JP6629557B2 - Glass substrate manufacturing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、薄板ガラスの主表面の一方を粗面化処理する表面処理装置を含むガラス基板造装置に関する。 The present invention relates to a forming apparatus made of glass substrate comprising a surface treatment device for one roughened main surface of the thin glass.

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、あるいは有機ELディスプレイパネル等を用いたフラットパネルディスプレイの製造では、より高精細な薄膜パターンが薄板ガラス基板上に形成される。   In manufacturing a flat panel display using a liquid crystal display panel, a plasma display panel, an organic EL display panel, or the like used as a display panel, a higher definition thin film pattern is formed on a thin glass substrate.

これらのフラットパネルディスプレイに使用されるディスプレイパネルの製造は、製造ラインにガラス基板を投入後、搬送、成膜、フォトリソグラフィ、エッチング、ドーピング、あるいは配線等の各処理工程を経て製造される。各処理工程では、様々な要因によって、ガラス基板を含んだパネルは帯電し易い環境に置かれる。例えば、ガラス基板を製造ラインに投入するとき、合紙を挟んで積層された複数のガラス基板の中から、合紙を剥離除去してガラス基板を1枚ずつ取り出す。このときガラス基板は合紙の除去に際して帯電し易い。また、成膜等のために半導体製造装置を用いる場合、ガラス基板を載置テーブルに載せて成膜を行う。このとき、ガラス基板には気流による帯電や接触帯電や剥離帯電が生じやすい。   A display panel used for such a flat panel display is manufactured by putting a glass substrate into a manufacturing line, and then carrying out processing steps such as transport, film formation, photolithography, etching, doping, and wiring. In each processing step, the panel including the glass substrate is placed in an environment that is easily charged due to various factors. For example, when a glass substrate is put into a production line, the interleaf is peeled and removed from a plurality of glass substrates laminated with the interleaf interposed therebetween, and the glass substrates are taken out one by one. At this time, the glass substrate is easily charged when the slip sheet is removed. When a semiconductor manufacturing apparatus is used for film formation or the like, a glass substrate is mounted on a mounting table to perform film formation. At this time, the glass substrate is likely to be charged by airflow, contact charging, or peeling charging.

このような帯電は種々の問題を引き起こす。例えば、ガラス基板上にTFT(Thin Film Transistor)及び配線パターンを形成するとき、帯電によって塵や埃などの異物がガラス基板や配線パターンに付着し、配線パターンの欠損や剥離が生じる、あるいは蓄積された電荷の放電によってTFTの破壊等が生じる、等がある。また、帯電によりガラス基板が載置テーブルに張り付き、載置テーブルからははがす時にガラス基板が割れる場合もある。よって、可能な限りガラス基板は帯電しないのが好ましい。   Such charging causes various problems. For example, when a TFT (Thin Film Transistor) and a wiring pattern are formed on a glass substrate, foreign matter such as dust or dirt adheres to the glass substrate or the wiring pattern due to electrification, and the wiring pattern is damaged or peeled off or accumulated. Discharge of the accumulated electric charges may cause the destruction of the TFT or the like. Further, the glass substrate may be stuck to the mounting table due to charging, and the glass substrate may be broken when the glass substrate is peeled off from the mounting table. Therefore, it is preferable that the glass substrate is not charged as much as possible.

特に、フュージョン法やダウンドロー法でつくられる薄板ガラスの表面は、フロート法でつくられる薄板ガラスと比べ、表面が非常に滑らかであるため、帯電の問題が生じ易い。このため、フュージョン法やダウンドロー法で得られる薄板ガラス基板の主表面には帯電を防止する何らかの処理を施すことが好ましい。その一般的な方法として、薄板ガラス基板の主表面の一方を化学的な方法で粗面化することが挙げられ、適度な粗面化により薄板ガラス基板の帯電を防ぐことができる。そのほか、イオナイザを用いて、帯電したガラス基板の除電を行う方法が知られている(特許文献1)。感光層等が形成された処理基板をステージ上へ載置、密着、除去する工程で発生する処理基板への静電気の帯電量を減少させる露光装置も知られている(特許文献2)。   In particular, the surface of the thin glass formed by the fusion method or the down-draw method is much smoother than that of the thin glass formed by the float method, so that a problem of charging is likely to occur. For this reason, it is preferable that the main surface of the thin glass substrate obtained by the fusion method or the downdraw method is subjected to some treatment for preventing electrification. As a general method, one of the main surfaces of the thin glass substrate is roughened by a chemical method, and charging of the thin glass substrate can be prevented by appropriate roughening. In addition, there is known a method for removing electricity from a charged glass substrate using an ionizer (Patent Document 1). There is also known an exposure apparatus that reduces the amount of static electricity charged on a processing substrate generated in a process of placing, adhering, and removing a processing substrate on which a photosensitive layer and the like are formed on a stage (Patent Document 2).

特開2009−64950号公報JP 2009-64950 A 特開2007−322630号公報JP 2007-322630 A

フラットパネルディスプレイ用の薄板ガラス基板においては、主表面のうち、TFT及び配線パターンが形成されない側の主表面(以下、第1面という)を、帯電防止のため、化学的処理などで粗面化する。TFT及び配線パターンが形成される主表面(以下、第2面という)は処理されず、汚れや異物は除去されなければならない。   In a thin glass substrate for a flat panel display, of the main surface, a main surface on a side where a TFT and a wiring pattern are not formed (hereinafter, referred to as a first surface) is roughened by a chemical treatment or the like to prevent electrification. I do. The main surface on which the TFT and the wiring pattern are formed (hereinafter, referred to as a second surface) is not processed, and dirt and foreign matter must be removed.

エッチング液を用いた表面処理法によれば、複数のガラス基板を連続的に粗面化することができる一方で、表面粗し程度を一定の範囲内におさめつつ処理速度を上げることは容易でない。連続処理が進むにつれ、エッチング液のエッチングレートが低下していくためである。   According to the surface treatment method using an etching solution, while it is possible to continuously roughen a plurality of glass substrates, it is not easy to increase the processing speed while keeping the degree of surface roughness within a certain range. . This is because the etching rate of the etchant decreases as the continuous processing proceeds.

従来、エッチング液を用いて連続処理する場合、エッチングレートの制御など行わないまま、エッチング液の性能があるレベルまで低下した時、エッチング液を全交換している。エッチング液の全交換の頻度が増えると、生産ラインの停止時間が大きくなり生産効率が低下するだけでなく、廃液処理のコストも増大する。   2. Description of the Related Art Conventionally, when performing continuous processing using an etchant, the etchant is completely replaced when the performance of the etchant drops to a certain level without controlling the etching rate. If the frequency of the total replacement of the etching liquid increases, the downtime of the production line increases, the production efficiency decreases, and the cost of waste liquid treatment also increases.

エッチング液中のエッチング成分の濃度を高くしておけば、連続処理でエッチング液を繰り返し使用しても、ある程度の期間、エッチングレートを持続することができ、エッチング槽のエッチング液の全交換のタイミングを延ばすことができる。しかし、エッチング成分の濃度を高くすれば、エッチング液中に発生するスラッジ量によりかえってエッチング性能が低下し、また、廃液処理の問題もより大きくなる。   If the concentration of the etching component in the etching solution is increased, the etching rate can be maintained for a certain period even if the etching solution is repeatedly used in a continuous process, and the timing of the total replacement of the etching solution in the etching bath is required. Can be extended. However, when the concentration of the etching component is increased, the etching performance is rather lowered due to the amount of sludge generated in the etching solution, and the problem of waste liquid treatment is further increased.

そこで、本発明は、ガラス基板を連続処理で粗面化する表面処理工程おいて、エッチング液を繰り返し使用しても、エッチングレートを低下させず、長時間にわたりエッチングレートを維持して、品質の高い薄板ガラスを効率よく製造できる、表面処理工程を含むガラス基板の製造方法およびその製造装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a surface treatment step of roughening a glass substrate by continuous treatment, even if an etchant is used repeatedly, without decreasing the etching rate, maintaining the etching rate for a long time, and improving the quality. Provided are a method for manufacturing a glass substrate including a surface treatment step and an apparatus for manufacturing the same, which can efficiently manufacture high-thin glass sheets.

本発明の一態様は、ガラス基板の第1面を連続的に粗面化する表面処理工程を含むディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
前記表面処理工程では、フッ酸を含有するエッチング液を調整し貯留するエッチング液タンクと、前記エッチング液が供給され粗面化を行うエッチング槽との間を、前記エッチング液が循環し、前記エッチング槽におけるエッチングレートが維持されるように、前記エッチング液タンクにフッ酸を補充しながら、前記エッチング液を循環させて、前記ガラス基板の第1面を前記エッチング槽で粗面化する、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a glass substrate for a display, comprising a surface treatment step of continuously roughening a first surface of a glass substrate,
In the surface treatment step, the etchant circulates between an etchant tank that adjusts and stores an etchant containing hydrofluoric acid and an etch tank that is supplied with the etchant and roughens the etchant. Circulating the etching solution while replenishing the etching solution tank with hydrofluoric acid so that the etching rate in the bath is maintained, and roughening the first surface of the glass substrate in the etching bath; A method for manufacturing a glass substrate.

前記粗面化を行うエッチング槽において、エッチングレート(25℃で400枚処理の条件下)の低下率が10%〜30%に設定される、ことが好ましい。   In the etching tank for performing the surface roughening, it is preferable that the rate of decrease in the etching rate (under the condition of processing 400 wafers at 25 ° C.) is set to 10% to 30%.

前記エッチング液タンクのエッチング液容量Aは、前記エッチング槽のエッチング液容量Bよりも大きく、前記容量Aは前記容量Bの2倍以上の容量を有する、ことが好ましい。   It is preferable that the etching solution volume A of the etching solution tank is larger than the etching solution volume B of the etching bath, and the volume A has a capacity of twice or more the volume B.

前記エッチング液の循環が、エッチング槽におけるエッチングレートの測定に基づいて制御される、ことが好ましい。   Preferably, the circulation of the etching solution is controlled based on the measurement of the etching rate in the etching bath.

前記エッチング液が、25℃におけるエッチングレートが0.1μm/分以上である、ことが好ましい。   The etching solution preferably has an etching rate at 25 ° C. of 0.1 μm / min or more.

前記エッチング液は、少なくとも、0.3〜10質量%のフッ酸と、0.3〜10質量%のリン酸とを含む、請求項1〜3のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。   The manufacturing of the glass substrate for a display according to any one of claims 1 to 3, wherein the etching solution contains at least 0.3 to 10% by mass of hydrofluoric acid and 0.3 to 10% by mass of phosphoric acid. Method.

前記エッチング液は、少なくとも、0.3〜10質量%のフッ酸と、0.3〜10質量%のリン酸と、0.3〜15質量%の塩酸とを含む、ことが好ましい。   The etching solution preferably contains at least 0.3 to 10% by mass of hydrofluoric acid, 0.3 to 10% by mass of phosphoric acid, and 0.3 to 15% by mass of hydrochloric acid.

前記表面処理工程後の前記第1面の算術平均粗さRaは0.40nm以上である、ことが好ましい。   The arithmetic mean roughness Ra of the first surface after the surface treatment step is preferably 0.40 nm or more.

本発明の一態様は、表面処理装置を含むディスプレイ用ガラス基板の製造装置であって、
前記表面処理装置は、ガラス基板の主表面のうち第1面を粗面化するエッチング槽と、
エッチング液を調整して貯留するエッチング液タンクと、
前記エッチング槽が有するエッチング液投入口と、前記エッチング液タンクが有する供給口とを接続する配管、および、前記エッチング槽が有するエッチング液排出口と、前記エッチング液タンクが有する回収口とを接続する配管、を有するエッチング液循環機構と、
前記エッチング液タンクにフッ酸を必要に応じ供給するフッ酸タンクと、
を備え、
前記エッチング液タンクのエッチング液容量Aは、前記エッチング槽のエッチング液容量Bの2倍以上の容量である。
One embodiment of the present invention is an apparatus for manufacturing a glass substrate for a display including a surface treatment apparatus,
The surface treatment apparatus, an etching tank for roughening the first surface of the main surface of the glass substrate,
An etchant tank for adjusting and storing the etchant;
A pipe connecting an etching solution inlet port of the etching tank with a supply port of the etching solution tank, and connecting an etching solution outlet of the etching bath with a recovery port of the etching solution tank. An etchant circulation mechanism having a pipe,
A hydrofluoric acid tank that supplies hydrofluoric acid to the etching solution tank as needed,
With
The etching solution volume A of the etching solution tank is twice or more the etching solution volume B of the etching bath.

前記粗面化を行うエッチング槽のエッチングレート(25℃で400枚処理の条件下)の低下率が10%〜30%に制御できるように、前記エッチング液タンクのエッチング液容量Aは、前記エッチング槽のエッチング液容量Bよりも大きく、前記容量Aは前記容量Bの5倍以上の容量を有する、ことが好ましい。   The etching solution volume A of the etching solution tank is set such that the rate of decrease in the etching rate (under the conditions of processing 400 wafers at 25 ° C.) of the etching tank for roughening can be controlled to 10% to 30%. It is preferable that the volume A is larger than the volume B of the etching solution in the tank, and the volume A is five times or more the volume B.

上述のガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置によれば、ガラス基板を連続処理で粗面化する表面処理工程おいて、エッチング液を繰り返し使用しても、エッチング槽におけるエッチングレートの低下を抑えながら、長時間にわたりエッチングレートを維持しつつ、薄板ガラスの第1面を粗面化処理することができる。これにより、品質の高い薄板ガラスを効率よく製造できる、表面処理工程を含むガラス基板の製造方法およびその製造装置を提供する。   According to the glass substrate manufacturing method and the glass substrate manufacturing apparatus described above, in the surface treatment step of roughening the glass substrate by continuous processing, even if the etching solution is repeatedly used, a decrease in the etching rate in the etching tank is suppressed. However, the first surface of the thin glass sheet can be roughened while maintaining the etching rate for a long time. This provides a method of manufacturing a glass substrate including a surface treatment step and a manufacturing apparatus thereof, which can efficiently manufacture high-quality thin glass.

本実施形態のガラス基板の製造過程の一例の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of an example of the manufacturing process of the glass substrate of this embodiment. 本実施形態の表面処理工程で用いるガラス基板表面処理装置の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of the glass substrate surface treatment apparatus used in the surface treatment process of this embodiment. 本実施形態のガラス基板表面処理装置の粗面化ローラの概略上面図である。It is a schematic top view of the roughening roller of the glass substrate surface treatment apparatus of this embodiment. 図3に示す粗面化ローラによるガラス基板の粗面化を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the roughening of the glass substrate by the roughening roller illustrated in FIG. 3.

以下、本実施形態のガラス基板の製造方法及びガラス基板表面処理装置について説明する。図1は、ガラス基板100の製造過程の概要を示すフローチャートである。図1では、ガラス基板が、原料を熔融する状態から客先等に出荷される状態になるまでの工程の概略を示している。   Hereinafter, the glass substrate manufacturing method and the glass substrate surface treatment apparatus of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a manufacturing process of the glass substrate 100. FIG. 1 shows an outline of steps from a state where a glass substrate is melted to a state where it is shipped to a customer or the like.

(1)ガラス基板の製造方法
以下、本発明のガラス基板の製造装置およびガラス基板の製造方法について説明する。
本実施形態において製造されるガラス基板は、特に制限されないが、例えば縦寸法及び横寸法のそれぞれが、500mm〜3500mm、1500mm〜3500mm、1800〜3500mm、2000mm〜3500mmなどが挙げられ、2000mm〜3500mmであることが好ましい。
ガラス基板の厚さは、例えば、0.1〜1.1(mm)が挙げられ、より好ましくは0.75mm以下の極めて薄い矩形形状の板で、例えば、0.55mm以下、さらには0.45mm以下の厚さがより好ましい。ガラス基板の厚さの下限値としては、0.15mm以上が好ましく、0.25mm以上がより好ましい。
(1) Manufacturing Method of Glass Substrate Hereinafter, a manufacturing apparatus of a glass substrate and a manufacturing method of a glass substrate of the present invention will be described.
Although the glass substrate manufactured in the present embodiment is not particularly limited, for example, each of a vertical dimension and a horizontal dimension is, for example, 500 mm to 3500 mm, 1500 mm to 3500 mm, 1800 to 3500 mm, 2000 mm to 3500 mm, and 2000 mm to 3500 mm. Preferably, there is.
The thickness of the glass substrate is, for example, 0.1 to 1.1 (mm), more preferably an extremely thin rectangular plate having a thickness of 0.75 mm or less, for example, 0.55 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less. A thickness of 45 mm or less is more preferred. The lower limit of the thickness of the glass substrate is preferably 0.15 mm or more, more preferably 0.25 mm or more.

まず、熔融されたガラスが、例えばフュージョン法あるいはフロート法等の公知の方法により、所定の厚さの帯状ガラスであるシートガラスが成形される(ステップS1)。
次に、成形されたシートガラスが所定の長さの素板であるガラス基板に採板される(ステップS2)。採板により得られたガラス基板は、搬送機構により、ピンチング保持されつつ、熱処理工程に誘導され搬送され、次に、この搬送されたガラス基板に対し熱処理を行なってもよい。
First, the molten glass is formed into a sheet glass which is a band-shaped glass having a predetermined thickness by a known method such as a fusion method or a float method (Step S1).
Next, the formed sheet glass is sampled on a glass substrate which is a raw plate having a predetermined length (step S2). The glass substrate obtained by sampling may be guided to a heat treatment step and transported while being pinched and held by the transport mechanism, and then the transported glass substrate may be subjected to heat treatment.

ステップS2あるいは熱処理後のガラス基板は切断工程に搬送され、製品のサイズに切断され、ガラス基板が得られる(ステップS3)。得られたガラス基板には、端面の研削、研磨およびコーナカットを含む端面加工が行われる(ステップS4)。端面加工後のガラス基板のガラス表面の微細な異物や汚れを取り除くために、ガラス基板を洗浄する(ステップS5)。   The glass substrate after the step S2 or the heat treatment is conveyed to a cutting step, and cut into a product size to obtain a glass substrate (step S3). The obtained glass substrate is subjected to edge processing including grinding, polishing and corner cutting of the edge (step S4). The glass substrate is cleaned in order to remove fine foreign matter and dirt on the glass surface of the glass substrate after the end face processing (Step S5).

本実施形態の表面化処理S6(粗面化工程Pr1及びすすぎ工程Pr2)は、端面加工直後の洗浄工程S5の後に行う。本実施形態の表面処理工程の詳細は後述する。   The surface treatment S6 (the surface roughening step Pr1 and the rinsing step Pr2) of the present embodiment is performed after the cleaning step S5 immediately after the end face processing. Details of the surface treatment step of the present embodiment will be described later.

表面処理工程S6の後に、第2洗浄後S7を行い、この後、洗浄されたガラス基板はキズ、塵、汚れあるいは光学欠陥を含む傷が無いか、光学的検査が行われる(ステップS8)。検査により品質の適合したガラス基板は、ガラス基板を保護する紙と交互に積層された積層体としてパレットに積載されて梱包される(ステップS9)。梱包されたガラス基板は納入先業者に出荷される。   After the surface treatment step S6, the second post-cleaning step S7 is performed, after which the cleaned glass substrate is subjected to an optical inspection for scratches, dust, dirt and scratches including optical defects (step S8). The glass substrate having a quality conforming to the inspection is loaded on a pallet and packed as a laminated body alternately laminated with paper protecting the glass substrate (step S9). The packaged glass substrates are shipped to the supplier.

このようなガラス基板として、以下のガラス組成のガラス基板が例示される。つまり、以下のガラス組成のガラス基板が製造されるように、熔融ガラスの原料が調合される。
SiO2 55〜80モル%、
Al23 8〜20モル%、
23 0〜12モル%、
RO 0〜17モル%(ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量)。
As such a glass substrate, a glass substrate having the following glass composition is exemplified. That is, the raw materials of the molten glass are prepared so as to produce a glass substrate having the following glass composition.
55 to 80 mol% of SiO 2 ,
Al 2 O 3 8~20 mol%,
B 2 O 3 0 to 12 mol%,
RO 0 to 17 mol% (RO is the total amount of MgO, CaO, SrO and BaO).

SiO2は60〜75モル%、さらには、63〜72モル%であることが、熱収縮率を小さくするという観点から好ましい。
ROのうち、MgOが0〜10モル%、CaOが0〜15モル%、SrOが0〜10%、BaOが0〜10%であることが好ましい。
SiO 2 is preferably from 60 to 75 mol%, more preferably from 63 to 72 mol%, from the viewpoint of reducing the heat shrinkage.
Of the RO, it is preferable that MgO is 0 to 10 mol%, CaO is 0 to 15 mol%, SrO is 0 to 10%, and BaO is 0 to 10%.

また、SiO2、Al23、B23、及びROを少なくとも含み、モル比((2×SiO2)+Al23)/((2×B23)+RO)は4.5以上であるガラスであってもよい。また、MgO、CaO、SrO、及びBaOの少なくともいずれか含み、モル比(BaO+SrO)/ROは0.1以上であることが好ましい。 It contains at least SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 and RO, and the molar ratio is ((2 × SiO 2 ) + Al 2 O 3 ) / ((2 × B 2 O 3 ) + RO). The glass may be five or more. Further, it is preferable that at least one of MgO, CaO, SrO, and BaO is contained, and the molar ratio (BaO + SrO) / RO is 0.1 or more.

また、モル%表示のB23の含有率の2倍とモル%表示のROの含有率の合計は、30モル%以下、好ましくは10〜30モル%であることが好ましい。
また、上記ガラス組成のガラス基板におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、0モル%以上0.4モル%以下であってもよい。
また、ガラス中で価数変動する金属の酸化物(酸化スズ、酸化鉄)を合計で0.05〜1.5モル%含み、As、Sb及びPbOを実質的に含まないということは必須ではなく任意である。
The total of twice the content of B 2 O 3 expressed in mol% and the content of RO expressed in mol% is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 to 30 mol%.
The content of the alkali metal oxide in the glass substrate having the above glass composition may be 0 mol% or more and 0.4 mol% or less.
In addition, a metal oxide (tin oxide, iron oxide) whose valence varies in the glass is contained in a total of 0.05 to 1.5 mol%, and As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and PbO are substantially contained. The absence is not mandatory and optional.

本実施形態で製造されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、またはカーブドパネルディスプレイ用ガラス基板で、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板あるいは、有機ELディスプレイ用のガラス基板として好適である。さらに、本実施形態で製造されるガラス基板は、高精細ディスプレイに用いるLTPS(Low−temperature poly silicon)・IGZO(Indium−Gallium−Zinc−Oxide)・TFTディスプレイ用ガラス基板として特に好適である。   The glass substrate manufactured in the present embodiment is a glass substrate for a flat panel display or a glass substrate for a curved panel display, and is suitable as, for example, a glass substrate for a liquid crystal display or a glass substrate for an organic EL display. Furthermore, the glass substrate manufactured in the present embodiment is particularly suitable as a glass substrate for a low-temperature polysilicon (LTPS), an indium-gallium-zinc-oxide (IGZO), or a TFT display used for a high-definition display.

本実施形態における熔融ガラスからシートガラスを成形する方法として、フロート法やフュージョン法等が用いられるが、本実施形態のガラス基板のオフラインにおける熱処理を含むガラス基板の製造方法は、フュージョン法(オーバーダウンドロー法)において製造ライン上の徐冷装置を長くすることが困難である点から、フュージョン法に適している。本実施形態のガラス基板の熱収縮率は、50ppm以下であり、好ましくは40ppm以下、より好ましくは30ppm以下、更により好ましくは20ppm以下である。熱収縮率を低減する前のガラス基板の熱収縮率の範囲としては、10ppm〜40ppmが好ましい。   As a method of forming a sheet glass from the molten glass in the present embodiment, a float method, a fusion method, or the like is used. In the present embodiment, a glass substrate manufacturing method including off-line heat treatment of the glass substrate is performed by a fusion method (overdown method). The draw method) is suitable for the fusion method because it is difficult to lengthen the slow cooling device on the production line. The heat shrinkage of the glass substrate of this embodiment is 50 ppm or less, preferably 40 ppm or less, more preferably 30 ppm or less, and even more preferably 20 ppm or less. The range of the heat shrinkage of the glass substrate before the heat shrinkage is reduced is preferably 10 ppm to 40 ppm.

(2)表面処理工程S6
(2−1)表面処理方法および表面処理装置
本実施形態の表面処理工程について詳細に説明する。本実施形態の表面処理工程は、ガラス基板の主表面のうち一方の面(第1面)をエッチング液で表面処理する粗面化工程(Pr1)と、粗面化された第1面のエッチング液を洗浄水で洗浄した後にもう一度再洗浄するとともに、粗面化を施していない第2面を純水で洗浄する、すすぎ工程(Pr2)とを含む。表面化処理S5の詳細は後述する。
(2) Surface treatment step S6
(2-1) Surface Treatment Method and Surface Treatment Apparatus The surface treatment step of the present embodiment will be described in detail. The surface treatment step of the present embodiment includes a roughening step (Pr1) in which one surface (first surface) of the main surface of the glass substrate is treated with an etchant, and an etching of the roughened first surface. A rinsing step (Pr2) of washing the liquid with washing water and again washing again, and washing the second surface that has not been roughened with pure water. Details of the surface treatment S5 will be described later.

表面処理工程S6では、ガラス基板の主表面の一方の面のみが粗面化処理される。粗面化処理の対象となる主表面はTFT及び配線パターンを形成する形成面と反対側の主表面であり、もう一方の主表面に表面処理(粗面化)は行わない。   In the surface treatment step S6, only one surface of the main surface of the glass substrate is subjected to a roughening treatment. The main surface to be subjected to the surface roughening treatment is the main surface opposite to the surface on which the TFT and the wiring pattern are formed, and the other main surface is not subjected to the surface treatment (roughening).

粗面化処理をすることで、次に挙げる様な帯電による種々の問題を防ぐことができる。例えば、ガラス基板上にTFT(Thin Film Transistor)及び配線パターンを形成するとき、帯電によって塵や埃などの異物がガラス基板や配線パターンに付着し、配線パターンの欠損や剥離が生じる、あるいは蓄積された電荷の放電によってTFTの破壊等が生じる、等の問題がある。また、帯電によりガラス基板が載置テーブルに張り付き、載置テーブルからははがす時にガラス基板が割れる場合もある。これら帯電により引き起こされる問題を防ぐには、可能な限り、ガラス基板の主表面の一方の面について帯電を防ぐための粗面化されているのが好ましく、特に、フュージョン法やオーバーフローダウンドロー法で成形されたガラスシートについては、粗面化処理を行うのが好ましい。   By performing the surface roughening treatment, it is possible to prevent various problems due to charging as described below. For example, when a TFT (Thin Film Transistor) and a wiring pattern are formed on a glass substrate, foreign matter such as dust or dirt adheres to the glass substrate or the wiring pattern due to electrification, and the wiring pattern is damaged or peeled off or accumulated. There is a problem that the breakdown of the TFT is caused by the discharge of the accumulated electric charge. Further, the glass substrate may be stuck to the mounting table due to charging, and the glass substrate may be broken when the glass substrate is peeled off from the mounting table. In order to prevent these problems caused by charging, it is preferable that one surface of the main surface of the glass substrate is roughened as much as possible to prevent charging, and in particular, by a fusion method or an overflow down draw method. The formed glass sheet is preferably subjected to a surface roughening treatment.

図2は、表面処理工程S6を行うガラス基板表面処理装置1の一例を説明する模式図である。図2に示される装置では、ガラス基板を水平状態でエッチングローラーの上を搬送させて粗面化する方式を採用している。ガラス基板を斜めあるいは縦にして搬送させながらガラス基板の主表面の一方の面を粗面化する方式を採用してもよい。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the glass substrate surface treatment apparatus 1 that performs the surface treatment step S6. The apparatus shown in FIG. 2 employs a method in which a glass substrate is transported in a horizontal state over an etching roller to roughen the glass substrate. A method of roughening one surface of the main surface of the glass substrate while conveying the glass substrate obliquely or vertically may be employed.

図3は、ガラス基板表面処理装置1で用いるエッチングローラーの概略上面図である。図4は、エッチングローラーによるガラス基板の粗面化を説明する図である。   FIG. 3 is a schematic top view of an etching roller used in the glass substrate surface treatment apparatus 1. FIG. 4 is a diagram illustrating roughening of a glass substrate by an etching roller.

図2を参照しながら、本実施形態の表面処理工程を説明するが、ガラス基板表面処理装置1(図2〜4)は一例であって、表面処理工程S6は、ガラス基板表面処理装置1以外の構成の装置を用いて行うことができる。
ガラス基板表面処理装置1は、ガラス基板を搬送方向(具体的には、図2〜図4の矢印A1に示す方向)に搬送させながら一方の主表面を粗面化する。ここでは、ガラス基板表面処理装置1は、ガラス基板100の一方の主表面である第1面100a(図2を参照)を粗面化することによって、第1面100aを所定の表面粗さにしている。ここで、第1面100aとは、表示装置の製造過程において、薄膜であるTFT素子や配線パターンが形成されない面である。
The surface treatment step of the present embodiment will be described with reference to FIG. 2, but the glass substrate surface treatment apparatus 1 (FIGS. 2 to 4) is an example, and the surface treatment step S <b> 6 is other than the glass substrate surface treatment apparatus 1. It can be performed using the device having the configuration described above.
The glass substrate surface treatment apparatus 1 roughens one main surface while transporting the glass substrate in a transport direction (specifically, a direction indicated by an arrow A1 in FIGS. 2 to 4). Here, the glass substrate surface treatment apparatus 1 roughens the first surface 100a (see FIG. 2), which is one main surface of the glass substrate 100, to make the first surface 100a have a predetermined surface roughness. ing. Here, the first surface 100a is a surface on which a thin-film TFT element or a wiring pattern is not formed in a manufacturing process of the display device.

<粗面化工程Pr1の装置構成>
ガラス基板表面処理装置1は、図2〜図4に示すように、主として、表面処理する粗面化工程(Pr1)では、複数のエッチングローラ12と、複数の絞りローラ14と、複数のエッチング液を貯留するエッチング槽11と、エッチング液タンク16と、エッチング液循環機構と、を備える。
<Apparatus Configuration of Roughening Step Pr1>
As shown in FIGS. 2 to 4, the glass substrate surface treatment apparatus 1 mainly includes a plurality of etching rollers 12, a plurality of squeezing rollers 14, and a plurality of etching liquids in a surface roughening step (Pr1) for performing surface treatment. An etching tank 11 for storing the gas, an etching solution tank 16, and an etching solution circulation mechanism are provided.

粗面化工程(Pr1)は、ハウジング2に囲まれており、ハウジング内の空間の温度管理を行う温度制御手段をさらに設けてもよい。粗面化工程では、エッチング槽11のエッチング液が気化し、ハウジング内の空気中に滞留するので、適宜、ハウジング内の空気は換気され、排出されたハウジング内の空気中に含まれるエッチング液由来の化学物質を回収する回収機構を備えるのが好ましい。   The surface roughening step (Pr1) may be further provided with a temperature control unit that is surrounded by the housing 2 and manages the temperature of the space in the housing. In the surface roughening step, the etching solution in the etching tank 11 is vaporized and stays in the air in the housing, so that the air in the housing is appropriately ventilated and is derived from the etching solution contained in the discharged air in the housing. It is preferable to provide a recovery mechanism for recovering the chemical substance.

A.実施形態1.エッチング液循環機構を含む表面処理装置(図2)
本実施形態における表面処理装置は、少なくとも、
ガラス基板の主表面のうち第1面を粗面化するエッチング槽11と;
エッチング液を調整して貯留するエッチング液タンク16と;
前記エッチング槽が有するエッチング液投入口と、前記エッチング液タンクが有する供給口とを接続する配管15a、および前記エッチング槽が有するエッチング液排出口と、 前記エッチング液タンクが有する回収口とを接続する配管15bを有するエッチング液循環機構16Aと;
前記エッチング液タンクにフッ酸を必要に応じ供給するフッ酸タンクと;
を備える。
さらに、前記エッチング液タンクは、前記エッチング槽の2倍以上の大きさであることが好ましい。
さらに、前記粗面化を行うエッチング槽のエッチングレート(25℃で400枚処理の条件下)の低下率が10%〜30%に制御できるように、前記エッチング液タンクのエッチング液容量Aは、前記エッチング槽のエッチング液容量Bよりも大きく、前記容量Aは前記容量Bの5倍以上の容量を有する、のが好ましい。
本実施形態の粗面化工程(Pr1)には、エッチング液を調整し貯留するエッチング液タンク16が設けられ、エッチング液タンク16により、エッチング槽11にエッチング液を供給し循環させる。さらに、粗面化処理におけるエッチングレートを維持する様に、エッチング液タンク16にフッ酸を補充しながらエッチング液を調整して、調整されたエッチング液をエッチング槽11に循環させて使用する。エッチング槽11とエッチング液タンクとの間は、エッチング液MSが循環できるように配管が設けられる。
A. Embodiment 1 FIG. Surface treatment equipment including etchant circulation mechanism (Fig. 2)
The surface treatment device in the present embodiment is at least
An etching bath 11 for roughening the first surface of the main surface of the glass substrate;
An etching solution tank 16 for adjusting and storing the etching solution;
A pipe 15a for connecting an etching solution inlet port of the etching bath with a supply port of the etching solution tank, an etching solution outlet of the etching bath, and a recovery port of the etching solution tank are connected. An etching solution circulation mechanism 16A having a pipe 15b;
A hydrofluoric acid tank for supplying hydrofluoric acid to the etching solution tank as needed;
Is provided.
Further, it is preferable that the etching solution tank is twice as large as the etching tank.
Further, the etching solution volume A of the etching solution tank is set so that the reduction rate of the etching rate (under the condition of processing 400 wafers at 25 ° C.) of the etching tank for performing the surface roughening can be controlled to 10% to 30%. Preferably, the capacity A is larger than the capacity B of the etching solution in the etching tank, and the capacity A has a capacity five times or more the capacity B.
In the surface roughening step (Pr1) of the present embodiment, an etching solution tank 16 for adjusting and storing the etching solution is provided, and the etching solution is supplied to the etching bath 11 and circulated by the etching solution tank 16. Further, the etching solution is adjusted while replenishing the etching solution tank 16 with hydrofluoric acid so as to maintain the etching rate in the surface roughening treatment, and the adjusted etching solution is circulated to the etching bath 11 for use. A pipe is provided between the etching tank 11 and the etching liquid tank so that the etching liquid MS can circulate.

エッチング液タンク16には、エッチング液を調整する構成材料(エッチング液の酸成分)を供給する複数のタンクが連結されている。例えば、少なくとも、フッ酸を供給するフッ酸タンクと、リン酸を供給するリン酸タンクとがエッチング液タンク16に連結され、これらのタンクからエッチング液の構成材料が供給され、エッチング液タンク16においてエッチング液が調整される。エッチング液の構成材料(酸成分)を供給する複数のタンクの設置は、構成材料の種類に応じ決定する。例えば、エッチング液がさらに塩酸を含む場合には、エッチング液タンク16に塩酸タンクがさらに連結される。   A plurality of tanks for supplying a constituent material for adjusting the etchant (acid component of the etchant) are connected to the etchant tank 16. For example, at least a hydrofluoric acid tank for supplying hydrofluoric acid and a phosphoric acid tank for supplying phosphoric acid are connected to the etchant tank 16, and constituent materials of the etchant are supplied from these tanks. The etchant is adjusted. The installation of the plurality of tanks for supplying the constituent material (acid component) of the etching solution is determined according to the type of the constituent material. For example, when the etching solution further contains hydrochloric acid, a hydrochloric acid tank is further connected to the etching solution tank 16.

(フッ酸HFの補充)
エッチング槽11におけるエッチングレートが低下しない様に、エッチング槽11にエッチング液を供給するエッチング液タンク16において、フッ酸が補充される。フッ酸HFはエッチング処理の際に消費されるため、この消費を補う程度にエッチング液タンク16にフッ酸HFを追加補充することができる。フッ酸HFが補充されたエッチング液MSが、エッチング槽11に供給されて循環することで、エッチング槽11におけるエッチングレートの低下を抑制することができる。フッ酸HFを補充するタイミングは特に制限されない。また、フッ酸HFのエッチング液タンク16への補充は、エッチング槽11及び/又はエッチング液タンク16におけるエッチングレートの測定に基づいて行ってもよい。
(Replenishment of hydrofluoric acid HF)
Hydrofluoric acid is replenished in an etching solution tank 16 for supplying an etching solution to the etching bath 11 so that the etching rate in the etching bath 11 does not decrease. Since the hydrofluoric acid HF is consumed during the etching process, the hydrofluoric acid HF can be additionally replenished to the etching solution tank 16 to such an extent as to compensate for this consumption. The etchant MS replenished with hydrofluoric acid HF is supplied to the etching bath 11 and circulated, whereby a decrease in the etching rate in the etching bath 11 can be suppressed. The timing of replenishing hydrofluoric acid HF is not particularly limited. Further, replenishment of the hydrofluoric acid HF to the etching solution tank 16 may be performed based on the measurement of the etching rate in the etching tank 11 and / or the etching solution tank 16.

エッチング槽11は、ガラス基板100の表面を処理するための処理流体としてのエッチング液MSを貯留する。本実施形態では、エッチング液MSとしてフッ酸とリン酸を必須に含むもの、あるいは、エッチング液MSがフッ酸及びリン酸にさらに塩酸を含むもの、が使用される(この詳細について、後述する)。エッチング液MSによるエッチングにより、ガラス基板100の第1面100aは、所望の表面粗さ、例えば所望の算術平均粗さRaを有する形状を得ることができる。算術平均粗さRaは、0.3nm以上とすることが好ましく、より好ましくは、算術平均粗さRaは、0.45nm以上である。算術平均粗さRaの上限値は、ガラス基板の帯電を防止する程度の粗さという点から、0.6nm以下とすることが好ましく、より好ましくは、0.5nm以下である。   The etching tank 11 stores an etching liquid MS as a processing fluid for processing the surface of the glass substrate 100. In the present embodiment, an etchant that essentially contains hydrofluoric acid and phosphoric acid, or an etchant that further contains hydrochloric acid in addition to hydrofluoric acid and phosphoric acid (the details will be described later) . By etching with the etchant MS, the first surface 100a of the glass substrate 100 can obtain a shape having a desired surface roughness, for example, a desired arithmetic average roughness Ra. The arithmetic average roughness Ra is preferably 0.3 nm or more, and more preferably, the arithmetic average roughness Ra is 0.45 nm or more. The upper limit value of the arithmetic average roughness Ra is preferably 0.6 nm or less, more preferably 0.5 nm or less, from the viewpoint of preventing roughness of the glass substrate.

エッチング槽11は、上部が開口された略直方体形状の容器である。エッチング槽11には、エッチング液MSが略容器いっぱいになるように貯留されている。エッチング槽11は、ガラス基板100の搬送方向に沿って、所定の間隔をもって配置される。図2の形態では、3つ配置されている。本実施形態の図2では、エッチング槽11は3つ配置されているが、配置数は、1つでも2つでもよく、4つ以上であってもよい。配置数は、生産数、エッチング液及びエッチングレート、搬送速度、等を踏まえ、適宜設定される。   The etching tank 11 is a substantially rectangular parallelepiped container whose upper part is opened. The etching solution 11 is stored in the etching tank 11 so as to substantially fill the container. The etching tanks 11 are arranged at predetermined intervals along the direction in which the glass substrate 100 is transported. In the form of FIG. 2, three are arranged. In FIG. 2 of the present embodiment, three etching tanks 11 are arranged, but the number of arrangement may be one, two, or four or more. The number of arrangements is appropriately set based on the number of productions, an etching solution and an etching rate, a transport speed, and the like.

各エッチング槽11では、1つのエッチングローラ12がエッチング液MSに浸漬して配置されている。エッチング液タンク16は、各エッチング槽11が、配管15a及び15bによりエッチング液タンク16に連通される。エッチング液タンク16のエッチング液は、エッチャントMSの必須成分であるフッ酸(HF)及びリン酸(HPO4)、任意の塩酸(HCl)を供給する、フッ酸タンク11b、リン酸タンク11c、及び塩酸タンク11dと流量調整バルブ11e,11f,11gを介して接続される。 In each etching tank 11, one etching roller 12 is disposed so as to be immersed in the etching liquid MS. In the etching liquid tank 16, each etching tank 11 is connected to the etching liquid tank 16 by pipings 15a and 15b. The etching solution in the etching solution tank 16 supplies hydrofluoric acid (HF), phosphoric acid (H 3 PO 4) , and optional hydrochloric acid (HCl), which are essential components of the etchant MS, a hydrofluoric acid tank 11b and a phosphoric acid tank 11c. , And a hydrochloric acid tank 11d via flow control valves 11e, 11f, and 11g.

エッチング液タンク16は、エッチング槽11と比較し、エッチング液を収める容量がより大きくなる様に設計される。エッチング液タンク16のエッチング液量の容量〔容量A〕は、前記エッチング槽11のエッチング液量の容量〔容量B〕の2倍以上の大きさで設置される。設置の環境が許す限り、容量Aは、容量Bよりも、大きければ大きいほどよい。容量Bに対する容量Aの大きさは、少なくとも、2倍〜15倍の大きさで設置され、より好ましくは5倍〜10倍である。この様に、容量Bに比べ、容量Aを大きく設置することで、エッチンレートを維持する効果がより高くなる。   The etching solution tank 16 is designed so that the capacity for storing the etching solution is larger than that of the etching bath 11. The capacity [capacity A] of the amount of etching solution in the etching solution tank 16 is set to be at least twice as large as the capacity [capacity B] of the amount of etching solution in the etching tank 11. As long as the installation environment allows, the larger the capacity A is, the better the capacity B is. The size of the capacity A with respect to the capacity B is set at least 2 to 15 times, and more preferably 5 to 10 times. As described above, by setting the capacity A larger than the capacity B, the effect of maintaining the etchin rate becomes higher.

エッチングローラ12はエッチング液MSを吸収し(保持し)、図示しない駆動モータによって駆動回転される回転体として機能する。エッチングローラ12が駆動モータによって回転することで、エッチングローラ12に接触するガラス基板100は、複数のエッチングローラ12が配置されている方向(すなわち、搬送方向)に搬送される。すなわち、エッチングローラ12は、ガラス基板100を搬送する機能も有する。エッチングローラ12は、ガラス基板100の搬送方向に沿って、所定の間隔をもって複数配置される。複数の粗面化ローラ12は、全て同方向に回転する。   The etching roller 12 functions as a rotating body that absorbs (holds) the etching liquid MS and is driven and rotated by a driving motor (not shown). As the etching roller 12 is rotated by the drive motor, the glass substrate 100 that comes into contact with the etching roller 12 is transported in a direction in which the plurality of etching rollers 12 are arranged (that is, a transport direction). That is, the etching roller 12 also has a function of transporting the glass substrate 100. A plurality of the etching rollers 12 are arranged at predetermined intervals along the transport direction of the glass substrate 100. The plurality of roughening rollers 12 all rotate in the same direction.

エッチングローラ12は、1つのエッチング槽11に貯留されているエッチング液MSに、一部(具体的には、下部)が浸漬した状態で固定されている。エッチングローラ12のエッチング液MSに浸漬している部分の垂直方向の長さは、適宜設定される。   The etching roller 12 is fixed in a state in which a part (specifically, a lower part) is immersed in the etching liquid MS stored in one etching tank 11. The length in the vertical direction of the portion of the etching roller 12 that is immersed in the etching solution MS is appropriately set.

エッチングローラ12は、芯部材12aと、芯部材12aを覆うローラ部材12bとを有する。
芯部材12aは、SUS等からなる軸芯と、塩化ビニル系の素材からなる円柱状の部材とからなる。芯部材12aは、カーボンシャフトでもよい。芯部材12aは、その直径が例えば15〜20mmである。芯部材12aは、粗面化ローラ12の回転軸である。
The etching roller 12 has a core member 12a and a roller member 12b that covers the core member 12a.
The core member 12a includes a shaft core made of SUS or the like and a columnar member made of a vinyl chloride-based material. The core member 12a may be a carbon shaft. The core member 12a has a diameter of, for example, 15 to 20 mm. The core member 12 a is a rotation shaft of the roughening roller 12.

ローラ部材12bは、外径が芯部材12aよりも大きく中心部が開口された円筒状の部材である。ローラ部材12bは、液体を吸収しやすい発泡樹脂、すなわちスポンジから構成される。ローラ部材12bのスポンジは、PVAおよびPU等からなる。ローラ部材12bは、その内面が芯部材12aの外面に当接する。ローラ部材12bの直径は適宜設定される。   The roller member 12b is a cylindrical member whose outer diameter is larger than that of the core member 12a and whose central portion is opened. The roller member 12b is made of a foamed resin that easily absorbs liquid, that is, a sponge. The sponge of the roller member 12b is made of PVA, PU, or the like. The inner surface of the roller member 12b contacts the outer surface of the core member 12a. The diameter of the roller member 12b is appropriately set.

ここでは、エッチングローラ12(ローラ部材12b)は、エッチング液MSに浸漬することによってエッチング液MSを吸収する。そして、エッチング液MSを吸収して保持するエッチングローラ12(ローラ部材12b)に接触するガラス基板100の第1面100aに、ローラ部材12bが吸収したエッチング液MSの一部が供給され付着する。   Here, the etching roller 12 (the roller member 12b) absorbs the etching liquid MS by being immersed in the etching liquid MS. Then, a part of the etching liquid MS absorbed by the roller member 12b is supplied and adheres to the first surface 100a of the glass substrate 100 which comes into contact with the etching roller 12 (the roller member 12b) which absorbs and holds the etching liquid MS.

絞りローラー14は、エッチングローラ12に押し付けられてエッチングローラ12が保持するエッチング液MSの量を調整する機能を有する。絞りローラー14は、ローラ部材12bに比べて剛性の高い材料、例えば塩化ビニル系、カーボン等の材料から構成される。絞りローラー14は円柱状の形状を有する丸棒である。なお、絞りローラー14の形状は、丸棒に限られるものではない。図3に示されるように、絞りローラー14は、エッチングローラ12の回転軸である芯部材12aよりも、ガラス基板100の搬送方向の上流側に配置されている。   The squeezing roller 14 has a function of adjusting the amount of the etching liquid MS held by the etching roller 12 by being pressed against the etching roller 12. The squeeze roller 14 is made of a material having higher rigidity than the roller member 12b, for example, a material such as vinyl chloride or carbon. The squeezing roller 14 is a round bar having a columnar shape. The shape of the squeeze roller 14 is not limited to a round bar. As shown in FIG. 3, the squeezing roller 14 is arranged on the upstream side in the transport direction of the glass substrate 100 with respect to the core member 12 a which is the rotation axis of the etching roller 12.

絞りローラー14は、エッチングローラ12の回転に追従して回転する。よって、エッチングローラ12とは逆方向に回転する。ここでは、絞りローラー14を回転させるモータ等を別途用いなくてもすむので、コストを抑制できる。   The squeezing roller 14 rotates following the rotation of the etching roller 12. Therefore, it rotates in the opposite direction to the etching roller 12. Here, it is not necessary to separately use a motor or the like for rotating the squeezing roller 14, so that the cost can be suppressed.

絞りローラー14は、図4に示されるように、エッチングローラ12に対する上下位置や左右位置が調整可能なように、支持部材17によって支持されている。すなわち、絞りローラー14は、エッチングローラ12への接触位置が調整可能である。これにより、絞りローラー14のエッチングローラ12への接触圧力を調整できる。   As shown in FIG. 4, the squeezing roller 14 is supported by a support member 17 so that the vertical position and the horizontal position with respect to the etching roller 12 can be adjusted. That is, the contact position of the squeeze roller 14 with the etching roller 12 is adjustable. Thereby, the contact pressure of the squeezing roller 14 with the etching roller 12 can be adjusted.

また、エッチングローラ12は、ガラス基板100に対する相対位置を調整することができる機構を備えている。すなわち、エッチングローラ12の回転軸をガラス基板100の側に近づけたり、遠ざけたりすることができる。また、エッチング槽11には、エッチング液MSの液面レベルを調整することができる機構を備えている。これにより、エッチングローラ12がガラス基板100に付着させるエッチング液MSの量を調整することができる。   Further, the etching roller 12 has a mechanism capable of adjusting a relative position with respect to the glass substrate 100. That is, the rotation axis of the etching roller 12 can be moved closer to or away from the glass substrate 100 side. Further, the etching tank 11 is provided with a mechanism capable of adjusting the liquid level of the etching liquid MS. Thereby, the amount of the etching liquid MS that the etching roller 12 attaches to the glass substrate 100 can be adjusted.

搬送ローラ18は、回転軸と複数のコロとからなる。コロは、回転軸に固定され、Oリングが取り付けられる円筒状の部材である。図示されない駆動モータによって搬送ローラ18が軸回転すると、搬送ローラ18の上部に接触して支持されているガラス基板100は、粗面化工程Pr1を行うハウジング2内に搬送される。搬送ローラ18は、ガラス基板100の搬送方向に沿って、所定の間隔をもって複数配置される。搬送ローラ18は、全て同方向に回転する。   The transport roller 18 includes a rotating shaft and a plurality of rollers. The roller is a cylindrical member fixed to a rotating shaft and to which an O-ring is attached. When the transport roller 18 is rotated by a drive motor (not shown), the glass substrate 100 supported in contact with the upper portion of the transport roller 18 is transported into the housing 2 that performs the roughening process Pr1. A plurality of transport rollers 18 are arranged at predetermined intervals along the transport direction of the glass substrate 100. The transport rollers 18 all rotate in the same direction.

<粗面化プロセス>
本実施形態における表面処理方法では、フッ酸を含有するエッチング液を調整し貯留するエッチング液タンク16と、前記エッチング液が供給され粗面化を行うエッチング槽11との間を、前記エッチング液が循環し、前記エッチング槽におけるエッチングレートが維持されるように、前記エッチング液タンクに貯留されるエッチング液にフッ酸を補充し調整し、前記エッチング槽11でガラス基板の第1面が粗面化される。
<Roughening process>
In the surface treatment method according to the present embodiment, the etching solution is supplied between the etching solution tank 16 for adjusting and storing the etching solution containing hydrofluoric acid and the etching bath 11 for supplying the etching solution and roughening the surface. The etching solution stored in the etching solution tank is replenished with hydrofluoric acid so as to circulate and maintain the etching rate in the etching bath, and the first surface of the glass substrate is roughened in the etching bath 11. Is done.

B.実施形態2.エッチングレートを維持する表面処理方法
本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法における表面処理工程は、
フッ酸を含有するエッチング液を調整し貯留するエッチング液タンクと、
前記エッチング液が供給され粗面化を行うエッチング槽との間を、前記エッチング液が循環し、前記エッチング槽におけるエッチングレートが維持されるように、前記エッチング液タンクにフッ酸を補充しながら、前記エッチング液を循環させて、前記ガラス基板の第1面を前記エッチング槽で粗面化する。
さらに、前記エッチング槽のエッチングレート(25℃で400枚処理の条件下)の低下率が10%〜30%に設定される、のが好ましい。
さらに、前記エッチング液タンクのエッチング液容量Aは、前記エッチング槽のエッチング液容量Bよりも大きく、前記容量Aは前記容量Bの2倍以上の容量を有する、ことが好ましい。
さらに、前記エッチング液の循環が、エッチング槽におけるエッチングレートの測定に基づいて制御される、ことが好ましい。
さらに、前記エッチング液が、25℃におけるエッチングレートが0.1μm/分以上である、ことが好ましい。
B. Embodiment 2. FIG. Surface treatment method to maintain the etching rate The surface treatment step in the method for manufacturing a glass substrate for a display of the present embodiment,
An etchant tank for adjusting and storing an etchant containing hydrofluoric acid,
The etchant is circulated between the etchant and the roughening surface of the etching bath, so that the etchant circulates and the etching rate in the etching bath is maintained, while replenishing the etchant tank with hydrofluoric acid. The etching solution is circulated to roughen the first surface of the glass substrate in the etching bath.
Furthermore, it is preferable that the rate of decrease in the etching rate of the etching bath (under the condition of processing 400 wafers at 25 ° C.) is set to 10% to 30%.
Furthermore, it is preferable that the etching solution volume A of the etching solution tank is larger than the etching solution volume B of the etching bath, and the volume A has a capacity of twice or more the volume B.
Furthermore, it is preferable that the circulation of the etching liquid is controlled based on the measurement of the etching rate in the etching bath.
Further, it is preferable that the etching solution has an etching rate at 25 ° C. of 0.1 μm / min or more.

水平状態で所定の方向(搬送方向)に搬送されながら端面処理後の洗浄工程S6が行われたガラス基板100が、その状態を維持したまま、搬送ローラ18によって搬送されながら、ガラス基板表面処理装置1のハウジング2内に入る。   The glass substrate 100 that has been subjected to the cleaning process S6 after the end face processing while being transported in a predetermined direction (transport direction) in a horizontal state is transported by the transport rollers 18 while maintaining the state, and the glass substrate surface treatment apparatus 1 into the housing 2.

ハウジング2内に入ったガラス基板100の先端部の下面はエッチングローラ12に接触し、エッチングローラ12によって支持される。エッチングローラ12(ローラ部材12b)は、エッチング液MSに浸漬していることによって、エッチング液MSを吸収し、エッチング液MSを吸収しているエッチングローラ12(ローラ部材12b)の上部は、表面が粗面化される第1面100aが接触して、ガラス基板100は、エッチングローラ12の回転駆動によって、搬送方向に沿って搬送される。このとき、エッチングローラ12(ローラ部材12b)はエッチング液MSを吸収しているので、エッチングローラ12(ローラ部材12b)に接触するガラス基板100の第1面100aには、エッチングローラ12(ローラ部材12b)を介してエッチング液MSが付着する。こうして、ガラス基板100がエッチングローラ12によって搬送されながら、第1面100aにエッチング液MSが付着することで、ガラス基板の第1面100aが粗面化処理される。   The lower surface of the tip of glass substrate 100 in housing 2 contacts etching roller 12 and is supported by etching roller 12. Since the etching roller 12 (roller member 12b) is immersed in the etching liquid MS, it absorbs the etching liquid MS, and the upper surface of the etching roller 12 (roller member 12b) absorbing the etching liquid MS has a surface. When the first surface 100a to be roughened comes into contact with the glass substrate 100, the glass substrate 100 is transported in the transport direction by the rotational driving of the etching roller 12. At this time, since the etching roller 12 (the roller member 12b) has absorbed the etching liquid MS, the first surface 100a of the glass substrate 100 that is in contact with the etching roller 12 (the roller member 12b) has the etching roller 12 (the roller member 12b). The etching liquid MS adheres via 12b). In this way, the etching liquid MS adheres to the first surface 100a while the glass substrate 100 is being conveyed by the etching roller 12, whereby the first surface 100a of the glass substrate is roughened.

エッチング液MSが第1面100aに付着してからすすぎ工程Pr2に至るまでの期間における、エッチングローラー12とガラス基板100との接触時間がエッチング期間となるので、このエッチング期間中に、所望のエッチング量が達成されるように、ガラス基板100を搬送しながら粗面化するエッチングローラ12の回転速度(搬送速度)を調整することができる。例えば、エッチングローラーの回転速度を遅くし、エッチングローラー12の上を搬送するガラス基板100の搬送時間を長くすることで、エッチングローラー12とガラス基板100との接触時間を長くし、これによりガラス基板100aのエッチングの程度や形状を調整することができる。   Since the contact time between the etching roller 12 and the glass substrate 100 during the period from when the etchant MS adheres to the first surface 100a to the rinsing step Pr2 is the etching period, the desired etching is performed during this etching period. The rotation speed (transport speed) of the etching roller 12 that roughens the surface while transporting the glass substrate 100 can be adjusted so that the amount is achieved. For example, the contact time between the etching roller 12 and the glass substrate 100 is increased by slowing down the rotation speed of the etching roller and increasing the transport time of the glass substrate 100 transported on the etching roller 12. The degree and shape of the etching of 100a can be adjusted.

(エッチングレートの制御)
本実施形態では、例えば、後述するエッチングMSの組成に基づいて、エッチングレートの低下率が小さくなるように設定される。本発明によれば、エッチング液MSが、少なくとも、フッ酸とともにリン酸0.3%以上含有することで、エッチング液のエッチングレートの低下率を顕著に小さくすることができる。このように、エッチング液MSがフッ酸及びリン酸を含むように設定されることで、エッチングレートを持続し制御することができる。例えば、表面処理工程の搬送速度(処理速度)を上げる必要がある場合、エッチングレートを高いレベルにして(濃度、温度などの条件を特定)、そのレートを維持することが可能となる。
(Control of etching rate)
In this embodiment, for example, the rate of decrease in the etching rate is set to be small based on the composition of the etching MS described later. According to the present invention, the etching liquid MS contains at least 0.3% or more of phosphoric acid together with hydrofluoric acid, whereby the rate of decrease in the etching rate of the etching liquid can be significantly reduced. As described above, by setting the etching solution MS to include hydrofluoric acid and phosphoric acid, the etching rate can be maintained and controlled. For example, when it is necessary to increase the transport speed (processing speed) in the surface treatment step, the etching rate can be set to a high level (specifying conditions such as concentration and temperature) and the rate can be maintained.

また、エッチング液の性能を高めることは、長時間の連続処理において、エッチングレートを維持する効果にもつながる。例えば、スラッジ発生を抑制することで、エッチングレートの維持をより持続することできる。本発明によれば、エッチング液MSが、フッ酸及びリン酸の2種の混酸であれば、スラッジ量の発生量を抑えることができるため、エッチング液MSがフッ酸及びリン酸を含むように設定されることで、エッチングレートを制御することができる。さらに、本発明によれば、エッチング液が塩酸HClを含むことで、さらにスラッジ発生抑制効果を得られることから、エッチング液MSにおいて、フッ酸及びリン酸に加え、さらに塩酸HClを含むことで、スラッジ量の発生量を抑え、エッチングレートの制御につながる。
このように、エッチングレートは、長時間にわたり維持される様に制御すること(エッチングレートの低下率を小さくする)ができる。エッチングレートが、長期間、維持される(エッチングレートの低下率を小さくする)ことで、表面処理工程において、処理速度は安定し、生産を平準化することができる。
エッチングレートとして、例えば、0.1μm/分以上が好ましく、0.2μ/分以上がより好ましく、0.3μm/分以上が更により好ましく、0.5μm/分以上が特に好ましい。
Further, improving the performance of the etchant leads to an effect of maintaining an etching rate in long-time continuous processing. For example, by suppressing the generation of sludge, the maintenance of the etching rate can be further continued. According to the present invention, if the etchant MS is a mixture of two types of hydrofluoric acid and phosphoric acid, the amount of sludge generated can be suppressed, so that the etchant MS contains hydrofluoric acid and phosphoric acid. By being set, the etching rate can be controlled. Furthermore, according to the present invention, since the etchant contains HCl hydrochloride, a sludge generation suppressing effect can be further obtained. In addition to the hydrofluoric acid and phosphoric acid, the etchant MS further contains HCl hydrochloride, The amount of sludge generated is suppressed, leading to control of the etching rate.
As described above, the etching rate can be controlled so as to be maintained for a long time (the rate of decrease in the etching rate is reduced). By maintaining the etching rate for a long period of time (decreasing the rate of decrease in the etching rate), the processing speed can be stabilized in the surface treatment step, and the production can be leveled.
The etching rate is, for example, preferably 0.1 μm / min or more, more preferably 0.2 μ / min or more, still more preferably 0.3 μm / min or more, and particularly preferably 0.5 μm / min or more.

(エッチングレート低下率の制御)
エッチング液MSに含まれる成分について、(a)フッ酸及びリン酸の2種の組合せ、(b)フッ酸、リン酸及びリン酸の3種の組合せ、を含むエッチング液を使用することで、エッチング低下率を小さく制御することができる。言い換えると、エッチングレートを高いレベルで維持できる。例えば、(b)フッ酸、リン酸及びリン酸、の3種の組合せを使用すると、25℃100枚処理の条件下で、エッチングレートの低下率は約5%〜30%、のあいだ(即ち、エッチングレートを約75〜90%に維持)とすることができる。よって、エッチングレート低下率を制御することができ、長時間の連続処理が実現できる。
(Control of etching rate decrease rate)
By using an etching solution containing (a) two kinds of combinations of hydrofluoric acid and phosphoric acid, and (b) three kinds of combinations of hydrofluoric acid, phosphoric acid and phosphoric acid with respect to the components contained in the etching solution MS, The etching reduction rate can be controlled to be small. In other words, the etching rate can be maintained at a high level. For example, when a combination of three kinds of (b) hydrofluoric acid, phosphoric acid and phosphoric acid is used, the rate of decrease in the etching rate is about 5% to 30% under the condition of 100 treatments at 25 ° C. And the etching rate is maintained at about 75-90%). Therefore, the rate of decrease in the etching rate can be controlled, and long-term continuous processing can be realized.

(フッ酸HFの補充)
さらに、エッチング槽11におけるエッチングレートが低下しない様に、エッチング槽11にエッチング液を供給するエッチング液タンク16において、フッ酸が補充される。フッ酸HFはエッチング処理の際に消費されるため、この消費を補う程度にエッチング液タンク16にフッ酸HFを追加補充することができる。フッ酸HFが補充されたエッチング液MSが、エッチング槽11に供給されて循環することで、エッチング槽11におけるエッチングレートの低下を抑制することができる。フッ酸HFを補充するタイミングは特に制限されない。また、フッ酸HFのエッチング液タンク16への補充は、エッチング槽11及び/又はエッチング液タンク16におけるエッチングレートの測定に基づいて行ってもよい。
(Replenishment of hydrofluoric acid HF)
Further, hydrofluoric acid is replenished in an etching solution tank 16 for supplying an etching solution to the etching bath 11 so that the etching rate in the etching bath 11 does not decrease. Since the hydrofluoric acid HF is consumed during the etching process, the hydrofluoric acid HF can be additionally replenished to the etching solution tank 16 to such an extent as to compensate for this consumption. The etchant MS replenished with hydrofluoric acid HF is supplied to the etching bath 11 and circulated, whereby a decrease in the etching rate in the etching bath 11 can be suppressed. The timing of replenishing hydrofluoric acid HF is not particularly limited. Further, replenishment of the hydrofluoric acid HF to the etching solution tank 16 may be performed based on the measurement of the etching rate in the etching tank 11 and / or the etching solution tank 16.

(搬送速度の決定)
さらに、前工程のタクトタイムに見合う様に、必要とされる表面処理工程の処理速度(搬送速度)の範囲を特定するとともに、エッチングレートの範囲を特定することができる。
タクトタイム(目標作業時間)については、例えば、表面処理工程の直前のステップ(第1洗浄工程S6)の処理スピードを目標とし、設定することができる。直前の工程のタクトタイムに見合う様に設定することで、直前の工程と同期化を図ることができ、中間在庫の設置が不要となり、生産効率をより高めることができる。
(エッチング液量の循環)
エッチング液MSは、予め、エッチング液タンクで調整され貯留される。エッチング液タンク16で貯留されるエッチング液の液量〔液量A〕は、エッチング槽11で維持されるエッチング液量〔液量B〕の2倍〜15倍とするのが好ましく、3倍〜8倍とより好ましく、4倍〜9倍とするのが更により好ましく、5倍〜10倍とするのが特に好ましい。液量Aが液量Bに対し、このような倍率で大きく容量を設置されて、エッチング液が循環することで、長時間にわたって、粗面化処理する際のエッチングレートをほぼ一定に維持することができる。
エッチング液MSの循環は、エッチング槽11及び/又はエッチング液タンク16におけるエッチングレートの測定に基づいて制御することができる。例えば、エッチングレートの低下が認められた時、エッチング液タンクで補充されるフッ酸HFの循環をより高めるように循環をコントロールできる。
(Determining the transport speed)
Furthermore, the range of the required processing speed (transport speed) of the surface treatment step and the range of the etching rate can be specified so as to match the tact time of the preceding step.
The tact time (target operation time) can be set, for example, with the processing speed of the step immediately before the surface treatment step (first cleaning step S6) as a target. By setting the time so as to correspond to the tact time of the immediately preceding process, synchronization with the immediately preceding process can be achieved, and it is not necessary to set up an intermediate stock, and the production efficiency can be further improved.
(Circulation of etchant volume)
The etching liquid MS is adjusted and stored in the etching liquid tank in advance. The amount of the etching solution [liquid amount A] stored in the etching solution tank 16 is preferably 2 to 15 times the amount of the etching solution [liquid amount B] maintained in the etching tank 11, and is preferably 3 to 5 times. It is more preferably 8 times, more preferably 4 to 9 times, and particularly preferably 5 to 10 times. The amount of liquid A is larger than the amount of liquid B at such a large capacity, and the etching liquid is circulated so that the etching rate during the surface roughening treatment is maintained substantially constant for a long time. Can be.
The circulation of the etching liquid MS can be controlled based on the measurement of the etching rate in the etching tank 11 and / or the etching liquid tank 16. For example, when a decrease in the etching rate is recognized, the circulation can be controlled so as to further increase the circulation of hydrofluoric acid HF replenished in the etching solution tank.

<すすぎ工程Pr2の装置構成>
すすぎ工程(Pr2)では、複数の搬送ローラ18と、粗面化しないガラス基板の面に蒸留水をあてる蒸留水ノズル25と、粗面化されたガラス基板面を洗浄する洗浄ノズル24と、残存するエッチング液を充分に洗い流すノズル26と、ガラス基板の両面に付着する液体をハウジング内に留める様にガラス基板表面から取り除くアーカッターと、を備える。
<Apparatus configuration of rinsing step Pr2>
In the rinsing step (Pr2), a plurality of transport rollers 18, a distilled water nozzle 25 for applying distilled water to the surface of the glass substrate that is not roughened, a cleaning nozzle 24 for cleaning the roughened glass substrate surface, A nozzle 26 for sufficiently washing away the etching solution to be removed and an arc cutter for removing the liquid adhering to both surfaces of the glass substrate from the surface of the glass substrate so as to remain in the housing.

すすぎ工程(Pr2)は、ハウジング4に囲まれた空間であり、ハウジング内の空間の温度管理は、行ってもよく、行わなくてもよい。粗面化工程(Pr1)と、すすぎ工程(Pr2)とが接するハウウジングの壁の部分には、ガラス基板100が通過可能なスリットが設けられている。   The rinsing step (Pr2) is a space surrounded by the housing 4, and the temperature management of the space in the housing may or may not be performed. A slit through which the glass substrate 100 can pass is provided in a part of the housing wall where the roughening step (Pr1) and the rinsing step (Pr2) are in contact.

洗浄ノズル24は、ガラス基板100の第1面100aに付着したエッチング液MSを洗い流すように、ガラス基板100の搬送経路に沿って設けられ、洗浄水を第1面100aに向けて噴出する。洗浄ノズル24に用いる洗浄水は、かならずしも純水(蒸留水)でなくともよい。洗浄水タンク24aには、一度洗浄に使用した洗浄後の水を貯留し、ガラス基板100の第1面100aを洗浄するために循環させて再利用することができる。   The cleaning nozzle 24 is provided along the transport path of the glass substrate 100 so as to wash away the etching liquid MS attached to the first surface 100a of the glass substrate 100, and jets cleaning water toward the first surface 100a. The cleaning water used for the cleaning nozzle 24 does not necessarily have to be pure water (distilled water). In the cleaning water tank 24a, water after cleaning once used for cleaning can be stored, circulated for cleaning the first surface 100a of the glass substrate 100, and reused.

蒸留水ノズル25は、ガラス基板100の第1面100aと反対側の主表面を洗浄するために、第1面100aと反対側の主表面からガラス基板100の搬送経路に沿って設けられ、純水を第1面100aと反対側の主表面に向けて噴出する。   The distilled water nozzle 25 is provided along the transport path of the glass substrate 100 from the main surface opposite to the first surface 100a to clean the main surface of the glass substrate 100 opposite to the first surface 100a. Water is spouted toward the main surface opposite to the first surface 100a.

ノズル26は、ガラス基板100の第1面100aに残存するエッチング液を充分に洗い流すために、洗浄水を第1面100aに向けて噴出する。ノズル26は、ガラス基板100の搬送経路に沿って、ガラス基板100の第1面100a側に設けられている。なお、ノズル26から噴出する洗浄水には、蒸留水ノズル25が噴出するのと同じ純水を用いてもよいし、洗浄ノズル24が噴出するのと同じ洗浄水を用いてもよい。   The nozzle 26 jets cleaning water toward the first surface 100a in order to sufficiently wash away the etchant remaining on the first surface 100a of the glass substrate 100. The nozzle 26 is provided on the first surface 100a side of the glass substrate 100 along the transport path of the glass substrate 100. In addition, the same pure water as that jetted from the distilled water nozzle 25 or the same wash water as jetted from the cleaning nozzle 24 may be used as the wash water jetted from the nozzle 26.

ガラス基板100の第1面aとその反対側の面を洗浄した後、エアーカッターでガラス基板の表面から液体が飛ばされ、次工程の第2洗浄工程を行うために、搬送ローラ18によりハウジング4の外に搬出される。   After cleaning the first surface a and the opposite surface of the glass substrate 100, the liquid is blown off from the surface of the glass substrate by an air cutter, and the housing 4 is transported by the transport roller 18 to perform the second cleaning process of the next process. It is carried out of the.

<すすぎ工程のプロセス>
粗面化処理工程(Pr1)の後、ガラス基板100は、粗面化処理中搬送方向に移動するので、第1面100aの一部にエッチング液MSが付着されるとき、ガラス基板100の先端部はハウジング4内の搬送ローラ18に接触する。この搬送ローラ18により、ガラス基板100は、すすぎ工程Pr2に進む。
<Rinse process>
After the surface roughening process (Pr1), the glass substrate 100 moves in the transport direction during the surface roughening process. Therefore, when the etching liquid MS is attached to a part of the first surface 100a, the tip of the glass substrate 100 The portion contacts the transport roller 18 in the housing 4. The glass substrate 100 proceeds to the rinsing step Pr2 by the transport rollers 18.

すすぎ工程Pr2では、まず、第1面100aが洗浄ノズル24から噴出する洗浄水で洗浄されエッチング液MSがほぼ洗い流され、その後、第1面100aを、さらにノズル26から噴出する水(再利用水など)で洗浄する。このとき、ガラス基板100の第1面100aと反対側の主表面は、蒸留水ノズル25から噴出する純水で洗浄される。さらにこの後、第1面100a、及び第1面100aと反対側の主表面に向けてエアーカッターでエアーを噴きつけて液体を飛ばす。こうして、すすぎ工程Pr2が終了し、第2洗浄工程S8を行うために、搬送ローラ18により搬出される。   In the rinsing step Pr2, first, the first surface 100a is washed with the cleaning water spouting from the cleaning nozzle 24, and the etching liquid MS is almost washed off. Thereafter, the water spouting from the first surface 100a further from the nozzle 26 (reused water) Wash). At this time, the main surface of the glass substrate 100 opposite to the first surface 100a is washed with pure water ejected from the distilled water nozzle 25. Thereafter, air is blown toward the first surface 100a and the main surface opposite to the first surface 100a by an air cutter to blow off the liquid. Thus, the rinsing step Pr2 is completed, and the sheet is carried out by the transport roller 18 in order to perform the second cleaning step S8.

(2−2)エッチング液
本発明におけるエッチング液MSは、純水に少なくともフッ酸HF及びリン酸HPOを含む水溶液である(以降で説明する濃度も、いずれも質量%を表す。)。
エッチング液MSにおけるリン酸HPOの濃度は、0.3%(質量%)〜10%である。リン酸HPOの濃度が10%を超えると排液回収の点から好ましくない。エッチング液MSにおけるリン酸HPOの濃度は、エッチングレート低下抑制効果の観点から、好ましくは0.3%〜8%、より好ましくは0.5%〜8%、更により好ましくは1%〜6%である。エッチング液MSがフッ酸及びリン酸HPO1%以上含有した場合、フッ酸を同じ濃度とした条件下、フッ酸、フッ酸と塩酸(リン酸と同じ濃度)の混酸、フッ酸と硫酸(リン酸と同じ濃度)に比べて、同じ温度条件下で、エッチングレートの低下を大きく抑制することができ、すなわち、フッ酸HF及びリン酸HPOの混酸は、エッチングレート低下の抑制効果が高い。また、エッチング液MSにおいて、フッ酸HF及びリン酸HPOを含む混酸におけるフッ酸の濃度は、好ましくは0.3%〜10%であり、0.3%〜8%が好ましく、0.3%〜6%がより好ましく、0.3%〜5%が更により好ましい。フッ酸の濃度が5%を超えると、排液回収の問題など、環境負荷が大きくなるため、5%以下が好ましい。本実施形態においては、エッチング液MSのフッ酸濃度を低く抑えることができるので、環境負荷は小さく、また、フッ酸の廃液処理コストも抑制することができる。
(2-2) Etching solution The etching solution MS in the present invention is an aqueous solution containing at least hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 in pure water (the concentrations described below also represent mass%). .
The concentration of phosphoric acid H 3 PO 4 in the etching solution MS is 0.3% (mass%) to 10%. If the concentration of phosphoric acid H 3 PO 4 exceeds 10%, it is not preferable from the viewpoint of wastewater recovery. The concentration of the phosphoric acid H 3 PO 4 in the etching solution MS is preferably 0.3% to 8%, more preferably 0.5% to 8%, and still more preferably 1% from the viewpoint of the effect of suppressing a decrease in the etching rate. ~ 6%. When the etching solution MS contains 1% or more of hydrofluoric acid and phosphoric acid H 3 PO 4 , the hydrofluoric acid, a mixed acid of hydrofluoric acid and hydrochloric acid (the same concentration as phosphoric acid), and Compared with sulfuric acid (same concentration as phosphoric acid), under the same temperature condition, a decrease in the etching rate can be greatly suppressed. That is, the mixed acid of hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 can reduce the etching rate. High suppression effect. In the etching solution MS, the concentration of hydrofluoric acid in a mixed acid containing hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 is preferably 0.3% to 10%, more preferably 0.3% to 8%, and 0%. 0.3% to 6% is more preferred, and 0.3% to 5% is even more preferred. If the concentration of hydrofluoric acid exceeds 5%, the burden on the environment, such as the problem of drainage recovery, increases, so that it is preferably 5% or less. In the present embodiment, the hydrofluoric acid concentration of the etching solution MS can be kept low, so that the environmental load is small and the cost of treating the waste liquid of hydrofluoric acid can be suppressed.

フッ酸HF及びリン酸HPOを含むエッチング液MSが、エッチングレート低下抑制効果に優れていることとして、例えば、5%のフッ酸HFからなるエッチング液MSを14時間繰り返し使用した後のエッチングレートの低下は45%であり、5%のフッ酸HF及び5%の塩酸HClの混酸のエッチング液MSを14時間繰り返し使用した後のエッチングレートの低下は44%であるのに対して、5%のフッ酸HF及び5%のリン酸HPOの混酸のエッチング液MSを14時間繰り返し使用後のエッチングレートの低下は15%である。このように、フッ酸HF及びリン酸HPOを含むエッチング液MSにおけるガラス基板100のエッチングレートの低下は著しく小さい。なお、これらのエッチングレートはすべて同じ温度条件下で測定している。 The fact that the etching solution MS containing hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 is excellent in the effect of suppressing the decrease in the etching rate indicates that the etching solution MS containing 5% hydrofluoric acid HF is repeatedly used for 14 hours. The reduction in the etching rate is 45%, and the reduction in the etching rate after repeatedly using the etching solution MS of a mixed acid of 5% hydrofluoric acid HF and 5% hydrochloric acid HCl for 14 hours is 44%, The decrease in the etching rate after repeatedly using the etching solution MS of a mixed acid of 5% hydrofluoric acid HF and 5% phosphoric acid H 3 PO 4 for 14 hours is 15%. Thus, the decrease in the etching rate of the glass substrate 100 in the etching solution MS containing hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 is extremely small. These etching rates are all measured under the same temperature conditions.

また、エッチング液MSがフッ酸及びリン酸HPO1%以上を含有した場合、フッ酸を同じ濃度とした条件下、フッ酸、フッ酸と硫酸(リン酸と同じ濃度)に比べて、スラッジの発生量を低く抑えることができ、フッ酸HF及びリン酸HPOの混酸は、スラッジ発生量の抑制効果をも備える。
フッ酸HF及びリン酸HPOを含むエッチング液MSが、スラッジ発生量の抑制効果に優れていることとして、例えば、スラッジ発生量が、5%のフッ酸HFからなるエッチング液MSの場合に比べて、5%のフッ酸HF及び5%のリン酸HPOの混酸のエッチング液MSは、20〜30%少ない。このように、フッ酸HF及びリン酸HPOの混酸は、スラッジ量の抑制効果においても優れる。
When the etching solution MS contains 1% or more of hydrofluoric acid and phosphoric acid H 3 PO 4 , the hydrofluoric acid, hydrofluoric acid and sulfuric acid (the same concentration as phosphoric acid) are used under the same hydrofluoric acid concentration. In addition, the amount of generated sludge can be suppressed low, and the mixed acid of hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 also has an effect of suppressing the amount of generated sludge.
It is assumed that the etching solution MS containing hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 is excellent in the effect of suppressing the amount of generated sludge, for example, in the case of the etching solution MS having a sludge generation amount of 5% hydrofluoric acid HF. As compared with the above, the etching solution MS of the mixed acid of 5% hydrofluoric acid HF and 5% phosphoric acid H 3 PO 4 is 20 to 30% less. Thus, the mixed acid of hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 is also excellent in the effect of suppressing the amount of sludge.

フッ酸HF及びリン酸HPOを含むエッチング液MSについて、フッ酸HF及びリン酸HPOの濃度比率(フッ酸:リン酸)としては、およそ1:1〜30:1であり、好ましくは1:1〜10:1である。本実施形態のエッチング液MSは、フッ酸HF及びリン酸HPOを必須成分として含む混酸であり、フッ酸及びリン酸を必須成分とすることでエッチングレートの低下抑制の効果とともに、粗面化のエッチング処理で発生するスラッジ量の抑制効果という二つ同時の効果を兼ね備える。 For etchant MS containing hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4, hydrofluoric acid HF and the concentration ratio of the phosphoric acid H 3 PO 4: The (hydrofluoric acid), about 1: 1 to 30: is 1 , Preferably 1: 1 to 10: 1. The etching solution MS of the present embodiment is a mixed acid containing hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 as essential components. By using hydrofluoric acid and phosphoric acid as essential components, the etching solution MS has an effect of suppressing a decrease in etching rate and has a rough effect. It has two simultaneous effects of suppressing the amount of sludge generated by the surface etching treatment.

従来よりエッチング液として知られているフッ化ナトリウムとリン酸を含んだ溶液の場合、エッチングレートそのものが低いため、連続的な粗面化処理におけるエッチング液としては適さない。   A solution containing sodium fluoride and phosphoric acid, which has been conventionally known as an etching solution, is not suitable as an etching solution in a continuous roughening treatment because the etching rate itself is low.

エッチング液MSは、上記の組合せ(フッ酸及びリン酸による2種混酸、あるいはフッ酸及、リン酸及び塩酸による3種の混酸)に、必要に応じ、硫酸HSO、硝酸HNOなどを組み合わせてもよい。 The etching solution MS may be used in combination with the above combination (two kinds of mixed acids with hydrofluoric acid and phosphoric acid, or three kinds of mixed acids with hydrofluoric acid and phosphoric acid and hydrochloric acid), if necessary, such as sulfuric acid H 2 SO 4 and nitric acid HNO 3. May be combined.

本実施形態では、エッチング液MSに、フッ酸HF及びリン酸HPOに加え、塩酸HClをさらに含んでよい。フッ酸HF及びリン酸HPOに塩酸HClを組み合わせた3種の混酸の場合、スラッジの発生をさらに抑えることができる。したがって、本実施形態のエッチング液MSでは、フッ酸HF及びリン酸HPOとともに、塩酸HClをさらに含むことが好ましく、この場合、スラッジ量の抑制効果をさらに高めることができる。
エッチング液MSにおいて、フッ酸HF及びリン酸HPOに塩酸HClを組み合わせる場合、塩酸HClの濃度は0.3質量%〜15質量%、好ましくは塩酸HC0.3質量%〜10質量%である。この場合、エッチング液MSにおいて、フッ酸HFは0.3質量%〜10質量%、リン酸HPOは0.3%〜10質量%、塩酸HClは0.3質量%〜15質量%である。エッチング液MSに塩酸を使用する場合のフッ酸HFと塩酸HClの濃度比率(フッ酸:塩酸)としては、およそ1:10〜5:1である。
In the present embodiment, the etching solution MS may further include hydrochloric acid HCl in addition to hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 . In the case of three kinds of mixed acids in which hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 are combined with hydrochloric acid HCl, generation of sludge can be further suppressed. Therefore, the etching solution MS of the present embodiment preferably further contains HCl hydrochloride together with hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4 , and in this case, the effect of suppressing the amount of sludge can be further enhanced.
In etchant MS, when combining hydrochloric acid HCl in hydrofluoric acid HF and phosphoric acid H 3 PO 4, the concentration of hydrochloric acid HCl is 0.3% to 15% by weight, preferably hydrochloric HC0.3 wt% to 10 wt% is there. In this case, in the etching solution MS, hydrofluoric acid HF is 0.3% to 10% by mass, phosphoric acid H 3 PO 4 is 0.3% to 10% by mass, and hydrochloric acid HCl is 0.3% to 15% by mass. It is. When hydrochloric acid is used for the etching solution MS, the concentration ratio between hydrofluoric acid HF and hydrochloric acid HCl (hydrofluoric acid: hydrochloric acid) is approximately 1:10 to 5: 1.

(粗面化処理の温度)
エッチングレートはエッチング液MSの温度により異なる。エッチング液MSの温度は、所定のエッチングレートを得る様に適宜決定される。粗面化処理を行っている間は、エッチングレートが一定になる様にエッチング液MSの温度を一定に保つのが好ましい。本実施形態では、エッチングMSの温度は20℃〜30℃の間でコントロールされる。エッチング液が気化すると処理環境が悪化するため、エッチング液MSの温度は40℃を超えないのが好ましい。また、エッチングMSの温度が20℃を下回ると所定のエッチングレートが得られ難くなる。
(Roughening treatment temperature)
The etching rate differs depending on the temperature of the etching solution MS. The temperature of the etching solution MS is appropriately determined so as to obtain a predetermined etching rate. During the surface roughening process, it is preferable to keep the temperature of the etching solution MS constant so that the etching rate becomes constant. In this embodiment, the temperature of the etching MS is controlled between 20 ° C. and 30 ° C. Since the processing environment deteriorates when the etchant is vaporized, it is preferable that the temperature of the etchant MS does not exceed 40 ° C. If the temperature of the etching MS is lower than 20 ° C., it becomes difficult to obtain a predetermined etching rate.

(粗面化の処理時間)
粗面化の処理時間は、粗面化で得る表面粗さ(算術平均粗さRa)を決定し、前工程のタクトタイムを踏まえて、粗面化処理の搬送速度、粗面化処理で使用するエッチングローラー本数、粗面化処理に使用するエッチング液MSの組成、エッチングレートととともに、設定される。
粗面化で得る表面粗さは、0.30nm以上とすることが好ましく、より好ましくは、算術平均粗さRaは、0.45nm以上である。算術平均粗さRaの上限値は、0.60nm以下とすることが好ましく、より好ましくは、0.50nm以下である。
(Processing time for surface roughening)
The processing time of the surface roughening determines the surface roughness (arithmetic average roughness Ra) obtained by the surface roughening, and is used in the transfer speed of the surface roughening and the surface roughening based on the tact time of the previous process. It is set together with the number of etching rollers to be used, the composition of the etching solution MS used for the surface roughening treatment, and the etching rate.
The surface roughness obtained by the roughening is preferably 0.30 nm or more, and more preferably the arithmetic average roughness Ra is 0.45 nm or more. The upper limit of the arithmetic average roughness Ra is preferably 0.60 nm or less, more preferably 0.50 nm or less.

<ガラス組成>
本実施形態が適用するガラス組成として、例えば、次が挙げられる(質量%表示)。
SiO:50〜70%(好ましくは、57〜64%)、Al:5〜25%(好ましくは、12〜18%)、B:0〜15%(好ましくは、6〜13%)を含み、さらに、次に示す組成を任意に含んでもよい。任意で含む成分として、MgO:0〜10%(好ましくは、0.5〜4%)、CaO:0〜20%(好ましくは、3〜7%)、SrO:0〜20%(好ましくは、0.5〜8%、より好ましくは3〜7%)、BaO:0〜10%(好ましくは、0〜3%、より好ましくは0〜1%)、ZrO:0〜10%(好ましくは、0〜4%,より好ましくは0〜1%)が挙げられる。さらに、R’O:0.10%を超え2.0%以下(ただし、R’はLi、NaおよびKから選ばれる少なくとも1種である)を含むことがより好ましい。
或いは、SiO:50〜70%(好ましくは、55〜65%)、B:0〜10%(好ましくは、0〜5%、1.3〜5%)、Al:10〜25%(好ましくは、16〜22%)、MgO:0〜10%(好ましくは、0.5〜4%)、CaO:0〜20%(好ましくは、2〜10%、2〜6%)、SrO:0〜20%(好ましくは、0〜4%、0.4〜3%)、BaO:0〜15%(好ましくは、4〜11%)、RO:5〜20%(好ましくは、8〜20%、14〜19%),を含有することが好ましい(ただし、RはMg、Ca、SrおよびBaから選ばれる少なくとも1種である)。さらに、R’Oが0.10%を超え2.0%以下(ただし、R’はLi、NaおよびKから選ばれる少なくとも1種である)を含むことがより好ましい。
<ヤング率>
本実施形態が適用されるガラス板のヤング率として、例えば、72(Gpa)以上が好ましく、75(Gpa)以上がより好ましく、77(Gpa)以上がより更に好ましい。
<歪点>
本実施形態が適用されるガラス基板の歪率として、例えば、650℃以上が好ましく、680℃以上がより好ましく、700℃以上、720℃以上が更により好ましい。
<Glass composition>
As the glass composition to which the present embodiment is applied, for example, the following can be cited (in mass%).
SiO 2 : 50 to 70% (preferably 57 to 64%), Al 2 O 3 : 5 to 25% (preferably 12 to 18%), B 2 O 3 : 0 to 15% (preferably 6%) -13%), and may optionally further contain the composition shown below. As optional components, MgO: 0 to 10% (preferably 0.5 to 4%), CaO: 0 to 20% (preferably 3 to 7%), SrO: 0 to 20% (preferably, 0.5 to 8%, more preferably 3~7%), BaO: 0~10% ( preferably 0-3%, more preferably 0~1%), ZrO 2: 0~10 % ( preferably , 0 to 4%, more preferably 0 to 1%). Further, it is more preferable that R ′ 2 O: more than 0.10% and not more than 2.0% (where R ′ is at least one selected from Li, Na and K).
Alternatively, SiO 2: 50~70% (preferably, 55~65%), B 2 O 3: 0~10% ( preferably, 0~5%, 1.3~5%), Al 2 O 3: 10 to 25% (preferably 16 to 22%), MgO: 0 to 10% (preferably 0.5 to 4%), CaO: 0 to 20% (preferably 2 to 10%, 2 to 6%) %), SrO: 0 to 20% (preferably 0 to 4%, 0.4 to 3%), BaO: 0 to 15% (preferably 4 to 11%), RO: 5 to 20% (preferably) (8 to 20%, 14 to 19%) (R is at least one selected from Mg, Ca, Sr and Ba). Further, it is more preferable that R ′ 2 O contains more than 0.10% and not more than 2.0% (where R ′ is at least one selected from Li, Na and K).
<Young's modulus>
The Young's modulus of the glass plate to which the present embodiment is applied is, for example, preferably 72 (Gpa) or more, more preferably 75 (Gpa) or more, and still more preferably 77 (Gpa) or more.
<Strain point>
The strain rate of the glass substrate to which the present embodiment is applied is, for example, preferably 650 ° C. or higher, more preferably 680 ° C. or higher, even more preferably 700 ° C. or higher and 720 ° C. or higher.

上述したガラス基板表面処理装置1(図2)を用いて0.5mm厚さの薄板ガラスの粗面化処理を行った。
エッチング液MSについては、3%のフッ酸HF、9%の塩酸HCl、及び1%リン酸H3PO4を含むエッチング液(エッチング液MS1)と、5%のフッ酸HF、9%の塩酸HCl、及び2%リン酸H3PO4を含むエッチング液(エッチング液MS2)、これら2種類を用いて、それぞれ25℃の条件下で、粗面化処理を実施した。
粗面化処理を行ったガラス基板の第1面100aは、ガラス基板の表面の帯電を抑制できる表面粗さで、且つ、ガラス基板100の強度を損ねない表面粗さが得られ、算術平均粗さRa(JIS B0601−2001)0.42〜0.48nmであった。
また、粗面化処理のプロセスにおいては、スラッジ発生量によるライン停止を起こことなく、エッチングレートの低下を抑制しながら、連続処理で24時間、続けて処理を行うことができた。
また、本発明の表面処理装置1によれば、エッチングレートの維持による処理速度の安定化ということのみならず、エッチングレートを長時間にわかって維持できるため生産効率を格段に上げることができた。この結果、表面処理工程の生産はより平準化され、さらに中間在庫を顕著に抑えることができた。
Using the above-described glass substrate surface treatment apparatus 1 (FIG. 2), a thin glass sheet having a thickness of 0.5 mm was roughened.
As for the etchant MS, an etchant (etchant MS1) containing 3% hydrofluoric acid HF, 9% hydrochloric acid HCl, and 1% phosphoric acid H3PO4, 5% hydrofluoric acid HF, 9% hydrochloric acid HCl, and The surface roughening treatment was performed under the condition of 25 ° C. using each of these two kinds of etching solutions (etching solution MS2) containing 2% phosphoric acid H3PO4.
The first surface 100a of the glass substrate subjected to the surface roughening treatment has a surface roughness capable of suppressing the charging of the surface of the glass substrate and a surface roughness that does not impair the strength of the glass substrate 100. Ra (JIS B0601-2001) was 0.42 to 0.48 nm.
Further, in the surface roughening process, continuous processing could be performed for 24 hours without causing a line stop due to the amount of sludge generated and suppressing a decrease in the etching rate.
Further, according to the surface treatment apparatus 1 of the present invention, not only the stabilization of the processing speed by maintaining the etching rate, but also the etching rate can be known and maintained for a long time, so that the production efficiency can be significantly increased. . As a result, the production of the surface treatment process was leveled, and the intermediate stock was significantly reduced.

以上のように、本発明のエッチング液循環機構を備えた表面処理装置、あるいは、本発明の表面処理方法で、フッ酸を含有するエッチング液を調整し貯留するエッチング液タンクと、前記エッチング液が供給され粗面化を行うエッチング槽との間を、前記エッチング液が循環し、前記エッチング槽におけるエッチングレートが維持されるように、前記エッチング液タンクにフッ酸を補充しながら、前記エッチング液を循環させて、前記ガラス基板の第1面を前記エッチング槽で粗面化する表面処理方法によれば、
フッ酸を含有するエッチング液を連続処理において繰り返し使用しても、エッチングレートの低下を抑制しつつ、長時間にわたりエッチング槽におけるエッチングレートを維持し、なお且つ、エッチング液に含まれるスラッジ量を抑制するため、粗面化処理の品質を効率よく達成することができる。これにより、高精細ディスプレイに有用なガラス基板を、経済的に優れた方法で提供することができる。
As described above, the surface treatment apparatus provided with the etchant circulation mechanism of the present invention, or, in the surface treatment method of the present invention, an etchant tank for adjusting and storing an etchant containing hydrofluoric acid; The etching solution is circulated between the supplied etching bath and the etching bath, and the etching solution is replenished with hydrofluoric acid so that the etching rate in the etching bath is maintained. According to the surface treatment method of circulating and roughening the first surface of the glass substrate in the etching bath,
Even if an etchant containing hydrofluoric acid is used repeatedly in continuous processing, the etch rate in the etching bath is maintained for a long time while suppressing the decrease in the etch rate, and the amount of sludge contained in the etchant is suppressed. Therefore, the quality of the surface roughening treatment can be efficiently achieved. Thus, a glass substrate useful for a high-definition display can be provided by an economically excellent method.

以上、本発明のガラス基板製造装置、およびガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよい。   As described above, the glass substrate manufacturing apparatus and the glass substrate manufacturing method of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. May be.

1 ガラス基板表面処理装置
2,4 ハウジング
11 エッチング槽
16 エッチング液タンク
11b フッ酸タンク
11c リン酸タンク
11d 塩酸タンク
11e,11f,11g 流量調整バルブ
12a 芯部材
12b ローラ部材
14 接触部材
15 配管
18 搬送ローラ
24 洗浄水ノズル
24a 洗浄タンク1
25 蒸留水ノズル
25a 蒸留水タンク
26 洗浄水ノズル
26a 洗浄タンク2
100 ガラス基板
100a 第1面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate surface treatment apparatus 2, 4 Housing 11 Etching tank 16 Etching liquid tank 11b Hydrofluoric acid tank 11c Phosphoric acid tank 11d Hydrochloric acid tank 11e, 11f, 11g Flow control valve 12a Core member 12b Roller member 14 Contact member 15 Pipe 18 Transport roller 24 Cleaning water nozzle 24a Cleaning tank 1
25 Distilled water nozzle 25a Distilled water tank 26 Cleaning water nozzle 26a Cleaning tank 2
100 glass substrate 100a first surface

Claims (2)

表面処理装置を含むディスプレイ用ガラス基板造装置であって、
前記表面処理装置は、ガラス基板の主表面のうち第1面を粗面化するエッチング槽と、
エッチング液を調整して貯留するエッチング液タンクと、
前記エッチング槽が有するエッチング液投入口と、前記エッチング液タンクが有する供給口とを接続する配管、および、前記エッチング槽が有するエッチング液排出口と、前記エッチング液タンクが有する回収口とを接続する配管、を有するエッチング液循環機構と、
前記エッチング液タンクにフッ酸を必要に応じ供給するフッ酸タンクと、
を備え、
前記エッチング液タンクは、前記エッチング槽の2倍以上の大きさである、ディスプレイ用ガラス基板製造装置。
A glass substrate manufacturing equipment for a display comprising a surface treatment apparatus,
The surface treatment apparatus, an etching tank for roughening the first surface of the main surface of the glass substrate,
An etchant tank for adjusting and storing the etchant;
A pipe connecting an etching solution inlet port of the etching tank with a supply port of the etching solution tank, and connecting an etching solution outlet of the etching bath with a recovery port of the etching solution tank. An etchant circulation mechanism having a pipe,
A hydrofluoric acid tank that supplies hydrofluoric acid to the etching solution tank as needed,
With
The apparatus for manufacturing a glass substrate for a display, wherein the etching solution tank is twice as large as the etching tank.
前記エッチング槽のエッチングレート(25℃で400枚処理の条件下)の低下率が5%〜30%に制御できるように、前記エッチング液タンクのエッチング液容量Aは、前記エッチング槽のエッチング液容量Bよりも大きく、前記容量Aは前記容量Bの5倍以上の容量を有する、請求項に記載のディスプレイ用ガラス基板製造装置。 The etching solution volume A of the etching solution tank is set such that the rate of decrease in the etching rate of the etching bath (under the conditions of processing 400 wafers at 25 ° C.) can be controlled to 5% to 30%. greater than B, the capacitor a has a more than five times the capacity of the capacitor B, a glass substrate manufacturing apparatus for a display according to claim 1.
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