(57)【要約】【課題】手洗浄によるダメージをなくして高品質なガラス基板を得ることができるとともに、反応生成物の拡散を生じないようにして作業雰囲気の汚染を防止することができるガラス基板の製造方法及びその装置を得る。【解決手段】薬液２３を用いてガラス基板２５を薄くするエッチング工程と、純水２７を用いて薬液２３を除去するリンス工程と、純水２７を乾燥除去するドライ工程とを実施するガラス基板２５の製造方法において、エッチング工程の後に実施され純水２７を用いて薬液２３を除去する中間リンス工程と、リンス工程の前に実施され乾燥処理によってガラス基板２５に析出させた反応生成物を流体噴射によって除去する反応生成物除去工程とを設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を用いてガラス基板を薄くするエッチング工程と、純水を用いて前記薬液を除去するリンス工程と、前記純水を乾燥除去するドライ工程とを実施するガラス基板の製造方法において、
前記エッチング工程の後に実施され純水を用いて前記薬液を除去する中間リンス工程と、
前記リンス工程の前に実施され乾燥処理によって前記ガラス基板に析出させた反応生成物を流体噴射によって除去する反応生成物除去工程と
を含むことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のガラス基板の製造方法において、
前記反応生成物除去工程の前記乾燥処理に温風を用いることを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のガラス基板の製造方法において、
前記流体噴射が、エアーと純水の２流体混合噴射であることを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載のガラス基板の製造方法において、
前記乾燥処理に先立ちＣＯ２と純水の２流体混合噴射による洗浄を実施することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載のガラス基板の製造方法において、
前記乾燥処理に先立ち前記ガラス基板を温水に浸漬し、且つ該温水にＣＯ２からなる気泡を導入することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載のガラス基板の製造方法において、
前記乾燥処理に先立ちエアーと純水の２流体混合噴射による洗浄を実施することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項７】
薬液を用いてガラス基板を薄くするエッチング槽と、純水を用いて前記薬液を除去するリンス槽と、前記純水を乾燥除去するドライ槽とを有するガラス基板の製造装置において、
前記エッチング工程の後に純水を用いて前記薬液を除去する中間リンス槽と、
前記リンス槽によるリンス工程の前に乾燥処理を実施する中間ドライ槽とが備えられ、
該中間ドライ槽は、前記乾燥処理を実施する温風供給手段と、該乾燥処理によって前記ガラス基板に析出させた反応生成物を除去する流体噴射手段とを備えることを特徴とするガラス基板の製造装置。
【請求項８】
薬液を用いてガラス基板を薄くするエッチング槽と、純水を用いて前記薬液を除去するリンス槽と、前記純水を乾燥除去するドライ槽とを有するガラス基板の製造装置において、
前記ドライ槽は、温風供給手段と、該温風供給手段による乾燥処理によって前記ガラス基板に析出させた反応生成物を除去する流体噴射手段とを備えることを特徴とするガラス基板の製造装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載のガラス基板の製造装置において、
前記流体噴射手段は、エアーと純水の２流体を混合噴射可能であることを特徴とするガラス基板の製造装置。
【請求項１０】
請求項７又は８記載のガラス基板の製造装置において、
前記流体噴射手段は、ＣＯ２と純水の２流体混合噴射と、エアーと純水の２流体混合噴射とが選択的に切り替え自在であることを特徴とするガラス基板の製造装置。
【請求項１１】
請求項７又は８記載のガラス基板の製造装置において、
前記中間ドライ槽又は前記ドライ槽は、温水が貯留可能な水密構造を有するとともに、貯留された前記温水にＣＯ２からなる気泡を導入可能な気泡供給手段が備えられていることを特徴とするガラス基板の製造装置。
【請求項１２】
請求項７〜請求項１１のいずれか１項記載のガラス基板の製造装置において、
前記流体噴射手段が、前記ドライ槽の内方で前記ガラス基板の各辺部に沿って移動可能なノズルを有することを特徴とするガラス基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液を用いたエッチング工程、純水を用いて薬液を除去するリンス工程、純水を乾燥除去するドライ工程とを実施するガラス基板の製造方法及びその装置に関し、特に、エッチングの残液等によって析出する反応生成物を効率的に除去する改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶ディスプレイなどの薄型化及び軽量化には表示パネルの薄型化が必要となる。これは、液晶ディスプレイにおいて、表示パネルが、厚さと重さの点で大きなウエイトを占めているからである。この表示パネルは、素板であるガラス基板から複数個のものが切り出されることにより形成される。
ガラス基板は、５５０×６５０ｍｍ以上の大きさの場合、その厚さが０．６ｍｍ以下になると半導体プロセス等が困難となる。このため、従来では薄型化の目標として考えられている０．４〜０．５ｍｍ厚のガラス基板を製造することはできなかった。これに対し、４００×５００ｍｍ以下の大きさでガラス基板を製造することも考えられたが、ガラス基板１枚からの取り個数が小さくなるため、生産性が低くなってしまう問題があった。
【０００３】
そこで、２枚のガラスを貼り合せた後、薬液エッチングによりガラスの表面を薄厚化することで、厚い基板のままで基板表面に半導体プロセスが行なえるようにしたガラス基板の製造方法が提案された。
【０００４】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開２００２−８７８４４号公報
【０００５】
上記特許文献１に開示される表示パネルの製造方法では、基板表面に対して半導体プロセスなどを行なって画素アレイを形成した後、他の基板或いは保護部材を貼り合わせた状態で、薬液に浸漬し、基板の表面を化学的な反応によりエッチングしている。従って、厚い基板のままで基板表面に対する半導体プロセスが行なえ、現状の表示パネル製造プロセスに化学反応プロセスを加えるだけで、薄型及び軽量の表示パネルを得ることができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した表示パネルの製造方法では、図１５に示すガラス基板１の製造装置３が用いられ、エッチング槽５において主にフッ酸による反応エッチングが行われる。この際、貼り合わせた２枚のガラス間に薬液（エッチング液）が入り込まないように、予めエポキシ樹脂等でシールが行われる。
そして、エッチング槽５にて所定の板厚を得た後、次工程のリンス槽７にてエッチング薬液と純水リンスとの置換、及びガラス基板の洗浄が行われる。その後、ドライ槽９にて乾燥工程に入り、エアーブロー等の乾燥手段を用いてガラス基板１を乾燥させる。
ところが、この際、乾燥と同時にエッチング反応生成物が白い粉状の物質（白粉１１）となり、ガラス面及びガラス周囲（各辺部）に析出する。
従来、この白粉１１は、ガラス基板１をドライ槽９から取りだした後、純水シャワー、バブリングリンス、有機溶剤を用いた手による拭き取り等で除去していた。
しかしながら、このような従来の除去方法では、反応生成物の完全な除去は難しく、無理な除去を試みれば、ガラス基板にダメージを与え、品質を低下させる虞が生じるとともに、反応生成物が飛散すればクリーンルームのクリーン度を低下させ、作業雰囲気を汚染する虞もあった。
そして、純水或いは有機溶剤では完全な除去が困難である理由として、特にガラス基板を貼り合せるために塗着したシール剤とガラス基板との間に染み込んだ反応生成物の残留があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、手洗浄によるダメージをなくして高品質なガラス基板を得ることができるとともに、反応生成物の拡散を生じないようにして作業雰囲気の汚染を防止することができるガラス基板の製造方法及びその装置を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のガラス基板の製造方法は、薬液を用いてガラス基板を薄くするエッチング工程と、純水を用いて前記薬液を除去するリンス工程と、前記純水を乾燥除去するドライ工程とを実施するガラス基板の製造方法において、前記エッチング工程の後に実施され純水を用いて前記薬液を除去する中間リンス工程と、前記リンス工程の前に実施され乾燥処理によって前記ガラス基板に析出させた反応生成物を流体噴射によって除去する反応生成物除去工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
このガラス基板の製造方法では、中間リンス工程にて薬液の除去されたガラス基板が反応生成物除去工程にて先ず乾燥されることで、反応生成物の析出が有効に促進される。つまり、従来、最終のドライ工程で析出していた反応生成物が、途中で実施される乾燥処理によって析出される。そして、析出させた反応生成物は、流体噴射による物理的な作用によって除去される。従って、従来、ドライ工程の後に析出した反応生成物を手によって除去していた有機溶剤使用の洗浄作業が廃止可能となる。これにより、手洗浄によるダメージがなくなり、高品質なガラス基板が得られるとともに、反応生成物の拡散が生じなくなり、作業雰囲気の汚染が防止される。
【０００９】
請求項２記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法において、前記反応生成物除去工程の前記乾燥処理に温風を用いることを特徴とする。
【００１０】
このガラス基板の製造方法では、反応生成物除去工程の乾燥処理において温風が用いられることで、ガラス基板の乾燥と、反応生成物析出の化学反応との双方が効率的に促進され、反応生成物の除去時間が短縮可能となる。
【００１１】
請求項３記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法において、前記流体噴射が、エアーと純水の２流体混合噴射であることを特徴とする。
【００１２】
このガラス基板の製造方法では、反応生成物に向けて噴射される流体噴射が、エアーと純水の２流体混合噴射であることから、ガラス基板に付着状態にある反応生成物に高い衝撃力が作用して、反応生成物の剥離作用が高められる。
【００１３】
請求項４記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法において、前記乾燥処理に先立ちＣＯ２と純水の２流体混合噴射による洗浄を実施することを特徴とする。
【００１４】
このガラス基板の製造方法では、乾燥処理に先立ち、ＣＯ２と純水の２流体混合噴射によって洗浄が実施されることで、例えばＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水の一部が化学反応を起こし、反応生成物が染み出し易くなる。つまり、乾燥処理時に反応生成物がより析出し易くなり、反応生成物の除去効果が高まる。また、上記化学反応と相俟って混合２流体の衝撃力によっても反応生成物の物理的剥離作用が高まる。
【００１５】
請求項５記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法において、前記乾燥処理に先立ち前記ガラス基板を温水に浸漬し、且つ該温水にＣＯ２からなる気泡を導入することを特徴とする。
【００１６】
このガラス基板の製造方法では、反応生成物除去工程に用いられる中間ドライ槽で、乾燥処理に先立ち、温水が貯留され、この温水にガラス基板が浸漬される。そして、温水にはＣＯ２からなる気泡が導入されることで、例えばＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水の一部が化学反応を起こし、反応生成物が染み出し易くなる。つまり、乾燥処理時に反応生成物がより析出し易くなり、反応生成物の除去効果が高まる。また、上記化学反応と相俟って気泡衝突の衝撃力、気泡上昇による攪拌温水流の衝突によっても反応生成物の物理的剥離作用が高まる。
【００１７】
請求項６記載のガラス基板の製造方法は、請求項１記載のガラス基板の製造方法において、前記乾燥処理に先立ちエアーと純水の２流体混合噴射による洗浄を実施することを特徴とする。
【００１８】
このガラス基板の製造方法では、乾燥処理に先立ちエアーと純水の２流体混合噴射による洗浄が実施され、中間リンス工程で除去しきれなかった薬液が吹き飛ばされ、リンス不足による残液の洗浄が一層確実となる。また、ＣＯ２等の供給設備が不要になり、そのため反応生成物の除去時間は長くなるが、設備コストは低減可能となる。
【００１９】
請求項７記載のガラス基板の製造装置は、薬液を用いてガラス基板を薄くするエッチング槽と、純水を用いて前記薬液を除去するリンス槽と、前記純水を乾燥除去するドライ槽とを有するガラス基板の製造装置において、前記エッチング工程の後に純水を用いて前記薬液を除去する中間リンス槽と、前記リンス槽によるリンス工程の前に乾燥処理を実施する中間ドライ槽とが備えられ、該中間ドライ槽は、前記乾燥処理を実施する温風供給手段と、該乾燥処理によって前記ガラス基板に析出させた反応生成物を除去する流体噴射手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
このガラス基板の製造装置では、エッチング工程の後、ガラス基板が中間リンス槽に浸漬され、エッチング工程での薬液が純水によって除去される。そして、薬液の除去されたガラス基板は、中間ドライ槽にて、先ず乾燥処理される。ガラス基板は、この乾燥処理によって、反応生成物が有効に析出されることになる。反応生成物が析出されたなら、同一の中間ドライ槽にて、流体噴射手段が作動されて、析出した反応生成物が噴射流体によって速やかに除去される。従って、反応エッチングを実施する一連の同一設備内で反応生成物が除去可能となり、作業雰囲気や他設備への反応生成物の拡散が防止され、且つ手洗浄によるダメージが発生しなくなり、高品質なガラス基板が得られる。
【００２１】
請求項８記載のガラス基板の製造装置は、薬液を用いてガラス基板を薄くするエッチング槽と、純水を用いて前記薬液を除去するリンス槽と、前記純水を乾燥除去するドライ槽とを有するガラス基板の製造装置において、前記ドライ槽は、温風供給手段と、該温風供給手段による乾燥処理によって前記ガラス基板に析出させた反応生成物を除去する流体噴射手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このガラス基板の製造装置では、ドライ槽が、温風供給手段と、流体噴射手段とを備える。即ち、請求項７記載のガラス基板の製造装置では、エッチング槽、中間リンス槽、中間ドライ槽、リンス槽、ドライ槽の５槽が必要となるが、本構成では、リンス槽が中間リンス槽を兼ね、ドライ槽が中間ドライ槽を兼ねるので、従来と同様の３槽によって反応生成物の除去が可能となる。この場合、エッチング槽によるエッチング工程の終了の後、リンス槽は最初に中間リンス槽として使用され、ドライ槽は最初に中間ドライ槽として使用される。その後、再びリンス槽が本来のリンス工程に使用され、ドライ槽も本来のドライ工程に使用される。従って、リンス槽、ドライ槽の運転切り替えは煩雑となるが、設備の省スペース化が可能となる。
【００２３】
請求項９記載のガラス基板の製造装置は、請求項７又は８記載のガラス基板の製造装置において、前記流体噴射手段は、エアーと純水の２流体を混合噴射可能であることを特徴とする。
【００２４】
このガラス基板の製造装置では、流体噴射手段によって、エアーと純水の２流体の混合噴射が可能となり、ガラス基板に付着した反応生成物に対し、高い衝撃力が加えられるようになる。
【００２５】
請求項１０記載のガラス基板の製造装置は、請求項７又は８記載のガラス基板の製造装置において、前記流体噴射手段は、ＣＯ２と純水の２流体混合噴射と、エアーと純水の２流体混合噴射とが選択的に切り替え自在であることを特徴とする。
【００２６】
このガラス基板の製造装置では、中間ドライ槽又は請求項８記載のドライ槽にて、先ず最初に、流体噴射手段からＣＯ２と純水の２流体混合噴射が行われ、反応生成物の染み出しが促進される。そして、当該中間ドライ槽にて乾燥処理が行われた後には、今度は流体噴射手段からエアーと純水の２流体混合噴射が行われ、反応生成物が化学反応と相俟って物理的な剥離によって除去可能となる。
【００２７】
請求項１１記載のガラス基板の製造装置は、請求項７又は８記載のガラス基板の製造装置において、前記中間ドライ槽又は前記ドライ槽は、温水が貯留可能な水密構造を有するとともに、貯留された前記温水にＣＯ２からなる気泡を導入可能な気泡供給手段が備えられていることを特徴とする。
【００２８】
このガラス基板の製造装置では、中間ドライ槽又は請求項８記載のドライ槽に貯留された温水にガラス基板が浸漬され、この浸漬状態で、貯留された温水に気泡供給手段からＣＯ２の気泡が導入される。これにより、例えばＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水の一部が化学反応を起こし、反応生成物が染み出し易くなる。つまり、乾燥処理時に反応生成物がより析出し易くなり、反応生成物の除去効果が高まる。また、上記化学反応と相俟って気泡衝突の衝撃力、気泡上昇による攪拌温水流の衝突によっても反応生成物の物理的剥離作用が高められる。
【００２９】
請求項１２記載のガラス基板の製造装置は、請求項７〜請求項１１のいずれか１項記載のガラス基板の製造装置において、前記流体噴射手段が、前記ドライ槽の内方で前記ガラス基板の各辺部に沿って移動可能なノズルを有することを特徴とする。
【００３０】
このガラス基板の製造装置では、中間ドライ槽又は請求項８記載のドライ槽において、流体噴射手段がガラス基板の各辺部に沿って移動されることで、反応生成物の析出量が比較的多く且つ除去のし難いガラス基板の各辺部にノズルが対向され、当該部分の反応生成物に噴射流体が重点的に吹き付けられ、反応生成物の効率的な除去が可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガラス基板の製造方法及びその装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るガラス基板の製造装置の概略を表す構成図、図２は中間リンス槽の側面視を（ａ）、平面視を（ｂ）に示した説明図、図３は中間ドライ槽の平面図、図４は中間ドライ槽における流体噴射手段を（ａ）（ｂ）で表した説明図、図５は流体噴射手段の変形例を表す側面図である。
【００３２】
本実施の形態によるガラス基板の製造装置（単に「製造装置」とも称す。）１００は、エッチング槽２１と、従来と同様のリンス槽７及びドライ槽９とを備える。なお、本実施の形態では、リンス槽７が、超音波発生装置４を備えた超音波槽となっている。エッチング槽２１は、薬液２３を用いてガラス基板２５を薄くする機能を有する。リンス槽７は純水２７を用いて薬液等を除去する機能を有する。ドライ槽９は、純水２７を乾燥除去する機能を有する。
【００３３】
これに加えて、製造装置１００には、エッチング槽２１によるエッチング工程の後に、純水２７を用いて薬液２３を除去する中間リンス槽２９と、リンス槽７によるリンス工程の前に、乾燥処理を実施する中間ドライ槽３１とが備えられている。中間リンス槽２９はリンス部を構成し、中間ドライ槽３１は反応生成物除去部を構成している。
【００３４】
エッチング槽２１には薬液２３が満たされ、この薬液２３には処理対象となるガラス基板２５を搭載したカセット３３が投入可能となっている。カセット３３は、エッチング槽２１内で例えば上下に移動可能となる。エッチング槽２１には図示しないＨＦ供給ラインを介してフッ酸を含む薬液２３が投入可能となる。
【００３５】
本実施の形態による製造装置１００では、大型のガラス基板２５ａ、２５ａ（図７参照）を貼り合わせてガラス基板２５を作成した後、このガラス基板２５をカセット３３に入れ、薬液２３で満たされたエッチング槽２１に浸漬させて、基板表面を一定量除去する。薬液２３としてはフッ酸（ＨＦ）を用い、濃度は例えば２０重量％に設定される。また、エッチング槽２１のサイズは、例えば縦７００ｍｍ×横７００ｍｍ×高さ９００ｍｍ程度のものとなる。
【００３６】
ここで、ガラス基板２５の大きさは６００ｍｍ×７２０ｍｍ程度であり、例えばコーニング社製の７０５９を使用することができる。二枚のガラス基板２５ａ、２５ａはシール剤３５（図７参照）により互いに接着されている。シール剤３５は、ガラス基板２５ａ、２５ａの全周に塗着される他、基板面内で格子状に塗着される。この格子によって囲まれた個々の部分は表示領域となる。ガラス基板２５は、化学処理で肉厚が一定量除去された後、この表示領域毎に切断されて表示パネルとなる。シール剤３５の塗布はディスペンサ等により行われる。シール剤３５には、エポキシ樹脂など熱硬化性の樹脂が用いられる。エポキシ樹脂はＨＦへの耐エッチング性があるので、ガラス基板２５をＨＦに浸漬した場合でも、表示領域を保護することができる。
【００３７】
製造装置１００は、エッチング槽２１、中間リンス槽２９、中間ドライ槽３１、リンス槽７、ドライ槽９の上方に、搬送ロボット３７が設けられている。搬送ロボット３７は、上記各槽の配設方向に延在するレール３９と、このレール３９に沿って移動自在となり、カセット３３を把持可能としたカセットチャック４１とを有している。搬送ロボット３７は、装置のローダー部（図１の左端）に供給されたガラス基板セット済みのカセット３３を、各槽に対して順次昇降させながら図１の右方向へ移送し、最終的には装置のアンロード部（図１の右端）へ取りだす。
【００３８】
なお、上記のエッチング槽２１は、底部にバブリング発生装置４３を備えることが望ましい。バブリング発生装置４３を備えたエッチング槽２１は、薬液２３に窒素ガスなどの気泡を導入して撹拌しながらガラス基板２５を薬液２３に浸漬し、ガラス基板２５の表面を一定量除去することができる。これにより、析出物質の再付着を防止できる。同様な理由により、エッチング槽２１は、カセット３３を昇降させながら薬液２３に浸漬し、ガラス基板２５の表面を一定量除去してもよい。
【００３９】
中間リンス槽２９は、図２に示すように、純水供給装置４５を介して純水が導入されるようになっている。中間リンス槽２９は、底部にバブリング発生装置４７を備えている。この中間リンス槽２９におけるバブリング発生装置４７は、カセット３３を浸漬した純水２７中に気泡４９を導入し、気泡衝突の衝撃力、気泡上昇による攪拌水流の衝突によって、フッ酸の洗浄作用を高める。なお、図２中、４４はオーバーフローライン、４６は廃液ライン、４８は純水供給装置を示す。
【００４０】
中間ドライ槽３１は、温水が貯留可能な水密構造を有している。図３に示すように、中間ドライ槽３１には純水供給装置５１を介して純水が導入できるようになっている。中間ドライ槽３１の底部には図４に示す廃液ライン５３が接続され、使用済みとなった純水２７を排出できるようになっている。
【００４１】
中間ドライ槽３１には乾燥処理を実施する温風供給手段である熱風発生器５５が接続されている。また、中間ドライ槽３１には、ガラス基板２５に析出させた反応生成物を除去する流体噴射手段５７が備えられている。流体噴射手段５７は、ガラス基板２５に対して２流体を噴射する複数の２流体ノズル５９を有している。２流体ノズル５９は、例えば純水２７と、気体供給装置６１から供給されるドライエアー、窒素（Ｎ２）又は二酸化炭素（ＣＯ２）のいずれかを混合噴射可能としている。２流体ノズル５９は、エアー等と純水の２流体を混合噴射可能とすることで、ガラス基板２５に付着した後述の反応生成物に対し、高い剥離力が加えられるようになっている。
【００４２】
流体噴射手段５７は、少なくともＣＯ２と純水の２流体混合噴射と、エアーと純水の２流体混合噴射とが選択的に切り替え自在となっている。これにより、中間ドライ槽３１では、先ず最初に、流体噴射手段５７からＣＯ２と純水の２流体混合噴射が行われ、反応生成物の染み出しが促進可能となっている。そして、当該中間ドライ槽３１にて乾燥処理が行われた後には、今度は流体噴射手段５７からエアーと純水の２流体混合噴射が行われ、反応生成物が化学反応と相俟って物理的な剥離によって除去可能となっている。
【００４３】
さらに、中間ドライ槽３１は、貯留された温水にＣＯ２からなる気泡を導入可能な図示しない気泡供給手段を備えるものであってもよい。この場合、中間ドライ槽３１に貯留された温水にガラス基板が浸漬され、この浸漬状態で、貯留された温水に気泡供給手段からＣＯ２の気泡が導入される。これにより、例えばＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水の一部が化学反応を起こし、ガラス基板２５や、ガラス基板とシール剤３５との間に進入していた反応生成物が染み出し易くなる。つまり、乾燥処理時に反応生成物がより析出し易くなり、反応生成物の除去効果が高まる。また、上記化学反応と相俟って気泡衝突の衝撃力、気泡上昇による攪拌温水流の衝突によっても反応生成物の物理的剥離作用が高められる。
【００４４】
流体噴射手段５７の２流体ノズル５９は、図４に示すように、中間ドライ槽３１の内方で、ガラス基板２５の各辺部に沿って移動可能となっている。この複数の２流体ノズル５９は、例えば上下方向に移動自在な図４（ａ）に示す昇降ノズル群５９ａと、水平方向に移動自在な図４（ｂ）に示すスライドノズル群５９ｂによって構成される。
【００４５】
このようにして流体噴射手段５７の２流体ノズル５９がガラス基板２５の各辺部に沿って移動されることで、反応生成物の析出量が比較的多く且つ除去のし難いガラス基板２５の各辺部に２流体ノズル５９ａ、５９ｂが対向され、当該部分の反応生成物に噴射流体が重点的に吹き付けられ、反応生成物の効率的な除去が可能となる。
【００４６】
また、流体噴射手段５７は、移動自在な２流体ノズル５９を設けずに、図５に示した固定式の２流体ノズル５９ｃを設けるものであってもよい。この場合、固定式の流体噴射手段は、ガラス基板２５の各辺部に沿って延在するパイプに、所定間隔で複数の２流体ノズル５９ｃを配設する。このような固定式の流体噴射手段５７によれば、可動部材をなくして装置の簡素化、低コスト化が可能となる。なお、図４中の５４はオバーフローラインを示す。
【００４７】
以上のようにして、本実施の形態による製造装置１００は、エッチング槽２１、中間リンス槽２９、中間ドライ槽３１、リンス槽７、ドライ槽９との５槽を基本構成に有するが、本発明に係るガラス基板の製造装置は、従来と同様に３槽としても構成することができる。図６は図１に示した製造装置の変形例を表す構成図である。
この場合、エッチング槽２１、従来のリンス槽７及びドライ槽９のうち、リンス槽７を上記の中間リンス槽２９と同等に構成し、ドライ槽９を上記の中間ドライ槽３１と同等に構成する。即ち、リンス槽７にはバブリング発生装置４７が設けられ、ドライ槽９には上記の純水供給装置５１、熱風発生器５５、気体供給装置６１、流体噴射手段５７及び図示しない気泡供給手段が設けられる。
【００４８】
この製造装置１００の変形例では、リンス槽７が中間リンス槽２９を兼ね、ドライ槽９が中間ドライ槽３１を兼ねるので、従来と同様の３槽によって反応生成物の除去が可能となる。この場合、エッチング槽２１によるエッチング工程の終了の後、リンス槽７は最初に中間リンス槽２９として使用され、ドライ槽９は最初に中間ドライ槽３１として使用される。その後、再びリンス槽７が本来のリンス工程に使用され、ドライ槽９も本来のドライ工程に使用される。従って、リンス槽７、ドライ槽９の運転切り替えは煩雑となるが、設備の省スペース化が可能となる。
【００４９】
次に、上記のように構成されたガラス基板の製造装置によるガラス基板の製造方法を説明する。なお、以下の製造方法は、図６に示した上記の製造装置１００の変形例によっても同様に実施できるものである。
図７は第１の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図、図８はＬＣＤガラスの組成の一例と乾燥反応による白色の生成物の一例を表す説明図、図９はエッチング化学反応における反応式（析出、スラッジ、白沈）を表す説明図、図１０は２流体ノズルと反応生成物の除去メカニズムを表す説明図、図１１は反応生成物析出時の化学反応物を表す説明図である。
【００５０】
本実施の形態によるガラス基板の製造方法では、従来より実施されている薬液２３を用いてガラス基板２５を薄くするエッチング工程と、純水２７を用いて薬液２３を除去するリンス工程と、純水２７を乾燥除去する新たなドライ工程に加え、エッチング工程の後に実施され純水２７を用いて薬液２３を除去する中間リンス工程と、リンス工程の前に実施され乾燥処理によってガラス基板２５に析出させた反応生成物を流体噴射によって除去する新たな反応生成物除去工程とを有している。
【００５１】
処理対象であるガラス基板２５は、予め周辺にシール剤３５を塗着し、エッチング液（薬液２３）及びリンスにおける純水２７等の浸入（染み込み）を防ぐための施策が施してある。このガラス基板２５は、図１に示した搬送ロボット３７によってローダー部より先ずエッチング槽２１に移送される。
【００５２】
ガラス基板２５は、カセット３３に取り付けられ、１枚若しくは複数枚が収納される。ガラス基板２５は、所定の時間、エッチング槽２１にて浸漬エッチングされ、搬送ロボット３７によって次工程である中間リンス工程、即ち、中間リンス槽２９へと移送される。
【００５３】
この中間リンス槽２９では、エッチング液（薬液２３）がガラス基板２５より洗浄され、完全に純水に置換される。この際、バブリング発生装置４７を併用することにより、リンス時間が大幅に短縮される。洗浄されたガラス基板２５は、搬送ロボット３７によって中間ドライ槽３１へと移送される。
【００５４】
中間ドライ槽３１では、先ず、熱風発生器５５が作動され、温風による乾燥処理が行われる。この反応生成物除去工程の乾燥処理において温風が用いられることで、ガラス基板２５の乾燥と、反応生成物析出の化学反応との双方が効率的に促進され、反応生成物の除去時間が短縮可能となる。そして、乾燥されたガラス基板２５の周囲全周又は一部には図７に示す反応生成物析出が起こる。この反応生成物は、白粉７１となって出現する。
【００５５】
ここで、白粉７１の一例を説明する。
ＬＣＤガラスは、一般的に図８に示す主要な組成物であるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯからなる。これらの組成物は、  エッチング、乾燥等によって種々な化学反応を示す。
【００５６】
先ず、ガラス基板２５は、エッチング槽２１のエッチング工程で、図９の上段に示す反応を起こす。また、乾燥処理では、図９の下段に示す反応を起こし、白粉７１の析出、或いは白色沈殿による析出を示す。
【００５７】
即ち、図８に示すように、ＳｉＯ２は、コロイダルＳｉ、Ｈ２ＳｉＦ６溶液、ＳｉＯ２等になり溶液中にて存在し、さらに化学反応を起こす。析出したものは白色の粉末になる。Ａｌ２Ｏ３は、酸アルカリにはほとんど溶けない。格子欠陥のあるものは、水に溶けて両性を示す。Ａｌ２Ｏ２は、通常白色の粉末である。Ｂ２Ｏ３は、三酸化ホウ素で無色の結晶であるがガラス状態のことが多い。フッ素と激しく反応して弗化ホウ素と酸素になる。ＭｇＯは、空気中に放置すると、二酸化炭素を吸収して水酸化炭酸マグネシウムになる。水に僅かに溶けて水酸化マグネシウムになる。ＣａＯは、生石灰と呼ばれ水と反応して発熱し、水酸化カルシウムとなる。空気中に放置すると二離化炭素を吸収して炭酸カルシウムの白濁を生じ、固体の水酸化カルシウムも二酸化炭素を吸収して白色粉末の炭酸カルシウムとなる。ＳｒＯは、無色の結晶で水と激しく反応して水酸化物となる。水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）２）は、無色又は白色の粉末となる。ＢａＯは、無色の結晶でＨＦ、水と激しく反応してフッ化物、水酸化物となる。
【００５８】
図１１に示すように、ガラス基板２５とシール剤３５との間に浸透したＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水等のエッチング浸透液成分は、温風による乾燥によって、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｓｒ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２、ＣａＣＯ２、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、Ａｉ化合物、Ｓｉ、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２が白粉７１となって析出される。また、乾燥処理では、白粉７１からＳｉＦ４、ＨＦの蒸発も促進される。
【００５９】
次いで、図７、図１０、図１１に示す析出された白粉７１は、中間ドライ槽３１に備えられた流体噴射手段５７の作動で、２流体ノズル５９から噴射されるエアー、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２又はその他と、純水との混合２流体によって除去される。なお、白粉７１を組成する反応生成物の粒子は、コロイダルシリカの集合体からガラスとエッチング液の反応生成物であるフッ化物、若しくは水酸化物であり、粒子の大きさは様々であり、０．１〜５０μｍと推定される。
【００６０】
そして、本実施の形態では２流体ノズル５９から白粉７１（反応生成物）に向けて噴射される流体噴射が、エアーと純水の２流体混合噴射であることから、ガラス基板２５に付着状態にある反応生成物に高い衝撃力が作用して、反応生成物の剥離作用が高められる。
【００６１】
この反応生成物の大部分の粒子は、この２流体シャワーによって洗浄され、除去されることになる。白粉７１の除去されたガラス基板２５は、更に次のリンス工程であるリンス槽７へと移送される。このリンス槽７には超音波発生装置４が備えられ、最終洗浄が行われる。リンス槽７にて反応生成物の最終洗浄が施されたガラス基板２５は、ドライ槽９に移送され、乾燥された後、装置のアンロード部へと取りだされて、後のスクライブ、ブレーク工程へと移送される。
【００６２】
このように、上記のガラス基板の製造方法によれば、中間リンス工程にて薬液２３の除去されたガラス基板２５が反応生成物除去工程にて先ず乾燥されることで、反応生成物の析出が有効に促進される。つまり、従来、最終のドライ工程で析出していた反応生成物が、途中で実施される乾燥処理によって析出される。そして、析出させた反応生成物は、流体噴射による物理的な作用によって除去される。従って、従来、ドライ工程の後に析出した反応生成物を手によって除去していた有機溶剤使用の洗浄作業が廃止可能となる。これにより、手洗浄によるダメージがなくなり、高品質なガラス基板２５が得られるとともに、反応生成物の拡散が生じなくなり、作業雰囲気の汚染が防止される。
【００６３】
また、上記のガラス基板の製造装置１００によれば、エッチング工程の後、ガラス基板２５が中間リンス槽２９に浸漬され、エッチング工程での薬液２３が純水によって除去される。そして、薬液２３の除去されたガラス基板２５は、中間ドライ槽３１にて、先ず乾燥処理される。ガラス基板２５は、この乾燥処理によって、反応生成物が有効に析出されることになる。反応生成物が析出されたなら、同一の中間ドライ槽３１にて、流体噴射手段５７が作動されて、析出した反応生成物が噴射流体によって速やかに除去される。従って、反応エッチングを実施する一連の同一設備内で反応生成物が除去可能となり、作業雰囲気や他設備への反応生成物の拡散が防止され、且つ手洗浄によるダメージが発生しなくなり、高品質なガラス基板２５が得られることになる。
【００６４】
次に、上記の製造装置を用いたガラス基板の製造方法の他の実施の形態を説明する。
図１２は第２の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
この実施の形態による製造方法は、上記の製造装置１００又は図６に示した変形例の装置を用い、乾燥処理に先立ち、ＣＯ２と純水の２流体混合噴射による洗浄を実施する。
【００６５】
従って、乾燥処理に先立ち、ＣＯ２と純水の２流体混合噴射によって洗浄が実施されることで、例えばＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水の一部が化学反応を起こし、図９の中段に示すＣＯ２の反応促進効果によって反応生成物が染み出し易くなる。つまり、乾燥処理時に反応生成物がより析出し易くなり、反応生成物の除去効果が高まる。また、上記化学反応と相俟って混合２流体の衝撃力によっても反応生成物の物理的剥離作用が高まる。
【００６６】
図１３は第３の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
この実施の形態による製造方法は、上記の製造装置１００又は図６に示した変形例の装置を用い、乾燥処理に先立ちガラス基板２５を温水に浸漬し、且つ温水にＣＯ２からなる気泡を導入する。
【００６７】
即ち、反応生成物除去工程に用いられる中間ドライ槽３１で、乾燥処理に先立ち、温水が貯留され、この温水にガラス基板２５が浸漬される。そして、温水にはＣＯ２からなる気泡が導入されることで、例えばＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、純水の一部が化学反応を起こし、反応生成物が染み出し易くなる。つまり、乾燥処理時に反応生成物がより析出し易くなり、反応生成物の除去効果が高まる。また、上記化学反応と相俟って気泡衝突の衝撃力、気泡上昇による攪拌温水流の衝突によっても反応生成物の物理的剥離作用が高まる。
【００６８】
図１４は第３の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
この実施の形態による製造方法は、上記の製造装置１００又は図６に示した変形例の装置を用い、乾燥処理に先立ちエアーと純水の２流体混合噴射による洗浄を実施する。
【００６９】
従って、乾燥処理に先立ちエアーと純水の２流体混合噴射による洗浄が実施され、中間リンス工程で除去しきれなかった薬液２３が吹き飛ばされ、リンス不足による残液の洗浄が一層確実となる。また、ＣＯ２等の供給設備が不要になり、そのため反応生成物の除去時間は長くなるが、設備コストは低減可能となる。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るガラス基板の製造方法によれば、エッチング工程の後に純水を用いて薬液を除去する中間リンス工程と、リンス工程の前に乾燥処理によってガラス基板に析出させた反応生成物を流体噴射によって除去する反応生成物除去工程とを有するので、薬液を除去した後のガラス基板を乾燥することによって、反応生成物の析出を有効に促進させることができ、次いで、析出させた反応生成物を流体噴射によって除去することができる。従って、従来、ドライ工程の後に析出した反応生成物を手によって除去していた有機溶剤使用の洗浄作業を廃止することができる。この結果、手洗浄によるダメージをなくして高品質なガラス基板を得ることができるとともに、反応生成物の拡散を生じないようにして作業雰囲気の汚染を防止することができる。
【００７１】
本発明に係るガラス基板の製造装置によれば、エッチング工程の後に純水を用いて薬液を除去する中間リンス槽と、リンス槽によるリンス工程の前に乾燥処理を実施する中間ドライ槽とを備え、中間ドライ槽は、乾燥処理を実施する温風供給手段と、この乾燥処理によってガラス基板に析出させた反応生成物を除去する流体噴射手段とを備えるので、乾燥処理を利用して反応生成物を効果的に析出させることができ、析出した反応生成物は流体噴射手段によって速やかに除去することができる。従って、反応エッチングを実施する一連の同一設備内で反応生成物を除去でき、作業雰囲気や他設備への反応生成物の拡散を防止しながら、手洗浄によるダメージをなくして高品質なガラス基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガラス基板の製造装置の概略を表す構成図である。
【図２】中間リンス槽の側面視を（ａ）、平面視を（ｂ）に示した説明図である。
【図３】中間ドライ槽の平面図である。
【図４】中間ドライ槽における流体噴射手段を（ａ）（ｂ）で表した説明図である。
【図５】流体噴射手段の変形例を表す側面図である。
【図６】図１に示した製造装置の変形例を表す構成図である。
【図７】第１の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
【図８】ＬＣＤガラスの組成の一例と乾燥反応による白色の生成物の一例を表す説明図である。
【図９】エッチング化学反応における反応式（析出、スラッジ、白沈）を表す説明図である。
【図１０】２流体ノズルと反応生成物の除去メカニズムを表す説明図である。
【図１１】反応生成物析出時の化学反応物を表す説明図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
【図１３】第３の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
【図１４】第３の実施の形態に係るガラス基板の製造方法にて反応生成物を除去する洗浄プロセスの説明図である。
【図１５】従来のガラス基板の製造装置の概略を表す構成図である。
【符号の説明】
７…リンス槽、９…ドライ槽、２１…エッチング槽、２３…薬液、２５…ガラス基板、２７…純水、２９…中間リンス槽、３１…中間ドライ槽、５５…熱風発生器（温風供給手段）、５７…流体噴射手段、５９…２流体ノズル（ノズル）、７１…白粉（反応生成物）、１００…ガラス基板の製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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