JP2019199391A - Glass substrate and manufacturing method of glass substrate - Google Patents

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Abstract

To provide a glass substrate with easy handling by improving strength of fluorophosphate-based glass-made glass substrate low in hardness, and a manufacturing method therefor.SOLUTION: There are provided a glass substrate consisting of a fluorophosphate glass, and having surface properties of the glass substrate, including surface strain (S), surface kurtosis (S), maximum valley depth (S), valley solution holding index (S), or core solution holding index (S), satisfying prescribed property values, and a manufacturing method therefor.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a glass substrate made of fluorophosphate glass and a method for producing the same.

近年、様々な用途に、可視波長領域の光は十分に透過するが、近赤外線波長領域の光は遮蔽する光学フィルタが使用されている。   In recent years, optical filters that sufficiently transmit light in the visible wavelength region but shield light in the near infrared wavelength region have been used for various applications.

例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオ等の撮像装置には、固体撮像素子(CCD、CMOS等)が使用されている。固体撮像素子の感度を人間の視感度に近づけるため、撮像レンズと固体撮像素子との間に光学フィルタを配置している。   For example, solid-state imaging devices (CCD, CMOS, etc.) are used in imaging devices such as digital still cameras and digital video. An optical filter is disposed between the imaging lens and the solid-state imaging device in order to bring the sensitivity of the solid-state imaging device close to human visibility.

これらのうちでも撮像装置用の光学フィルタとしては、近赤外線波長領域の光を選択的に吸収するように、フツリン酸塩系ガラスやリン酸塩系ガラスにCuO等を添加した近赤外線吸収ガラスやそれを用いたガラスフィルタが知られている(特許文献1参照)。   Among these, as an optical filter for an imaging device, a near infrared absorbing glass in which CuO or the like is added to a fluorophosphate glass or a phosphate glass so as to selectively absorb light in the near infrared wavelength region, A glass filter using the same is known (see Patent Document 1).

ところで、フツリン酸塩系ガラスは、そもそも材料特性として硬度が低く、傷付き易い。そして、上記のような板状のガラス基板の用途(特に、光学部材としての赤外線カットフィルタ等の用途)としては、厚み精度の要求が厳しいため、ガラス基板の厚みが薄くなり強度が低下してしまう問題があった。   By the way, fluorophosphate-based glass has a low hardness as a material characteristic in the first place and is easily damaged. And as a use of the plate-shaped glass substrate as described above (especially, an application such as an infrared cut filter as an optical member), since the requirement of thickness accuracy is severe, the thickness of the glass substrate is reduced and the strength is lowered. There was a problem.

このようにフツリン酸塩系ガラス製のガラス基板の強度を改善するものとして、面取り加工した後や研磨加工(ラッピング)した後に、エッチング処理を行うことで強度を改善した板状光学ガラス及びその製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In order to improve the strength of the glass substrate made of fluorophosphate glass as described above, a plate-like optical glass whose strength is improved by performing an etching process after chamfering or polishing (lapping) and its manufacture A method is known (see, for example, Patent Document 2).

特許第4169545号公報Japanese Patent No. 4169545 特開2010−168262号公報JP 2010-168262 A

しかしながら、このような光学ガラスにおいては、上記エッチング処理や研磨処理後に、最終的にポリッシングと呼ばれる微細な砥粒を用いた研磨加工により鏡面仕上げを行うため、このときに生じる研磨傷によってもガラス基板の強度が低下してしまうことが本発明者らの検討によりわかった。   However, in such an optical glass, after the etching process and the polishing process, a mirror finish is finally performed by a polishing process using fine abrasive grains called polishing. It has been found by the study of the present inventors that the strength of the steel is reduced.

このポリッシング後には、通常アルカリ洗浄液により洗浄して研磨剤等を洗い流していたが、本発明者らは、このアルカリ洗浄液によりガラス基板表面がエッチングされ、ガラス基板表面の凹凸が深くなることも発見した。   After this polishing, the abrasive was usually washed away by washing with an alkaline cleaning solution, but the present inventors also discovered that the surface of the glass substrate was etched by this alkaline cleaning solution, resulting in deep irregularities on the surface of the glass substrate. .

そこで、本発明は、硬度の低いフツリン酸塩系ガラス製のガラス基板であっても、強度を改善して、取り扱いの容易なガラス基板およびその製造方法の提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a glass substrate that is easy to handle and a method for producing the same, with improved strength, even if the glass substrate is made of a fluorophosphate glass having low hardness.

本発明は、以下の構成を有するガラス基板およびその製造方法を提供する。   The present invention provides a glass substrate having the following configuration and a method for producing the same.

[1]フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、前記ガラス基板の表面特性として、表面歪度(Ssk)が次の式(1)を満たすことを特徴とするガラス基板。
sk ≧ −1.0 …(1)
[2]フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、前記ガラス基板の表面特性として、表面尖度(Sku)が次の式(2)を満たすことを特徴とするガラス基板。
ku ≦ 10 …(2)
[3]フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、前記ガラス基板の表面特性として、最大谷深さ(S)が次の式(3)を満たすことを特徴とするガラス基板。
≦ 9 …(3)
[4]フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、前記ガラス基板の表面特性として、バレー溶液保持インデックス(Svi)が次の式(4)を満たすことを特徴とするガラス基板。
vi ≦ 0.14 …(4)
[5]フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、前記ガラス基板の表面特性として、コア溶液保持インデックス(Sci)が次の式(5)を満たすことを特徴とするガラス基板。
ci ≧ 1.40 …(5)
[1] A glass substrate made of fluorophosphate glass, wherein the surface distortion of the glass substrate satisfies the following formula (1) as a surface distortion ( Ssk ).
S sk ≧ −1.0 (1)
[2] A glass substrate made of fluorophosphate glass, wherein the surface kurtosis (S ku ) satisfies the following formula (2) as the surface characteristics of the glass substrate.
S ku ≦ 10 (2)
[3] A glass substrate made of fluorophosphate glass, wherein the maximum valley depth (S v ) satisfies the following formula (3) as the surface characteristics of the glass substrate.
S v ≦ 9 (3)
[4] A glass substrate made of a fluorophosphate glass, wherein a valley solution retention index (S vi ) satisfies the following formula (4) as a surface property of the glass substrate.
S vi ≦ 0.14 (4)
[5] A glass substrate made of fluorophosphate glass, wherein the core solution retention index (S ci ) satisfies the following formula (5) as the surface characteristics of the glass substrate.
S ci ≧ 1.40 (5)

[6]前記ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域における平均水素濃度(A)と前記ガラス基板のバルク部分である深さ500nm〜550nmの領域における平均水素濃度(B)の比が、次の式(6)を満たすことを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載のガラス基板。
(A)/(B) ≦ 10 …(6)
[6] The ratio of the average hydrogen concentration (A) in the region having a depth of 5 nm to 55 nm from the outermost surface of the glass substrate to the average hydrogen concentration (B) in the region having a depth of 500 nm to 550 nm that is a bulk portion of the glass substrate is The glass substrate according to any one of [1] to [5], wherein the following formula (6) is satisfied.
(A) / (B) ≦ 10 (6)

[7]フツリン酸塩ガラス製の板状ガラスを準備する工程と、前記板状ガラスの主面を精密研磨する研磨工程と、前記研磨工程後に、前記板状ガラスの研磨表面を酸洗浄する酸洗浄工程と、を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
[8]前記酸洗浄工程が、pH 0.5〜3.0、20〜45℃の塩酸、硝酸のどちらかを含む酸性の水溶液中に、前記板状ガラスを1〜30分間浸漬処理する[7]に記載のガラス基板の製造方法。
[7] A step of preparing a plate glass made of fluorophosphate glass, a polishing step of precisely polishing the main surface of the plate glass, and an acid for acid-cleaning the polishing surface of the plate glass after the polishing step A method for producing a glass substrate, comprising: a cleaning step.
[8] In the acid cleaning step, the plate glass is immersed in an acidic aqueous solution containing either hydrochloric acid or nitric acid having a pH of 0.5 to 3.0 or 20 to 45 ° C. for 1 to 30 minutes. 7] The manufacturing method of the glass substrate of description.

本発明のガラス基板およびその製造方法によれば、フツリン酸塩ガラス製のガラス基板において、その表面特性を所定の範囲を満たすようにすることで、基板強度を改善したガラス基板を提供することができる。   According to the glass substrate and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to provide a glass substrate having improved substrate strength by satisfying a predetermined range of the surface characteristics of a glass substrate made of fluorophosphate glass. it can.

パラメータを説明するための、表面ベアリング面積比曲線を示した図である。It is the figure which showed the surface bearing area ratio curve for demonstrating a parameter. ボールオンリング(BoR)試験の測定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measuring method of a ball-on-ring (BoR) test. 実施例で得られたガラス基板の表面歪度(Ssk)とBoR強度との関係を示した図である。It is a diagram showing the relationship between the surface skewness (S sk) and BoR strength of the glass substrate obtained in Example. 実施例で得られたガラス基板の表面尖度(Sku)とBoR強度との関係を示した図である。Is a graph showing the relationship between the surface kurtosis of the glass substrate obtained in Example and (S ku) and BoR strength. 実施例で得られたガラス基板の最大谷深さ(S)とBoR強度との関係を示した図である。Is a diagram showing the relationship between the maximum valley depth (S v) and BoR strength of the glass substrate obtained in Example. 実施例で得られたガラス基板のバレー溶液保持インデックス(Svi)とBoR強度との関係を示した図である。It is a diagram illustrating a relationship between the Valley solution holding index (S vi) and BoR strength of the glass substrate obtained in Example. 実施例で得られたガラス基板のコア溶液保持インデックス(Sci)とBoR強度との関係を示した図である。It is a diagram showing the relationship between the core solution holding index (S ci) and BoR strength of the glass substrate obtained in Example. 実施例で得られたガラス基板の表面粗さ(Ra)とBoR強度との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the surface roughness (Ra) of the glass substrate obtained in the Example, and BoR intensity | strength.

以下、本発明について、実施形態を参照しながら説明する。なお、本発明は、下記説明に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments. In addition, this invention is limited to the following description and is not interpreted.

本発明の一実施形態であるガラス基板は、その表面特性が所定のものとなるフツリン酸塩ガラス製のガラス基板である。このガラス基板は、その表面特性を以下に説明するように所定の条件を満たすものとし、このような構成とすることでガラス基板の強度を良好なものとできる。   The glass substrate which is one embodiment of the present invention is a glass substrate made of fluorophosphate glass whose surface characteristics are predetermined. This glass substrate shall satisfy predetermined conditions as described below for its surface characteristics, and the strength of the glass substrate can be improved by such a configuration.

<ガラス基板>
本実施形態において用いられるガラス基板は、フツリン酸塩ガラスで形成された基板である。ガラス基板の材料となるフツリン酸塩ガラスとしては、公知のフツリン酸塩ガラスを用いることができ、特に限定されない。
<Glass substrate>
The glass substrate used in the present embodiment is a substrate formed of fluorophosphate glass. As the fluorophosphate glass used as the material of the glass substrate, a known fluorophosphate glass can be used, and is not particularly limited.

このフツリン酸塩ガラス製のガラス基板は、その表面特性に特徴を有し、次のような所定の関係を満たす表面特性を有するものである。このような関係を満たすことで、フツリン酸塩ガラス製のガラス基板の強度を向上させることができ、且つ、ガラス基板上に光学膜を有した場合も同様な効果が得られる。   This glass substrate made of fluorophosphate glass is characterized by its surface characteristics and has surface characteristics that satisfy the following predetermined relationship. By satisfying such a relationship, the strength of the glass substrate made of fluorophosphate glass can be improved, and the same effect can be obtained when an optical film is provided on the glass substrate.

なお、本実施形態で用いられる表面特性としては、表面形状に関するパラメータであり、具体的には、表面歪度(Ssk)、表面尖度(Sku)、最大谷深さ(S)、バレー溶液保持インデックス(Svi)、コア溶液保持インデックス(Sci)が挙げられる。これらのパラメータは、原子間力顕微鏡(AFM)にて測定した表面分析データを、画像解析ソフト(例えば、イメージメトロジー製SPIP6.2.6)を用いて、レベリング処理を行い、ラフネス解析を行うことで計算されるパラメータである。 The surface characteristics used in the present embodiment are parameters related to the surface shape. Specifically, the surface distortion (S sk ), the surface kurtosis (S ku ), the maximum valley depth (S v ), Examples include a valley solution retention index (S vi ) and a core solution retention index (S ci ). For these parameters, surface analysis data measured with an atomic force microscope (AFM) is subjected to leveling processing using image analysis software (for example, SPIP 6.2.6 manufactured by Image Metrology), and roughness analysis is performed. It is a parameter calculated by this.

これらの表面特性のうち少なくとも1つについて、以下の関係式を満たすことが好ましく、2つ以上満たすことがより好ましく、3つ以上満たすことがさらに好ましく、4つ以上満たすことが特に好ましく、全て満たすことが最も好ましい。   At least one of these surface characteristics preferably satisfies the following relational expression, preferably satisfies two or more, more preferably satisfies three or more, particularly preferably satisfies four or more, and satisfies all Most preferred.

なお、表面特性を2つ以上満たす場合、表面歪度(Ssk)と表面尖度(Sku)の少なくとも一つと、バレー溶液保持インデックス(Svi)とコア溶液保持インデックス(Sci)の少なくとも一つと、を満たすことが好ましい。 When two or more surface characteristics are satisfied, at least one of the surface skewness (S sk ) and the surface kurtosis (S ku ), the valley solution retention index (S vi ), and the core solution retention index (S ci ) It is preferable to satisfy one.

本実施形態において表面歪度(Ssk)とは、原子間力顕微鏡を使った表面分析データを、画像解析ソフト(例えば、イメージメトロジー製SPIP6.2.6)を用いて、レベリング処理を行ったデータの、各座標の高さデータの分布のヒストグラムの歪みを表す指標である。この表面歪度(Ssk)は、次の式(I) In this embodiment, the surface skewness (S sk ) is obtained by performing leveling processing on surface analysis data using an atomic force microscope using image analysis software (for example, SPIP 6.2.6 manufactured by Image Metrology). This is an index that represents the distortion of the histogram of the distribution of the height data of each coordinate. This surface skewness (S sk ) is expressed by the following formula (I)

Figure 2019199391
(式中、MはX軸方向の測定点数を、NはY軸方向の測定点数を、Sは二乗平均平方根粗さを、z(x,y)は座標(x,y)における高さ(ここで、xはk番目のx座標、yはl番目のy座標を表す)を、μは平均高さを表す。)で定義される。
Figure 2019199391
(Wherein M is the number of measurement points in the X-axis direction, N is the number of measurement points in the Y-axis direction, S q is the root mean square roughness, and z (x k , y l ) is the coordinate (x k , y l ) (Where x k represents the k th x coordinate, y l represents the l th y coordinate), and μ represents the average height).

ここで、Sは次の式(II)、μは次の式(III)

Figure 2019199391
(式中、M,N,z(x,y)およびμは上記と同一である。)
Figure 2019199391
(式中、M,Nおよびz(x,y)は上記と同一である。)で定義される。 Here, S q is the following formula (II), and μ is the following formula (III).
Figure 2019199391
(In the formula, M, N, z (x k , y l ) and μ are the same as above.)
Figure 2019199391
(Wherein M, N and z (x k , y 1 ) are the same as above).

ここで、Ssk=0ならば、例えばガウシアン分布のように、原子間力顕微鏡を使った表面分析データを、画像解析ソフト(例えば、イメージメトロジー製SPIP6.2.6)を用いて、レベリング処理を行ったデータの、各座標の高さデータの分布が望ましいものであることを示している。Ssk<0であると、高さ分布ヒストグラムは左にすそが長い曲線であることを示し、例えば平坦な表面に深い穴が点在しているイメージとなり、Ssk>0であると、高さ分布ヒストグラムは右にすそが長い曲線であることを示し、例えばピークのある平坦なイメージとなる。言い換えると、Ssk>0であると、細かい山が多い表面であり、Ssk<0であると細かい谷が多い表面であることを意味している。また、|Ssk|>1.0であると、極端な穴やピークが表面に存在することが示唆される。 Here, if S sk = 0, surface analysis data using an atomic force microscope is leveled using image analysis software (for example, SPIP 6.2.6 manufactured by Image Metrology), for example, Gaussian distribution. It shows that the distribution of the height data of each coordinate of the processed data is desirable. When S sk <0, the height distribution histogram indicates that the left tail is a long curve. For example, an image in which deep holes are scattered on a flat surface is obtained. When S sk > 0, the height distribution histogram is high. The height distribution histogram shows that the tail is a long curve to the right, and for example, a flat image with a peak is obtained. In other words, when S sk > 0, the surface has many fine peaks, and when S sk <0, the surface has many fine valleys. Further, when | S sk |> 1.0, it is suggested that extreme holes and peaks exist on the surface.

本実施形態において、この表面歪度(Ssk)が次の式(1)を満たすことが好ましい。
sk ≧ −1.0 …(1)
In the present embodiment, it is preferable that the surface distortion (S sk ) satisfies the following formula (1).
S sk ≧ −1.0 (1)

この関係式を満たすことで、ガラス基板の強度を向上させたものとできる。さらに、Sskは、−0.7以上がより好ましく、−0.5以上がさらに好ましく、−0.3以上が特に好ましい。 By satisfying this relational expression, the strength of the glass substrate can be improved. Furthermore, Ssk is more preferably −0.7 or more, further preferably −0.5 or more, and particularly preferably −0.3 or more.

また、Sskの上限値としては、1.0以下が好ましく、0.7以下がより好ましく、0.5以下がさらに好ましく、0.3以下が特に好ましい。 Moreover, as an upper limit of Ssk , 1.0 or less is preferable, 0.7 or less is more preferable, 0.5 or less is further more preferable, and 0.3 or less is especially preferable.

本実施形態において表面尖度(Sku)とは、高さ分布ヒストグラムの鋭さを表す指標である。この表面尖度(Sku)は、次の式(IV)

Figure 2019199391
(式中、MはX軸方向の測定点数を、NはY軸方向の測定点数を、Sは二乗平均平方根高さを、z(xk,)は座標(xk,)における高さ(ここで、xはk番目のx座標、yはl番目のy座標を表す)を、μは平均高さを、表す。)で定義される。 In the present embodiment, the surface kurtosis (S ku ) is an index representing the sharpness of the height distribution histogram. This surface kurtosis (S ku ) is expressed by the following formula (IV)
Figure 2019199391
(Where, M is the number of measurement points in the X-axis direction, N is the number of measurement points in the Y-axis direction, S q is the root mean square height, and z (x k, y l ) is the coordinate (x k, y l). ) (Where x k represents the k th x coordinate and y l represents the l th y coordinate), and μ represents the average height).

ここでガウシアン分布の場合、Skuはピクセル数が大きくなるにしたがって3.0に近づき、Sku<3.0であると、なだらかな曲線を描く分布であり、Sku>3.0であると、鋭い分布であることを示す。言い換えると、Sku<3.0であると、平坦な表面であることを意味し、Sku>3.0であると、凹凸の多い表面であることを意味している。 Here, in the case of the Gaussian distribution, S ku approaches 3.0 as the number of pixels increases, and when S ku <3.0, the distribution is a gentle curve, and S ku > 3.0. And a sharp distribution. In other words, if S ku <3.0, it means that the surface is flat, and if S ku > 3.0, it means that the surface has many irregularities.

本実施形態において、この表面尖度(Sku)が次の式(2)を満たすことが好ましい。
ku ≦ 10 …(2)
In the present embodiment, it is preferable that the surface kurtosis (S ku ) satisfy the following formula (2).
S ku ≦ 10 (2)

この関係式を満たすと、ガラス基板の強度を向上させたものとできる。さらに、Skuは、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましく、5以下が特に好ましく、4以下が最も好ましい。 When this relational expression is satisfied, the strength of the glass substrate can be improved. Furthermore, Sku is more preferably 8 or less, further preferably 6 or less, particularly preferably 5 or less, and most preferably 4 or less.

本実施形態において最大谷深さ(S)は、基板上に発生する研磨傷や圧痕傷などによってできる凹部分の最大値の指標である。この最大谷深さ(S)は測定データのZ値のなかで最も小さいものの絶対値が選ばれる。 In the present embodiment, the maximum valley depth (S v ) is an index of the maximum value of the concave portion formed by polishing scratches or indentation scratches generated on the substrate. As the maximum valley depth (S v ), the absolute value of the smallest Z value of the measurement data is selected.

本実施形態において、この最大谷深さ(S)が次の式(3)を満たすことが好ましい。
≦ 9 …(3)
In the present embodiment, it is preferable that the maximum valley depth (S v ) satisfies the following expression (3).
S v ≦ 9 (3)

この関係式を満たすと、ガラス基板の強度を向上させたものとできる。さらに、Sは、7以下がより好ましく、5以下がさらに好ましく、4以下が特に好ましい。 When this relational expression is satisfied, the strength of the glass substrate can be improved. Furthermore, Sv is more preferably 7 or less, further preferably 5 or less, and particularly preferably 4 or less.

本実施形態においてバレー溶液保持インデックス(Svi)は、凹部分の底に近い部分の体積を示す指標である。このバレー溶液保持インデックス(Svi)は、面強度を支配する深い凹部分の頻度を表している。このバレー溶液保持インデックス(Svi)は、次の式(V) In the present embodiment, the valley solution retention index (S vi ) is an index indicating the volume of the portion close to the bottom of the concave portion. This valley solution retention index (S vi ) represents the frequency of the deep concave portion that dominates the surface strength. The valley solution retention index (S vi ) is expressed by the following equation (V)

Figure 2019199391
(式中、MはX軸方向の測定点数を、NはY軸方向の測定点数を、Sは二乗平均平方根高さを、V(h0.80)は表面ベアリング面積比曲線より上で水平線h0.80より下の領域を表す。)で定義される。
Figure 2019199391
(Where M is the number of measurement points in the X-axis direction, N is the number of measurement points in the Y-axis direction, S q is the root mean square height, and V v (h 0.80 ) is above the surface bearing area ratio curve. Represents the area below the horizontal line h 0.80 .

図1には、表面ベアリング面積比曲線、水平線h0.80、水平線h0.05を説明するための図を示した。表面ベアリング面積比曲線は、アボット曲線とも呼ばれ、高さ分布のヒストグラムを積分した値を表す曲線である。また、水平線h0.80は、べアリング面積比曲線の80%の値における水平線であり、このときの高さがZ0.80、水平線h0.05は、べアリング面積比曲線の5%の値における水平線であり、このときの高さがZ0.05である。すなわち、上記式(V)のV(h0.80)は、図1中の“Air in valley zone”の領域を指す。 FIG. 1 is a diagram for explaining a surface bearing area ratio curve, a horizontal line h 0.80 , and a horizontal line h 0.05 . The surface bearing area ratio curve is also called an Abbott curve and represents a value obtained by integrating a height distribution histogram. The horizontal line h 0.80 is a horizontal line at a value of 80% of the bearing area ratio curve, the height at this time is Z 0.80 , and the horizontal line h 0.05 is 5% of the bearing area ratio curve. The height at this time is Z 0.05 . That is, V v (h 0.80 ) in the above formula (V) indicates the region of “Air in valley zone” in FIG.

本実施形態において、このバレー溶液保持インデックス(Svi)が次の式(4)を満たすことが好ましい。
vi ≦ 0.14 …(4)
In the present embodiment, it is preferable that this valley solution retention index (S vi ) satisfies the following formula (4).
S vi ≦ 0.14 (4)

この関係式を満たすと、ガラス基板の強度を向上させたものとできる。さらに、Sviは、0.13以下がより好ましく、0.12以下がさらに好ましい。 When this relational expression is satisfied, the strength of the glass substrate can be improved. Furthermore, S vi is more preferably 0.13 or less, and further preferably 0.12 or less.

また、このSviは、0,11に近づく関数であるため、その下限値は0.11超が好ましく、0.11に近いほど好ましい。 Moreover, since this S vi is a function that approaches 0, 11, its lower limit value is preferably more than 0.11, more preferably closer to 0.11.

本実施形態においてコア溶液保持インデックス(Sci)は、面内の均一性を示す指標である。このコア溶液保持インデックス(Sci)は、高さ分布がガウス分布であれば、1.56に近づく値である。このコア溶液保持インデックス(Sci)は、次の式(VI) In the present embodiment, the core solution retention index (S ci ) is an index indicating in-plane uniformity. The core solution retention index (S ci ) is a value approaching 1.56 if the height distribution is a Gaussian distribution. The core solution retention index (S ci ) is expressed by the following formula (VI)

Figure 2019199391
(式中、MはX軸方向の測定点数を、NはY軸方向の測定点数を、Sは二乗平均平方根高さを、V(h0.05)は表面ベアリング面積比曲線より上で水平線h0.05より下の領域を、V(h0.80)は表面ベアリング面積比曲線より上で水平線h0.80より下の領域を表す。)を、表す。)で定義される。
Figure 2019199391
(Where M is the number of measurement points in the X-axis direction, N is the number of measurement points in the Y-axis direction, S q is the root mean square height, and V v (h 0.05 ) is above the surface bearing area ratio curve. in the region below the horizontal line h 0.05, V v and (h 0.80) represents a region below the horizontal line h 0.80 above the surface bearing area ratio curve.) represents. ).

このパラメータも、図1に示した表面ベアリング面積比曲線で説明され、上記式(VI)のV(h0.05)−V(h0.80)は、図1中の“Air in core zone”の領域を指す。 This parameter is also explained by the surface bearing area ratio curve shown in FIG. 1, and V v (h 0.05 ) −V v (h 0.80 ) in the above formula (VI) is expressed as “Air in” in FIG. It refers to the area of “core zone”.

本実施形態において、このコア溶液保持インデックス(Sci)が次の式(5)を満たすことが好ましい。
ci ≧ 1.40 …(5)
In this embodiment, it is preferable that the core solution retention index (S ci ) satisfies the following formula (5).
S ci ≧ 1.40 (5)

この関係式を満たすと、ガラス基板の強度を向上させたものとできる。さらに、Sciは、1.45以上がより好ましく、1.50以上がさらに好ましく、1.53以上が特に好ましい。 When this relational expression is satisfied, the strength of the glass substrate can be improved. Further, S ci is more preferably 1.45 or more, further preferably 1.50 or more, and particularly preferably 1.53 or more.

なお、一般的によく用いられる表面粗さ(Ra)については、その表面粗さ(Ra)の数値とガラス基板の強度との間には明確な相関関係が確認できなかった。なお、本明細書における表面粗さ(Ra)は、JIS B 0601:2001に準じるものである。   In addition, about the surface roughness (Ra) generally used well, a clear correlation was not able to be confirmed between the numerical value of the surface roughness (Ra) and the intensity | strength of a glass substrate. In addition, the surface roughness (Ra) in this specification is based on JIS B 0601: 2001.

上記のような表面形状に関するパラメータは、走査型プローブ顕微鏡、例えば、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscpe;AFM)等、によりガラス基板の表面形状について測定して得られたデータに基づいて、所定の処理を行うことで得られる。   The parameters related to the surface shape as described above are determined based on data obtained by measuring the surface shape of the glass substrate with a scanning probe microscope, for example, an atomic force microscope (AFM). It is obtained by processing.

この表面形状パラメータは、より具体的には、例えば、原子間力顕微鏡(AFM)としてサイファーS(オックスフォード インスツルメンツ社製、商品名)を用い、1μm×1μmの範囲について、X方向に256点、Y方向に256点、合計で65536点のデータから、ガラス基板の表面形状データを取得した後、画像解析ソフト(例えば、イメージメトロロジー社製、商品名:SPIP)により取得できる。画像解析ソフトにおいてレベリング処理を実施し、ラフネス解析を行うことで、表面形状の特徴を示す様々なデータを所得することが出来る。   More specifically, this surface shape parameter is obtained by using, for example, Cipher S (trade name, manufactured by Oxford Instruments Co., Ltd.) as an atomic force microscope (AFM), 256 points in the X direction, Y in a range of 1 μm × 1 μm. After acquiring the surface shape data of the glass substrate from the data of 256 points in the direction and 65536 points in total, it can be acquired by image analysis software (for example, product name: SPIP manufactured by Image Metrology Co., Ltd.). By performing leveling processing in image analysis software and performing roughness analysis, it is possible to obtain various data indicating the characteristics of the surface shape.

[水素濃度]
本実施形態に係るガラス基板は、ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域における平均水素濃度(A)とガラスのバルク部分である深さ500nm〜550nmの領域における平均水素濃度(B)の比が、次の式(6)を満たすことが好ましい。このような範囲を満たすことにより、ガラス基板の面強度を向上したものとできる。
(A)/(B) ≦ 10 …(6)
[Hydrogen concentration]
The glass substrate according to this embodiment has an average hydrogen concentration (A) in a region having a depth of 5 nm to 55 nm from the outermost surface of the glass substrate and an average hydrogen concentration (B) in a region having a depth of 500 nm to 550 nm that is a bulk portion of the glass. It is preferable that the ratio satisfies the following formula (6). By satisfying such a range, the surface strength of the glass substrate can be improved.
(A) / (B) ≦ 10 (6)

ガラス基板の面強度に関し、ガラス基板の表層における水素(水分)の存在によってガラスの面強度が低下することは知られている。種々の検討の結果、その主原因は雰囲気中の水分がガラス基板内部に侵入することにより化学的欠陥が生成するためであると推定される。   Regarding the surface strength of the glass substrate, it is known that the surface strength of the glass decreases due to the presence of hydrogen (water) in the surface layer of the glass substrate. As a result of various investigations, it is presumed that the main cause is that chemical defects are generated by moisture in the atmosphere entering the inside of the glass substrate.

すなわち、ガラス基板の表層における水素濃度が高いと、ガラスのP−O−Pの結合ネットワークの中に水素がP−OHの形で入り、P−O−Pの結合が切れることがあり、水素濃度が高いとP−O−Pの結合が切れる部分が多くなるため、化学的欠陥が生成され易くなり、面強度が低下すると考えられる。   That is, when the hydrogen concentration in the surface layer of the glass substrate is high, hydrogen may enter the P-O-P bond network of the glass in the form of P-OH, and the P-O-P bond may be broken. If the concentration is high, the portion where the P—O—P bond is broken increases, so that chemical defects are likely to be generated, and the surface strength is considered to decrease.

平均水素濃度は、ガラス基板の最表面からの深さが5nm〜55nmの領域において特定するものである。水素濃度は、最表面が最も高く、深部(バルク部)にかけて徐々に低下する。本実施形態のガラス基板においては、精密研磨後に酸洗浄によりエッチングするものであり、精密研磨および酸洗浄処理前の板状ガラスの表面に比較的多く存在している水分が除去され、その面強度が良好に維持できるものと考えられる。   The average hydrogen concentration is specified in a region where the depth from the outermost surface of the glass substrate is 5 nm to 55 nm. The hydrogen concentration is highest on the outermost surface and gradually decreases toward the deep part (bulk part). In the glass substrate of the present embodiment, etching is performed by acid cleaning after precision polishing, and a relatively large amount of moisture is removed from the surface of the plate glass before precision polishing and acid cleaning treatment, and the surface strength is removed. Can be maintained well.

ここで、ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域における平均水素濃度(A)とガラスのバルク部分である深さ500nm〜550nmの領域における平均水素濃度(B)の比は、例えば、二次イオン質量分析法(Secondary Ion Mass Spectrometory:SIMS)を用いて取得したガラス基板の水素強度(H/F)のデプスプロファイルより求められる。以下に、算出手順を記す。 Here, the ratio of the average hydrogen concentration (A) in a region having a depth of 5 nm to 55 nm from the outermost surface of the glass substrate and the average hydrogen concentration (B) in a region having a depth of 500 nm to 550 nm that is a bulk portion of the glass is, for example, secondary ion mass spectrometry: obtained from the depth profile of the hydrogen strength of the glass substrate obtained by using the (secondary ion mass Spectrometory SIMS) ( H / F 2). The calculation procedure is described below.

まず、測定対象のガラス基板をSIMS装置内へ搬送し、測定を行い、所定の深さ領域におけるHおよびF強度(counts/sec)のデプスプロファイルを同時に取得する。
その後、HデプスプロファイルからFデプスプロファイルを除して、縦軸をH/Fの強度比としたデプスプロファイルを作成する。ここでは、このデプスプロファイルを水素強度(H/F)のデプスプロファイルと呼ぶ。水素強度(H/F)のデプスプロファイルより、ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域の平均水素強度(I)と深さ500nm〜550nmの領域の平均水素強度(I)を求める。ここで、SIMSで求めた平均水素強度は、相対感度係数(K)を導入することで、平均水素濃度へ変換することができる。すなわち、(A)と(I)、(B)と(I)にはそれぞれ以下の関係が成り立つ。

(A)=(K)×(I
(B)=(K)×(I

さらに、(I)から(I)を除して、(K)を削除すれば、以下の関係が成り立つ。

(A)/(B)=(I)/(I

すなわち、ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域の平均水素強度(I)と深さ500nm〜550nmの領域の平均水素強度(I)の比を求めることで、直接的に、ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域の平均水素濃度(A)と深さ500nm〜550nmの領域の平均水素濃度(B)の比を求めることが可能となる。
First, a glass substrate to be measured is transported into a SIMS apparatus, measurement is performed, and depth profiles of H and F 2 intensities (counts / sec) in a predetermined depth region are simultaneously acquired.
Thereafter, the F 2 depth profile is divided from the H depth profile to create a depth profile with the vertical axis representing the H / F 2 intensity ratio. Here, this depth profile is referred to as a hydrogen intensity (H / F 2 ) depth profile. From the depth profile of the hydrogen strength (H / F 2 ), the average hydrogen strength (I A ) in the region having a depth of 5 nm to 55 nm and the average hydrogen strength (I B ) in the region having a depth of 500 nm to 550 nm from the outermost surface of the glass substrate. Ask for. Here, the average hydrogen intensity obtained by SIMS can be converted into an average hydrogen concentration by introducing a relative sensitivity coefficient (K). That is, the following relationships are established between (A) and (I A ), and (B) and (I B ).

(A) = (K) × (I A )
(B) = (K) × (I B )

Further, if (I B ) is removed from (I A ) and (K) is deleted, the following relationship is established.

(A) / (B) = (I A ) / (I B )

That is, by determining the ratio of the average hydrogen intensity (I A ) in the region having a depth of 5 nm to 55 nm and the average hydrogen intensity (I B ) in the region having a depth of 500 nm to 550 nm from the outermost surface of the glass substrate, It becomes possible to determine the ratio of the average hydrogen concentration (A) in the region having a depth of 5 nm to 55 nm and the average hydrogen concentration (B) in the region having a depth of 500 nm to 550 nm from the outermost surface of the glass substrate.

なお、SIMSの測定条件は以下の通りである。
〔SIMSの測定条件〕
装置:アルバック・ファイ社製 ADEPT1010
一次イオン種:Cs
一次イオンの入射角:試料面の法線に対して60°
二次イオンの極性:マイナス
中和銃の使用:有
測定室内の到達真空度:5×10−9Torr以下
The SIMS measurement conditions are as follows.
[SIMS measurement conditions]
Apparatus: ADEPT1010 manufactured by ULVAC-PHI
Primary ion species: Cs +
Primary ion incident angle: 60 ° with respect to the normal of the sample surface
Secondary ion polarity: Use of minus neutralization gun: Ultimate vacuum in the measuring chamber: 5 × 10 −9 Torr or less

水素強度(H/F)のデプスプロファイルの横軸をスパッタ時間から深さへ変換する方法:SIMSによりガラス基板に形成された分析クレータの深さを触針式表面形状測定器(Veeco社製Dektak150など)によって測定し、一次イオンのスパッタレートを求める。このスパッタレートを用いて、水素強度(H/F)のデプスプロファイルの横軸をスパッタ時間から深さへ変換する。 Method of converting horizontal axis of depth profile of hydrogen strength (H / F 2 ) from sputtering time to depth: Depth of analytical crater formed on glass substrate by SIMS is measured by stylus type surface shape measuring instrument (Veeco) Dektak 150 etc.) to determine the primary ion sputtering rate. Using this sputtering rate, the horizontal axis of the depth profile of hydrogen strength (H / F 2 ) is converted from sputtering time to depth.

検出時のField Axis Potential:装置ごとに最適値が変化する可能性がある。バックグラウンドが十分にカットされるように測定者が注意しながら値を設定する。 H - when detecting Field Axis Potential: could optimum value for each device is changed. The value is set with care by the measurer so that the background is sufficiently cut.

また、膜付き測定対象のガラス基板の水素強度(H/F)のデプスプロファイルを得る場合には、ガラス基板の裏面を研磨し、研磨面から膜の下におけるガラス表面へ向かって、SIMSにより測定、分析を行い、HおよびFの強度(counts/sec)のデプスプロファイルを取得する。
その後、HデプスプロファイルからFデプスプロファイルを除して、水素強度(H/F)のデプスプロファイルを得る。膜の下におけるガラス基板の表面から、深さ5nm〜55nmの領域の平均水素強度(I)と深さ500nm〜550nmの領域の平均水素強度(I)をそれぞれ算出する。なお、研磨面から膜の下におけるガラス表面へ向かってSIMS測定を行う場合、得られるFデプスプロファイルの強度は膜の下におけるガラス基板の表面付近で降下する。ここでの膜の下におけるガラス基板の表面とは、Fプロファイルの強度が降下開始する地点を指す。また、研磨面からSIMSにより測定、分析を行う方法をバックサイドSIMSという。
Moreover, when obtaining the depth profile of the hydrogen strength (H / F 2 ) of the glass substrate to be measured with a film, the back surface of the glass substrate is polished, and the SIMS is performed from the polished surface toward the glass surface under the film. Measurement and analysis are performed to obtain depth profiles of H and F 2 intensities (counts / sec).
Thereafter, the F 2 depth profile is divided from the H depth profile to obtain a hydrogen intensity (H / F 2 ) depth profile. From the surface of the glass substrate under the film, an average hydrogen intensity (I A ) in a region having a depth of 5 nm to 55 nm and an average hydrogen intensity (I B ) in a region having a depth of 500 nm to 550 nm are calculated. When SIMS measurement is performed from the polished surface toward the glass surface under the film, the strength of the obtained F 2 depth profile decreases near the surface of the glass substrate under the film. Here, the surface of the glass substrate under the film refers to a point where the intensity of the F 2 profile starts to decrease. A method of measuring and analyzing from the polished surface by SIMS is referred to as backside SIMS.

バックサイドSIMSを行うために、ガラス基板を研磨する必要がある。研磨は測定面の着目層が適切に残る深さまで裏面側から行う。   In order to perform backside SIMS, it is necessary to polish a glass substrate. Polishing is performed from the back side to the depth where the target layer on the measurement surface remains appropriately.

バックサイドSIMSでは、2か所の異なる位置において測定が必要である。1か所は、膜の下におけるガラス表面を超えるまで測定を行い、水素強度(H/F)のデプスプロファイルを取得する。もう1か所は、膜の下におけるガラス表面に到達する前に測定を停止する。膜の下におけるガラス表面に到達する前に測定を停止させることで形成された分析クレータについて、その深さを触針式表面形状測定器(Veeco社製Dektak150など)によって測定し、一次イオンのスパッタレートを求める。このスパッタレートを用いて、水素強度(H/F)のデプスプロファイルの横軸をスパッタ時間から深さへ変換する。 Backside SIMS requires measurements at two different locations. At one place, measurement is performed until the glass surface under the film is exceeded, and a depth profile of hydrogen strength (H / F 2 ) is obtained. The other point stops the measurement before reaching the glass surface under the membrane. For the analytical crater formed by stopping the measurement before reaching the glass surface under the film, the depth is measured by a stylus type surface shape measuring instrument (such as Deaktak 150 manufactured by Veeco) and sputtered primary ions. Ask for a rate. Using this sputtering rate, the horizontal axis of the depth profile of hydrogen strength (H / F 2 ) is converted from sputtering time to depth.

ここで、本実施形態のガラス基板の厚さは、装置の小型化、薄型化、および取り扱い時の破損を抑制する点から0.03〜5mmの範囲が好ましく、軽量化および強度の点から0.05〜1mmの範囲がより好ましく、0.07〜0.5mmの範囲がさらに好ましい。   Here, the thickness of the glass substrate of the present embodiment is preferably in the range of 0.03 to 5 mm from the viewpoint of reducing the size and thickness of the apparatus and preventing damage during handling, and is 0 from the viewpoint of weight reduction and strength. The range of 0.05-1 mm is more preferable, and the range of 0.07-0.5 mm is more preferable.

また、本実施形態で用いられるフツリン酸ガラスとしては、その組成を例示するとすれば、以下の組成のものが挙げられる。これらのフツリン酸ガラスはCuOを含有し、特に、近赤外線カットガラスとして有用である。   Moreover, as a fluorophosphate glass used by this embodiment, if the composition is illustrated, the thing of the following compositions will be mentioned. These fluorophosphate glasses contain CuO and are particularly useful as near-infrared cut glass.

(1)質量%表示で、P 46〜70%、AlF 0.2〜20%、LiF+NaF+KF 0〜25%、MgF+CaF+SrF+BaF+PbF 1〜50%、ただし、F 0.5〜32%、O 26〜54%を含む基礎ガラス100質量部に対し、外割でCuO 0.5〜7質量部を含むガラス。 (1) P 2 O 5 46 to 70%, AlF 3 0.2 to 20%, LiF + NaF + KF 0 to 25%, MgF 2 + CaF 2 + SrF 2 + BaF 2 + PbF 2 1 to 50% in terms of mass%, provided that F The glass which contains 0.5-7 mass parts of CuO by the outer split with respect to 100 mass parts of the basic glass containing 0.5-32% and O 26-54%.

(2)質量%表示で、P 25〜60%、AlOF 1〜13%、MgO 1〜10%、CaO 1〜16%、BaO 1〜26%、SrO 0〜16%、ZnO 0〜16%、LiO 0〜13%、NaO 0〜10%、KO 0〜11%、CuO 1〜7%、ΣRO(R=Mg、Ca、Sr、Ba) 15〜40%、ΣR’O(R’=Li、Na、K) 3〜18%(ただし、39%モル量までのO2−イオンがFイオンで置換されている)からなるガラス。 (2) represented by mass%, P 2 O 5 25~60%, Al 2 OF 3 1~13%, MgO 1~10%, CaO 1~16%, BaO 1~26%, SrO 0~16%, ZnO 0~16%, Li 2 O 0~13 %, Na 2 O 0~10%, K 2 O 0~11%, CuO 1~7%, ΣRO (R = Mg, Ca, Sr, Ba) 15~ 40%, ΣR '2 O ( R' = Li, Na, K) 3~18% ( however, O 2-ions to 39% molar amount F - ions is substituted with) glass consisting of.

(3)質量%表示で、P 5〜45%、AlF 1〜35%、RF(RはLi、Na、K) 0〜40%、R’F(R’はMg、Ca、Sr、Ba、Pb、Zn) 10〜75%、R”F(R”はLa、Y、Cd、Si、B、Zr、Ta、mはR”の原子価に相当する数) 0〜15%(ただし、フッ化物総合計量の70%までを酸化物に置換可能)、およびCuO 0.2〜15%を含むガラス。 (3) By mass%, P 2 O 5 5 to 45%, AlF 3 1 to 35%, RF (R is Li, Na, K) 0 to 40%, R′F 2 (R ′ is Mg, Ca , Sr, Ba, Pb, Zn) 10 to 75%, R ″ F m (R ″ is La, Y, Cd, Si, B, Zr, Ta, m is a number corresponding to the valence of R ″) 0 Glass containing 15% (but up to 70% of the total fluoride weight can be replaced by oxide), and 0.2-15% CuO.

(4)カチオン%表示で、P5+ 11〜43%、Al3+ 1〜29%、Rカチオン(Mg、Ca、Sr、Ba、Pb、Znイオンの合量) 14〜50%、R’カチオン(Li、Na、Kイオンの合量) 0〜43%、R”カチオン(La、Y、Gd、Si、B、Zr、Taイオンの合量) 0〜8%、およびCu2+ 0.5〜13%を含み、さらにアニオン%でF 17〜80%を含有するガラス。 (4) In terms of cation%, P 5+ 11 to 43%, Al 3+ 1 to 29%, R cation (total amount of Mg, Ca, Sr, Ba, Pb, Zn ion) 14 to 50%, R ′ cation ( Total amount of Li, Na, K ions) 0 to 43%, R ″ cation (Total amount of La, Y, Gd, Si, B, Zr, Ta ions) 0 to 8%, and Cu 2+ 0.5 to 13 %, And further contains F - 17 to 80% in terms of anion%.

(5)カチオン%表示で、P5+ 23〜41%、Al3+ 4〜16%、Li 11〜40%、Na 3〜13%、R2+(Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+の合量) 12〜53%、およびCu2+ 2.6〜4.7%を含み、さらにアニオン%でF 25〜48%、およびO2− 52〜75%を含むガラス。 (5) In terms of cation%, P 5+ 23 to 41%, Al 3+ 4 to 16%, Li + 11 to 40%, Na + 3 to 13%, R 2+ (Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ ) 12 to 53% and Cu 2+ 2.6 to 4.7%, and further anion% F 25 to 48% and O 2 52 to 75%.

上記のようなガラスとして市販品を例示すると、例えば、(1)のガラスとしては、NF50−E、NF50−EX(旭硝子社製、商品名)等、(2)のガラスとしては、BG−60、BG−61(以上、ショット社製、商品名)等、(5)のガラスとしては、CD5000(HOYA社製、商品名)等が挙げられる。   When a commercial item is illustrated as the above glass, for example, as glass of (1), NF50-E, NF50-EX (made by Asahi Glass Co., Ltd., trade name) etc., and as glass of (2), BG-60 As a glass of (5) such as BG-61 (manufactured by Shot Corporation, trade name), CD5000 (made by HOYA, trade name) and the like can be mentioned.

また、上記したフツリン酸塩ガラスには、さらに金属酸化物を含有してもよい。金属酸化物として、例えば、Fe、MoO、WO、CeO、Sb、V等が挙げられ、これらの1種または2種以上を含有させると、紫外線吸収特性を有するようにできる。該金属酸化物の含有量は、上記フツリン酸塩ガラス 100質量部に対して、Fe、MoO、WOおよびCeOからなる群から選択される少なくとも1種を、Fe 0.6〜5質量部、MoO 0.5〜5質量部、WO 1〜6質量部、CeO 2.5〜6質量部、またはFeとSbの2種をFe 0.6〜5質量部+Sb 0.1〜5質量部、もしくはVとCeOの2種をV 0.01〜0.5質量部+CeO 1〜6質量部とすることが好ましい。 Further, the above-mentioned fluorophosphate glass may further contain a metal oxide. Examples of the metal oxide include Fe 2 O 3 , MoO 3 , WO 3 , CeO 2 , Sb 2 O 3 , V 2 O 5 and the like. When one or more of these are contained, ultraviolet absorption It can have characteristics. The content of the metal oxide, relative to the fluorophosphate glass 100 parts by weight, the Fe 2 O 3, MoO 3, WO 3 and at least one selected from the group consisting of CeO 2, Fe 2 O 3 0.6-5 parts by mass, MoO 3 0.5-5 parts by mass, WO 3 1-6 parts by mass, CeO 2 2.5-6 parts by mass, or Fe 2 O 3 and Sb 2 O 3 Fe 2 O 3 0.6 to 5 parts by + Sb 2 O 3 0.1 to 5 parts by weight, or V 2 O 5 two and CeO 2 V 2 O 5 0.01 to 0.5 parts by + CeO 2 It is preferable to set it as 1-6 mass parts.

[ボールオンリング試験]
図2に、ボールオンリング試験を説明するための概略図を示す。ボールオンリング(Ball on Ring;BoR)試験では、ガラス基板1を水平に載置した状態で、SUS304製の加圧治具(焼入れ鋼、直径10mm、鏡面仕上げ)を用いてガラス基板1を加圧し、ガラス基板1の面強度を測定する。
[Ball-on-ring test]
FIG. 2 shows a schematic diagram for explaining the ball-on-ring test. In the ball on ring (BoR) test, the glass substrate 1 is added using a pressure jig (hardened steel, diameter 10 mm, mirror finish) made of SUS304 with the glass substrate 1 placed horizontally. The surface strength of the glass substrate 1 is measured.

図1において、SUS304製の受け治具2(直径30mm、接触部の曲率R2.5mm、接触部は焼入れ鋼、鏡面仕上げ)の上に、サンプルとなるガラス基板1が水平に設置されている。ガラス基板1の上方には、ガラス基板1を加圧するための、加圧治具3が設置されている。   In FIG. 1, a glass substrate 1 as a sample is horizontally installed on a receiving jig 2 made of SUS304 (diameter 30 mm, contact portion curvature R2.5 mm, contact portion is hardened steel, mirror finish). A pressurizing jig 3 for pressurizing the glass substrate 1 is installed above the glass substrate 1.

ガラス基板1の上方から、ガラス基板1の中央領域を加圧する。なお、試験条件は下記の通りである。
加圧治具3の下降速度:0.5(mm/min)
The central region of the glass substrate 1 is pressurized from above the glass substrate 1. The test conditions are as follows.
Lowering speed of the pressure jig 3: 0.5 (mm / min)

この時、ガラス基板が破壊された際の、破壊荷重(単位N)をBoR面強度とし、9回以上の測定の平均値をBoR平均面強度とする。ただし、ガラス基板の破壊起点がボール押しつけ位置より2mm以上離れている場合は、平均値算出のためのデータより除外する。   At this time, the breaking load (unit N) when the glass substrate is broken is defined as the BoR surface strength, and the average value of nine or more measurements is defined as the BoR average surface strength. However, when the break starting point of the glass substrate is 2 mm or more away from the ball pressing position, it is excluded from the data for calculating the average value.

<ガラス基板の製造方法>
本実施形態のガラス基板の製造方法は、公知のフツリン酸塩ガラス製のガラス基板の製造操作において、板状に形成した板状ガラスに対し、精密研磨を行い、その後、所定の表面処理を行うことを特徴とする。ここで行う表面処理は、酸洗浄を含む処理である。以下、各工程について詳細に説明する。
<Glass substrate manufacturing method>
The manufacturing method of the glass substrate of this embodiment performs precision grinding | polishing with respect to the plate-shaped glass formed in plate shape in manufacturing operation of the glass substrate made from a well-known fluorophosphate glass, and performs predetermined surface treatment after that. It is characterized by that. The surface treatment performed here is a treatment including acid cleaning. Hereinafter, each step will be described in detail.

[準備工程]
まず、ガラス基板の基本形状が形成された板状ガラスを用意する。
[Preparation process]
First, plate glass on which the basic shape of the glass substrate is formed is prepared.

本実施形態における準備工程は、次に説明する精密研磨に供する板状ガラスを得るための工程であり、ここで得られる板状ガラスは、後述する研磨工程の前段の工程を全て含む。すなわち、従来のガラス基板の製造方法においては、成形、外形加工、ラッピング、エッチング、強化処理等の各工程を有してよい。   The preparatory process in the present embodiment is a process for obtaining a plate-like glass to be subjected to precision polishing described below, and the plate-like glass obtained here includes all steps preceding the polishing process described later. That is, the conventional method for manufacturing a glass substrate may include steps such as molding, outer shape processing, lapping, etching, and strengthening treatment.

より具体的には、例えば、用意した板状ガラスを、切断、穴あけ、切り欠き、研磨又は糸面取りなどの工程を経て、最終的に仕上げる所望の大きさ、形状に成形する。この時、後の工程のハンドリングの向上及びプロセスコストを削減するために、最終的に仕上げる所望の大きさよりも大きい大きさに切断しておき、全ての加工工程が終了した後に、所望の大きさ、形状に成形してもよい。   More specifically, for example, the prepared plate-like glass is formed into a desired size and shape to be finally finished through processes such as cutting, drilling, notching, polishing, and thread chamfering. At this time, in order to improve the handling of the subsequent process and reduce the process cost, it is cut into a size larger than the desired size to be finally finished, and after all the processing steps are completed, the desired size is obtained. It may be formed into a shape.

以上のように成形されたガラスを、本実施形態の研磨工程に付す板状ガラスとする。   Let the glass shape | molded as mentioned above be the plate-shaped glass attached | subjected to the grinding | polishing process of this embodiment.

[研磨工程]
本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、フツリン酸塩ガラスを材料として上記のように板状ガラスを形成した後、そのガラス表面を研磨する研磨工程(ポリッシング工程)を行う。この研磨工程は、研磨スラリーを供給しながら研磨パッドでガラスを研磨する工程である。研磨条件は、所望の表面粗さとなる条件で行うものであれば特に制限されずに行うことができる。板状ガラスの表面を研磨することで、その表面のマクロな傷が除去される。このとき所望の表面粗さは、表面粗さ(Ra)が1nm以下となるようにする。
[Polishing process]
In the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this embodiment, after forming plate-like glass as mentioned above using fluorophosphate glass as a material, the grinding | polishing process (polishing process) which grind | polishes the glass surface is performed. This polishing step is a step of polishing glass with a polishing pad while supplying polishing slurry. The polishing conditions can be performed without any particular limitation as long as the conditions are such that a desired surface roughness is obtained. By polishing the surface of the glass sheet, macro scratches on the surface are removed. At this time, the desired surface roughness is such that the surface roughness (Ra) is 1 nm or less.

この研磨工程の操作は公知の方法により行えばよく、例えば、平均粒径約0.7μmの酸化セリウムを水に分散させて比重0.9のスラリーを作製し、不織布タイプ、又はスウェードタイプの研磨パッドを用いて、研磨圧50〜100g/cmの条件で、片面あたり0.5μm以上表面を研磨する等の一般的な方法で行うことができる。 The operation of this polishing step may be performed by a known method, for example, a slurry having a specific gravity of 0.9 is prepared by dispersing cerium oxide having an average particle size of about 0.7 μm in water, and polishing of a nonwoven fabric type or a suede type is performed. Using a pad, it can be performed by a general method such as polishing a surface of 0.5 μm or more per side under a polishing pressure of 50 to 100 g / cm 2 .

酸化セリウムの平均粒子直径(d50)が通常0.5〜1.5μmの研磨砥粒を用いてガラス基板表面を研磨すると良く、その研磨による研磨傷がガラス基板表面に残るとガラス基板の強度が低下するおそれがあるが、研磨工程後に後述する表面処理工程を行うことにより、該研磨傷を薄くして強度を向上することができる。   The glass substrate surface may be polished using abrasive grains having an average particle diameter (d50) of cerium oxide of usually 0.5 to 1.5 μm, and the strength of the glass substrate is increased when polishing scratches from the polishing remain on the glass substrate surface. Although there is a risk of lowering, by performing a surface treatment step described later after the polishing step, the polishing flaws can be thinned and the strength can be improved.

[酸洗浄工程]
本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、上記研磨処理後に、酸洗浄処理を行うものである。
[Acid cleaning process]
In the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this embodiment, an acid cleaning process is performed after the said grinding | polishing process.

ここで行う酸洗浄処理は、研磨処理された板状ガラスの表面を酸によりエッチングするものである。ここで用いる酸としては、酸性の溶液であればよく、酸としては有機酸および無機酸が挙げられる。有機酸としては、酢酸、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸等が挙げられ、無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、炭酸等が挙げられ、水溶液であることが好ましい。この酸としては、無機酸が好ましく、中でも塩酸、硝酸が好ましい。また、これらの酸を2種類以上混ぜて使用することも可能である。   The acid cleaning process performed here etches the surface of the polished glass sheet with acid. The acid used here may be an acidic solution, and examples of the acid include organic acids and inorganic acids. Examples of the organic acid include acetic acid, citric acid, oxalic acid, succinic acid, malic acid, and maleic acid, and examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and carbonic acid. Is preferred. As this acid, an inorganic acid is preferable, and hydrochloric acid and nitric acid are particularly preferable. It is also possible to use a mixture of two or more of these acids.

なお、この酸洗浄に用いる酸としては、フッ酸等のフッ素化合物は含まない。一般に、フッ素化合物はガラスの溶解性に富むため、本実施形態のように研磨傷を浅くし、ガラス基板の表面形状を上記した範囲とすることが難しい。   The acid used for this acid cleaning does not include fluorine compounds such as hydrofluoric acid. In general, since a fluorine compound is rich in glass solubility, it is difficult to make polishing scratches shallow and make the surface shape of the glass substrate in the above-described range as in this embodiment.

ここで用いる酸性の溶液としては、pHが4以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましい。   The acidic solution used here has a pH of preferably 4 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less.

また、この酸洗浄工程では、板状ガラスの表面に対して、500nm以上エッチング処理できればよく、エッチング量が500〜3000nmが好ましく、500〜2000nmがより好ましく、1000〜2000nmがさらに好ましい。   In this acid cleaning step, the surface of the plate-like glass may be etched by 500 nm or more, the etching amount is preferably 500 to 3000 nm, more preferably 500 to 2000 nm, and further preferably 1000 to 2000 nm.

エッチング量を500nm以上とすることにより、上記研磨工程により生じた研磨傷による凹凸を小さくでき、面強度の高いガラス基板を製造できる。エッチング量は、ガラス基板のガラス組成、表面処理に用いる溶液の温度又は濃度等を適宜調整することにより調整することができる。   By setting the etching amount to 500 nm or more, irregularities due to polishing flaws generated by the polishing step can be reduced, and a glass substrate with high surface strength can be produced. The etching amount can be adjusted by appropriately adjusting the glass composition of the glass substrate, the temperature or concentration of the solution used for the surface treatment, and the like.

上記のような酸洗浄を行うためには、酸溶液を貯留した酸洗浄槽を用意し、該酸洗浄槽に洗浄対象の板状ガラスを浸漬させればよい。   In order to perform the acid cleaning as described above, an acid cleaning tank in which an acid solution is stored may be prepared, and the glass sheet to be cleaned may be immersed in the acid cleaning tank.

このとき、上記のエッチング量となるように、酸溶液の濃度や温度、浸漬時間等を適宜調整すればよい。酸溶液の濃度は、例えば、pHが0.1〜4が好ましく、0.5〜3がより好ましく、0.5〜1がさらに好ましい。また、酸溶液の温度は、20〜80℃が好ましく、30〜60℃がより好ましく、30〜50℃が特に好ましい。また、酸溶液への浸漬時間は、1〜30分が好ましく、1〜20分がより好ましく、1〜10分がさらに好ましい。   At this time, the concentration, temperature, immersion time, and the like of the acid solution may be adjusted as appropriate so as to achieve the above etching amount. As for the density | concentration of an acid solution, 0.1-4 are preferable, for example, 0.5-3 are more preferable, and 0.5-1 are more preferable. Moreover, 20-80 degreeC is preferable, as for the temperature of an acid solution, 30-60 degreeC is more preferable, and 30-50 degreeC is especially preferable. The immersion time in the acid solution is preferably 1 to 30 minutes, more preferably 1 to 20 minutes, and further preferably 1 to 10 minutes.

また、硝酸水溶液を用いる場合、例えば、pH 0.5〜2.5、30〜50℃とし、板状ガラスの浸漬時間を3〜30分とすることが好ましく、pH 0.5〜1、30〜50℃とし、板状ガラスの浸漬時間を3〜10分とすることがより好ましく、pH 0.5〜1、30〜50℃とし、板状ガラスの浸漬時間を3〜5分とすることがさらに好ましい。   Moreover, when using nitric acid aqueous solution, it is preferable to set it as pH 0.5-2.5 and 30-50 degreeC, for example, and the immersion time of sheet glass shall be 3 to 30 minutes, and pH 0.5-1 and 30. More preferably, the immersion time of the plate glass is 3 to 10 minutes, the pH is 0.5 to 1, 30 to 50 ° C., and the immersion time of the plate glass is 3 to 5 minutes. Is more preferable.

なお、この酸洗浄工程を行うにあたっては、酸洗浄工程の前に、上記研磨工程で研磨された表面に残留するスラリーを除去するために、水またはアルカリ溶液で板状ガラスの表面を洗浄することが好ましい。   In performing the acid cleaning step, the surface of the sheet glass is washed with water or an alkaline solution before the acid cleaning step in order to remove the slurry remaining on the surface polished in the polishing step. Is preferred.

また、この酸洗浄工程を行った後においても、表面に残留する酸溶液を除去するために、水またはアルカリ溶液でガラス基板を洗浄することが好ましい。   Moreover, even after this acid cleaning step is performed, it is preferable to clean the glass substrate with water or an alkaline solution in order to remove the acid solution remaining on the surface.

なお、特に、酸洗浄後の洗浄における、これらの水またはアルカリ溶液での洗浄は、ガラス基板の表面の性状がなるべく変化しないように注意する。例えば、水洗浄の場合には、ガラス基板表面での水分の増加量が不必要に大きくならないように、室温で、洗浄時間が30分以下となるように、またアルカリ溶液洗浄の場合には、ガラス基板表面のエッチング量が不必要に大きくならないように、室温で、pHが9〜13程度のアルカリ水溶液を用い、洗浄時間を15分以下となるようにする。   In particular, care is taken so that the properties of the surface of the glass substrate are not changed as much as possible in the washing with the water or the alkali solution in the washing after the acid washing. For example, in the case of water cleaning, the increase in moisture on the glass substrate surface is not unnecessarily large so that the cleaning time is 30 minutes or less at room temperature, and in the case of alkaline solution cleaning, In order not to unnecessarily increase the etching amount on the surface of the glass substrate, an alkaline aqueous solution having a pH of about 9 to 13 is used at room temperature so that the cleaning time is 15 minutes or less.

なお、ここで用いるアルカリ(塩基)としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア又は有機アミン等の塩基が挙げられ、これらの塩基は単独で用いても、複数を組み合わせて用いてもよい。また、キレート剤として、有機酸塩などを添加してもよい。また、界面活性剤としてポリアクリル酸塩などのアニオン系界面活性剤、アルキルアミン塩酸塩などのカチオン系界面活性剤、アルキルフェニルポリオキシエチレンエーテルなどのノニオン系界面活性剤を添加してもよい。また、ビルダーとして、ゼオライトなどを添加してもよい。   In addition, as an alkali (base) used here, bases, such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, ammonia, or an organic amine, are mentioned, for example, These bases are used independently. Alternatively, a plurality of them may be used in combination. An organic acid salt or the like may be added as a chelating agent. Further, an anionic surfactant such as polyacrylate, a cationic surfactant such as alkylamine hydrochloride, and a nonionic surfactant such as alkylphenyl polyoxyethylene ether may be added as the surfactant. Moreover, you may add a zeolite etc. as a builder.

このようにして得られたガラス基板は、さらに表面処理、例えば、印刷、反射防止コーティング、機能性フイルムの貼り合わせなどが行なわれ、所定の機能を有するガラス基板とできる。本実施形態のガラス基板は、携帯電話、デジタルカメラ等のイメージセンサ用のブルーフィルタとして好適に用いることができる。また、ブルーフィルタとして使用する場合、入射光の反射損失を抑制する為の反射防止膜や近赤外線カット膜を真空蒸着法やスパッタリング法で成膜してもよい。   The glass substrate thus obtained is further subjected to surface treatment, for example, printing, antireflection coating, bonding of a functional film, and the like, whereby a glass substrate having a predetermined function can be obtained. The glass substrate of this embodiment can be suitably used as a blue filter for an image sensor such as a mobile phone or a digital camera. Moreover, when using as a blue filter, you may form the antireflection film and near-infrared cut film for suppressing the reflection loss of incident light by a vacuum evaporation method or sputtering method.

以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
<評価方法>
本実施例における各種評価は以下に示す分析方法により行った。
Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these.
<Evaluation method>
Various evaluations in this example were performed by the following analysis methods.

[表面歪度(Ssk)]
初めに、Atomic Force Microscope(オックスフォードインスツルメント社製、サイファーS)、測定プローブ:Si−DF40Plus、測定エリア:1μm×1μm、測定点数:X:256point,Y:256point、スキャン速度:2Hz、により形状像を取得した。その後、画像解析ソフト(イメージメトロロジー社製SPIPイメージ解析ソフトウェア バージョン6.4.3)を用い、形状像のレべリング処理を実施し、ラフネス解析により表面歪度(Ssk)を求めた。
[Surface skewness ( Ssk )]
First, an atomic force microscope (Oxford Instruments, Cipher S), measurement probe: Si-DF40Plus, measurement area: 1 μm × 1 μm, number of measurement points: X: 256 points, Y: 256 points, scan speed: 2 Hz, shape Acquired a statue. Thereafter, leveling processing of the shape image was performed using image analysis software (SPIP image analysis software version 6.4.3 manufactured by Image Metrology Co., Ltd.), and the surface distortion (S sk ) was obtained by roughness analysis.

[表面尖度(Sku)]
初めに、Atomic Force Microscope(オックスフォードインスツルメント社製、サイファーS)、測定プローブ:Si−DF40Plus、測定エリア:1μm×1μm、測定点数:X:256point,Y:256point、スキャン速度:2Hz、により形状像を取得した。その後、画像解析ソフト(イメージメトロロジー社製SPIPイメージ解析ソフトウェア バージョン6.4.3)を用い、形状像のレべリング処理を実施し、ラフネス解析により表面尖度(Sku)を求めた。
[Surface kurtosis (S ku )]
First, an atomic force microscope (Oxford Instruments, Cipher S), measurement probe: Si-DF40Plus, measurement area: 1 μm × 1 μm, number of measurement points: X: 256 points, Y: 256 points, scan speed: 2 Hz, shape Acquired a statue. Thereafter, leveling processing of the shape image was performed using image analysis software (SPIP image analysis software version 6.4.3 manufactured by Image Metrology Co., Ltd.), and surface kurtosis (S ku ) was obtained by roughness analysis.

[最大谷深さ(S)]
初めに、Atomic Force Microscope(オックスフォードインスツルメント社製、サイファーS)、測定プローブ:Si−DF40Plus、測定エリア:1μm×1μm、測定点数:X:256point,Y:256point、スキャン速度:2Hz、により形状像を取得した。その後、画像解析ソフト(イメージメトロロジー社製SPIPイメージ解析ソフトウェア バージョン6.4.3)を用い、形状像のレべリング処理を実施し、ラフネス解析により最大谷深さ(S)を求めた。
[Maximum valley depth (S v )]
First, an atomic force microscope (Oxford Instruments, Cipher S), measurement probe: Si-DF40Plus, measurement area: 1 μm × 1 μm, number of measurement points: X: 256 points, Y: 256 points, scan speed: 2 Hz, shape Acquired a statue. Then, using image analysis software (SPIP image analysis software version 6.4.3 manufactured by Image Metrology Co., Ltd.), the shape image was leveled, and the maximum valley depth (S v ) was obtained by roughness analysis. .

[バレー溶液保持インデックス(Svi)]
初めに、Atomic Force Microscope(オックスフォードインスツルメント社製、サイファーS)、測定プローブ:Si−DF40Plus、測定エリア:1μm×1μm、測定点数:X:256point,Y:256point、スキャン速度:2Hz、により形状像を取得した。その後、画像解析ソフト(イメージメトロロジー社製SPIPイメージ解析ソフトウェア バージョン6.4.3)を用い、形状像のレべリング処理を実施し、ベアリング曲線によりバレー溶液保持インデックス(Svi)を求めた。
[Valley Solution Retention Index (S vi )]
First, an atomic force microscope (Oxford Instruments, Cipher S), measurement probe: Si-DF40Plus, measurement area: 1 μm × 1 μm, number of measurement points: X: 256 points, Y: 256 points, scan speed: 2 Hz, shape Acquired a statue. Then, using image analysis software (SPIP image analysis software version 6.4.3 manufactured by Image Metrology Co., Ltd.), the shape image was leveled, and the valley solution retention index (S vi ) was obtained from the bearing curve. .

[コア溶液保持インデックス(Sci)]
初めに、Atomic Force Microscope(オックスフォードインスツルメント社製、サイファーS)、測定プローブ:Si−DF40Plus、測定エリア:1μm×1μm、測定点数:X:256point,Y:256point、スキャン速度:2Hz、により形状像を取得した。その後、画像解析ソフト(イメージメトロロジー社製SPIPイメージ解析ソフトウェア バージョン6.4.3)を用い、形状像のレべリング処理を実施し、ベアリング曲線によりコア溶液保持インデックス(Sci)を求めた。
[Core solution retention index (S ci )]
First, an atomic force microscope (Oxford Instruments, Cipher S), measurement probe: Si-DF40Plus, measurement area: 1 μm × 1 μm, number of measurement points: X: 256 points, Y: 256 points, scan speed: 2 Hz, shape Acquired a statue. Thereafter, leveling processing of the shape image was performed using image analysis software (SPIP image analysis software version 6.4.3 manufactured by Image Metrology Co., Ltd.), and the core solution retention index (S ci ) was obtained from the bearing curve. .

[表面粗さ(Ra)]
表面粗さ(Ra)は、Atomic Force Microscope(オックスフォードインスツルメント社製、サイファーS)、測定プローブ:Si−DF40Plus、測定エリア:1μm×1μm、測定点数:X:256point,Y:256point、スキャン速度:2Hz、により形状像を取得した。その後、画像解析ソフト(イメージメトロロジー社製SPIPイメージ解析ソフトウェア バージョン6.4.3)を用い、形状像のレべリング処理を実施し、Raを求めた。
[Surface roughness (Ra)]
Surface roughness (Ra) is Atomic Force Microscope (manufactured by Oxford Instruments, Cipher S), measurement probe: Si-DF40Plus, measurement area: 1 μm × 1 μm, number of measurement points: X: 256 points, Y: 256 points, scan speed : A shape image was acquired at 2 Hz. Thereafter, using an image analysis software (SPIP image analysis software version 6.4.3 manufactured by Image Metrology Co., Ltd.), the shape image was leveled to obtain Ra.

[面強度]
ガラス基板の面強度はボールオンリング(Ball on Ring;BoR)試験により測定した。図2に、本実施例で用いたボールオンリング試験を説明するための概略図を示す。ガラス基板1を、SUS304製の受け治具2(直径30mm、接触部の曲率R2.5mm、接触部は焼入れ鋼、鏡面仕上げ)の上に、水平に載置した状態で、SUS304製の加圧治具3(焼入れ鋼、直径10mm、鏡面仕上げ)を用いてガラス基板1を加圧し、ガラス基板1の面強度を測定した。
[Surface strength]
The surface strength of the glass substrate was measured by a ball-on-ring (BoR) test. FIG. 2 shows a schematic diagram for explaining the ball-on-ring test used in this example. SUS304 pressurization with glass substrate 1 placed horizontally on receiving jig 2 made of SUS304 (diameter 30 mm, curvature R2.5 mm of contact part, contact part is hardened steel, mirror finish) The glass substrate 1 was pressurized using the jig 3 (hardened steel, diameter 10 mm, mirror finish), and the surface strength of the glass substrate 1 was measured.

本実施の形態においては、実施例及び比較例後に得られたガラス基板1の上方から、ガラス基板1の中央領域を加圧した。なお、試験条件は下記の通りである。
加圧治具2の下降速度:0.5(mm/min)
In this Embodiment, the center area | region of the glass substrate 1 was pressurized from the upper direction of the glass substrate 1 obtained after the Example and the comparative example. The test conditions are as follows.
Lowering speed of the pressure jig 2: 0.5 (mm / min)

この時、ガラス基板1が破壊された際の、破壊荷重(単位:N)をBoR面強度とし、9回の測定の平均値をBoR平均面強度とした。ただし、ガラス基板の破壊起点がボール押しつけ位置より2mm以上離れていた場合は、平均値算出のためのデータより除外した。   At this time, the breaking load (unit: N) when the glass substrate 1 was broken was defined as the BoR surface strength, and the average value of nine measurements was defined as the BoR average surface strength. However, when the fracture starting point of the glass substrate was 2 mm or more away from the ball pressing position, it was excluded from the data for calculating the average value.

[水素濃度比]
上記の〔水素濃度〕にて記載した方法に従い、平均水素濃度(A)と平均水素濃度(B)を測定し、それらの比を算出した。
[Hydrogen concentration ratio]
According to the method described in [Hydrogen concentration] above, the average hydrogen concentration (A) and the average hydrogen concentration (B) were measured, and the ratio thereof was calculated.

[例1]
以下の組成となるようにガラス原料を溶解し、成形、Lap研磨工程を行い、0.7mmの板状ガラスを作成した。組成は、酸化物基準の質量%表示で、P 46.2%、MgF 1.9%、CaF 8.4%、SrF 18.3%、NaF 9.0%、AlF 9.9%、MgO 2.2%、CuO 6.2%、を含有するものとした。
[Example 1]
A glass raw material was melted so as to have the following composition, and a molding and a Lap polishing step were performed to prepare a 0.7 mm plate glass. The composition is expressed in mass% on the basis of oxide, P 2 O 5 46.2%, MgF 2 1.9%, CaF 2 8.4%, SrF 2 18.3%, NaF 2 9.0%, AlF 3 9.9%, MgO 2.2%, CuO 6.2%.

研磨スラリーとして、平均粒子直径(d50)が0.8μmの酸化セリウムを水に分散させてスラリーを作製し、得られた板状ガラスの表面を、該スラリーを用いて研磨レート(片面)0.2μm/分で研磨パッド(スエードタイプ)により研磨した。   As a polishing slurry, cerium oxide having an average particle diameter (d50) of 0.8 μm was dispersed in water to prepare a slurry, and the surface of the obtained glass sheet was polished at a polishing rate (single side) of 0. Polishing was performed with a polishing pad (suede type) at 2 μm / min.

次いで、研磨した板状ガラスを、pH 13の水酸化ナトリウム水溶液中に5分間浸漬させて、研磨した表面を洗浄した(第一の洗浄)。その後、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥し、ガラス基板1を得た。   Next, the polished plate glass was immersed in an aqueous sodium hydroxide solution having a pH of 13 for 5 minutes to clean the polished surface (first cleaning). Then, after wash | cleaning several times with a pure water, it dried by the air blow and the glass substrate 1 was obtained.

[例2〜6]
pH 2の硝酸水溶液またはpH 2の塩酸溶液を貯留した酸洗浄槽を用意し、例1で得られたガラス基板1を、酸溶液中に所定の時間浸漬させて、ガラス基板1の表面を洗浄した(第二の洗浄)。その後、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
[Examples 2 to 6]
An acid cleaning tank storing a pH 2 nitric acid aqueous solution or a pH 2 hydrochloric acid solution is prepared, and the surface of the glass substrate 1 is cleaned by immersing the glass substrate 1 obtained in Example 1 in the acid solution for a predetermined time. (Second wash). Then, after washing several times with pure water, it was dried by air blow.

酸洗浄に用いた薬液の種類、酸洗浄の時間は表1に示した条件とし、それぞれガラス基板2〜6を得た。   The types of chemicals used for the acid cleaning and the acid cleaning time were set as shown in Table 1, and glass substrates 2 to 6 were obtained, respectively.

[例7〜8]
pH 2の硝酸水溶液を貯留した酸洗浄槽を用意し、例1で得られたガラス基板1を、酸溶液中に20分間浸漬させて、ガラス基板1の表面を洗浄した(第二の洗浄)。その後、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
[Examples 7 to 8]
An acid cleaning tank storing a nitric acid aqueous solution of pH 2 was prepared, and the glass substrate 1 obtained in Example 1 was immersed in the acid solution for 20 minutes to clean the surface of the glass substrate 1 (second cleaning). . Then, after washing several times with pure water, it was dried by air blow.

さらに、pH 9の水酸化ナトリウム水溶液を貯留したアルカリ洗浄槽を用意し、酸洗浄したガラス基板を、5分または10分浸漬させて、ガラス基板の表面を洗浄した(第三の洗浄)。その後、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥し、ガラス基板7〜8を得た。   Furthermore, an alkaline cleaning tank storing a pH 9 sodium hydroxide aqueous solution was prepared, and the acid-cleaned glass substrate was immersed for 5 minutes or 10 minutes to clean the surface of the glass substrate (third cleaning). Then, after wash | cleaning several times with a pure water, it dried by the air blow and obtained the glass substrates 7-8.

[例9〜11]
pH 0.77の硝酸水溶液を貯留した酸洗浄槽を用意し、例1で得られたガラス基板1を、酸溶液中に所定の時間浸漬させて、ガラス基板1の表面を洗浄した(第二の洗浄)。その後、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
[Examples 9 to 11]
An acid cleaning tank storing a pH 0.77 nitric acid aqueous solution was prepared, and the glass substrate 1 obtained in Example 1 was immersed in the acid solution for a predetermined time to clean the surface of the glass substrate 1 (second Washing). Then, after washing several times with pure water, it was dried by air blow.

酸洗浄の時間は表1に示した条件とし、それぞれガラス基板9〜11を得た。   The acid cleaning time was set as shown in Table 1, and glass substrates 9 to 11 were obtained, respectively.

Figure 2019199391
Figure 2019199391

[表面特性]
表2に、上記方法により得られたガラス基板1〜11について、BoR強度、表面特性として表面形状パラメータSsk、Sku、S、Svi、Sci、を測定した結果を示す。例1は比較例、例2〜11は実施例である。また、表2に示した表面形状パラメータについて、BoR強度との関係をプロットしたグラフを図3〜8に示した。
[Surface characteristics]
Table 2 shows the results obtained by measuring the surface shape parameters S sk , S ku , S v , S vi , and S ci as the BoR intensity and surface characteristics for the glass substrates 1 to 11 obtained by the above method. Example 1 is a comparative example and Examples 2-11 are examples. Moreover, the graph which plotted the relationship with the BoR intensity | strength about the surface shape parameter shown in Table 2 was shown to FIGS.

Figure 2019199391
Figure 2019199391

表2および図3〜8に示すように、上記した表面形状パラメータと面強度との間には相関関係が認められる。   As shown in Table 2 and FIGS. 3 to 8, there is a correlation between the above-described surface shape parameter and the surface strength.

一方、一般に表面形状を表す指標として用いられるRaの測定値からは、面強度との間に明確な相関関係は認められなかった。   On the other hand, a clear correlation with the surface strength was not recognized from the measured value of Ra generally used as an index representing the surface shape.

また、表3に、上記例1〜4で得られたガラス基板1〜4について、測定した水素濃度比を示す。
この水素濃度比として、H/Fは、ガラス基板の最表層から深さ5nm〜55nmにおけるガラス成分であるフッ素に対する水素強度と、深さ500nm〜550nmにおけるガラス成分であるフッ素に対する水素強度に基づいて算出した平均水素濃度(A)と平均水素濃度(B)の比である。なお、各平均水素濃度は、サンプル毎に測定した値から算術平均を求め、それら平均値として算出した。
Table 3 shows the measured hydrogen concentration ratio for the glass substrates 1 to 4 obtained in Examples 1 to 4 above.
As the hydrogen concentration ratio, H / F 2 is based on the hydrogen strength with respect to fluorine as a glass component at a depth of 5 nm to 55 nm from the outermost layer of the glass substrate and the hydrogen strength with respect to fluorine as a glass component at a depth of 500 nm to 550 nm. The ratio of the average hydrogen concentration (A) and the average hydrogen concentration (B) calculated in the above. In addition, each average hydrogen concentration calculated | required the arithmetic average from the value measured for every sample, and computed it as those average values.

Figure 2019199391
Figure 2019199391

表3に示すように、上記した水素濃度と面強度との間にも相関関係があると考えられる。   As shown in Table 3, it is considered that there is also a correlation between the above-described hydrogen concentration and surface strength.

1…ガラス基板、2…受け治具、3…加圧治具   1 ... Glass substrate, 2 ... Receiving jig, 3 ... Pressure jig

Claims (8)

フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、
前記ガラス基板の表面特性として、表面歪度(Ssk)が次の式(1)を満たすことを特徴とするガラス基板。
sk ≧ −1.0 …(1)
A glass substrate made of fluorophosphate glass,
As a surface characteristic of the glass substrate, a surface distortion (S sk ) satisfies the following formula (1).
S sk ≧ −1.0 (1)
フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、
前記ガラス基板の表面特性として、表面尖度(Sku)が次の式(2)を満たすことを特徴とするガラス基板。
ku ≦ 10 …(2)
A glass substrate made of fluorophosphate glass,
As a surface characteristic of the glass substrate, a surface kurtosis (S ku ) satisfies the following formula (2).
S ku ≦ 10 (2)
フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、
前記ガラス基板の表面特性として、最大谷深さ(S)が次の式(3)を満たすことを特徴とするガラス基板。
≦ 9 …(3)
A glass substrate made of fluorophosphate glass,
As a surface characteristic of the glass substrate, the maximum valley depth (S v ) satisfies the following formula (3).
S v ≦ 9 (3)
フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、
前記ガラス基板の表面特性として、バレー溶液保持インデックス(Svi)が次の式(4)を満たすことを特徴とするガラス基板。
vi ≦ 0.14 …(4)
A glass substrate made of fluorophosphate glass,
As a surface characteristic of the glass substrate, a valley solution retention index (S vi ) satisfies the following formula (4):
S vi ≦ 0.14 (4)
フツリン酸塩ガラスからなるガラス基板であって、
前記ガラス基板の表面特性として、コア溶液保持インデックス(Sci)が次の式(5)を満たすことを特徴とするガラス基板。
ci ≧ 1.40 …(5)
A glass substrate made of fluorophosphate glass,
As a surface characteristic of the glass substrate, a core solution retention index (S ci ) satisfies the following formula (5).
S ci ≧ 1.40 (5)
前記ガラス基板の最表面から深さ5nm〜55nmの領域における平均水素濃度(A)と前記ガラス基板のバルク部分である深さ500nm〜550nmの領域における平均水素濃度(B)の比が、次の式(6)を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス基板。
(A)/(B) ≦ 10 …(6)
The ratio of the average hydrogen concentration (A) in the region having a depth of 5 nm to 55 nm from the outermost surface of the glass substrate to the average hydrogen concentration (B) in the region having a depth of 500 nm to 550 nm, which is the bulk portion of the glass substrate, is Formula (6) is satisfy | filled, The glass substrate of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
(A) / (B) ≦ 10 (6)
フツリン酸塩ガラス製の板状ガラスを準備する工程と、
前記板状ガラスの主面を精密研磨する研磨工程と、
前記研磨工程後に、前記板状ガラスの研磨表面を酸洗浄する酸洗浄工程と、
を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
Preparing a sheet glass made of fluorophosphate glass;
A polishing step of precisely polishing the principal surface of the plate glass;
After the polishing step, an acid cleaning step for acid cleaning the polishing surface of the sheet glass,
A method for producing a glass substrate, comprising:
前記酸洗浄工程が、pH 0.5〜3、20〜50℃の硝酸水溶液中に、前記板状ガラスを0.5〜30分間浸漬処理する請求項7に記載のガラス基板の製造方法。   The said acid washing process is a manufacturing method of the glass substrate of Claim 7 which immerses the said plate glass in the nitric acid aqueous solution of pH 0.5-3, 20-50 degreeC for 0.5 to 30 minutes.
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