JP2019196287A

JP2019196287A - ガラス積層体の製造方法及び電子デバイスの製造方法

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Publication number: JP2019196287A
Application number: JP2018092019A
Authority: JP
Inventors: 博司瀧本; Hiroshi Takimoto; 匡司小杉; Tadashi Kosugi
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2038-05-11
Also published as: JP6958476B2

Abstract

【課題】支持ガラスの接合面に無機薄膜を形成しなくても、加熱を伴う製造関連処理後にガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とを容易に分離することができるガラス積層体を得る。【解決手段】ガラスフィルム２の接合面２ａ及び支持ガラス３の接合面３ａに対して、粒子状有機物を含む処理ガス６をノズル１３から吹き付ける。その後、ガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとを粒子状有機物を介して密着させてガラス積層体１を得る。【選択図】図３

Description

本発明は、ガラス積層体の製造方法及びガラス積層体を用いた電子デバイスの製造方法に関する。

液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の薄型表示機器やセンサの基板、あるいは固体撮像素子やレーザーダイオード等の半導体パッケージ用カバー、さらには薄膜化合物太陽電池の基板等には、フィルム状に薄板化されたガラスフィルムが使用されている。

このガラスフィルムの表面には、透明電極の成膜処理や封止処理等のように加熱処理を伴う電子デバイス製造関連処理を行う場合がある。このような処理時には、ガラスフィルムが可撓性に富むこと等に起因して、ガラスフィルムの取り扱いが困難になり得る。そこで、ガラスフィルムと支持ガラスとを積層したガラス積層体の形態として、ガラスフィルムを取り扱うことが行われている。ガラスフィルムと支持ガラスとの積層では、ガラスフィルムと支持ガラスとの間に異物が挟み込まれるのに伴い、異物を核とする泡が発生し、回路的な不良を引き起こすおそれがある。これを防止するため、ガラスフィルムと支持ガラスとの積層は、クラス１０００又はそれよりも清浄なクリーンルーム内で行われる。

ここで、ガラス積層体は、電子デバイス製造関連処理における加熱（処理）後に、ガラスフィルムと支持ガラスが強固に接合し、両者を容易に分離できない事態が生じる場合がある。このような事態を防止するために、特許文献１には、支持ガラスに無機薄膜を形成し、無機薄膜を介してガラスフィルムを支持ガラスに積層することが開示されている。

特開２０１１−１８４２８４号公報

特許文献１に開示されているように、支持ガラスに無機薄膜を形成するには、スパッタ法などによる成膜装置が必要となり、製造コストが増大する。また、支持ガラスから無機薄膜が剥離し、電子デバイスの製造工程自体に悪影響を与えるおそれもある。

本発明は、支持ガラスの接合面に無機薄膜を形成しなくても、加熱を伴う製造関連処理後にガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とを容易に分離することができるガラス積層体を得ることを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、ガラスフィルム及び支持ガラスを含み、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とが分離可能に密着しているガラス積層体の製造方法であって、ガラスフィルムの接合面及び支持ガラスの接合面の少なくとも一方に粒子状有機物を含む処理ガスを吹き付ける表面処理工程と、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とを粒子状有機物を介して密着させてガラス積層体を得る積層工程とを備えていることを特徴とする。ここで、「粒子状有機物」とは、ガラスフィルムと支持ガラスを積層する際に核となって泡を形成しない程度に微小な粒子状の有機物を意味する。粒子状有機物には、高性能フィルター（例えばＨＥＰＡフィルターなど）によって物理的に除去することが困難な分子状の有機物を含むものとする。このような構成によれば、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面の少なくとも一方に処理ガスを吹き付けることにより、その処理ガスが吹き付けられる処理対象ガラス（ガラスフィルム及び／又は支持ガラス）の接合面に処理ガス中の粒子状有機物が付着する。そのため、この状態でガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とを密着させれば、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との間に粒子状有機物が存在するガラス積層体を製造することができる。このようなガラス積層体であれば加熱しても、粒子状有機物の作用によって、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とが強固に接合されるのが阻止される。そのため、加熱後であってもガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面を容易に分離することができる。

なお、粒子状有機物によって分離性が良好に維持される理由は、解明されておらず限定されるものではないが、次のように考えられる。すなわち、粒子状有機物を付着させない場合、加熱前のガラス積層体の接合部（ガラスフィルムの接合面と、支持ガラスの接合面とが接した部分）はガラス表面のＯＨ基の水素結合によって接合しているが、加熱後のガラス積層体の接合部ではガラス表面のＯＨ基の水素結合が共有結合に変化する。この共有結合によって接合部が強固に接合され、分離できない事態が生じ得る。これに対し、粒子状有機物を付着させた場合、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との間に粒子状有機物が介在するので、接合部の水素結合が共有結合に変化するのが阻止され、接合部における過度な接合力（接着力）の増加が防止される。また、加熱により粒子状有機物が分解すれば、接合部の疎水性が増加する。この疎水性の増加によっても、接合部の水素結合が共有結合に変化するのが阻止され、接合部における過度な接合力の増加が防止される。

上記の構成において、粒子状有機物が、ポリアミドを含むことが好ましい。このようにすれば、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との接合力を低下させやすくなる。

上記の構成において、処理ガスの吹き付け位置まで処理ガスを供給する供給路が、ポリアミドを含む配管を備えていることが好ましい。このようにすれば、ポリアミドを含む配管の内部に処理ガスを流通させる過程で、当該配管からポリアミドからなる粒子状有機物が発現し、処理ガス中に混入すると考えられる。従って、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との接合力を低下させる効果の高いポリアミドを含む処理ガスを容易に得ることができる。

この場合、ポリアミドを含む配管及び／又はその内部を流通する処理ガスを加熱することが好ましい。このようにすれば、加熱に伴って、配管から発現するポリアミドが多くなるため、処理ガス中のポリアミド（粒子状有機物）の濃度を高めることができる。

更に、ポリアミドを含む配管の加熱温度は４０〜８０℃であり、単位面積当たりの処理ガスの吹き付け量は３００〜３０００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ^２であることが好ましい。このようにすれば、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との接合力を効率よく低下させることができる。

上記の構成において、処理ガスが、クリーンドライエア（ＣＤＡ）を含むことが好ましい。このようにすれば、次のような利点がある。第一に、処理ガスを発生原因とする異物が処理対象ガラスの接合面に付着するのを防止することができる。第二に、処理対象ガラスの接合面の余分な水分を乾燥により除去し、粒子状有機物を効率よく付着させることができる。第三に、使用済みの処理ガスに対して特別な廃棄処理が必要ないため、クリーンルーム内などでも安価に使用することができる。

上記の構成において、表面処理工程が、ガラスフィルム及び支持ガラスのうちの処理対象ガラスをクリーンルーム内に配置された処理槽内に搬入する搬入工程と、処理槽内で処理対象ガラスに処理ガスを吹き付ける吹き付け工程と、処理ガスを吹き付けた後に処理対象ガラスを処理槽から搬出する搬出工程とを備えていることが好ましい。このようにすれば、処理ガスが処理槽内の狭い空間で処理対象ガラスに対して吹き付けられるため、処理対象ガラス周辺の処理ガスの濃度を高めることができる。従って、処理ガスに含まれる粒子状有機物を処理対象ガラスの接合面に付着させやすくなる。

このように処理槽を用いる場合、搬入工程及び搬出工程で、処理槽内に除塵ガスを供給することが好ましい。このようにすれば、搬入工程や搬出工程で処理槽内に外気が侵入するのを防止することができるため、処理対象ガラスに塵埃などの異物が付着しにくくなる。すなわち、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との間に異物を核とする泡が形成されるのを抑制することができる。

また処理槽を用いる場合、処理槽における処理対象ガラスの取出口が、クリーンルーム内に形成される気流の上流側と異なる方向を向いていることが好ましい。このようにすれば、搬入工程及び搬出工程で処理槽内に外気が侵入するのを防止することができるため、処理対象ガラスに塵埃などの異物が付着しにくくなる。すなわち、ガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面との間に異物を核とする泡が形成されるのを抑制することができる。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、上記のガラス積層体の製造方法により、ガラス積層体を得るガラス積層体製造工程と、ガラス積層体のガラスフィルムに加熱処理を伴う電子デバイス製造関連処理を行う電子デバイス製造関連処理工程と、ガラス積層体の支持ガラスから電子デバイス製造関連処理が行われたガラスフィルムを分離させる分離工程とを備えている電子デバイスの製造方法である。このような構成によれば、ガラス積層体の状態でガラスフィルムに加熱処理を伴う電子デバイス製造関連処理を行っても、その後に、電子デバイス製造関連処理が行われたガラスフィルムを支持ガラスから容易に分離することができる。

本発明によれば、支持ガラスの接合面に無機薄膜を形成しなくても、加熱を伴う製造関連処理後にガラスフィルムの接合面と支持ガラスの接合面とを容易に分離できるガラス積層体を得ることができる。

本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法に含まれるガラス積層体製造工程で得られるガラス積層体の断面図である。図１に示すガラス積層体の平面図である本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法に含まれる表面処理工程で用いられる表面処理装置を示す概略側面図である。図３に示す表面処理装置の処理槽内の要部を示す概略正面図である。図３に示す表面処理装置の処理槽をクリーンルーム内に配置した状態を示す概略平面図である。ガラス積層体の接合部に含まれる泡の一例を示す部分平面図である。本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法に含まれる電子デバイス製造関連処理工程の実施状況を示す概略斜視図である。本発明の実施形態に係る電子デバイスの製造方法に含まれる剥離工程の実施状況を示す概略斜視図である。

本発明に係るガラス積層体の製造方法及び電子デバイスの製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下では、電子デバイスの製造方法を説明する過程で、ガラス積層体の製造方法を併せて説明するが、ガラス積層体の製造方法は電子デバイスの製造方法から独立して単独実施することもできる。

本実施形態に係る電子デバイスの製造方法は、ガラス積層体製造工程と、電子デバイス製造関連処理工程と、分離工程とを、この順に備えている。ここで、ガラス積層体製造工程が、ガラス積層体の製造方法に相当する。

（ガラス積層体製造工程）
ガラス積層体製造工程は、ガラス積層体を製造する工程である。図１及び図２に示すように、ガラス積層体１は、ガラスフィルム２及び支持ガラス３を含み、ガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとが分離可能に密着している。なお、以下では、ガラスフィルム２及び支持ガラス３が矩形状である場合を例にとって説明するが、ガラスフィルム２及び支持ガラス３の形状は特に限定されず、例えば、円形、楕円形、三角形、五角形以上の多角形などであってもよい。

本実施形態では、支持ガラス３の面積がガラスフィルム２の面積よりも大きく、ガラスフィルム２の端面から支持ガラス３が食み出している。なお、支持ガラス３の面積はガラスフィルム２の面積と同じ大きさでもよいし、小さくてもよい。すなわち、支持ガラス３の端面とガラスフィルム２の端面が面一であってもよいし、支持ガラス３の端面からガラスフィルム２が食み出していてもよい。

支持ガラス３の厚みは、ガラスフィルム２の厚みよりも大きいことが好ましい。なお、支持ガラス３の厚みがガラスフィルム２の厚みよりも小さくてもよく、あるいは両者の厚みが同一であってもよい。

ガラスフィルム２の厚みは、３００μｍ以下であることが好ましく、５０〜２００μｍであることがより好ましい。支持ガラス３の厚みは、７００μｍ以下であることが好ましく、４００〜５００μｍであることがより好ましい。

ガラスフィルム２の接合面２ａ及び支持ガラス３の接合面３ａのそれぞれの表面粗さＲａは、好ましくは２．０ｎｍ以下であり、より好ましくは１．０ｎｍ以下であり、更に好ましくは０．５ｎｍ以下であり、最も好ましくは０．２ｎｍ以下である。ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳＲ１６８３：２０１４を準用する方法で測定するものとする。

ガラスフィルム２は、外縁部２ｙを除く中央部分が有効部２ｘとされる。なお、説明の便宜上、図２では、有効部２ｘと外縁部２ｙの仮想的な境界線Ｘを記載している。

ガラスフィルム２及び支持ガラス３は、例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、ロールアウト法、フロート法、アップドロー法、リドロー法などにより製造することができる。本実施形態では、ガラスフィルム２及び支持ガラス３は、オーバーフローダウンドロー法により製造されたガラス板であり、それぞれの接合面２ａ，３ａは未研磨面（火造り面）である。なお、接合面２ａ，３ａは研磨面であってもよい。

ガラスフィルム２及び支持ガラス３の材料としては、ケイ酸塩ガラス、シリカガラスが用いられ、好ましくはホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、化学強化ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。ここで、無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ成分の重量比が３０００ｐｐｍ以下のガラスのことである。アルカリ成分の重量比は、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは３００ｐｐｍ以下である。

ガラス積層体製造工程は、本実施形態では、洗浄工程と、表面処理工程と、積層工程と、加熱工程とを、この順で備えている。表面処理工程、積層工程及び加熱工程は、クラス１０００又はそれよりも清浄なクリーンルーム内で行われる。洗浄工程は、クリーンルーム内で行ってもよいし、クリーンルーム外で行ってもよい。

洗浄工程では、ガラスフィルム２及び支持ガラス３を洗浄する。この洗浄により、ガラスフィルム２の接合面２ａ及び支持ガラス３の接合面３ａのそれぞれの水の接触角度を１０°以下にすることが好ましい。ガラスフィルム２の接合面２ａや支持ガラス３の接合面３ａに付着した異物や汚れは、積層工程で、両接合面２ａ，３ａの間に泡を形成する核になり得るので、洗浄工程で除去するのが好ましい。ここで、異物は、ＨＥＰＡフィルターで補足できる大きさであり、例えばガラス粉などが挙げられる。

表面処理工程では、図３及び図４に示すような表面処理装置４を用いる。表面処理工程では、ガラスフィルム２及び支持ガラス３の少なくとも一方を処理対象ガラス５とする。表面処理装置４は、処理対象ガラス５の接合面５ａ（ガラスフィルム２の接合面２ａ及び／又は支持ガラス３の接合面３ａ）に、粒子状有機物を含む処理ガス６を吹き付ける。ここで、処理ガス６は、処理対象ガラス５の接合面５ａに吹き付けられる前に粒子状有機物を含んだ状態とされる。

表面処理装置４は、処理ガス６が貯留されたタンク７と、処理対象ガラス５を収容する処理槽８と、タンク７に貯留された処理ガス６を処理槽８に供給する配管９とを備えている。本実施形態では、タンク７、処理槽８及び配管９はクリーンルーム内に配置されるが、クリーンルーム外に配置されたタンク７とクリーンルーム内に配置された処理槽８とを配管９で接続してもよい。なお、タンク７に代えて処理ガス６の供給装置を用いてもよい。例えば処理ガス６にクリーンドライエアを用いる場合、処理ガス６の供給装置は、除湿機と、高性能フィルターとで構成できる。

処理槽８は、その内部に上下方向に多段状に設けられた複数（図示例は６つ）の収容部１０を備えている。各収容部１０は、処理対象ガラス５を収容する空間であり、処理槽８の壁部８ａと、処理槽８の壁部８ａに取り付けられた棚板１１とで区画形成される。棚板１１は、処理槽８の壁部８ａに固定されていてもよいし着脱可能とされていてもよい。後者の場合、処理対象ガラス５を棚板１１に配置した状態で、棚板１１と共に処理対象ガラス５を処理槽８に対して搬入及び搬出することができる。棚板１１は、本実施形態では格子状部材で構成されているが、板状部材などの任意の形状とすることができる。棚板１１の上面には複数のピン状突起１２が設けられている。図４に示すように、ピン状突起１２の先端形状は、本実施形態では平面であるが、凸曲面などの任意の形状とすることができる。

本実施形態では、ガラスフィルム２及び支持ガラス３のそれぞれが処理対象ガラス５とされる。図３では、上方の各収容部１０にガラスフィルム２がその接合面２ａを上に向けた横姿勢（好ましくは水平姿勢）で収容され、下方の各収容部１０に支持ガラス３がその接合面３ａを上に向けた横姿勢（好ましくは水平姿勢）で収容された状態を例示している。もちろん、各収容部１０に収容される処理対象ガラス５の種類は限定されない。

各収容部１０には、配管９に接続されたノズル（例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製）１３が配置されている。本実施形態では、ノズル１３は、各収容部１０に収容された処理対象ガラス５の接合面５ａの上方において、図３に示すように処理対象ガラス５の一対の辺（例えば短辺）に沿って延びた状態で、図４に示すように処理対象ガラス５の他の一対の辺（例えば長辺）に沿う方向に間隔を置いて並列に複数配置されている。これにより、各収容部１０に収容された処理対象ガラス５の接合面５ａに対して、ノズル１３から万遍なく粒子状有機物を含む処理ガス６が吹き付けられる。そのため、各収容部１０に収容された処理対象ガラス５の接合面５ａの全面（又は略全面）に処理ガス６中の粒子状有機物を付着させることができる。なお、ノズル１３は、処理対象ガラス５の接合面５ａに処理ガス６を吹き付けることができれば、その配置態様は特に限定されない。

処理ガス６としては、例えば、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）及び窒素（Ｎ_２）などの不活性ガス、酸素（Ｏ_２）、クリーンドライエア（ＣＤＡ）、空気などが挙げられる。中でもクリーンドライエアが好ましい。クリーンドライエアを用いると、処理ガス６を発生原因とする異物が処理対象ガラス５の接合面５ａに付着するのを防止することができること、処理対象ガラス５の接合面５ａの余分な水分（例えば、洗浄工程で付着した水分）を乾燥除去して粒子状有機物を効率よく付着させるができること、使用済みの処理ガス６に対して特別な廃棄処理が必要なくクリーンルーム内などでも安価に使用することができること、などの利点がある。なお、クリーンドライエアの露点温度は、例えば−１０℃以下であることが好ましい。

粒子状有機物としては、例えば、ナイロンといったポリアミド（ＰＡ）、アクリルポリマー、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）といったフッ素樹脂などが挙げられる。中でも、ガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとの接合力を低下させる観点からは、ポリアミドが好ましい。ここで、処理対象ガラス５の接合面５ａに付着している粒子状有機物の種類は、例えば飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）により分析することができる。

処理対象ガラス５の接合面５ａの単位面積（１ｍ^２）当たりの処理ガス６の吹き付け量（流量）は、３００〜３０００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ^２であることが好ましく、５００〜２５００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ^２であることが更に好ましく、７００〜２３００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ^２であることが特に好ましい。処理ガス６の吹き付け時間は、５分〜６０分であることが好ましく、２０分〜４０分であることがより好ましい。処理ガス６の吹き付け量や吹き付け時間によって、処理対象ガラス５の接合面５ａに対する粒子状有機物の付着量が変化するため、ガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとの接合力を調整することができる。

粒子状有機物を付着させることによって、ガラスフィルム２の接合面２ａ及び／又は支持ガラス３の接合面３ａの水の接触角を１０°〜６０°にすることが好ましく、３０°〜５０°にすることがより好ましい。このような水の接触角であれば、ガラス積層体１を加熱（例えば２５０℃以上）した後であっても、ガラスフィルム２と支持ガラス３の分離性が良好になる。

図３に示すように、配管９は、タンク７に接続された上流配管９ａと、処理槽８に接続された下流配管９ｃと、上流配管９ａと下流配管９ｃとの間に設けられた中流配管９ｂとを備えている。なお、図３では、説明の便宜上、上流配管９ａと中流配管９ｂとの接点をＰ、中流配管９ｂと下流配管９ｃとの接点をＱとして示している。

上流配管９ａは、例えばナイロンといったポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）といったフッ素樹脂等で形成され、本実施形態では、ナイロンで形成される。上流配管９ａは、加熱部（例えば強制対流式の乾燥器など）１４によって、その内部を流通する処理ガス６と共に加熱される。本実施形態では、加熱部１４による加熱に伴って、上流配管９ａからポリアミドを含む粒子状有機物が効率よく発現し、処理ガス６に添加される。また、処理ガス６を加熱することで、処理対象ガラス５の接合面５ａに対する粒子状有機物の付着効率が向上する場合がある。なお、上流配管９ａが、加熱部１４による加熱に影響により劣化した場合、加熱部１４内に挿通された配管部分のみを交換することができる。上流配管９ａの内部を流通する処理ガス６は、加熱部１４の上流側で別の加熱部によって予め加熱されていてもよい。また、加熱部１４は、上流配管９ａからの粒子状有機物の発現を促進できるものであればよく、上流配管９ａ及びその内部を流通する処理ガス９のいずれか一方のみを直接加熱し、他方を間接的に加熱するものであってもよい。

処理ガス６中のポリアミドの濃度を高める観点から、加熱部１４内における配管９ａ及び処理ガス６の加熱温度は、４０〜８０℃であることが好ましく、４５〜７０℃がより好ましく、５０〜６０℃がさらにより好ましい。なお、加熱温度は、配管の材質に応じて設定することができ、材質によっては配管を加熱しなくてもよい。また、処理槽８内における処理ガス６の温度は、３０〜５０℃であることが好ましい。

中流配管９ｂは、加熱部１４による加熱の影響による劣化を抑制するために、上流配管９ａや下流配管９ｃよりも耐熱性を有する材質で形成される。中流配管９ｂは、例えばポリテトラフルオロエチレンといったフッ素樹脂で形成される。中流配管９ｂには、その内部を流通する処理ガス６の粗塵等の異物を除去するための粗塵用フィルター１５が設けられている。これにより、ガラスフィルム２と支持ガラス３を積層する際に核となって泡を形成する程度に粗大な粒子が除去される。なお、粗塵用フィルター１５に代えて、中性能フィルター（例えばＭＥＰＡフィルター）や高性能フィルター（例えば、ＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルターなど）を用いてもよい。

下流配管９ｃは、複数に分岐された後、処理槽８内に配置された各ノズル１３に接続される。下流配管９ｃは、例えば、ポリアミド、ポリプロピレンなどで形成される。

処理槽８の壁面８ａには、その壁一面に高性能フィルター１６が配置されている。処理槽８内に処理対象ガラス５を搬入するとき及び処理槽８内から処理対象ガラスを搬出するときには、処理槽８内に高性能フィルター１６を透過した除塵ガス１７が供給される。これにより、処理槽８内に外気が侵入するのを防止することができるため、処理対象ガラス５に塵埃などの異物が付着しにくくなる。

図５に示すように、処理槽８が配置されるクリーンルーム１８内には、例えば、ＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルターなどからなる高性能フィルター（図示略）を透過した除塵ガスによって気流１９が形成される。この気流１９は、部屋全体で一定の方向に流れるようになっている。

本実施形態では、処理槽８の取出口８ｂは、気流１９の上流側と異なる方向を向いている。詳しくは、図５に例示するように、処理槽８の取出口８ｂは、気流１９と直交する方向を向いていたり、気流１９の下流側を向いていたりすることが好ましい。このようにすれば、処理槽８内に処理対象ガラス５を搬入するとき及び処理槽８内から処理対象ガラスを搬出するときに、処理槽８内に外気が侵入するのを防止することができるため、処理対象ガラス５に塵埃などの異物が付着しにくくなる。このような異物付着を防止する観点からは、処理槽８の取出口８ｂが気流１９の下流側を向いていることが特に好ましい。その理由は、処理槽８に対して処理対象ガラス５を出し入れする作業者（図示略）が、処理槽８の取出口８ｂよりも下流側（風下）に位置することになるためである。なお、処理槽８の取出口８ｂを気流１９の下流側に向けた場合、処理槽８の取出口８ｂを気流１９と直交する方向に向けた場合に比べて、ガラス積層体１の接合部に形成される泡の数が１０個／ｍ^２程度少なくなる。

積層工程では、ガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとを粒子状有機物を介して密着させてガラス積層体１を得る。本実施形態では、粒子状有機物が付着した支持ガラス３の接合面３ａに、粒子状有機物が付着したガラスフィルム２の接合面２ａが密着される。このようなガラス積層体１であれば加熱しても、粒子状有機物の作用によって、ガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとが強固に接合されるのが阻止される。そのため、加熱後であってもガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａを容易に分離することができる。

積層工程では、真空チャンバー内にガラスフィルム２と支持ガラス３を配置し、減圧雰囲気下でガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａとを密着させることが好ましい。両接合面２ａ，３ａの間に泡がない場合には特に問題ないが、泡が存在する場合、電子デバイス製造関連処理工程に真空工程が含まれているときに、泡が膨張してガラスフィルム２が破損するおそれがある。また、ガラスフィルム２の表面に泡を原因とする凹凸ができ、電子デバイス製造関連処理工程で電極等を形成する際に、パターン不良の原因となる。これに対して、減圧雰囲気下で両接合面２ａ，３ａを密着させると、泡がつぶれてなくなるため、泡を原因とするガラスフィルム２の破損やパターン不良が生じるのを防止できる。

減圧雰囲気の圧力は、０．１〜１００Ｐａであることが好ましく、０．１〜１０Ｐａであることがより好ましい。

加熱工程（第一の加熱工程）では、オーブン内でガラス積層体１を加熱する。加熱工程での加熱温度は、１００℃以上であることが好ましく、２００℃〜３００℃であることがより好ましく、２００℃〜２５０℃であることが更に好ましい。このようにすれば、加熱工程後に、ガラス積層体１の接合部の外縁部、すなわち、ガラスフィルム２の外縁部２ｙから液体が侵入するのを効果的に防止することができる。電子デバイス製造関連処理工程で使用する液体の種類によっては、加熱などによってガラスフィルム２の接合面２ａと支持ガラス３の接合面３ａを強固に接着してしまう場合もあるので、液体の侵入を防止し得る構成は非常に有用である。特に、図６に示すように、ガラスフィルム２の外縁部２ｙには、異物や汚れを核とし、ガラスフィルム２の外方空間に対して開放した泡Ｂが形成されやすい。このような泡Ｂは液体の侵入を招きやすいが、加熱工程でガラス積層体１を予め加熱することで、このような泡Ｂを起点とする液体の侵入も効果的に防止できる。

加熱温度を２００℃〜３００℃又は２００℃〜２５０℃とする場合、加熱時間は、例えば１０分〜３０分とすることができる。

（電子デバイス製造関連処理工程）
電子デバイス製造関連処理工程では、透明電極の成膜処理や封止処理等に伴う加熱処理（第二の加熱工程）により、図７に示すように、ガラスフィルム２の有効部２ｘにデバイス部２０が作り込まれた電子デバイス２１が、支持ガラス３上に積層された状態となる。

電子デバイス製造関連処理工程の加熱処理では、ガラスフィルム２が例えば２００℃〜４００℃に加熱される。

電子デバイス製造関連処理工程は、ガラス積層体１に液体（例えば、薬液や樹脂など）を接触させる液体処理工程を備えていてもよい。液体処理工程としては、例えば、洗浄や、透明電極の成膜処理時に行われるウェットエッチングなどが挙げられる。このように液体処理工程を行う場合であっても、本実施形態では、ガラス積層体製造工程の加熱工程において、予めガラス積層体１が加熱されているので、液体処理工程でガラス積層体１の接合部の外縁部から液体が侵入するのを防止できる。ここで、加熱工程は、液体処理工程の前であれば、電子デバイス製造関連処理工程の中で行ってもよい。また、電子デバイス製造関連処理工程の中で、液体処理工程の前に行われる加熱処理を加熱工程として利用してもよい。これらの場合、ガラス積層体製造工程の加熱工程は省略してもよいし、ガラス積層体製造工程の加熱工程を併用してもよい。電子デバイス製造関連処理工程の加熱工程又は加熱処理の好ましい条件は、ガラス積層体製造工程の加熱工程と同様である。

分離工程では、図８に示すように、電子デバイス製造処理が行われたガラスフィルム２、すなわち電子デバイス２１を支持ガラス３から分離することで、単体の電子デバイス２１が製品等として製造される。

以下、本発明に係るガラス積層体の製造方法及び電子デバイスの製造方法を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（１）支持ガラスとしては、縦寸法が３７０ｍｍ、横寸法が４７０ｍｍ、厚みが０．５ｍｍの矩形状の板ガラスを使用した。
（２）ガラスフィルムとしては、縦寸法が３６４ｍｍ、横寸法が４６４ｍｍ、厚みが０．１ｍｍの矩形状の薄板ガラスを使用した。
（３）支持ガラス及びガラスフィルムはいずれも、日本電気硝子株式会社製の無アルカリガラス（製品名：ＯＡ−１０Ｇ）を使用した。
（４）支持ガラスの接合面及びガラスフィルムの接合面はいずれも、表面粗さＲａが０．２ｎｍであった。
（５）支持ガラスの端面は、Ｒ面取りされていた。ガラスフィルムの端面は、面取りされることなく、スクライブ切断されたままの面であった。
（６）支持ガラス及びガラスフィルムは、ロールブラシとｐＨ１０のアルカリイオン水を用いて洗浄機内で洗浄した後、リンス液でリンスすると共に、エアナイフで乾燥させた。（７）前記図３及び図４に示す表面処理装置を用い、処理槽内で支持ガラスとガラスフィルムの両方の接合面に対して粒子状有機物を含む処理ガスを３０分間吹き付けて、両方の接合面に処理ガス中の粒子状有機物を付着させた。処理ガスはクリーンドライエアとした。処理槽に処理ガスを供給する配管は、その内部を流通する処理ガスと共に強制対流式の乾燥器（オーブン）により加熱した。これにより、上流配管から粒子状有機物を発現させ、上流配管を流通する処理ガスに添加した。
（８）粒子状有機物を付着させた後、支持ガラスの接合面とガラスフィルムの接合面とを減圧雰囲気下で密着させて積層した。この際、液晶ディスプレイ装置の製造に用いられるＯＤＦ合着機を使用した。減圧雰囲気の圧力は１Ｐａとした。

上記の（１）〜（８）によって得られた実施例１〜４に係るガラス積層体をオーブン内において３５０℃で加熱した後、ガラスフィルムの接合部と支持ガラスの接合部とを分離することにより、接合部の接合力を測定した。なお、粒子状有機物を含む処理ガスによる表面処理を行わず、それ以外は上記の（１）〜（８）と同条件によって得られた比較例に係るガラス積層体についても、オーブン内において３５０℃で加熱した後、ガラスフィルムと支持ガラスとを分離することにより、接合部の接合力（接着力）を測定した。

ガラス板と支持ガラスの接合力の測定は、クラックオープニング法を用い、次のように行なった。ガラス板と支持ガラスの間に、既知の厚みを有する部材を挿入し、ガラス板と支持ガラスとの間に生じた剥離の距離から剥離表面エネルギーγ［Ｊ／ｍ^２］を計算し、その剥離表面エネルギーを持って接着力とした。ここで、剥離表面エネルギーγは、次の式で計算される。
γ［Ｊ／ｍ^２］＝（３ｈ^２ＥａＴａ^３ＥｂＴｂ^３）／｛１６ｃ（ＥａＴａ^３＋ＥｂＴｂ^３）｝
ここで、ｈはガラス板と支持ガラスの間に挿入する部材の厚み［ｍ］、Ｔａはガラス板の厚み［ｍ］、Ｅａはガラス板のヤング率［Ｐａ］、Ｔｂは支持ガラスの厚み［ｍ］、Ｅｂは支持ガラスのヤング率［Ｐａ］、ｃは厚み既知の部材の挿入によって剥離した距離［ｍ］、である。なお、既知の厚みを有する部材には厚み１００μｍのステンレス板を用いた。

以上の結果を表１に示す。なお、実施例１〜４では、上流配管の材質、処理ガスの吹き付け量、処理ガスの加熱温度などの諸条件を変えている。また、表１の比較例において、接合部の接合力が０．８Ｊ／ｍ^２超となっているのは、ガラスフィルムと支持ガラスを分離することができず、測定可能範囲を超えていることを意味する。ここで、処理ガスの吹き付け量は、タンク７と加熱部１４の間の上流配管９ａに設置された流量計によって計測された常温の処理ガス６の流量（Ｌ／ｍｉｎ）を、ノズル１３が吹き付け可能な範囲の面積（処理対象ガラス５の接合面５ａの面積、単位：ｍ^２）で除したものである（図３参照）。

表１から、粒子状有機物を含むクリーンドライエアを吹き付ける表面処理を行った実施例１〜４において、このような表面処理を行っていない比較例よりもガラスフィルムと支持ガラスとの接合部の接合力が小さくなっていることが確認できる。特に、処理槽に粒子状有機物を含むクリーンドライエアを供給するための配管にポリアミド（ナイロン）配管が含まれている実施例１〜３において、ガラスフィルムと支持ガラスとの接合部の接合力が大幅に小さくなっていることが確認できる。中でも、粒子状有機物を含むクリーンドライエアの吹き付け量（接合部に対する単位面積当たりの吹き付け量）を多くしたり（実施例２を参照）、そのクリーンドライエアの配管加熱温度を高くしたりすることにより（実施例１を参照）、ガラスフィルムと支持ガラスとの接合部の接合力が顕著に低下することが確認できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態において、処理対象ガラスをベルトコンベア等の搬送機構により所定方向に搬送しながら、処理対象ガラスの接合面に粒子状有機物を含む処理ガスを吹き付けてもよい。

上記の実施形態において、支持ガラスの接合面とガラスフィルムの接合面のいずれか一方のみに、粒子状有機物を含む処理ガスを吹き付けてもよい。この場合、ガラスフィルムの破損を防止するという観点からは、支持ガラスの接合面に対してのみ粒子状有機物を含む処理ガスを吹き付けることが好ましい。

上記の実施形態では、処理槽に処理ガスを供給するための配管に処理ガスを流通させる過程で、処理ガス中に配管に由来する粒子状有機物を含める場合を説明したが、タンクに予め粒子状有機物を含む処理ガスを貯留しておいてもよい。

１ガラス積層体
２ガラスフィルム
２ａ接合面
３支持ガラス
３ａ接合面
４表面処理装置
５処理対象ガラス
５ａ接合面
６処理ガス
７タンク
８処理槽
９配管
１０収容部
１３ノズル
１４加熱部
１５粗塵用フィルター
２０デバイス部
２１電子デバイス

Claims

ガラスフィルム及び支持ガラスを含み、前記ガラスフィルムの接合面と前記支持ガラスの接合面とが分離可能に密着しているガラス積層体の製造方法であって、
前記ガラスフィルムの前記接合面及び前記支持ガラスの前記接合面の少なくとも一方に粒子状有機物を含む処理ガスを吹き付ける表面処理工程と、前記ガラスフィルムの前記接合面と前記支持ガラスの前記接合面とを前記粒子状有機物を介して密着させて前記ガラス積層体を得る積層工程とを備えていることを特徴とするガラス積層体の製造方法。
前記粒子状有機物が、ポリアミドを含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス積層体の製造方法。
前記処理ガスの吹き付け位置まで前記処理ガスを供給する供給路が、ポリアミドを含む配管を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス積層体の製造方法。
前記ポリアミドを含む配管及び／又はその内部を流通する前記処理ガスを加熱することを特徴とする請求項３に記載のガラス積層体の製造方法。
前記ポリアミドを含む配管の加熱温度は４０〜８０℃であり、単位面積当たりの前記処理ガスの吹き付け量は３００〜３０００Ｌ／ｍｉｎ／ｍ^２であることを特徴とする請求項４に記載のガラス積層体の製造方法。
前記処理ガスが、クリーンドライエアを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス積層体の製造方法。
前記表面処理工程が、前記ガラスフィルム及び前記支持ガラスのうちの処理対象ガラスをクリーンルーム内に配置された処理槽内に搬入する搬入工程と、前記処理槽内で前記処理対象ガラスに前記処理ガスを吹き付ける吹き付け工程と、前記処理ガスを吹き付けた後に前記処理対象ガラスを前記処理槽から搬出する搬出工程とを備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス積層体の製造方法。
前記搬入工程及び前記搬出工程で、前記処理槽内に除塵ガスを供給することを特徴とする請求項７に記載のガラス積層体の製造方法。
前記処理槽における前記処理対象ガラスの取出口が、前記クリーンルーム内に形成される気流の上流側と異なる方向を向いていることを特徴とする請求項７又は８に記載のガラス積層体の製造方法。
請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス積層体の製造方法により、前記ガラス積層体を得るガラス積層体製造工程と、前記ガラス積層体の前記ガラスフィルムに加熱処理を伴う電子デバイス製造関連処理を行う電子デバイス製造関連処理工程と、前記ガラス積層体の前記支持ガラスから前記電子デバイス製造関連処理が行われたガラスフィルムを分離させる分離工程とを備えていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。