特許 7018768 基板表面洗浄方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-03

(45)【発行日】2022-02-14

(54)【発明の名称】基板表面洗浄方法および装置

(51)【国際特許分類】

   B08B 3/02 20060101AFI20220204BHJP

   B08B 1/02 20060101ALI20220204BHJP

   B08B 1/04 20060101ALI20220204BHJP

   B08B 7/04 20060101ALI20220204BHJP

【ＦＩ】

B08B3/02 B

B08B1/02

B08B1/04

B08B7/04 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2017527617

(86)(22)【出願日】2015-11-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2017-11-30

(86)【国際出願番号】 US2015061007

(87)【国際公開番号】W WO2016085703

(87)【国際公開日】2016-06-02

【審査請求日】2018-11-19

【審判番号】

【審判請求日】2020-11-09

(31)【優先権主張番号】62/083,518

(32)【優先日】2014-11-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(72)【発明者】

【氏名】クオ，チェン－クゥン

(72)【発明者】

【氏名】リウ，チエン－リン

(72)【発明者】

【氏名】パン，クオ－スゥン

【合議体】

【審判長】佐々木 芳枝

【審判官】小川 恭司

【審判官】塩澤 正和

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０４０８４８５９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４２５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－１５５４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９６７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３３５２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９８１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B08B 1/00-13/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の表面と該第１の表面に実質的に平行な第２の表面を有する基板の少なくとも１つの縁部を洗浄する方法であって、前記基板の前記少なくとも１つの縁部を、少なくとも１つのノズルと複数のローラとを有する洗浄システムに通して搬送方向に搬送するステップを含み、前記方法がさらに、
前記少なくとも１つの縁部に少なくとも１つの洗浄流体を前記少なくとも１つのノズルで送出するステップ、および、
前記複数のローラであって、各ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせる複数の斜めの溝を、該ローラの外側表面に備えている前記ローラが、前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に接触するステップ、
を備えており、
前記複数の斜めの溝は、前記各ローラの軸方向における両側で互いに鏡像であり、前記溝は前記ローラの中点と各軸方向端部との間で互いに実質的に平行であり、前記溝は夫々その鏡像に対し、６０°から１２０°のミラー角度で傾斜しており、かつ前記複数のローラのうち第１のローラが前記第１の表面に接触し、前記複数のローラのうち第２のローラが前記第２の表面に接触するように構成され、
前記第１のローラは、前記第１の表面に、前記基板の前記搬送方向が前記第１のローラの回転方向と同一になるような地点で接触し、
前記第２のローラは、前記第２の表面に、前記基板の前記搬送方向が前記第２のローラの回転方向と反対になるような地点で接触することを特徴とする方法。

【請求項2】

前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面を洗浄するステップを含み、前記少なくとも１つのノズルが、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に、前記少なくとも１つの洗浄流体を送出することを特徴とする請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記基板の前記第１の表面が前記第１のローラと接触するステップが前記基板の前記第１の表面に、前記各ローラの前記外側表面の前記複数の斜めの溝が該ローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に前記基板の前記搬送方向の逆方向に延びるようになる地点で、接触することを特徴とする請求項１記載の方法。

【請求項4】

前記第１の表面および前記第２の表面が前記複数のローラと接触するステップが、前記基板の前記第２の表面に前記第２のローラがさらに接触するステップを有し、前記ローラの前記外側表面の前記複数の斜めの溝が該ローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に前記基板の前記搬送方向の同一方向に延びるようになる地点で、接触することを特徴とする請求項３記載の方法。

【請求項5】

第１の表面と該第１の表面に実質的に平行な第２の表面を有する基板の少なくとも１つの縁部を洗浄するための、前記基板の前記少なくとも１つの縁部を、少なくとも１つのノズルと複数のローラとを有する洗浄システムに通して搬送方向に搬送するように構成された、装置において、
前記基板の前記少なくとも１つの縁部に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された、前記少なくとも１つのノズル、および、
前記複数のローラであって、各ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成された複数の斜めの溝を、該ローラの外側表面に備えている前記複数のローラを具備し、
前記複数の斜めの溝は、前記各ローラの軸方向における両側で互いに鏡像であり、前記溝は前記ローラの中点と各軸方向端部との間で互いに実質的に平行であり、前記溝は夫々その鏡像に対し、６０°から１２０°のミラー角度で傾斜しており、かつ前記複数のローラのうち第１のローラが前記第１の表面に接触し、前記複数のローラのうち第２のローラが前記第２の表面に接触するように構成され、
前記第１のローラは、前記第１の表面に、前記基板の前記搬送方向が前記第１のローラの回転方向と同一になるような地点で接触し、
前記第２のローラは、前記第２の表面に、前記基板の前記搬送方向が前記第２のローラの回転方向と反対になるような地点で接触することを特徴とする装置。

【請求項6】

前記ローラが、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ウレタン、およびモヘア、から成る群から選択される少なくとも１つの材料を含む、少なくとも１つのスポンジまたはスポンジ状材料を含むことを特徴とする請求項５記載の装置。

【請求項7】

前記装置が、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面を洗浄するように構成されており、前記少なくとも１つのノズルが、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に、前記少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成されていることを特徴とする請求項５または６記載の装置。

【請求項8】

前記複数の斜めの溝が夫々、前記ローラの本体の半径の、２から２０パーセントの深さと、前記ローラの本体の外周の、１から１０パーセントの幅とを有していることを特徴とする請求項５から７いずれか１項記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の説明】

【0001】

本出願は、その内容が引用されその全体が参照することにより本書に組み込まれる、２０１４年１１月２４日に出願された米国仮特許出願第６２／０８３５１８号の優先権の利益を米国特許法第１１９条の下で主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、一般に基板の少なくとも１つの縁部を洗浄する方法および装置に関し、特にガラス基板の少なくとも１つの縁部を洗浄する方法および装置に関する。

【背景技術】

【0003】

液晶およびプラズマディスプレイなどの高性能ディスプレイ装置に対する消費者需要は、装置の継続的なディスプレイ品質の向上、重量および厚さの減少、低消費電力、および値頃感の高まりのために、近年著しく成長した。このような高性能ディスプレイ装置は、画像、グラフ、およびテキストなど、様々な種類の情報を表示するために使用され得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

高性能ディスプレイ装置は典型的には、１以上のガラス基板など、１以上の基板を採用している。基板に対する表面の品質要件は、解像度および画像性能の向上に対する要求が増え続けるにつれて、ますます厳しくなった。例えば画素サイズがより小さい、より高解像度のディスプレイにおいて、パネル性能は、表面の粒子、ガラスの付着（ＡＤＧ）、染み、引っ掻き傷、および他の異常に、より敏感になる。従ってこれらの特性に対する顧客の要件はますます厳しいものとなり、その関連で、可能な限り粒子の密度が低い基板表面を生み出すことが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施の形態においては、基板の少なくとも１つの縁部を洗浄する方法が、基板の少なくとも１つの縁部を、洗浄システムに通して搬送するステップを含む。洗浄システムは、基板の少なくとも１つの縁部に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された、少なくとも１つのノズルを備えている。洗浄システムは少なくとも１つのローラをさらに備え、ローラはローラの外側表面に、複数の斜めの溝を有している。複数の斜めの溝は、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成されている。基板は、第１の表面と、第１の表面に実質的に平行な第２の表面とを備え、少なくとも１つのローラは、第１の表面および第２の表面のうちの少なくとも一方に接触するように構成されている。

【0006】

別の実施形態においては、基板の少なくとも１つの縁部を洗浄する装置が、基板の少なくとも１つの縁部を洗浄システムに通して搬送するように構成されている。洗浄システムは、基板の少なくとも１つの縁部に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された、少なくとも１つのノズルを備えている。洗浄システムは少なくとも１つのローラをさらに備え、ローラはローラの外側表面に、複数の斜めの溝を有している。複数の斜めの溝は、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成されている。基板は、第１の表面と、第１の表面に実質的に平行な第２の表面とを備え、少なくとも１つのローラは、第１の表面および第２の表面のうちの少なくとも一方に接触するように構成されている。

【0007】

これらおよび他の実施形態のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明の中に明記され、ある程度はその説明から当業者には容易に明らかになるであろうし、あるいは以下の詳細な説明、請求項、並びに添付の図面を含め、本書で説明されたように実施形態を実施することにより認識されるであろう。

【0008】

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本開示の実施形態を示したものであること、また請求される実施形態の本質および特徴を理解するための概要または構成を提供するよう意図されたものであることを理解されたい。添付の図面は、これらおよび他の実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれかつその一部を構成する。図面は、種々のこれらのおよび他の実施形態を示し、その説明とともに、実施形態の原理および動作の説明に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本書で開示される少なくとも１つの実施形態による、その外側表面に複数の斜めの溝を備えているローラの上面図

【図2】１つの溝の拡大図を含む、本書で開示される少なくとも１つの実施形態による、その外側表面に複数の斜めの溝を備えているローラの切欠き側面図

【図3】本書で開示される少なくとも１つの実施形態による、その外側表面に複数の斜めの溝を備えているローラの斜視図

【図4】基板表面に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された複数のノズルと、その外側表面に複数の斜めの溝を備えている複数のローラとを含む、洗浄システムの一部の側面図

【図5A】ローラが基板の第１の表面に接触する、ローラの上面図および対応するローラおよび基板の側面図

【図5B】ローラが基板の第２の表面に接触する、ローラの上面図および対応するローラおよびガラス基板の側面図

【図5C】ローラが基板の第１の表面に接触する、ローラの上面図および対応するローラおよびガラス基板の側面図

【図5D】ローラが基板の第２の表面に接触する、ローラの上面図および対応するローラおよびガラス基板の側面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

ここで本開示の実施形態を参照し、その例を添付の図面に示す。可能な限り、図面を通じて、同じまたは同様の部分の参照に同じ参照番号を使用する。

【0011】

図１は、本書で開示される１以上の実施形態による例示的なローラの上面図である。ローラ１０は、ローラ本体１２、カラー１４、および心棒１６を備えている。ローラ本体１２は複数の斜めの溝２０を含む。斜めの溝２０は、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成されている。

【0012】

ローラ本体１２は、特定の実施形態において、少なくとも１つの多孔質のスポンジまたはスポンジ状材料から成るものでもよい。この材料としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ウレタン、モヘア、または任意の他の多孔質またはスポンジ状材料を含む、スポンジまたはスポンジ状材料が挙げられる。この多孔質のスポンジまたはスポンジ状材料は、高水準の吸収能力を提供すると同時に、ガラス基板などの基板上に著しい引っ掻き傷または他の欠陥を生じさせない性質を有するものであるべきである。

【0013】

例えば特定の実施形態において、多孔質のスポンジまたはスポンジ状材料の平均細孔サイズは、例えば３０μｍから２００μｍ、さらには５０μｍから１５０μｍなど、１０μｍから２５０μｍであり、またその気孔率は、例えば７５％から９３％、さらには８０％から９０％など、５０％から９６％であり、硬度は、例えば３０ｇｆ／ｃｍ²から１５０ｇｆ／ｃｍ²、さらには５０ｇｆ／ｃｍ²から１００ｇｆ／ｃｍ²など、１５ｇｆ／ｃｍ²から２５０ｇｆ／ｃｍ²であり、吸水率は、例えば２００％から１４００％、さらには４００％から１２００％など、１００％から１６００％であり、単位面積吸水率は、例えば０．０２ｍｌ／ｓから０．２５ｍｌ／ｓ、さらには０．０５ｍｌ／ｓから０．１５ｍｌ／ｓなど、０．０１ｍｌ／ｓから０．５ｍｌ／ｓである。

【0014】

例えばローラ本体１２は、平均細孔サイズが１００±５０μｍ、気孔率が８９±１％、硬度が７５±５ｇｆ／ｃｍ²、吸水率が８００±３０％、および単位面積吸水率が０．１０±０．０１ｍｌ／ｓのポリ酢酸ビニルなど、ポリ酢酸ビニルを含むスポンジ材料を含み得る。

【0015】

ローラ本体１２はまた、平均細孔サイズが１００±５０μｍ、気孔率が８９±１％、硬度が７５±５ｇｆ／ｃｍ²、吸水率が８００±３０％、および単位面積吸水率が０．１０±０．０１ｍｌ／ｓのポリ酢酸ビニルなど、ポリ酢酸ビニルを含むスポンジ材料から実質的に構成され得る。

【0016】

斜めの溝は、特定の例示的な実施形態において、図１に示されているものなど、その長さの少なくとも一部に沿って互いに実質的に平行になり得る。図１に示されているように斜めの溝２０は、ローラ本体１２の軸方向における両側で、互いに鏡像となるものでもよく、このとき斜めの溝２０は、ローラ本体１２の中点（Ｍ）とローラ本体１２の各軸方向端部との間で互いに実質的に平行であり、ローラ本体１２の中点（Ｍ）と第１の軸方向端部との間の溝はライン（Ｘ）の接線方向に延在し、かつローラ本体１２の中点（Ｍ）と第２の軸方向端部との間の溝はライン（Ｙ）の接線方向に延在し、（Ｘ）と（Ｙ）との間のミラー角度をアルファ（α）で示す。別の言い方をすると、複数の斜めの溝２０はローラ本体１２の軸方向中点（Ｍ）からローラ本体１２の第１の軸方向端部に向かって延在していてもよく、一方複数の斜めの溝２０はローラ本体１２の軸方向中点からローラ本体１２の第２の軸方向端部に向かっても延在しており、このとき各斜めの溝の端部は夫々、その斜めの溝の軸方向中点（Ｍ）を通って延在している部分から、略等しく周方向に位置ずれしている。

【0017】

特定の例示的な実施形態において、アルファ（α）は例えば７０から１１０°、さらには８０から１００°など、６０から１２０°の範囲でもよい。

【0018】

特定の例示的な実施形態において、各斜めの溝の両端部と、斜めの溝の軸方向中点（Ｍ）を通って延在している部分との間の周方向の位置ずれの量は、９０°から１８０°を含め、６０°から２７０°など、少なくとも６０°である。

【0019】

特定の例示的な実施形態において、基板の搬送方向は図１の矢印（Ｚ）で表すことができ、複数の斜めの溝２０はローラ本体１２の中点（Ｍ）とローラ本体１２の各軸方向端部との間で互いに実質的に平行であり、搬送方向（Ｚ）とライン（Ｘ）の接線方向の溝との間の角度が３０から６０°の範囲となりかつ搬送方向（Ｚ）とライン（Ｙ）の接線方向の溝との間の角度が３０から６０°の範囲となるように、ローラ本体１２の中点（Ｍ）と第１の軸方向端部との間の溝はライン（Ｘ）の接線方向に延在し、かつローラ本体１２の中点（Ｍ）と第２の軸方向端部との間の溝はライン（Ｙ）の接線方向に延在している。

【0020】

図２は、１つの溝の拡大図を含む、本書で開示される１以上の実施形態による、その外側表面に複数の斜めの溝を備えている例示的なローラの切欠き側面図である。ローラ１０は、ローラ本体１２、カラー１４、および心棒１６を備えている。ローラ本体１２は複数の斜めの溝２０を含む。

【0021】

図２は６つの斜めの溝２０の切欠き側面図を示しているが、ローラ本体の斜めの溝の数はこれに限定されるものではなく、図２などの切欠き側面図で見て、例えば３から４０、さらには４から２０など、例えば２から１００の範囲でもよい。

【0022】

斜めの溝の深さ（Ｄ）と幅（Ｗ）は、同一でもよいし、あるいは異なっていてもよく、ローラ本体１２の半径および外周に対して測定され得る。例えば各溝の深さ（Ｄ）は、ローラ本体１２の半径の例えば３から１５パーセント、さらには４から１０パーセントなど、２から２０パーセントでもよく、また各溝の幅（Ｗ）は、ローラ本体１２の外周の例えば２から８パーセント、さらには３から６パーセントなど、１から１０パーセントでもよい。

【0023】

図３は、本書で開示される少なくとも１つの実施形態による、その外側表面に複数の斜めの溝を備えているローラの斜視図である。ローラ１０は、ローラ本体１２と、心棒１６と、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成された、複数の斜めの溝２０とを備えている。

【0024】

図４は、本書で開示される実施形態による洗浄システムの一部の側面図である。洗浄システムは、矢印２３によって示されている搬送方向へと動いている基板４０の表面に、少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された、複数のノズル３０を備えている。洗浄システムは、その外側表面に複数の斜めの溝を備えている複数のローラ１０をさらに含んでいる。図４に示されているように、各ローラ１０は対応するノズル３０の下流に位置付けられている。

【0025】

図４に示されているシステムは、基板４０の第１の表面および第２の表面を洗浄可能なものとされ得、２つのノズル３０が基板の第１の表面に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成されており、さらに２つのノズル３０が基板の第２の表面に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成されている。さらに２つのローラ１０が夫々、基板の第１の表面に接触するように構成されており、かつ２つのローラ１０が夫々、基板の第２の表面に接触するように構成されている。図４では、基板の各側に２つのローラおよび２つのノズルが示されているが、本書で開示される実施形態は基板の片面側または両面側に、例えば１から２０のローラおよびノズルなど他の数のローラおよびノズルを含み得ることを理解されたい。

【0026】

本書では「洗浄流体」という用語は、基板縁部の洗浄に適した任意の流体を示すよう意図されており、この流体は溶剤および洗浄用流体から選択される。流体は、例えば、水、脱イオン水、界面活性剤溶液、清浄液、酸、塩基、これらの組合せ、から選択され得る。種々の例示的な実施形態において、塩基のｐＨ範囲は約９から約１３でもよく、この塩基は例えば、水酸化アンモニウム（ＮＨ₄ＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、および水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、から選択され得る。適切な酸は、限定するものではないが、フッ化水素酸（ＨＦ）、塩酸（ＨＣｌ）、およびクエン酸など、ｐＨ範囲が約１から約３である酸を含む。理論に拘束されることを望むものではないが、酸性および塩基性の流体は、粒子と基板との間の高い反発度によって洗浄効率を増加させたのであろうと考えられる。反発は、強酸性環境における正に帯電された粒子、または強塩基性環境における負に帯電された粒子による。

【0027】

少なくとも１つの洗浄流体は、特定の実施形態において、室温および周囲圧力で、少なくとも１つのノズルから送出され得る。あるいはノズルは、例えば噴霧ジェットとして動作して、流体を高圧で送出することができる。一実施の形態においては流体を、約０．１ＭＰａから約５ＭＰａ、例えば約０．１ＭＰａから約０．８ＭＰａ、または約１ＭＰａから約３ＭＰａの範囲の圧力で送出してもよい。流体を高圧で送出するノズルが少なくとも１つ存在していると、粒子を基板縁部から取り去るのに役立ち、それにより基板表面を汚染する可能性を低減することができる。さらなる実施形態においては、少なくとも１つの流体を、洗浄界面に送出する前に加熱してもよい。例えば少なくとも１つの流体を、約４０℃から約７５℃など、約２０℃から約９０℃の範囲の温度に加熱してもよい。

【0028】

基板は、洗浄システムを、基板表面の洗浄を達成するのに適した任意の速さで通って搬送され得る。例えば基板を、１分当たり約１から約２５メートルの範囲の速さで搬送してもよい。他の実施形態では、基板を、１分当たり約３から約８メートル、例えば１分当たり約６から約１０メートルなどで、または１分当たり約１５から約２２メートルの範囲の速さで搬送してもよい。

【0029】

ローラ１０は、ローラの両側の軸方向端部へと流体および粒子を効果的に向かわせるのに適した、任意の速さで回転し得る。例えばローラは、１００から１，０００ｒｐｍ、さらには２００から６００ｒｐｍ、３００から５００ｒｐｍなど、５０から２，０００ｒｐｍの範囲の速さで回転し得る。ローラの速さは、基板のサイズ（例えば幅および／または長さ）に応じたものとしてもよい。例えばより小さい基板で、より高速のローラの速さを用いてもよく、また逆も可能である。

【0030】

各ローラが基板の表面に接触する地点でのローラと基板との間の接触の長さまたは程度は、ローラ間で同じでも、あるいは変化していてもよいし、また基板の面によって異なっていてもよい。例えばローラと基板との間の接触の長さは、例えば０．２から２ミリメートル、さらには０．５ミリメートルから１ミリメートルなど、０．１ミリメートルから５ミリメートルの範囲でもよい。特定の例示的な実施形態において、ローラと基板の第１の表面（すなわち、図４に示されている基板の上方側）との間の接触の長さは、平均で、ローラと基板の第２の表面（すなわち、図４に示されている基板の下方側）との間の接触の長さよりも大きくてもよい。例えば、ローラと基板の第２の表面との間の平均の接触の長さが０．１から０．４ミリメートルである場合、ローラと基板の第１の表面との間の平均の接触の長さは０．５から１．５ミリメートルでもよい。

【0031】

図４に示されている実施形態において、ローラ１０は基板４０の第１の表面（すなわち図４に示されている基板の上方側）に、基板の搬送方向２３がローラの回転方向と同一になるような地点で接触する。その実施形態において、ローラ１０は基板４０の第２の表面（すなわち図４に示されている基板の下方側）に、基板の搬送方向２３がローラの回転方向と反対になるような地点で接触する。

【0032】

特定の例示的な実施形態において、基板はガラスを含む。

【0033】

特定の例示的な実施形態において、基板はガラスから実質的に成る。

【0034】

特定の例示的な実施形態において、基板は本質的に平坦なガラスの平面を含む。

【0035】

特定の例示的な実施形態において、基板は、本質的に平坦なガラスの平面から実質的に成る。

【0036】

特定の例示的な実施形態において、基板はフレキシブルガラスを含む。

【0037】

特定の例示的な実施形態において、基板はフレキシブルガラスから実質的に成る。

【0038】

特定の例示的な実施形態において、基板は、フュージョンドロープロセス、フロートプロセス、およびスロットドロープロセスから成る群から選択される、ガラス製造プロセスによって製造されたガラス組成物を含む。

【0039】

特定の例示的な実施形態において、基板は無アルカリガラスを含み、この無アルカリガラスは酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ₂：６４．０～７１．０、Ａｌ₂Ｏ₃：９．０～１２．０、Ｂ₂Ｏ₃：７．０～１２．０、ＭｇＯ：１．０～３．０、ＣａＯ：６．０～１１．５、ＳｒＯ：０～２．０、ＢａＯ：０～０．１を含み、このとき１．００≦Σ［ＲＯ］／［Ａｌ₂Ｏ₃］≦１．２５であり、［Ａｌ₂Ｏ₃］はＡｌ₂Ｏ₃のモル％であり、Σ［ＲＯ］は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの、モル％の合計に等しく、さらにガラスは以下の組成特性、すなわち（ｉ）酸化物基準でガラスが最大０．０５モル％のＳｂ₂Ｏ₃を含む、（ｉｉ）酸化物基準でガラスが少なくとも０．０１モル％のＳｎＯ₂を含む、のうちの少なくとも一方を有する。このガラス組成物の例は、その全開示が参照することにより本書に組み込まれる、国際公開第２００７／００２８６５号において開示されている。

【0040】

特定の例示的な実施形態において、基板は無アルカリガラスを含み、この無アルカリガラスは酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ₂：６４．０～７２．０、Ａｌ₂Ｏ₃：９．０～１６．０、Ｂ₂Ｏ₃：１．０～５．０、ＭｇＯ＋Ｌａ₂Ｏ₃：１．０～７．５、ＣａＯ：２．０～７．５、ＳｒＯ：０．０～４．５、ＢａＯ：１．０～７．０を含み、このときΣ（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋３Ｌａ₂Ｏ₃）／（Ａｌ₂Ｏ₃）≧１．１５であり、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、およびＬａ₂Ｏ₃は、夫々の酸化物成分のモル％を表す。このガラス組成物の例は、その全開示が参照することにより本書に組み込まれる、国際公開第２００７／０９５１１５号において開示されている。

【0041】

特定の例示的な実施形態において、基板はガラスを含み、このガラスは、６７≦ＳｉＯ₂≦７０、１１≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１３．５、３≦Ｂ₂Ｏ₃≦６、３．５≦ＭｇＯ≦７、４≦ＣａＯ≦７、１≦ＳｒＯ≦４、０≦ＢａＯ≦３、０．０２≦ＳｎＯ₂≦０．３、０≦ＣｅＯ₂≦０．３、０．００≦Ａｓ₂Ｏ₃≦０．５、０．００≦Ｓｂ₂Ｏ₃≦０．５、０．０１≦Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．０８、Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ≦０．４、を含み、このとき全ての酸化物はモル％でのものであり、さらに１．０５≦（ＭｇＯ＋ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）／Ａｌ₂Ｏ₃≦１．２５、０．７≦（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ₂Ｏ₃≦０．９、および０．３≦ＭｇＯ／（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）≦０．６であり、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯは、代表的な酸化物成分のモル％を表す。このガラス組成物の例は、その全開示が参照することにより本書に組み込まれる、米国特許第８，５９８，０５６号明細書において開示されている。

【0042】

特定の例示的な実施形態において、基板は約９０，０００ポアズ以上の液相粘度を有する無アルカリガラスを含み、このガラスは酸化物基準のモル％で、６４≦ＳｉＯ₂≦６８．２、１１≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１３．５、５≦Ｂ₂Ｏ₃≦９、２≦ＭｇＯ≦９、３≦ＣａＯ≦９、および１≦ＳｒＯ≦５となるような、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯを含む。このガラス組成物の例は、その全開示が参照することにより本書に組み込まれる、米国特許第８，５９８，０５５号明細書において開示されている。

【0043】

特定の例示的な実施形態において、基板はガラスを含み、このガラスは以下の性能基準、すなわちＡ：ＬＴＴＣ（低温試験サイクル）で５．５ｐｐｍ以下の圧縮、Ｂ：ＨＴＴＣ（高温試験サイクル）で４０ｐｐｍ以下の圧縮、およびＣ：ＳＲＴＣ（応力緩和試験サイクル）で５０％未満の誘起応力の緩和、を呈し、酸化物基準のモル％で、５０～８５のＳｉＯ₂、０～２０のＡｌ₂Ｏ₃、０～１０のＢ₂Ｏ₃、０～２０のＭｇＯ、０～２０のＣａＯ、０～２０のＳｒＯ、０～２０のＢａＯ、を含むガラスを含み、ここでＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯは、酸化物成分のモル％を表す。このガラス組成物の例は、その全開示が参照することにより本書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１４／０１７９５１０号明細書において開示されている。

【0044】

特定の例示的な実施形態において、基板は実質的に無アルカリのガラスを含み、このガラスは酸化物基準のモル％で、ＳｉＯ₂：６５～７０．３、Ａｌ₂Ｏ₃：１１～１４、Ｂ₂Ｏ₃：２～７．５、ＭｇＯ：２～７．５、ＣａＯ：３～１１、ＳｒＯ：０～５．５、ＢａＯ：０～２、ＺｎＯ：０～２を含み、このとき（ａ）［ＳｉＯ₂］＋［Ａｌ₂Ｏ₃］≦８１．３、および（ｂ）Σ［ＲＯ］／［Ａｌ₂Ｏ₃］≦１．３であり、［ＳｉＯ₂］および［Ａｌ₂Ｏ₃］は夫々ＳｉＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃のモル％であり、さらにΣ［ＲＯ］は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、およびＺｎＯの、モル％の合計に等しい。このガラス組成物の例は、その全開示が参照することにより本書に組み込まれる、米国特許出願第１４／２０４，４５６号明細書において開示されている。

【0045】

図５Ａ～５Ｄは、ローラが基板の第１の表面または第２の表面のいずれかに接触しており、基板の搬送方向が左から右へのものから、右から左へのものまで様々である、ローラの種々の上面図と、そのローラおよび基板の対応する側面図とを示している。特に図５Ａは、ローラが基板の第１の表面に接触しており、基板の搬送方向が矢印２３によって示されているように左から右へのものである、ローラ１０の上面図と、そのローラ１０および基板４０の対応する側面図とを示している。図５Ａから分かるように、ローラ１０は基板４０の第１の表面に、基板の搬送方向がローラ１０の回転方向と同一（左から右）になるような地点で接触する。さらにローラ１０は、基板４０の第１の表面に、ローラ１０の外側表面の複数の斜めの溝がローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に基板の搬送方向の逆方向に延びるようになる地点で、接触する。複数の斜めの溝は、矢印２１によって示されているように、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせる。

【0046】

図５Ｂは、ローラが基板の第２の表面に接触しており、基板の搬送方向が矢印２３によって示されているように左から右へのものである、ローラ１０の上面図と、そのローラ１０および基板４０の対応する側面図とを示している。図５Ｂから分かるように、ローラ１０は基板４０の第２の表面に、基板の搬送方向がローラ１０の回転方向と反対（左から右）になるような地点で接触する。さらにローラ１０は、基板４０の第２の表面に、ローラ１０の外側表面の複数の斜めの溝がローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に基板の搬送方向の同一方向に延びるようになる地点で、接触する。複数の斜めの溝は、矢印２１によって示されているように、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせる。図５Ｂに示されている実施形態は、図５Ａに示されている実施形態と併せて使用することができる。

【0047】

図５Ｃは、ローラが基板の第１の表面に接触しており、基板の搬送方向が矢印２７によって示されているように右から左へのものである、ローラ１０の上面図と、そのローラ１０および基板４０の対応する側面図とを示している。図５Ｃから分かるように、ローラ１０は基板４０の第１の表面に、基板の搬送方向がローラ１０の回転方向と同一（右から左）になるような地点で接触する。さらにローラ１０は、基板４０の第１の表面に、ローラ１０の外側表面の複数の斜めの溝がローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に基板の搬送方向の逆方向に延びるようになる地点で、接触する。複数の斜めの溝は、矢印２５によって示されているように、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせる。

【0048】

図５Ｄは、ローラが基板の第２の表面に接触しており、基板の搬送方向が矢印２７によって示されているように右から左へのものである、ローラ１０の上面図と、そのローラ１０および基板４０の対応する側面図とを示している。図５Ｄから分かるように、ローラ１０は基板４０の第２の表面に、基板の搬送方向がローラ１０の回転方向と反対（右から左）になるような地点で接触する。さらにローラ１０は、基板４０の第２の表面に、ローラ１０の外側表面の複数の斜めの溝がローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に基板の搬送方向の同一方向に延びるようになる地点で、接触する。複数の斜めの溝は、矢印２５によって示されているように、ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせる。図５Ｄに示されている実施形態は、図５Ｃに示されている実施形態と併せて使用することができる。

【0049】

本書で開示される実施形態は、基板表面からの粒子の除去に関して性能を向上させることができると同時に、望ましくない引っ掻き傷、染み、および表面損失効果を実質的に含まない、高品質のガラス基板表面などの基板表面を維持することができる。例えば本書で開示される実施形態は、高解像度用途での比較的大きい（５μｍ超）、中間（１～５μｍ）、および小さい（０．３～１μｍ）粒子の他、低解像度用途での比較的大きい（５μｍ超）、中間（３～５μｍ）、および小さい（１～３μｍ）粒子の除去に関して、性能の向上をもたらすことができる。その点で、本書で開示される実施形態は、ガラス基板に適用した場合、全体的に低解像度の粒子密度が０．００４個／ｃｍ²未満、全体的に高解像度の粒子密度が０．０６５個／ｃｍ²未満など、全体的に残留粒子密度が比較的低い基板表面をもたらすことができる。

【0050】

さらに本書で開示される実施形態は、代替のローラ技術よりも、中間および小さい粒子（例えば、５μｍ未満の大きさの粒子）の除去を著しく向上させることができる。例えば本書で開示される実施形態は、適用後に、代替のローラ技術に比べて、５μｍ未満の大きさの残留粒子（０．３から５μｍの大きさの粒子など）の５０％から９６％、さらには７５％から９０％の減少など、少なくとも５０％、さらには例えば少なくとも７０％、またさらには少なくとも８０％などの減少が結果として得られるように、粒子の除去を実現することができる。適用後に８０％の残留粒子が減少するとは、本書で開示される少なくとも１つの実施形態の後に、代替のローラ技術に比べて２０％の粒子のみが基板上に残ること（例えば、２０％の粒子密度）を意味し、また適用後に９５％の残留粒子が減少するとは、本書で開示される少なくとも１つの実施形態の後に、代替のローラ技術に比べて５％の粒子のみが基板上に残ること（例えば、５％の粒子密度）を意味する。

【0051】

本書で開示される実施形態は、さらに、引っ掻き傷、染み、および表面損失特性に関して高品質の基板表面を維持しながら、優れた粒子除去を実現することができる。例えば基板表面がガラス表面である場合、本書で開示される実施形態は優れた粒子除去を実現すると同時に、その表面損失が例えば０．０４５％未満など０．０５％未満、その表面の引っ掻き傷が０．００４５％未満など０．００５％未満、さらにその表面の染みが０．００１６％未満である表面を維持することができる。

【0052】

本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態の種々の改変および変形が作製可能であることは当業者には明らかであろう。従って、これらの改変および変形さらに他の実施形態が、添付の請求項およびその同等物の範囲内に入るならば、本開示はこれらを含むと意図されている。

【0053】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0054】

実施形態１
基板の少なくとも１つの縁部を洗浄する方法であって、前記基板の前記少なくとも１つの縁部を、洗浄システムに通して搬送するステップを含み、前記洗浄システムが、
前記基板の前記少なくとも１つの縁部に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された、少なくとも１つのノズル、および、
少なくとも１つのローラであって、該ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成された複数の斜めの溝を、該ローラの外側表面に備えている、少なくとも１つのローラ、
を備えており、前記基板が、第１の表面と、該第１の表面に実質的に平行な第２の表面とを備え、かつ前記少なくとも１つのローラが、前記第１の表面および前記第２の表面のうちの少なくとも一方に接触するように構成されていることを特徴とする方法。

【0055】

実施形態２
前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面を洗浄するステップを含み、前記少なくとも１つのノズルが、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に、前記少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成されており、かつ前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に、接触するように構成されていることを特徴とする実施形態１記載の方法。

【0056】

実施形態３
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第１の表面に、前記基板の搬送方向が該少なくとも１つのローラの回転方向と同一になるような地点で接触することを特徴とする実施形態１記載の方法。

【0057】

実施形態４
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第２の表面に、前記基板の前記搬送方向が該少なくとも１つのローラの回転方向と反対になるような地点で接触することを特徴とする実施形態３記載の方法。

【0058】

実施形態５
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第１の表面に、前記少なくとも１つのローラの前記外側表面の前記複数の斜めの溝が該ローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に前記基板の前記搬送方向の逆方向に延びるようになる地点で、接触することを特徴とする実施形態３記載の方法。

【0059】

実施形態６
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第２の表面に、前記少なくとも１つのローラの前記外側表面の前記複数の斜めの溝が該ローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に前記基板の前記搬送方向の同一方向に延びるようになる地点で、接触し、さらに前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第２の表面に、前記基板の前記搬送方向が該少なくとも１つのローラの回転方向と反対になるような地点で接触することを特徴とする実施形態５記載の方法。

【0060】

実施形態７
前記基板がガラスを含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。

【0061】

実施形態８
前記ローラが、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ウレタン、およびモヘア、から成る群から選択される少なくとも１つの材料を含む、少なくとも１つのスポンジまたはスポンジ状材料を含むことを特徴とする実施形態１記載の方法。

【0062】

実施形態９
前記複数の斜めの溝が、前記少なくとも１つのローラの軸方向における両側で、互いに鏡像であり、前記溝が、前記ローラの中点と各軸方向端部との間で互いに実質的に平行であり、かつ前記溝が夫々その鏡像に対し、６０°から１２０°のミラー角度で傾斜していることを特徴とする実施形態１記載の方法。

【0063】

請求項１０
前記複数の斜めの溝が夫々、前記少なくとも１つのローラの本体の半径の、２から２０パーセントの深さと、前記少なくとも１つのローラの本体の外周の、１から１０パーセントの幅とを有していることを特徴とする実施形態１記載の方法。

【0064】

実施形態１１
基板の少なくとも１つの縁部を洗浄するための、前記基板の前記少なくとも１つの縁部を洗浄システムに通して搬送するように構成された、装置において、
前記基板の前記少なくとも１つの縁部に少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成された、少なくとも１つのノズル、および、
少なくとも１つのローラであって、該ローラの両側の軸方向端部に向かって流体および粒子を横方向に向かわせるように構成された複数の斜めの溝を、該ローラの外側表面に備えている、少なくとも１つのローラ、
を備え、前記基板が、第１の表面と、該第１の表面に実質的に平行な第２の表面とを備え、かつ前記少なくとも１つのローラが、前記第１の表面および前記第２の表面のうちの少なくとも一方に接触するように構成されていることを特徴とする装置。

【0065】

実施形態１２
前記装置が、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面を洗浄するように構成されており、前記少なくとも１つのノズルが、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に、前記少なくとも１つの洗浄流体を送出するように構成されており、かつ前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第１の表面および前記第２の表面の夫々に、接触するように構成されていることを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0066】

実施形態１３
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第１の表面に、前記基板の搬送方向が該少なくとも１つのローラの回転方向と同一になるような地点で、接触するように構成されていることを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0067】

実施形態１４
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第２の表面に、前記基板の搬送方向が該少なくとも１つのローラの回転方向と反対になるような地点で、接触するように構成されていることを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0068】

実施形態１５
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第１の表面に、前記少なくとも１つのローラの前記外側表面の前記複数の斜めの溝が該ローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に前記基板の前記搬送方向の逆方向に延びるようになる地点で、接触するように構成されていることを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0069】

実施形態１６
前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第２の表面に、前記少なくとも１つのローラの前記外側表面の前記複数の斜めの溝が該ローラの両側の軸方向端部に向かって延び同時に前記基板の前記搬送方向の同一方向に延びるようになる地点で、接触するように構成されており、さらに前記少なくとも１つのローラが、前記基板の前記第２の表面に、前記基板の前記搬送方向が該少なくとも１つのローラの回転方向と反対になるような地点で、接触するように構成されていることを特徴とする実施形態１５記載の装置。

【0070】

実施形態１７
前記基板がガラスを含むことを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0071】

実施形態１８
前記ローラが、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ウレタン、およびモヘア、から成る群から選択される少なくとも１つの材料を含む、少なくとも１つのスポンジまたはスポンジ状材料を含むことを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0072】

実施形態１９
前記複数の斜めの溝が、前記少なくとも１つのローラの軸方向における両側で、互いに鏡像であり、前記溝が、前記ローラの中点と各軸方向端部との間で互いに実質的に平行であり、かつ前記溝が夫々その鏡像に対し、６０°から１２０°のミラー角度で傾斜していることを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【0073】

実施形態２０
前記複数の斜めの溝が夫々、前記少なくとも１つのローラの本体の半径の、２から２０パーセントの深さと、前記少なくとも１つのローラの本体の外周の、１から１０パーセントの幅とを有していることを特徴とする実施形態１１記載の装置。

【符号の説明】

【0074】

１０ ローラ
１２ ローラ本体
２０ 斜めの溝
３０ ノズル
４０ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】