WO2012108452A1 - ガラス基板の製造方法及びその装置 - Google Patents

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chemical polishing
polishing
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榮 西山
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株式会社Ｎｓｃ
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • C03C15/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching for making a smooth surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate manufacturing method and a chemical polishing apparatus thereof capable of uniformly thinning a large glass substrate.
  • a wet etching apparatus described in Citation 1 is known as a manufacturing / processing apparatus that sprays an etching solution while conveying a glass substrate.
  • the chromium or chromium alloy film formed on the glass substrate is removed by the etching solution.
  • the above invention only teaches a configuration and a method for removing a thin film formed on a glass substrate, and does not teach a configuration and a method for thinning the glass substrate itself.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a glass substrate and a chemical polishing apparatus thereof capable of safely realizing a high-quality chemical polishing process.
  • a chemical polishing apparatus includes a transport path for transporting a glass substrate in a horizontal direction and a glass substrate by spraying a chemical polishing liquid onto a glass substrate moving along the transport path. And a cleaning processing unit for injecting a cleaning liquid onto the thinned glass substrate through the polishing processing unit to clean the glass substrate.
  • the introduction part is provided with a rotating roller that rotates while holding the surface of the glass substrate lightly, and an injection part that injects water from the outside of the polishing processing part toward the rotating roller.
  • a group of injection pipes extending in the direction of transport of the glass substrate is preferably disposed, and a chemical polishing liquid is jetted toward the glass substrate from an outlet formed in each injection pipe.
  • the group of injection pipes is disposed on the upper and lower portions of the glass substrate. Further, it is more preferable that the group of injection pipes has an axial length set to 2.5 m or less.
  • the group of injection pipes are arranged in the width direction of the glass substrate perpendicular to the transport direction, and a high-pressure chemical polishing liquid is supplied to the injection pipe at the central position from the injection pipes at the peripheral positions. It is configured. Moreover, it is preferable that the group of injection pipes are rotatably held and configured to swing in the circumferential direction of the injection pipe.
  • the polishing processing unit is configured by being divided into a plurality of processing chambers having substantially the same configuration, and configured such that the glass substrate is polished a plurality of times by a polishing liquid having the same composition.
  • the plurality of processing chambers are connected via a relay chamber.
  • a chemical polishing liquid having the same composition as that of the processing chamber is jetted onto the glass substrate. .
  • the present invention also includes a conveying path for conveying the glass substrate in the horizontal direction, a polishing processing unit for thinning the glass substrate by injecting a chemical polishing liquid onto the glass substrate moving along the conveying path, and a polishing process. And a cleaning processing unit that sprays a cleaning liquid on the thinned glass substrate and cleans the glass substrate, and the glass substrate introduction portion into the polishing processing unit holds the surface of the glass substrate lightly.
  • a method for manufacturing a glass substrate that uses a chemical polishing apparatus provided with a rotating roller that rotates and a spray unit that sprays water toward the rotating roller from the outside of the polishing processing unit is there.
  • FIG. 1 It is a schematic front view which shows the chemical polishing apparatus which concerns on an Example. It is drawing explaining the exhaust line of the chemical polishing apparatus of FIG. It is drawing explaining a group of ejection pipes and a crank mechanism. It is drawing explaining operation
  • FIG.1 and FIG.2 is a schematic front view which shows the chemical polishing apparatus 10 which concerns on an Example.
  • FIG. 1 shows a chemical polishing liquid supply line LN1, a cleaning water supply line LN2, and a recovery line LN3, and
  • FIG. 2 shows an exhaust line LN4.
  • the chemical polishing apparatus 10 includes a carry-in unit 12 into which glass substrates GL are carried in one by one by an operator, a pretreatment chamber 14 that receives the glass substrate GL conveyed from the carry-in unit 12, and a glass substrate GL.
  • the second processing chamber 22 to be thinned the relay chamber 18 connecting the first and second processing chambers 16, 22, the water washing chamber 24 for washing the glass substrate GL via the second processing chamber 22, and a worker And the carry-out part 26 from which the glass substrates GL are carried out one by one.
  • the relay chamber 18 is divided into a first relay chamber 18a that is downsized in the vertical direction and a second relay chamber 18b that faces the front surface of the second processing chamber 22 in substantially the same shape.
  • each of the chambers 14, 16, 18, 22, 24 is Sealed as a whole.
  • the inlet port IN and the outlet port OUT are rectangular openings that are slightly higher than the thickness of the glass substrate GL and slightly wider than the lateral width of the glass substrate GL.
  • a plurality of transport rollers 42... 42 are arranged on the same plane so as to penetrate each part, and a transport path for transporting the glass substrate GL rightward in the drawing is formed.
  • the conveyance speed is preferably set to 200 to 800 mm / min, more preferably 300 to 550 mm / min.
  • the processing time in the first processing chamber 16 and the second processing chamber 22 is set to about 10 minutes in total in this embodiment.
  • the glass substrate GL to be thinned by the chemical polishing apparatus 10 is not particularly limited, but a large glass substrate having a size of 1000 ⁇ 1200 mm or 1100 ⁇ 1300 mm or more can be uniformly polished on both upper and lower surfaces.
  • board thickness of a glass substrate is 1 mm or less at the time of the introduction to this apparatus 10, it can be thinned to about 0.5 mm after chemical polishing.
  • the first processing chamber 16, the second processing chamber 22, and the relay chamber 18 communicate with the temperature-controlled processing liquid supply unit 30 via the liquid supply line LN1.
  • the chemical polishing liquid in the liquid supply unit 30 is supplied to each chamber at about 40 to 42 ° C.
  • the chemical polishing solution is not particularly limited, but in order to reduce the overall thickness to about 100 ⁇ m by chemical polishing for about 10 minutes, hydrofluoric acid is 5 to 12% by weight, hydrochloric acid is 0 to 6% by weight, The liquid composition of the remaining water is preferable.
  • the pretreatment chamber 14 and the rinsing chamber 24 communicate with the water supply unit 28 via the water supply line LN2, and the rinsing water is supplied to each chamber.
  • the cleaning waste water discharged from the pretreatment chamber 14 and the water washing chamber 24 is discharged as it is.
  • the bottoms of the first processing chamber 16, the relay chambers 18a and 18b, and the second processing chamber 22 communicate with the processing liquid storage unit 32 via the recovery line LN3, and the polishing processing water is recovered. It is like that.
  • the recovered polishing water is subjected to precipitation of reaction products and other processes and then sent to the processing liquid supply unit 30 and supplied to each processing chamber by a liquid feed motor (not shown) for reuse.
  • the pretreatment chamber 14, the relay chamber 18 b, and the water washing chamber 24 communicate with the exhaust unit 40 via the exhaust line LN 4, and the internal gas of each chamber is sucked into the exhaust unit 40. It is like that.
  • the exhaust line LN4 functions constantly, the inlet port IN to the pretreatment chamber 14, the outlet port OUT from the water washing chamber 24, and an opening formed in a part of the crank mechanism CR have negative pressure. The process gas will not be leaked through these openings.
  • a group (six) injection pipes extending in the glass substrate transport direction include transport rollers 42. It is arranged in the vertical position.
  • Each injection pipe Pri, Pfi, Pwi is a hollow resin pipe made of vinyl chloride or Teflon (registered trademark), and a plurality of injection ports are formed in a row in one injection pipe.
  • the chemical polishing liquid is injected toward the upper surface and the lower surface of the glass substrate.
  • the cleaning water is sprayed from the spray pipe Pwi disposed in the water washing chamber 24 toward the upper surface and the lower surface of the glass substrate.
  • the injection pipes Pfi and Pwi disposed in the relay chamber 18 and the water washing chamber 24 are held in a fixed state.
  • the first processing chamber 16 and the second processing chamber 22 are provided with a plurality of injection pipes Pri that are swung by the crank mechanism CR.
  • FIG. 3A is a plan view illustrating the injection pipes Pr1 to Pr6 arranged below the glass substrate from above. For example, eight injection ports HO are formed in each injection pipe Pri.
  • Each injection pipe Pri is closed at the distal end side (the left side in the drawing) regardless of whether it is disposed in either the first processing chamber 16 or the second processing chamber 22, while a pressure control unit is disposed at the proximal end side. 44 is provided.
  • the pressure control unit 44 includes the same number (six) of open / close valves VAL as the injection pipe Pri, and the hydraulic pressure of the chemical polishing liquid supplied to each injection pipe Pri is adjusted by adjusting the opening of each open / close valve VAL. It can be set arbitrarily.
  • the hydraulic pressure of the injection pipes Pr3, Pr4 at the central position is set to be slightly larger than that of the injection pipes Pr1, Pr6 at the peripheral position, and the contact pressure and the injection amount to the central position of the glass substrate GL are as follows.
  • the contact pressure to the peripheral position of the glass substrate GL and the injection amount are set slightly higher. Therefore, the chemical polishing liquid sprayed to the central position of the glass substrate GL smoothly moves to the peripheral position of the glass substrate, and an almost equal amount of chemical polishing liquid acts on the entire surface of the glass substrate GL. As a result, the entire glass substrate GL is uniformly polished.
  • each injection pipe Pri is configured to be oscillated by about ⁇ 30 ° by the crank mechanism CR by pivotally supporting both ends thereof by bearings or the like (FIG. 3C). reference).
  • FIG. 3C shows the swing angle, and does not show the spraying range of the chemical polishing liquid. That is, since the chemical polishing liquid is ejected in a trumpet shape from the ejection port HO of the ejection pipe Pri, the ejection range is wider than the swing angle.
  • the crank mechanism CR is mainly composed of a drive motor MO, crankshafts C1 to C3, a swing bar C4, and two upper and lower holding bars C5 and C5.
  • the two holding rods C5 and C5 are arranged at the upper and lower positions with the glass substrate GL being conveyed in between, and can be horizontally moved in the front-rear direction of the processing chambers 16 and 22, respectively (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). Is retained.
  • crankshafts C1 to C3 and the swinging rod C4 are disposed outside the left side plates LS of the first and second processing chambers 16 and 22, and the tip of the injection pipe Pri.
  • the side passes through the left side plate LS and is connected to the transmission rods Tr1 to Tr6. Note that the through hole of the left side plate LS is appropriately sealed.
  • crankshaft C2 and the swing rod C4 are rotatably supported by fixed shafts O1 and O2, respectively.
  • the fixed shaft O1 is held by, for example, the top plates of the pretreatment chamber 14 and the relay chamber 18, and the fixed shaft O2 is held by the front plates of the chambers 14 and 18.
  • crankshaft C2 swings in the front-rear direction of the processing chambers 16 and 22 around the fixed shaft O1.
  • the swing bar C4 also swings in the front-rear direction of the processing chambers 16 and 22 around the fixed axis O2.
  • the swinging rod C4 is formed with a long hole in the connecting portion with the holding rods C5 and C5, thereby enabling the swinging motion.
  • the closed tip ends of the six upper and lower injection pipes Pr1 to Pr6 are connected to the holding rods C5 and C5 through the transmission rods Tr1 to Tr6.
  • each of the injection pipes Pr1 to Pr6 is rotatably held by a bearing or the like, and the transmission rods Tr1 to Tr6 are supported by the protruding shaft O3 of the holding rod C5. Therefore, the injection pipes Pr1 to Pr6 swing in the circumferential direction in response to the horizontal movement of the holding bars C5 and C5 in the front-rear direction.
  • FIG. 4 is a view showing the swinging operation of the upper injection pipes Pr1 to Pr6 and the lower injection pipes Pr1 to Pr6.
  • the crankshaft C1 swings around the fixed shaft O1, while the fixed shaft A state in which the swinging rod C4 swings with O2 as the center of rotation is shown.
  • the holding bars C5 and C5 reciprocate in the horizontal direction.
  • the upper and lower injection pipes Pr1 to Pr6 rotatably supported are about ⁇ . It is rotated 30 °.
  • the rotational speed of the drive motor MO defines the number of oscillations of the injection pipe Pri, but the rotational speed of the drive motor is preferably about 10 to 30 rpm.
  • the upper injection pipes Pr1 to Pr6 have injection ports formed on the lower surface thereof, and the lower injection pipes Pr1 to Pr6 have injection ports formed on the upper surface thereof.
  • the chemical polishing liquid is sprayed onto the upper and lower surfaces of the glass substrate while rotating (see FIG. 3C).
  • the processing chambers 16 and 22 for executing the same chemical polishing with the same liquid composition are intentionally divided into two. This is because by suppressing the length of the injection pipes Pr1 to Pr6, the injection pipe is prevented from being bent, and the injection pipe is smoothly swung to maintain a uniform distance from the glass substrate.
  • the length of the injection pipe Pri is related to the pipe diameter (liquid feeding amount), it is generally preferable to suppress the length to 2.5 m or less, preferably 2 m or less.
  • the plurality of injection pipes Pr1 to Pr6 can be smoothly swung with a simple mechanism without enlarging the MO so much.
  • each crank mechanism is provided close to the left side plate and the right side plate and each crank mechanism is driven by a separate drive motor MO. Since the part is located in the central part of the single chamber, it is not easy to hold this proximal part rotatably. It is also difficult to provide the pressure control unit 44 at the base end of the injection pipe.
  • the preprocessing chamber 14 is provided with the crank mechanism CR that swings the injection pipe Pri in the vicinity of the first processing chamber.
  • the pretreatment chamber 14 is sprayed with water on the upper and lower surfaces of the glass substrate GL and the rotating roller 43 that receives the glass substrate GL at the inlet of the glass substrate GL into the first processing chamber 16. Washing nozzles NZ1 and NZ2 are arranged.
  • the contact pressure is set so that the glass substrate GL is softly held by the rotation roller 43 and the transport roller 42 and introduced into the first processing chamber 16.
  • the water washing nozzles NZ1 and NZ2 are set to inject water toward the inlet of the glass substrate GL to the first processing chamber 16. Therefore, the glass substrate introduced into the first processing chamber 16 is in a sufficiently wet state, and inhomogeneous initial etching is prevented. That is, since the first processing chamber 16 is in a hydrofluoric acid gas atmosphere, if the surface of the glass substrate is in a dry state, there is a risk that the hydrofluoric acid gas erodes heterogeneously. Since the surface of the glass substrate is protected with water, homogeneous etching is then started in the first processing chamber 16.
  • the glass substrate inlet of the first processing chamber 16 is sealed with water.
  • leakage of the chemical polishing liquid into the pretreatment chamber 14 is prevented.
  • the configuration as in this embodiment is not adopted, the dry glass substrate is etched unrepairably by the chemical polishing liquid leaking into the pretreatment chamber 14. If the contact pressure of the rotating roller 43 or the transport roller 42 to the glass substrate is increased in order to prevent the chemical polishing liquid from leaking into the pretreatment chamber 14, the glass substrate is damaged and becomes cloudy.
  • the relay chamber 18 will be described.
  • the fixed injection pipe Pfi is disposed at the upper and lower positions of the transport path.
  • the chemical polishing liquid is sprayed from the group (six) of spray pipes Pfi onto the upper and lower surfaces of the glass substrate.
  • a relay chamber is provided in particular. (1) In order to appropriately support the proximal end side of the injection pipe Pri of the first processing chamber 16, (2) the pressure control unit 44 This is because (3) a space for the crank mechanism CR of the second processing chamber 22 is secured to secure the space for the placement.
  • the relay chamber 18 is an empty space in the glass polishing process
  • the chemical polishing liquid having the same composition is also sprayed onto the glass substrate. Therefore, there is no possibility that the chemical polishing liquid stays on the glass substrate when passing through the relay chamber 18, and high-quality glass polishing is realized.
  • the injection pipe Pfi of the relay chamber is in a fixed state, but it is needless to say that a configuration for swinging this may be adopted.
  • the glass substrate that has passed through the relay chamber 18 moves to the second processing chamber 22 and is further chemically polished.
  • the glass substrates that have been subjected to the two-stage chemical polishing are subjected to a liquid draining process by the air knife KN1 disposed at the outlet of the second processing chamber, and then a group (six) of jets disposed in the washing chamber 24. It is washed with washing water received from the pipe Pwi.
  • the cleaning injection pipe Pwi is in a fixed state, but may be configured to swing this.
  • air knives KN2 and KN3 are arranged at the final stage of the cleaning process, and the upper and lower surfaces of the glass substrate are quickly dried by the air jetted therefrom. And the glass substrate discharged

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Abstract

【課題】高品質な化学研磨処理を安全に実現できるガラス基板の化学研磨装置を提供する。 【解決手段】ガラス基板ＧＬを水平方向に搬送する搬送路と、搬送路を移動中のガラス基板に対して、化学研磨液を噴射してガラス基板を薄型化する研磨処理部１６，２２と、研磨処理部２２を通過して薄型化されたガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する洗浄処理部２４と、を有して構成され、研磨処理部１６へのガラス基板の導入部には、ガラス基板の表面を軽く保持して回転する回転ローラ４３と、研磨処理部１６の外側から回転ローラ４３に向けて水を噴射する噴射部ＮＺ１，ＮＺ２とが設けられている。

Description

ガラス基板の製造方法及びその装置
　本発明は、大型のガラス基板を均一に薄型化することができるガラス基板の製造方法及びその化学研磨装置に関する。
　ガラス基板を搬送しつつエッチング液を噴射する製造加工装置として、例えば、引用文献１に記載のウェットエッチング装置が知られている。そして、この装置では、ガラス基板に形成したクロムまたはクロム合金膜を、エッチング液によって除去している。
特開２０００－１４４４５４号公報
　しかしながら、上記の発明は、ガラス基板上に形成された薄膜を除去する構成や方法を教示するに過ぎず、ガラス基板そのものを薄型化する構成や方法を教示するものではない。
　ここで、ガラス基板そのものをエッチング（化学研磨）して薄型化するには、フッ酸を含有する化学研磨液を使用せざるを得ないが、この場合には、作業員の安全を確保すると共に、高品質の化学研磨処理を実現することが強く望まれる。特に、昨今の電子機器の小型軽量化の要請から、ガラス基板の更なる薄型化（板厚０．５ｍｍ程度又はそれ以下）が要求されており、もし、化学研磨によって研磨ムラや白濁が生じると、そのガラス基板の使用価値が消失する。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、高品質な化学研磨処理を安全に実現できるガラス基板の製造方法及びその化学研磨装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本発明に係る化学研磨装置は、ガラス基板を水平方向に搬送する搬送路と、搬送路を移動中のガラス基板に対して、化学研磨液を噴射してガラス基板を薄型化する研磨処理部と、研磨処理部を通過して薄型化されたガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する洗浄処理部と、を有して構成され、前記研磨処理部へのガラス基板の導入部には、ガラス基板の表面を軽く保持して回転する回転ローラと、研磨処理部の外側から前記回転ローラに向けて水を噴射する噴射部とが設けられている。
　前記研磨処理部には、好ましくは、ガラス基板の搬送方向に延びる一群の噴射パイプが配置され、各噴射パイプに形成された噴出口からガラス基板に向けて化学研磨液が噴出されている。ここで、一群の噴射パイプは、ガラス基板の上部と下部に配置されているのが好ましい。また、一群の噴射パイプは、その軸方向長さが２．５ｍ以下に設定されていると更に好ましい。
　好適には、前記一群の噴射パイプは、前記搬送方向に直交するガラス基板の幅方向に配置され、中央位置の噴射パイプには、周辺位置の噴射パイプより高圧の化学研磨液が供給されるよう構成されている。また、一群の噴射パイプは回転可能に保持されて、噴射パイプの円周方向に揺動するよう構成されているのが好ましい。
　前記研磨処理部は、ほぼ同一構成の複数の処理チャンバに区分されて構成され、同一組成の研磨液によってガラス基板が複数回研磨されるよう構成されるのが好ましい。ここで、前記複数の処理チャンバは、中継チャンバを経由して接続されるのが好適であり、前記中継チャンバでは、処理チャンバと同一組成の化学研磨液がガラス基板に噴出されていると更に好ましい。
　また、本発明は、ガラス基板を水平方向に搬送する搬送路と、搬送路を移動中のガラス基板に対して、化学研磨液を噴射してガラス基板を薄型化する研磨処理部と、研磨処理部を通過して薄型化されたガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する洗浄処理部と、を有し、前記研磨処理部へのガラス基板の導入部には、ガラス基板の表面を軽く保持して回転する回転ローラと、研磨処理部の外側から前記回転ローラに向けて水を噴射する噴射部とが設けられた化学研磨装置を使用して、板厚を薄型化するガラス基板の製造方法でもある。
　上記した本発明によれば、高品質な化学研磨処理を安全に実現することができる。
実施例に係る化学研磨装置を示す概略正面図である。 図１の化学研磨装置の排気ラインを説明する図面である。 一群の噴出パイプとクランク機構を説明する図面である。 クランク機構の動作を説明する図面である。
　以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１及び図２は、実施例に係る化学研磨装置１０を示す概略正面図である。なお、同一の化学研磨装置１０について、図１では、化学研磨液の給液ラインＬＮ１と洗浄水の給水ラインＬＮ２と回収ラインＬＮ３を示し、図２では、排気ラインＬＮ４を示している。
　図示の通り、この化学研磨装置１０は、作業員によってガラス基板ＧＬが１枚ずつ搬入される搬入部１２と、搬入部１２から搬送されるガラス基板ＧＬを受け入れる前処理チャンバ１４と、ガラス基板ＧＬの上下面に化学研磨液を噴射してガラス基板を薄型化する第１処理チャンバ１６と、第１処理チャンバ１６と同一組成の化学研磨液をガラス基板の上下面に噴射してガラス基板を更に薄型化する第２処理チャンバ２２と、第１と第２の処理チャンバ１６，２２を連結する中継チャンバ１８と、第２処理チャンバ２２を経由したガラス基板ＧＬを水洗する水洗チャンバ２４と、作業員によって１枚ずつガラス基板ＧＬが搬出される搬出部２６と、を中心に構成されている。なお、中継チャンバ１８は、上下方向に小型化された第１中継チャンバ１８ａと、第２処理チャンバ２２の前面にほぼ同一形状で対面する第２中継チャンバ１８ｂとに区分されている。
　そして、前処理チャンバ１４への導入口ＩＮと、水洗チャンバ２４からの導出口ＯＵＴと、クランク機構ＣＲの一部の作業空間とを除いて、各チャンバ１４，１６，１８，２２，２４は、全体として密閉されている。なお、導入口ＩＮ及び導出口ＯＵＴは、ガラス基板ＧＬの板厚よりやや高く、ガラス基板ＧＬの横幅よりやや広い矩形開口である。また、各部を貫通して、同一平面上に多数の搬送ローラ４２・・・４２が配置されて、ガラス基板ＧＬを図示右向きに搬送する搬送路が形成されている。
　ここで、搬送速度は、２００～８００ｍｍ／分に設定されるのが好ましく、より好ましくは、３００～５５０ｍｍ／分に設定すべきである。そして、第１処理チャンバ１６と第２処理チャンバ２２での処理時間は、この実施例では合計１０分程度に設定されている。上記の範囲を超えて搬送速度が遅すぎると、生産効率が悪いだけでなく、化学研磨液がガラス基板上に滞留しやすく、均一な化学研磨が阻害される。一方、同一の装置規模において、搬送速度を高めるには、これを実現する液組成の最適化が難しく、結局、均質な化学研磨が実現できない。
　化学研磨装置１０で薄型化処理されるガラス基板ＧＬは、特に限定されないが、１０００×１２００ｍｍ又は１１００×１３００ｍｍ以上の大型ガラス基板についても、その上下両面を均質に研磨できるよう構成されている。なお、ガラス基板の板厚は、本装置１０への導入時が、仮に１ｍｍ以下であれば、化学研磨後は、０．５ｍｍ程度まで薄型化することができる。
　図１に示す通り、第１処理チャンバ１６、第２処理チャンバ２２、及び、中継チャンバ１８は、給液ラインＬＮ１を経由して、温度管理された処理液供給部３０に連通しており、処理液供給部３０の化学研磨液が、４０～４２℃程度で各チャンバに供給されるようになっている。ここで、化学研磨液は、特に限定されないが、１０分程度の化学研磨処理で、板厚を全体で１００μｍ程度薄肉化するには、フッ酸５～１２重量％、塩酸０～６重量％、残り水の液組成とするのが好ましい。
　また、前処理チャンバ１４、及び、水洗チャンバ２４は、給水ラインＬＮ２を経由して水供給部２８に連通しており、洗浄水が各チャンバに供給されるようになっている。なお、前処理チャンバ１４と水洗チャンバ２４から排出される洗浄排水は、そのまま排出される。
　一方、第１処理チャンバ１６、中継チャンバ１８ａ，１８ｂ、及び、第２処理チャンバ２２の底部は、回収ラインＬＮ３を経由して処理液収容部３２に連通しており、研磨処理水が回収されるようになっている。なお、回収された研磨処理水は、反応生成物の沈殿その他の処理を経た上で、処理液供給部３０に送られ、送液モータ（不図示）によって各処理チャンバに供給されて再利用される。
　図２に示す通り、前処理チャンバ１４と中継チャンバ１８ｂと水洗チャンバ２４は、排気ラインＬＮ４を経由して、排気部４０に連通しており、各チャンバの内部ガスが排気部４０に吸引されるようになっている。ここで、排気ラインＬＮ４は定常的に機能しているので、前処理チャンバ１４への導入口ＩＮ、水洗チャンバ２４からの導出口ＯＵＴ、クランク機構ＣＲの一部に形成される開口が、負圧状態に維持されることになり、これらの開口を通して処理ガスが漏出することはない。
　第１処理チャンバ１６と、中継チャンバ１８と、第２処理チャンバ２２と、水洗チャンバ２４には、ガラス基板の搬送方向に延びる一群（６本）の噴射パイプが、搬送ローラ４２・・・４２の上下位置に配置されている。各噴射パイプＰｒｉ，Ｐｆｉ，Ｐｗｉは、塩化ビニルやテフロン（登録商標）による中空の樹脂パイプであり、一本の噴射パイプに、複数個の噴射口が一列に形成されている。そして、第１処理チャンバ１６、中継チャンバ１８、及び第２処理チャンバ２２に配置された上下の噴射パイプＰｒｉ，Ｐｆｉ，Ｐｒｉからは、ガラス基板の上面及び下面に向けて化学研磨液が噴射される。一方、水洗チャンバ２４に配置された噴射パイプＰｗｉからは、ガラス基板の上面及び下面に向けて洗浄水が噴射される。
　中継チャンバ１８と水洗チャンバ２４に配置された噴射パイプＰｆｉ，Ｐｗｉは固定状態に保持されている。一方、第１処理チャンバ１６と第２処理チャンバ２２には、クランク機構ＣＲによって揺動する複数本の噴射パイプＰｒｉが配置されている。
　先に説明した通り、本実施例では、第１処理チャンバ１６と第２処理チャンバ２２には、ガラス基板の上下に各々６本の噴射パイプＰｒｉ（Ｐｒ１～Ｐｒ６）が配置されている。図３（Ａ）は、ガラス基板の下方に配置される噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６を上方から描いた平面図であり、各噴射パイプＰｒｉには、例えば８個の噴出口ＨＯが形成されている。
　各噴射パイプＰｒｉは、第１処理チャンバ１６と第２処理チャンバ２２の何れに配置される場合にも、その先端側（図示左側）が閉塞される一方、その基端側には、圧力制御部４４が設けられている。圧力制御部４４は、噴射パイプＰｒｉと同数（６個）の開閉バルブＶＡＬで構成され、各開閉バルブＶＡＬの開度を調整することで各噴射パイプＰｒｉに供給される化学研磨液の液圧が任意に設定できるようになっている。
　この実施例では、周辺位置の噴射パイプＰｒ１，Ｐｒ６に比べて、中央位置の噴射パイプＰｒ３，Ｐｒ４の液圧がやや大きく設定されており、ガラス基板ＧＬの中央位置への接触圧や噴射量は、ガラス基板ＧＬの周辺位置への接触圧や噴射量よりやや高く設定されている。そのため、ガラス基板ＧＬの中央位置に噴射された化学研磨液は、ガラス基板の周辺位置に円滑に移動することになり、ガラス基板ＧＬ全面にほぼ等量の化学研磨液が作用することになり、結果として、ガラス基板ＧＬ全面が均一に研磨される。
　また、各噴射パイプＰｒｉは、その両端が軸受などによって回転可能に軸支されることで、クランク機構ＣＲによって約±３０°揺動（oscillation）されるよう構成されている（図３（Ｃ）参照）。なお、図３（Ｃ）は、揺動角度を示したものであって、化学研磨液の噴射範囲を示すものではない。すなわち、噴射パイプＰｒｉの噴出口ＨＯからは、化学研磨液がラッパ状に噴出されるので、その噴射範囲は、揺動角度より広い。
　クランク機構ＣＲは、図３（Ｂ）の概略正面図に示す通り、駆動モータＭＯと、クランク軸Ｃ１～Ｃ３と、揺動棒Ｃ４と、上下２本の保持棒Ｃ５，Ｃ５とを中心に構成されている。２本の保持棒Ｃ５，Ｃ５は、搬送中のガラス基板ＧＬを挟んだ上下位置に配置され、各々、処理チャンバ１６，２２の前後方向（図１の紙面に直交する方向）に水平移動可能に保持されている。
　なお、特に限定されるものではないが、クランク軸Ｃ１～Ｃ３と、揺動棒Ｃ４は、第１と第２の処理チャンバ１６，２２の左側面板ＬＳの外側に配置され、噴射パイプＰｒｉの先端側が、左側面板ＬＳを貫通して伝達棒Ｔｒ１～Ｔｒ６に接続されている。なお、左側面板ＬＳの貫通孔は、適切に封止されている。
　クランク軸Ｃ２と、揺動棒Ｃ４は、各々、固定軸Ｏ１，Ｏ２によって回転可能に軸支されている。ここで、固定軸Ｏ１は、例えば、前処理チャンバ１４や中継チャンバ１８の天板によって保持され、固定軸Ｏ２は、各チャンバ１４，１８の前板によって保持されている。
　そのため、クランク軸Ｃ２は、固定軸Ｏ１を回転中心として、処理チャンバ１６，２２の前後方向に揺動する。また、揺動棒Ｃ４についても、固定軸Ｏ２を回転中心として、処理チャンバ１６，２２の前後方向に揺動する。なお、揺動棒Ｃ４には、保持棒Ｃ５，Ｃ５との連結部に長孔が形成されることで、その揺動動作を可能にしている。
　上下各６本の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６の閉塞先端側は、伝達棒Ｔｒ１～Ｔｒ６を通して保持棒Ｃ５，Ｃ５に接続されている。先に説明した通り、各噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６は、軸受などによって回転可能に保持され、伝達棒Ｔｒ１～Ｔｒ６は、保持棒Ｃ５の突出軸Ｏ３によって軸支されている。したがって、保持棒Ｃ５，Ｃ５の前後方向の水平移動に対応して、噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６が、その円周方向に揺動することになる。
　図４は、上側の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６と、下側の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６の揺動動作を示す図面であり、固定軸Ｏ１を回転中心として、クランク軸Ｃ１が揺動する一方、固定軸Ｏ２を回転中心として、揺動棒Ｃ４が揺動する状態が示されている。そして、揺動棒Ｃ４の揺動に対応して、保持棒Ｃ５，Ｃ５が水平方向に往復移動し、これに対応して、回転可能に軸支された上下の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６が約±３０°回転している。なお、駆動モータＭＯの回転数は、噴射パイプＰｒｉの揺動回数を規定するが、駆動モータの回転数は、１０～３０ｒｐｍ程度が好適である。
　上側の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６には、その下面に噴射口が形成され、下側の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６には、その上面に噴射口が形成されているので、各噴射口は、約±３０°回転しつつ、化学研磨液をガラス基板の上下面に噴射することになる（図３（Ｃ）参照）。
　ところで、本実施例では、同一の液組成によって同様の化学研磨を実行する処理チャンバ１６，２２を敢えて二分している。それは、噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６の長さを抑制することで、噴射パイプの撓みを防止し、且つ、噴射パイプを円滑に揺動させてガラス基板との距離を均一に維持するためである。噴射パイプＰｒｉの長さは、パイプ径（送液量）にも関係するが、一般的には、２．５ｍ以下、好ましくは２ｍ以下に抑制するのが好ましい。
　高速でガラス基板を化学研磨するためには、加温状態の化学研磨液の送液量を増加させる必要があるところ、噴射パイプＰｒの長さを適切な長さに抑制することで、駆動モータＭＯをそれほど大型化することなく、且つ、簡単な機構で、複数の噴射パイプＰｒ１～Ｐｒ６を円滑に揺動させることができる。
　なお、本実施例の構成とは異なり、第１処理チャンバ１６と第２処理チャンバ２２とをまとめた単一チャンバを設けることも考えられるが、例え、適正長さ（２．５ｍ以下）の噴射パイプを使用したとしても本実施例と同等の円滑な動作は望めない。すなわち、単一チャンバを使用する場合には、その左側面板と右側面板に近接して各々クランク機構を設け、各クランク機構を別々の駆動モータＭＯで駆動するしかないが、各噴射パイプの基端部は、単一チャンバの中央部に位置するので、この基端部の回転可能に保持するのは容易でない。また、噴射パイプの基端部に圧力制御部４４を設けることも困難である。
　続いて、前処理チャンバ１４の構成について説明する。前処理チャンバ１４には、第１処理チャンバに近接して、噴射パイプＰｒｉを揺動させるクランク機構ＣＲが配置されることは前記した通りである。上記の構成に加えて、前処理チャンバ１４には、第１処理チャンバ１６へのガラス基板ＧＬの導入口に、ガラス基板ＧＬを受入れる回転ローラ４３と、ガラス基板ＧＬの上下面に水を噴射する水洗ノズルＮＺ１，ＮＺ２とが配置されている。ここで、ガラス基板ＧＬは、回転ローラ４３と搬送ローラ４２に、柔らかく保持されて第１処理チャンバ１６に導入されるよう接触圧が設定されている。
　また、水洗ノズルＮＺ１，ＮＺ２は、ガラス基板ＧＬの第１処理チャンバ１６への導入口に向けて、水を噴射するよう設定されている。そのため、第１処理チャンバ１６に導入されたガラス基板は、十分に濡れた状態であり、不均質な初期エッチングが防止される。すなわち、第１処理チャンバ１６は、フッ酸ガス雰囲気であるので、もし、ガラス基板の表面がドライ状態であると、フッ酸ガスによって不均質に侵蝕される危険があるが、本実施例では、ガラス基板の表面が水で保護されているので、その後、第１処理チャンバ１６において均質なエッチングが開始される。
　また、本実施例では、水洗ノズルＮＺ１，ＮＺ２から、回転ローラ４３や搬送ローラ４２に向けて勢い良く水が噴射されているので、第１処理チャンバ１６のガラス基板導入口が水封止されることになり、化学研磨液の前処理チャンバ１４への漏出が防止される。なお、本実施例のような構成を採らない場合には、前処理チャンバ１４に漏出する化学研磨液によって、ドライ状態のガラス基板が修復不能にエッチングされてしまう。なお、化学研磨液の前処理チャンバ１４への漏出を防止するべく、回転ローラ４３や搬送ローラ４２のガラス基板への接触圧を高めると、ガラス基板が傷つき白濁するなどの弊害が生じる。
　続いて、中継チャンバ１８について説明する。先に説明した通り、中継チャンバ１８には、固定状態の噴射パイプＰｆｉが搬送路の上下位置に配置されている。そして、一群（６本）の噴射パイプＰｆｉからガラス基板の上下面に化学研磨液が噴射される。本実施例では、特に中継チャンバを設けているが、その理由は、(1)第１処理チャンバ１６の噴射パイプＰｒｉの基端側を適切に軸支するため、(2)圧力制御部４４の配置スペースを確保するため、(3)第２処理チャンバ２２のクランク機構ＣＲの配置スペースを確保するためなどである。
　ここで、中継チャンバ１８を、ガラス研磨処理における空スペースとすることも考えられるが、本実施例では敢えて、この中継チャンバ１８でも、同一組成の化学研磨液をガラス基板に噴射している。そのため、中継チャンバ１８の通過時において化学研磨液がガラス基板上に滞留するおそれがなく、高品質のガラス研磨が実現される。なお、中継チャンバの噴射パイプＰｆｉは、固定状態であるが、これを揺動させる構成を採っても良いのは勿論である。
　中継チャンバ１８を通過したガラス基板は第２処理チャンバ２２に移動して更に化学研磨される。そして、二段階の化学研磨を終えたガラス基板は、第２処理チャンバの出口に配置されたエアナイフＫＮ１によって液切り処理が行われた後、水洗チャンバ２４に配置された一群（６本）の噴射パイプＰｗｉから受ける洗浄水によって洗浄される。洗浄用の噴射パイプＰｗｉは、固定状態であるが、これを揺動させる構成を採っても良い。
　いずれにしても、洗浄処理の最終段には、エアナイフＫＮ２，ＫＮ３が配置されており、そこから噴射されるエアーによってガラス基板の上下面が迅速に乾燥される。そして、水洗チャンバ２４の導出口ＯＵＴから排出されたガラス基板は、搬出部２６に待機する作業員によって取り出され、一連の加工処理が完了する。
　以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。
ＧＬ　　　　　　ガラス基板
１６，２２　　　研磨処理部
２４　　　　　　洗浄処理部
１０　　　　　　化学研磨装置
４３　　　　　　回転ローラ
ＮＺ１，ＮＺ２　噴射部

Claims (10)

  1. 　ガラス基板を水平方向に搬送する搬送路と、
    　搬送路を移動中のガラス基板に対して、化学研磨液を噴射してガラス基板を薄型化する研磨処理部と、
    　研磨処理部を通過して薄型化されたガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する洗浄処理部と、を有して構成され、
    　前記研磨処理部へのガラス基板の導入部には、ガラス基板の表面を軽く保持して回転する回転ローラと、研磨処理部の外側から前記回転ローラに向けて水を噴射する噴射部とが設けられていることを特徴とするガラス基板の化学研磨装置。
  2. 　前記研磨処理部には、ガラス基板の搬送方向に延びる一群の噴射パイプが配置され、各噴射パイプに形成された噴出口からガラス基板に向けて化学研磨液が噴出されている請求項１に記載の化学研磨装置。
  3. 　前記一群の噴射パイプは、ガラス基板の上部と下部に配置されている請求項２に記載の化学研磨装置。
  4. 　前記一群の噴射パイプは、その軸方向長さが２．５ｍ以下に設定されている請求項３に記載の化学研磨装置。
  5. 　前記一群の噴射パイプは、前記搬送方向に直交するガラス基板の幅方向に配置され、中央位置の噴射パイプには、周辺位置の噴射パイプより高圧の化学研磨液が供給されるよう構成されている請求項３又は４に記載の化学研磨装置。
  6. 　前記一群の噴射パイプは回転可能に保持されて、噴射パイプの円周方向に揺動するよう構成されている請求項２～５の何れかに記載の化学研磨装置。
  7. 　前記研磨処理部は、ほぼ同一構成の複数の処理チャンバに区分されて構成され、同一組成の研磨液によってガラス基板が複数回研磨されるよう構成された請求項１～６の何れかに記載の化学研磨装置。
  8. 　前記複数の処理チャンバは、中継チャンバを経由して接続されている請求項７に記載の化学研磨装置。
  9. 　前記中継チャンバでは、処理チャンバと同一組成の化学研磨液がガラス基板に噴出されている請求項１～８の何れかに記載の化学研磨装置。
  10. 　ガラス基板を水平方向に搬送する搬送路と、搬送路を移動中のガラス基板に対して、化学研磨液を噴射してガラス基板を薄型化する研磨処理部と、研磨処理部を通過して薄型化されたガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する洗浄処理部と、を有し、前記研磨処理部へのガラス基板の導入部には、ガラス基板の表面を軽く保持して回転する回転ローラと、研磨処理部の外側から前記回転ローラに向けて水を噴射する噴射部とが設けられた化学研磨装置を使用して、板厚を薄型化するガラス基板の製造方法。
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