JP2018052804A - ガラス板およびガラス基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着面となる面は粗くしつつ、反対側の半導体素子等の形成面に対する反応ガスの影響を抑制したガラス板および当該ガラス板（ガラス基板）の製造方法を提供する。【解決手段】吸着面となる面は粗くしつつ、反対側の半導体素子等の形成面に対する反応ガスの影響を抑制したガラス板を提供する。ガラス板１は、第１主面１０と、第２主面２０と、第１端面３０と、第２端面４０と、第３端面５０と、第４端面６０とを備える。粗面化装置１００内で搬送されながら第２主面２０は反応ガスであるフッ化水素ガスによりエッチングされ、他の面はなるべく反応ガスの影響を抑制する。特に、第１主面１０は、Ａｌ／Ｓｉの値が、第２主面２０よりも第１主面１０の方が大きくし、ガラス成分中からＡｌがリーチングされることを抑制して、第１主面１０に形成される半導体素子等との密着性を良好にしている。【選択図】図１

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ等に使用されるガラス板およびガラス基板（ガラス板）の製造方法に関する。

フラットパネルディスプレイ等の製造プロセスにおいて、ガラス板を真空吸着でステージ（台座）に保持して回路等を形成し、ステージからガラス板を外す際に剥離帯電が起こりガラス板に亀裂や割れが発生するため、剥離帯電防止のため、吸着面を粗面化することが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１は、半導体素子またはカラーフィルムが形成される表面である第１表面と、第１表面と反対側の第２表面とを備え、第２表面は、−１．５より大きく、かつ、−０．５より小さいＲｓｋを有し、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３を含む組成を有するポロアルミノシリケートガラスを用いた基板であるガラス板であって、ガラス板を載置するテーブル（ステージ）表面と接触する第２表面の面積が表面処理によって低減され、ガラス基板の帯電がより効果的に抑制されることを開示している。

特開２０１４−６９９９９号公報

特許文献１では、反応ガスであるフッ化水素ガスの回り込みにより、第２表面だけでなく、半導体素子等を形成する第１表面も反応ガスの影響を受けてしまう恐れがある。例えば、第１主面の表面の平滑性が失われたり、反応ガスによりガラス表面のＡｌがＦに置換され撥油性が示されることで、半導体素子等の密着性が悪化することが挙げられる。このように、本来粗面化の対象となる表面（第２表面）とは異なる表面（第１表面）が反応ガスの影響を受けると、半導体素子、カラーフィルタ、ブラックマトリックス（ＢＭ）等の形成時に不具合を起こすという課題がある。

本発明は、吸着面となる面は粗くしつつ、反対側の半導体素子等の形成面に対する反応ガスの影響を抑制したガラス板および当該ガラス板（ガラス基板）の製造方法を提供する。

本発明のガラス板は、第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ端面と、を有し、前記第１主面の第１表面粗さが、前記第２主面の第２表面粗さよりも小さく、Ａｌ／Ｓｉの値が、前記第２主面よりも前記第１主面の方が大きい。

本発明のガラス基板の製造方法は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、 ガラス基板を作製する工程と、前記ガラス基板の主表面のうち一方のガラス表面のみ、反応ガスを用いて粗面化する粗面化工程と、を有する。

本発明によれば、吸着面となる面は粗くしつつ、反対側の半導体素子等の形成面に対する反応ガスの影響を抑制したガラス板を提供できる。

図１（ａ）〜（ｂ）は本発明に係るガラス板の一例を示し、（ａ）正面斜視図、（ｂ）粗面化装置粗面化装置内の搬送状態の概念図である。 図２（ａ）〜（ｂ）は本発明に係るガラス板の製造方法の一例を示す概念図で、（ａ）実施形態１、（ｂ）実施形態２である。 図３（ａ）〜（ｂ）は図２（ａ）〜（ｂ）に続く図３（ａ）実施形態３、図３（ｂ）実施形態４である。 図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るガラス板の第１主面のフッ素量とＡｌ／Ｓｉ比を測定した結果を示し、図４（ａ）は測定ポイントの正面図、図４（ｂ）はフッ素量の測定結果の表、図４（ｃ）Ａｌ／Ｓｉ測定結果の表である。 図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るガラス板の種々の粗さを示す指標で測定した値を示す表で、図５（ａ）は第１主面の測定値、図５（ｂ）は第２主面の測定値、図５（ｃ）は図５（ａ）〜（ｂ）の各平均値に対する第１主面／第２主面の値である。 図６（ａ）〜（ｂ）は本発明に係るガラス板の第１端面、第２端面、第３端面、第４端面に於けるカレット剥離率を測定した表で、図６（ａ）は第１サンプル、図６（ｂ）は第２サンプルである。

以下、図面を用いて、本発明に係るガラス板の具体的な実施の形態について詳述する。

図１（ａ）〜（ｂ）は、本発明に係るガラス板の一例を示し、図１（ａ）は正面斜視図、図１（ｂ）は粗面化装置内の搬送状態の概念図である。図１（ａ）〜（ｂ）を用いてガラス板の一例を詳述する。

本実施形態のガラス板１は、略矩形状をなし、第１主面１０と、第１主面１０と対向する第２主面２０と、第１主面１０と第２主面２０とを繋ぐ４つの端面を備え、４つの端面は、第１端面３０と、第１端面３０と対向する第２端面４０と、第１端面３０の一端と第２端面４０の一端とを繋ぐ第３端面５０と、第１端面３０の他端と第２端面４０の他端とを繋ぎ、第３端面５０に対向する第４端面６０を有する。

ガラス板１を搬送する搬送装置内に設置された粗面化装置１００において、上面が第１主面１０であり、回転ローラ１０１と接触し反応ガスであるフッ化水素ガス（ＨＦ）でエッチングされる面が第２主面２０であり、搬送方向（図中矢印方向参照）の先端面が第１端面３０であり、第１端面３０と反対側の端面が第２端面４０であり、ガラス板１の第１主面１０側から見て、右側が第３端面５０、左側が第４端面６０である。

本実施形態のガラス板１は、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造に用いられる。ガラス板１は、例えば、板厚約０.２ｍｍ〜０.８ｍｍ、縦横約６００ｍｍ〜３０００ｍｍの矩形状である。

ガラス板１の第１主面１０は、ＦＰＤの製造工程において、ＴＦＴ等の半導体素子、ポリシリコン薄膜、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide）薄膜、カラーフィルタ、および、ブラックマトリックス（ＢＭ）等を含む複数層の薄膜が形成される面である。なお、ガラス板のことをガラス基板とも表現する。

ガラス板１は、ケイ酸塩ガラスであれば組成は特に限定されないが、例えばディスプレイ用のガラス基板の場合、ＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３およびアルカリ土類金属の酸化物を含む組成を有するアルミノケイ酸ガラスが好ましい。また、形成される素子の密着性及び不具合を抑制する観点から、アルミノケイ酸ガラスの中でも、アルカリ金属成分を実質的に含まない、いわゆる無アルカリガラスがより好ましい。なお、アルカリ金属成分を実質的に含まないとは、アルカリ金属成分を全く含まないことの他に、製造上の不可避成分の含有を許容するものである。具体的には、ガラス組成におけるアルカリ金属酸化物の含有量が、０．１質量％以下であることが好ましい。

搬送装置は、ガラス板１を製造する工程内において、所定の寸法に切断済みの予め作製されたガラス板（ガラス基板）を１枚１枚連続して所定の方向に搬送するもので、粗面化装置１００を備える。粗面化装置１００は、図示しない駆動装置等で回転する複数の回転ローラ１０１と、回転ローラ１０１の下方に設置されたノズル１０２と、回転ローラ１０１の上方に設置された天井板１０３とを備えている。

ノズル１０２は、粗面化装置１００内を搬送されるガラス板１に対し、ガラス板１の搬送方向に対して略垂直方向でガラス板１の下側から反応ガスを吹き付ける。これにより、ガラス板１の第２主面２０をエッチング（粗面化）する。また、ノズル１０２は、反応ガスを供給するガス供給路１０４と、反応ガスを吸引するガス吸引路１０５とを有している。

ガス供給路１０４は、外部に設けられた、例えば図示しない原料ガスを供給する原料ガス供給装置と接続される。原料ガスは、例えば、フッ素系原料ガスと、キャリアガスとを含む。

フッ素系原料ガスは、ガラス板１の表面と反応するフッ素系反応成分を生成するために用いられる。フッ素系反応成分は、フッ素系原料ガスをプラズマ化（分解、冷気、活性化、イオン化等を含む）することにより生成できる。キャリアガスは、フッ素系原料ガスの搬送および希釈や、プラズマ放電を行うために用いられる。本実施形態では、フッ素系原料ガスとしてＣＦ_４が、キャリアガスとしてアルゴンが用いられる。

なお、フッ素系原料ガスはこれに限られず、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８といったその他のパーフルオロカーボン、ＣＨＦ_３、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＨ_３Ｆといったハイドロフルオロカーボン、ＳＦ_６、ＮＦ_３、ＸｅＦ_２といったその他のフッ素含有化合物を用いてもよい。また、キャリアガスはこれに限られず、Ｎ_２、ヘリウム、ネオン、キセノンといったその他の不活性ガスを用いてもよい。

本実施形態では、エッチングする第２主面２０にフッ化水素ガスである反応ガスを吹きつけ、第１主面１０への反応ガスの影響をなるべく少なくすることにより、第１主面１０のガラス成分からＡｌがリーチングされ、Ｆに置換されることを抑制している。

反応ガスはガス供給路１０４を通じてガラス板１の第２主面２０に吹き付けられ、ガス吸引路１０５を介して粗面化装置１００の外部に放出されるが、気体であるため第２主面２０のみならず、第１主面１０まで反応ガスが回り込む場合がある。例えば、複数枚のガラス板１を連続して搬送させてエッチングする場合、１枚目の第１ガラス板が通過した後２枚目の第２ガラス板がエッチング処理部分に差し掛かるまでの間（すなわち、第１ガラス板を粗面化した後、第２ガラス板を粗面化するまでの間）に、粗面化装置１００内に残留ガスＧとして滞留してしまう傾向にある。当該残留ガスＧが存在している状況で、２枚目の第２ガラス板を搬送すると、特に第１主面１０のうち搬送方向下流側から反応ガスが回り込む場合がある。このような残留ガスＧや第１主面１０側に回り込んだ反応ガスを取り除き、第１主面１０への反応ガスの影響を抑制するガラス板（ガラス基板）の製造方法の一例を以下図２、図３に基づいて説明する。なお、以下図２、図３は説明の便宜上分かりやすいように記載しており、実際の構成比率等と必ずしも一致しなくてよい。

＜実施形態１：図２（ａ）参照＞
実施形態１は、粗面化装置１００の天井板１０３に複数の開口部１０６が形成され、開口部１０６から空気がノズル１０２に向かって吹き付けられ、第１主面１０側に回り込んだ反応ガス、及び／又は粗面化装置１００内に残留する残留ガスＧ（反応ガスが粗面化装置１００内に滞留することで形成するガス）を吹き飛ばす方法である。吹き飛ばされた残留ガスＧ等は、ガス吸引路１０５からノズル１０２内に吸引され再び反応ガスとして使用されてもよい。また、搬送されるガラス板１の第１主面１０に空気を直接当てるため、反応ガスの回り込みを低減でき、第１主面１０における反応ガスの影響を抑制できる。また、搬送されるガラス板１と次に搬送されるガラス板１との間で常時空気を吹き続けることにより、残留ガスＧを吹き飛ばし、ガラス板１の第１主面１０への反応ガスの影響を極力避けることが可能である。

＜実施形態２：図２（ｂ）参照＞
実施形態２は、粗面化装置１００の天井板１０３に複数の開口部１０６が形成され、開口部１０６から第１主面１０側に回り込んだ反応ガス、及び／又は粗面化装置１００内に残留する残留ガスＧを吸引する方法である。このようにすることで、たとえ反応ガスが第１主面１０側に回り込んでもその反応ガスを吸引でき、第１主面１０に対する反応ガスの影響を抑制することが可能である。また、開口部１０６から反応ガス等を絶えず吸引し、ガス吸引路１０５から残留ガスＧを吸引することにより、ガラス板１の第１主面１０への反応ガスの影響を極力避けることが可能である。

＜実施形態３：図３（ａ）参照＞
実施形態３は、粗面化装置１００の上方に複数の空気を吹き出すノズル１０７を設け、搬送されてくるガラス板１の第１主面１０に吹きつけ、第１主面１０側に回り込んだ反応ガス、及び／又は残留ガスＧを吹き飛ばす方法である。吹き飛ばされた残留ガスＧ等は、ガス吸引路１０５からノズル１０２内に吸引され再び反応ガスとして使用されてもよい。ガラス板１の第１主面１０に直接空気を吹き付けるため、反応ガスの回り込みを低減でき、第１主面１０への残留ガスＧの作用を積極的に抑制することが可能である。尚、ノズル１０７の角度は任意である。

＜実施形態４：図３（ｂ）参照＞
実施形態４は、粗面化装置１００の天井板１０３の底面１０３ａが上方に向かって傾斜し、ガラス板１の搬送方向に対して逆方向に空間が広がっているため、残留ガスＧが粗面化装置１００内に残留しにくい。残留ガスＧが残留し難いため、ガラス板１の第１主面１０への反応ガスの影響を抑制することが可能である。なお、底面１０３ａは傾斜することに限られず、残留ガスＧが拡散するだけの空間を形成していればよい。例えば、ドーム型のような形状でもよく、搬送方向側に傾斜していてもよく、搬送方向に空間が広がっている構成でもよい。

また、反応ガスの回り込み、及び／又は残留ガスＧが発生しない程度に、反応ガスの量やガスの噴き出しタイミングを制御することが可能である。そして、残留ガスＧが分散するまで、ガラス板１の搬送を停止又は搬送速度を調整することも可能である。これらのうち少なくともいずれかを制御することで、反応ガスの回り込み、及び／又は残留ガスＧの発生を抑制できる。

さらに、ガラス板１の第１主面１０に枠板を載せ、第１主面１０側に回り込んだ反応ガス及び／又は残留ガスＧが第１主面１０と接触することを抑制してもよい。また、第１主面１０をフィルムで覆う、フッ酸で剥がれる被膜を施しておく等の方法で、第１主面１０側に回り込んだ反応ガス及び／又は残留ガスＧが第１主面１０と接触することを抑制してもよい。これら枠板、フィルム、フッ酸で剥がれる被膜などを「ガラス基板の主表面のうち他方のガラス表面と反応ガスとの接触を妨げる接触抑制部材」と表現する。また、これらの方法と上述の各実施形態の任意の組合せも可能である。

以上述べたように、反応ガスの第１主面１０側への回り込みを妨げる制御機構及び工程、残留ガスＧを発生させない機構及び工程、残留ガスを吹き飛ばす機構及び工程、反応ガスと第１主面１０との接触を妨げる機構及び工程を備えることで、ガラス板１の第１主面１０への反応ガスの影響を抑制することが可能である。

図４は、第１主面１０のフッ素量とＡｌ／Ｓｉ比とを測定した結果を示し、図４（ａ）は測定ポイントの正面図、図４（ｂ）はフッ素量の測定結果の表、図４（ｃ）はＡｌ／Ｓｉ測定結果の表である。比較例は、第１主面１０側に回り込んだ反応ガス及び／又は残留ガスＧを除去していない場合の測定値であり、実施例は、上述の実施例に基づいて残留ガスＧをできるだけ除去した場合の測定値である。尚、フッ素は簡易的な洗浄を追加で実施すると検出がほとんどできなくなるので、洗浄前の値を図４（ｂ）に示しているが、Ａｌ／Ｓｉの値は、洗浄しても変わらないため洗浄前のどちらの値も有効である。

尚、Ａｌ／Ｓｉ比は、Ｘ線光電子分光法を用いて測定したガラス板１の表面（第１主面１０）のＡｌ濃度およびＳｉ濃度の比、すなわち、Ａｌのａｔｍ％およびＳｉのａｔｍ％の比である。測定装置には、アルバツク・ファイ社製のＥＳＣＡ５５００を使用し、Ｓｉ（２ｐ）およびＡｌ（２ｐ）のピークを用い、パスエネルギー１１７．４ｅＶ、エネルギーステップ０．５ｅＶ／ｓｔｅｐ、取り出し角（試料表面と検出器のなす角度）１５０の条件で測定を行った。スペク卜ルの解析には、解析ソフトＭｕｌｔｉ Ｐａｋ Ｖｅｒ．８．２を使用した。フッ素量（フッ素の含有量）も同じ方法にて測定した。

測定ポイントは６つでガラス板１の第１主面１０上で（１）〜（６）で示してある（図４（ａ）参照）。（１）は第１端面３０と第４端面６０に近い第１主面１０の角側近傍、（２）は第１端面３０と第３端面５０に近い第１主面１０の角側近傍、（３）は第２端面４０と第３端面５０に近い第１主面１０の角側近傍、（４）は第２端面４０と第４端面６０に近い第１主面１０の角側近傍、（５）は第１主面１０の中央近傍、（６）は第１端面３０近傍で（１）と（２）の中間である。

第１主面１０のフッ素量（ａｔｍ％）測定結果（図４（ｂ）参照）によると、第１端面３０に近い測定ポイント（１）、（２）、（６）において比較例と比較してフッ素量が減っており、反応ガスであるフッ化水素ガスの影響が低減されていることが理解される。また、表から第１主面１０のフッ素の含有量の平均値（（１）〜（６）の値の平均とする）は、０．３９ａｔｍ％未満であることが好ましく、より好ましくは０．３５ａｔｍ％以下、さらに好ましくは０．３２ａｔｍ％以下、さらに好ましくは０．３０ａｔｍ％以下である。フッ素の含有量が多いと、フッ素による撥油性が示され、第１主面１０に形成する例えば半導体素子との密着性が悪くなるが、それを低減できる。
また、第１主面１０上でフッ素量の標準編差は、０．２５ａｔｍ％未満であることが好ましく、より好ましくは０．２０ａｔｍ％以下、さらに好ましくは０．１５ａｔｍ％以下、さらに好ましくは０．１２ａｔｍ％以下、さらに好ましくは０．１０ａｔｍ％以下である。第１主面１０へのフッ素の影響が低減できているため、第１主面１０上のいずれでも安定した品質の半導体素子を形成できる。

測定ポイント（１）、（２）、（６）における比較例のフッ素量の値の合計は、１．８１ａｔｍ％でフッ素の含有量の平均値は、０．６０ａｔｍ％、実施例でのフッ素量の値の合計は、０．８０ａｔｍ％でフッ素の含有量の平均値は０．２７ａｔｍ％である。

ここで、第２主面２０上で測定ポイント（５）に対応する位置におけるフッ素量は、０．６９ａｔｍ％であったことから、測定ポイント（１）、（２）、（６）における比較例のフッ素量の値は、第２主面２０のフッ素量の値と同様であると判断できる。したがって、第１主面１０のフッ素の含有量の平均値は、第２主面２０のフッ素の含有量の平均値の１／２倍以下であることが好ましい。このようにすることで、第２主面２０は十分に粗らしつつ、第１主面１０の反応ガスによる影響度を低減させることができる。

フッ素の含有量が多いと、フッ素による撥油性が示され、第１主面１０に形成する例えば半導体素子との密着性が悪くなるが、本実施形態では解消されている。また、第２主面２０を十分に粗らしつつ、第１主面１０の反応ガスによる影響度の低減をさせたガラス板１を提供できる。

第１主面１０のＡｌ／Ｓｉ比の測定結果（図４（ｃ）参照）によると、第１端面３０に近い測定ポイント（１）、（２）、（６）で比較例と比較してＡｌ／Ｓｉ比が高くなっており、反応ガスであるフッ化水素ガスでＡｌがリーチングされることを抑制しており、反応ガスの影響が低減されていることが理解される。また、表から第１主面１０のＡｌ／Ｓｉの値は、０．２以上であることが好ましい。そして、より好ましくは０．２３以上であり、さらに好ましくは０．２５以上である。本実施形態のガラス板の組成は、測定ポイント（３）〜（４）の結果より、もともとＡｌ／Ｓｉの値が約０．３であるので、上記のようなＡｌ／Ｓｉの値の範囲とすることで、ＡｌとＦの置換が低減されているため、半導体素子等の密着性の悪化を抑制できる。
また、表から第１主面１０のＡｌ／Ｓｉの値の平均値（（１）〜（６）の値の平均とする）は、０．２２より大きいことが好ましく、より好ましくは０．２５以上である。上記のような値の範囲とすることで、ＡｌとＦの置換が低減されているため、半導体素子等の密着性の悪化を抑制できる。
また、第１主面１０上でＡｌ／Ｓｉの値の標準編差は、０．０８未満であることが好ましく、より好ましくは０．０５以下である。上記のような値の範囲とすることで、第１主面１０のＡｌとＦの置換が低減できているため、第１主面１０上のいずれでも安定した品質の半導体素子を形成できる。

ガラス板１の第１主面１０に対する反応ガスの影響を取り除くことで、ガラス板１の第１主面１０の表面性状態を向上し、第１主面１０の形成される半導体素子等との親和性が高い状態に維持でき、ＴＦＴ回路等の形成品の剥離や性能上の不具合等が起こりにくくなる。

ここで、第２主面２０上で測定ポイント（５）に対応する位置におけるＡｌ／Ｓｉの値は、０．１３であったこととから、測定ポイント（１）、（２）、（６）における比較例のＡｌ／Ｓｉの値は、第２主面２０のＡｌ／Ｓｉの値と同様であると判断できる。

測定ポイント（１）の実施例／比較例は１．５４、測定ポイント（２）の実施例／比較例は１．６０、測定ポイント（６）の実施例／比較例は１．７３である。したがって、第１主面１０のＡｌ／Ｓｉの値は、第２主面２０のＡｌ／Ｓｉの値の１．３倍以上であることが好ましい。例えば、第１主面１０のＡｌ／Ｓｉの値は０．２０以上、第２主面２０のＡｌ／Ｓｉの値は０．１５以下が好ましい。このようにすることで、第２主面２０は十分に粗らしつつ、第１主面１０の反応ガスによる影響度を低減させることができる。

本実施形態によって、第２主面２０を十分に粗らしつつ、第１主面１０の反応ガスによる影響度を低減させたガラス板１を提供できる。

上述したガラス板（ガラス基板）１の製造方法は、ディスプレイ用のガラス基板の製造方法に好適に用いられる。実施形態の製造方法では、ガラス板１の第１主面１０と第２主面２０のいずれかの主表面のうち、一方のガラス表面である第２主面２０のみ、反応ガスを用いて粗面化する粗面化工程を含んでいるということができる。ここで、「第２主面２０のみ粗面化する」とは、本来の粗面化の対象である第２主面２０のみを専ら粗面化することを意味し、他方のガラス表面である第１主面１０が少しでも粗面化されたものを排除する趣旨ではない。

図５（ａ）〜（ｃ）は、種々の粗さを示す指標で測定した値を示す表であり、図５（ａ）は第１主面１０の測定値、図５（ｂ）は第２主面２０の測定値、図５（ｃ）は図５（ａ）〜（ｂ）の各平均値に対する第１主面／第２主面の値を示している。図５（ａ）〜（ｃ）において、サンプル数Ｎは５個であり（Ｎ＝５）、各サンプルの値と各粗さ値（平均値）と比表面積率の増加分（％）を示している。なお、図５ではサンプル数Ｎ１〜５の各値について、表記の都合上、小数点以下３桁までしか載せられないが、図５（ａ）〜（ｃ）に記載の平均値においては、サンプル数Ｎ１〜５の各値の小数点以下１５桁の数値で計算を行った。また、各サンプルにおいて、各粗さ値（平均値）は、図４（ａ）〜（ｂ）に示した（１）〜（６）の値を平均することによって求めた。

各表の粗さを示す指標（Ｒａ、Ｒｋｕ、等）は以下の定義である。なお、これらの指標はＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に規定される。

Ｒａ：「算術平均粗さ」であり、基準長さにおいて、Ｚ（ｘ）（１つの曲線の集合体）の絶対値の平均を表す値である。
Ｒｋｕ：「粗さ曲線のクルトシス」であり、二乗平均平方根高さＲｑの四乗によって無次元した基準長さにおいて、Ｚ（ｘ）の四乗平均を表す値である。

Ｒｓｋ：「粗さ曲線のスキューネス」であり、二乗平均平方根高さＲｑの三乗によって無次元化した基準長さにおいて、Ｚ（ｘ）の三乗平均を表す。歪度を意味し、平均線を中心としたときの山部と谷部の対称性を表す値である。また、原子間力顕微鏡により測定される表面の凹凸形状を表すパラメータの一種でもある。

Ｒｓｍ：「粗さ曲線要素の平均長さ」であり、基準長さにおいて、輪郭曲線要素の長さＸｓの平均を表す値である。
Ｒｖ：「粗さ曲線の最大谷深さ」であり、基準長さにおいて、輪郭曲線の谷深さＺｖの最大値である。
Ｒｚ：「最大高さ粗さ」であり、基準長さにおいて、輪郭曲線の山高さＺｐの最大値Ｒｐと谷深さＺｖの最大値Ｒｖの和を表す値である（Ｒｚ＝Ｒｐ＋Ｒｖ）。
比表面積率の増加分とは、基準平面の表面積を１とした際の、第１主面又は第２主面の比表面積を測定し、それらの値と基準平面の表面積との差分（すなわち第１主面又は第２主面の比表面積の値から１を引いた値）を示す（単位は％）。

図５（ａ）〜（ｃ）の表から、本実施形態のガラス板１は、第１主面１０の第１表面粗さが、第２主面２０の第２表面粗さよりも小さいことが理解され、更に、図４（ｃ）の表を参酌して、Ａｌ／Ｓｉの値が、第２主面２０よりも第１主面１０の方が大きいことが理解される。

本実施形態では、ガラス板１の第２主面２０を粗面化して剥離帯電を防止すると共に、残留する反応ガスを積極的に除去及び反応ガスの回り込みを抑制して、第１主面１０に対する反応ガスの影響をできるだけ取り除いている。具体的には、第１主面１０の第１表面粗さを第２主面２０の第２表面粗さよりも小さくして、第１主面１０の表面の平滑性を保っている。また、同時に反応ガスによりリーチングされる第１主面１０上のＡｌの量を極力少なくしてＡｌ／Ｓｉの値を第２主面２０に比較して大きくし、第１主面１０に形成される薄膜の一種であるカラーフィルタ、ブラックマトリックス（ＢＭ）等との密着性を良好にしている。また、Ａｌ／Ｓｉの値が大きいことで、スパッタリングで蒸着されるＴＦＴ回路等の半導体素子との密着性も良好になる。

また、本実施形態のガラス板１は、酸化アルミニウム（アルミナ）と二酸化ケイ素（シリカ）を主成分とするアルミノシリケートガラス（アルミノケイ酸ガラス）を前提としているため、第１主面１０への反応ガスの影響をできる限り抑制することで、ディスプレイ等として用いられるのに好適なガラス板１を提供できる。

以下、各粗さ指標について好ましい値を述べる。

Ｒａ（算術平均粗さ）において、第１主面１０のＲａは、第２主面２０のＲａの０．７５倍以下であることが好ましいと言える。また、より好ましくは０．７３倍以下、さらに好ましくは０．７０倍以下である。第２主面２０はエッチングにより粗面化されており、第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、下限値は特に限定されるものではないが、例えば０．１倍以上でよい。

Ｒｋｕ（粗さ曲線のクルトシス）において、第１主面１０のＲｋｕは、第２主面２０のＲｋｕの０．６５倍以下であることが好ましいと言える。また、より好ましくは０．６３倍以下、さらに好ましくは０．６０倍以下である。第２主面２０はエッチングにより粗面化されており、第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、下限値は特に限定されるものではないが、例えば０．１倍以上でよい。
Ｒｓｋ（粗さ曲線のスキューネス）において、第２主面２０のＲｓｋは正であることが好ましい。Ｒｓｋが正であることで、剥離帯電を効果的に抑制できるように、第２主面２０が粗面化できている。

Ｒｓｍ（粗さ曲線要素の平均長さ）において、第１主面１０のＲｓｍは、第２主面２０のＲｓｍの１．２５倍以上であることが好ましいと言える。また、より好ましくは１．３倍以上、さらに好ましくは１．３５倍以上である。第２主面２０はエッチングにより粗面化されており、第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、上限値は特に限定されるものではないが、例えば１０倍以下でよい。

Ｒｖ（粗さ曲線の最大谷深さ）において、第１主面１０のＲｖは、第２主面２０のＲｖの０．６倍以下であることが好ましいと言える。また、より好ましくは０．５８倍以下、さらに好ましくは０．５５倍以下である。第２主面２０はエッチングにより粗面化されており、第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、下限値は特に限定されるものではないが、例えば０．１倍以上でよい。

Ｒｚ（最大高さ粗さ）において、第１主面１０のＲｚは、第２主面２０のＲｚの０．７倍以下であることが好ましいと言える。また、より好ましくは０．６７倍以下、さらに好ましくは０．６５倍以下である。第２主面２０はエッチングにより粗面化されており、第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、下限値は特に限定されるものではないが、例えば０．１倍以上でよい。

比表面積率の増加分において、第１主面１０の比表面積率の増加分は、第２主面の比表面積率の増加分の１／３以下であることが好ましいと言える。また、より好ましくは１／４以下、さらに好ましくは１／５以下である。第２主面２０はエッチングにより粗面化されており、第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、下限値は特に限定されないが、例えば１／２０以上でよい。
そして、第１主面１０の比表面積率の増加分は、０．０３％以下であることが好ましいと言える。また、より好ましくは０．０２％以下、さらに好ましくは０．０１５％以下である。第１主面１０は反応ガスの影響が抑えられ粗面化が抑制されている。また、下限値は特に限定されないが、例えば０．００１％以上でよい。

図６（ａ）〜（ｂ）は、第１端面３０、第２端面４０、第３端面５０、第４端面６０に於けるカレット剥離率を測定した表で、図６（ａ）は第１サンプル、図６（ｂ）は第２サンプルである。第１サンプルと第２サンプルは単にＮ数が異なるサンプルであり、それぞれ残留ガスＧを除去して製造したものである。
カレットとは、ガラス板１から剥がれ落ちる微少なガラスの粒を指す。また、カレット剥離率（単位：％）は、テープ試験によってテープの粘着面に貼りついたカレットの専有面積の割合（カレット占有率）として求めた。テープ試験とは、ガラス板１の端面にテープを貼り付けた後、テープを引き剥がし、「どれだけガラス板１の端面からカレットが剥がれてテープの粘着面に付着しているか」を顕微鏡で測定する試験である。顕微鏡の測定では、テープの粘着面内から無作為に抽出した１２５μｍ×１２５μｍの面積内に存在するカレットが占める面積を二値化処理により抽出し、１２５μｍ×１２５μｍの面積内における存在率を示した。このようにして単位面積当たりのカレット占有面積を求め、パーセント表記したものをカレット剥離率（カレット占有率）とした。
尚、テープ試験で用いるテープは、例えば、ＪＩＳ Ｚ ０２３７：２００９で規定される１８０°引き剥がし粘着力が、１０Ｎ／２５ｍｍのものでよく、引き剥がし方法はＪＩＳ Ｚ ０２３７：２００９に準じたものでよい。

なお、端面が反応ガスの影響を受けていた場合、カレット剥離率（カレット占有率）が大きくなる傾向がある。具体的には、２．５％以上などの値になる。これは反応ガスにより端面もエッチングされることで粗らされ、応力集中がしやすい谷部などが形成されることで、カレットが発生しやすいためと考えられる。またガラスの主成分の一つであるＡｌがＦに置換されるため、その置換された部分において脆性を帯びカレットが発生しやすいことも考えられる。

図６（ａ）〜（ｂ）の表から、各端面３０、４０、５０、６０のカレット剥離率はいずれも１．０１％以下であり、ほぼ微差であるため、互いに等しいと言える。当該等しいとは、カレット剥離率の平均値を基準として０．５〜１．５倍程度の範囲内であることを意味している。反応ガスの第１主面１０側への回り込みをより確実に防止できている。

また、各端面３０、４０、５０、６０のカレット剥離率が互いに等しければ、同様に各端面３０、４０、５０、６０の表面粗さ、及び／又はＡｌ／Ｓｉの値が等しいと言える。当該等しいとは、明確な傾向になっていない程度のずれは許容すると言う意味である。

また、テープ試験で粘着面に付着したカレットを観察したところ、６μｍ以上のカレットは発生しなかった。これは反応ガスにより端面がエッチングされないため、応力集中がしやすい谷部などが形成されづらく、カレットが発生しにくいためと考えられる。

また、第１主面１０の残留ガスの影響が低減されていること、及び／又はいずれの端面のカレット剥離率が等しいことから、残留ガスＧを積極的に除去することで、本実施形態では、各端面３０、４０、５０、６０に粗さの違いが見られないと考えられる。反応ガスの除去が足りないと、搬送方向の先端側にある第１端面３０が、特に粗されてしまうが、他の端面４０、５０、６０との差異がない結果は、残留ガスＧの除去が確実に行われており、ガラス板１の第１主面１０に対する反応ガスの影響を十分抑制していると言える。

本実施形態の説明において、第１、第２等を用いているが、位置や方向を限定しない。ガラス板１のどちらかの表面が粗面化され、他方の表面が反応ガスの影響を抑制していれば良い。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

特に、本実施形態では略矩形状のガラス板と表現したが、コーナーカットと呼ばれる、矩形のガラス板の角を切り落としたガラス板であってもよい。

以上の事項より、本明細書は以下の内容を開示する。
［１］
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ端面と、を有し、前記第１主面の第１表面粗さが、前記第２主面の第２表面粗さよりも小さく、 Ａｌ／Ｓｉの値が、前記第２主面よりも前記第１主面の方が大きい、ガラス板。
［２］
前記Ａｌ／Ｓｉの値について、前記第１主面は前記第２主面の１．３倍以上である、［１］
に記載のガラス板。
［３］
前記第１主面の前記Ａｌ／Ｓｉの値は、０．２以上である、［１］または［２］に記載のガラス板。
［４］
前記第１主面のフッ素の含有量の平均値は、前記第２主面のフッ素の含有量の平均値の１／２倍以下である、［１］から［３］のいずれか１項に記載のガラス板。
［５］
前記第１主面のフッ素の含有量の平均値は、０．３９ａｔｍ％未満である、［１］から［４］のいずれか１項に記載のガラス板。
［６］
前記第１主面の比表面積率の増加分は、前記第２主面の比表面積率の増加分の１／３以下である、［１］から［５］のいずれか１項に記載のガラス板。
［７］
前記第１主面の比表面積率の増加分は、０．０３％以下である、［１］から［６］のいずれか１項に記載のガラス板。
［８］
前記第１主面のＲａは、前記第２主面のＲａの０．７５倍以下である、［１］から［７］のいずれか１項に記載のガラス板。
［９］
前記第１主面のＲｋｕは、前記第２主面のＲｋｕの０．６５倍以下である、［１］から［７］のいずれか１項に記載のガラス板。
［１０］
前記第１主面のＲｓｍは、前記第２主面のＲｓｍの１．２５倍以上である、［１］から［７］のいずれか１項に記載のガラス板。
［１１］
前記第１主面のＲｖは、前記第２主面のＲｖの０．６倍以下である、［１］から［７］のいずれか１項に記載のガラス板。
［１２］
前記第１主面のＲｚは、前記第２主面のＲｚの０．７倍以下である［１］から［７］のいずれか１項に記載のガラス板。
［１３］
前記端面は、第１端面と、前記第１端面と対向する第２端面と、前記第１端面の一端と前記第２端面の一端とを繋ぐ第３端面と、前記第１端面の他端と前記第２端面の他端とを繋ぎ、前記第３端面に対向する第４端面と、を備え、前記第１端面と、前記第２端面と、前記第３端面と、前記第４端面とのカレット剥離率が等しい、［１］から［１２］のいずれか１項に記載のガラス板。
［１４］
前記第１端面と、前記第２端面と、前記第３端面と、前記第４端面との表面粗さが等しい、［１３］に記載のガラス板。
［１５］
ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、ガラス基板を作製する工程と、前記ガラス基板の主表面のうち一方のガラス表面のみ、反応ガスを用いて粗面化する粗面化工程と、を有するガラス基板の製造方法。
［１６］
前記粗面化工程において、前記ガラス基板の主表面のうち他方のガラス表面と前記反応ガスとの接触を妨げる接触抑制部材が用いられる［１５］に記載のガラス基板の製造方法。
［１７］
前記粗面化工程において、前記反応ガスの前記ガラス基板の主表面のうち他方のガラス表面側への回り込みを妨げる［１５］または［１６］に記載のガラス基板の製造方法。
［１８］
前記粗面化工程において、第１ガラス板と、第２ガラス板とを連続して搬送する工程を含み、 前記第１ガラス板を粗面化した後、前記第２ガラス板を粗面化するまでの間に、前記反応ガスが粗面化装置内に滞留することを妨げる［１５］から［１７］のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
［１９］
前記粗面化工程において、第１ガラス板と、第２ガラス板とを連続して搬送する工程を含み、前記第１ガラス板を粗面化した後、前記第２ガラス板を粗面化するまでの間に、前記反応ガスが粗面化装置内に滞留することで形成する残留ガスを吹き飛ばす工程を［１５］から［１７］のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。

本発明のガラス板及びガラス板（ガラス基板）の製造方法は、ステージと接触する面の剥離帯電を防止し、半導体素子等を形成する面の不具合を抑制したガラス板及びその製造に好適に用いられる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。

１ ガラス板（ガラス基板）
１０ 第１主面
２０ 第２主面
３０ 第１端面
４０ 第２端面
５０ 第３端面
６０ 第４端面
１００ 粗面化装置
１０１ 回転ローラ
１０２ ノズル
１０３ 天井板
Ｇ 残留ガス

Claims (19)

1. 第１主面と、
   前記第１主面と対向する第２主面と、
   前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ端面と、を有し、
   前記第１主面の第１表面粗さが、前記第２主面の第２表面粗さよりも小さく、
   Ａｌ／Ｓｉの値が、前記第２主面よりも前記第１主面の方が大きい、ガラス板。
2. 前記Ａｌ／Ｓｉの値について、前記第１主面は前記第２主面の１．３倍以上である、請求項１に記載のガラス板。
3. 前記第１主面の前記Ａｌ／Ｓｉの値は、０．２以上である、請求項１又は２に記載のガラス板。
4. 前記第１主面のフッ素の含有量の平均値は、前記第２主面のフッ素の含有量の平均値の１／２倍以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス板。
5. 前記第１主面のフッ素の含有量の平均値は、０．３９ａｔｍ％未満である、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス板。
6. 前記第１主面の比表面積率の増加分は、前記第２主面の比表面積率の増加分の１／３以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載のガラス板。
7. 前記第１主面の比表面積率の増加分は、０．０３％以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載のガラス板。
8. 前記第１主面のＲａは、前記第２主面のＲａの０．７５倍以下である、請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス板。
9. 前記第１主面のＲｋｕは、前記第２主面のＲｋｕの０．６５倍以下である、請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス板。
10. 前記第１主面のＲｓｍは、前記第２主面のＲｓｍの１．２５倍以上である、請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス板。
11. 前記第１主面のＲｖは、前記第２主面のＲｖの０．６倍以下である、請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス板。
12. 前記第１主面のＲｚは、前記第２主面のＲｚの０．７倍以下である請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス板。
13. 前記端面は、
    第１端面と、
    前記第１端面と対向する第２端面と、
    前記第１端面の一端と前記第２端面の一端とを繋ぐ第３端面と、
    前記第１端面の他端と前記第２端面の他端とを繋ぎ、前記第３端面に対向する第４端面と、を備え、
    前記第１端面と、前記第２端面と、前記第３端面と、前記第４端面とのカレット剥離率が等しい、請求項１から１２のいずれか１項に記載のガラス板。
14. 前記第１端面と、前記第２端面と、前記第３端面と、前記第４端面との表面粗さが等しい、請求項１３に記載のガラス板。
15. ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
    ガラス基板を作製する工程と、
    前記ガラス基板の主表面のうち一方のガラス表面のみ、反応ガスを用いて粗面化する粗面化工程と、を有するガラス基板の製造方法。
16. 前記粗面化工程において、
    前記ガラス基板の主表面のうち他方のガラス表面と前記反応ガスとの接触を妨げる接触抑制部材が用いられる請求項１５に記載のガラス基板の製造方法。
17. 前記粗面化工程において、
    前記反応ガスの前記ガラス基板の主表面のうち他方のガラス表面側への回り込みを妨げる請求項１５又は１６に記載のガラス基板の製造方法。
18. 前記粗面化工程において、
    第１ガラス板と、第２ガラス板とを連続して搬送する工程を含み、
    前記第１ガラス板を粗面化した後、前記第２ガラス板を粗面化するまでの間に、前記反応ガスが粗面化装置内に滞留することを妨げる請求項１５から１７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
19. 前記粗面化工程において、
    第１ガラス板と、第２ガラス板とを連続して搬送する工程を含み、
    前記第１ガラス板を粗面化した後、前記第２ガラス板を粗面化するまでの間に、前記反応ガスが粗面化装置内に滞留することで形成する残留ガスを吹き飛ばす工程を含む請求項１５から１７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。

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