った。その後、ガラス基板表面への粒子の付着量を前記方法で調べて評価した。評価結果を表１に示す。

表１より、以下のことがわかる。
例１〜３では、研磨屑入りスラリーに、ポリオキシアルキレン基を含みアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤を添加することにより、研磨屑のゼータ電位が、絶対値で２０ｍＶ以下になっている。そして、砥粒とともに、そのような分散剤を含有する研磨液を用いて、ガラス基板の表面を研磨する研磨工程においては、研磨を繰り返しても研磨レートの低下は生じていない。また、そのような分散剤を含有する研磨液を用いて研磨を行った後、ガラス基板表面を自然乾燥し、その後スクラブ洗浄を行った場合、分散剤を含まず、砥粒と水のみからなる研磨液を使用して研磨を行った例５に比べて、ガラス基板表面への砥粒や研磨屑の付着量を２５％以下と大幅に低減できる。

これに対して、アクリル酸−マレイン酸共重合体を主成分とする分散剤が使用された例４では、研磨屑のゼータ電位の絶対値が２０ｍＶ超となっている。そして、このような例４では、砥粒とともにこのような分散剤を含有する研磨液を用いて、ガラス基板の表面を研磨する研磨工程において、研磨レートの低下は生じていないが、研磨工程後、ガラス基板の表面の少なくとも一部を乾燥し、その後スクラブ洗浄を行った場合、ガラス基板表面への砥粒や研磨屑の付着量が、分散剤を含有しない研磨液を使用した場合より多くなっている。

さらに、砥粒と水のみからなる研磨液を使用して研磨を行った例５では、前記したように、ガラス基板表面への砥粒や研磨屑の付着量が多くなっているばかりでなく、研磨レートの低下が生じることがわかる。

本発明の製造方法によれば、研磨により生じた微粒子状の研磨屑が、ガラス基板表面に付着し残留するのを防止できるため、ガラス基板の表面欠陥の発生を抑制することができる。また、研磨レートの低下を防止することができるので、表面欠陥のない特性の良好なガラス基板を効率的に製造することができる。したがって、本発明の方法は、ＬＣＤのようなＦＰＤ用に使用されるガラス基板の製造に有効に適用することができる。

Claims (5)

1. 砥粒と、分散媒体と、ポリオキシアルキレン基を含むグラフト鎖を有しかつアニオン性基を有するグラフトポリマーからなる分散剤をそれぞれ含有する研磨液を用いて、ガラス基板の表面を研磨する研磨工程と、
   前記研磨工程で研磨された前記ガラス基板の表面の少なくとも一部を乾燥する乾燥工程と、
   前記乾燥工程で表面の少なくとも一部が乾燥された前記ガラス基板を、アルカリ性洗浄液、酸性洗浄液、および水から選ばれる少なくとも１種により洗浄する洗浄工程
   を備えることを特徴とするガラス基板の製造方法。
2. 前記分散剤は、前記砥粒による前記ガラス基板の研磨によって発生する微粒子のゼータ電位の絶対値を２０ｍＶ以下にする、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記分散剤を構成するグラフトポリマーにおいて、前記アニオン性基はカルボン酸基である、請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記研磨液において、前記砥粒は酸化セリウム粒子である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
5. 前記ガラス基板はディスプレイ用のガラス基板である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。