JP2501209B2 - ガラス基板およびその製造方法 - Google Patents
ガラス基板およびその製造方法Info
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- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラス基板およびその製造方法に関し、特
にアルカリ金属イオンの拡散が防止され、電子機器の基
板として好適なガラス基板およびその製造方法に関す
る。
にアルカリ金属イオンの拡散が防止され、電子機器の基
板として好適なガラス基板およびその製造方法に関す
る。
［従来の技術］ 従来ガラス基板又はその表面に酸化珪素膜が設けられ
た基板に窒素のイオンを注入し、ガラス基板の表面に窒
化珪素膜が設けられた薄膜トランジスタ用のガラス基板
が知られている。（例えば特開昭59−99713） ［発明が解決しようとする問題点］ 該窒化珪素層を表面に有するガラス基板は、溝切り加
工等を行ないやすく、安価なガラス基板であり、又基板
上に作成したホリシリコン等にクラック等が入りにくい
基板であるという利点はあるものの、該基板を用いた電
子機器を長期間使用すると、窒化珪素層下のガラス中の
アルカリイオンが窒化珪素中を拡散通過し、窒化珪素層
上の電子機器に悪影響をおよぼし、電子機器の性能を劣
化させるという問題点があった。
た基板に窒素のイオンを注入し、ガラス基板の表面に窒
化珪素膜が設けられた薄膜トランジスタ用のガラス基板
が知られている。（例えば特開昭59−99713） ［発明が解決しようとする問題点］ 該窒化珪素層を表面に有するガラス基板は、溝切り加
工等を行ないやすく、安価なガラス基板であり、又基板
上に作成したホリシリコン等にクラック等が入りにくい
基板であるという利点はあるものの、該基板を用いた電
子機器を長期間使用すると、窒化珪素層下のガラス中の
アルカリイオンが窒化珪素中を拡散通過し、窒化珪素層
上の電子機器に悪影響をおよぼし、電子機器の性能を劣
化させるという問題点があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、アルカリ金属を含んだ珪酸塩ガラスからなるガラス
板の表面に窒化珪素層を設けたガラス基板において、該
窒化珪素層の下にリン珪酸ガラス層を設けている。
で、アルカリ金属を含んだ珪酸塩ガラスからなるガラス
板の表面に窒化珪素層を設けたガラス基板において、該
窒化珪素層の下にリン珪酸ガラス層を設けている。
該リン珪酸ガラス層の厚さは薄いと本発明の効果が少
なく、又厚いと生産性が低下するため100〜300nmの厚さ
が好ましい。又窒化珪素層の厚さも、薄いとリン珪酸下
地層があっても本発明の効果が減少し、又厚いと生産性
が低下するので100〜5000nm厚であることが好ましい。
又窒化珪素層に溝切り等の加工を行なう場合は200〜300
nm程度の厚さが望ましい。
なく、又厚いと生産性が低下するため100〜300nmの厚さ
が好ましい。又窒化珪素層の厚さも、薄いとリン珪酸下
地層があっても本発明の効果が減少し、又厚いと生産性
が低下するので100〜5000nm厚であることが好ましい。
又窒化珪素層に溝切り等の加工を行なう場合は200〜300
nm程度の厚さが望ましい。
ガラス板は安価なソーダライムシリカガラスが好まし
いが、適度な熱膨張係数を持つガラスであれば使用する
ことができる。
いが、適度な熱膨張係数を持つガラスであれば使用する
ことができる。
該ガラス基板は、例えばガラス板の表面にリンイオン
を打ち込んでガラス板表面にリン珪酸ガラス下地層を形
成した後、窒化珪素最外殻層を該リン珪酸ガラス下地層
表面側に形成することで作成することができる。
を打ち込んでガラス板表面にリン珪酸ガラス下地層を形
成した後、窒化珪素最外殻層を該リン珪酸ガラス下地層
表面側に形成することで作成することができる。
該イオン注入法によれば、ガラス板の表面の形状をみ
だす事なく、ガラス板中に該ガラス板と一体化したリン
珪酸ガラス層を形成することができる。リン珪酸ガラス
層が基板のガラスと一体化している事はリン珪酸ガラス
層のハク離防止等に効果を持っている。
だす事なく、ガラス板中に該ガラス板と一体化したリン
珪酸ガラス層を形成することができる。リン珪酸ガラス
層が基板のガラスと一体化している事はリン珪酸ガラス
層のハク離防止等に効果を持っている。
該リン珪酸下地層表面側に窒化珪素最外殻層を形成す
る方法としては、窒素イオンを打ち込みリン酸下地表
面層の表層部を窒化珪素層に改質する方法。CVD法等
の蒸着法によってリン珪酸下地層上に窒化珪素最外殻層
を被覆する方法。等が例示できる。
る方法としては、窒素イオンを打ち込みリン酸下地表
面層の表層部を窒化珪素層に改質する方法。CVD法等
の蒸着法によってリン珪酸下地層上に窒化珪素最外殻層
を被覆する方法。等が例示できる。
該リンおよび窒素イオンを打ち込む方法によれば、窒
素イオンを該リンのイオンの打ち込みエネルギーよりも
低い打ち込みエネルギーで打ち込むことで、簡単にガラ
ス板上に形状精度良くハク離等の必要のない被膜を作成
することができる。
素イオンを該リンのイオンの打ち込みエネルギーよりも
低い打ち込みエネルギーで打ち込むことで、簡単にガラ
ス板上に形状精度良くハク離等の必要のない被膜を作成
することができる。
［作用］ 本発明は、ガラス基板の表層にリン珪酸ガラス層及び
窒化珪素層を複数層形成したガラス基板であり、リン珪
酸ガラス層は、半導体膜等基板上に形成される電子機器
にとって不純物の働きをするナトリウム等のアルカリイ
オンを捕獲する（ゲッターとしての）働きがある。一
方、窒化珪素層はこれらのイオンの拡散を抑える働きが
ある。更に、これらの熱膨張係数はシリコンのそれに非
常に近い。従って、本発明は、これらの層の働きを結合
させて不純物の半導体膜等の電子機器への拡散を阻止
し、得られたシリコン膜のひび割れを防ぐ働きを提供す
るものである。
窒化珪素層を複数層形成したガラス基板であり、リン珪
酸ガラス層は、半導体膜等基板上に形成される電子機器
にとって不純物の働きをするナトリウム等のアルカリイ
オンを捕獲する（ゲッターとしての）働きがある。一
方、窒化珪素層はこれらのイオンの拡散を抑える働きが
ある。更に、これらの熱膨張係数はシリコンのそれに非
常に近い。従って、本発明は、これらの層の働きを結合
させて不純物の半導体膜等の電子機器への拡散を阻止
し、得られたシリコン膜のひび割れを防ぐ働きを提供す
るものである。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例であり、図において１はガ
ラス板、２はリン珪酸ガラス層、３は窒化珪素層、４は
シリコン半導体膜である。
ラス板、２はリン珪酸ガラス層、３は窒化珪素層、４は
シリコン半導体膜である。
以下に、本実施例の製造プロセスを説明する。まず始
めに、ナトリウムイオンを約３×1019/cm3含んだガラス
板１の図の上方からリンイオンを約250keVのエネルギー
で注入し650℃でアニールし該ガラス板の２の部分にガ
ラス中の珪酸と反応させることにより、約270nm厚のリ
ン珪酸ガラス層を形成する。この過程でリン珪酸ガラス
層近傍のナトリウムイオンが該層に吸収される。
めに、ナトリウムイオンを約３×1019/cm3含んだガラス
板１の図の上方からリンイオンを約250keVのエネルギー
で注入し650℃でアニールし該ガラス板の２の部分にガ
ラス中の珪酸と反応させることにより、約270nm厚のリ
ン珪酸ガラス層を形成する。この過程でリン珪酸ガラス
層近傍のナトリウムイオンが該層に吸収される。
これにより、リン珪酸ガラス層より表面側のガラス表
層部のナトリウムイオン濃度が約５×1015/cm3と低下す
る。この状態で該リン珪酸ガラス層より上層部に窒素イ
オンを約50keVのエネルギーで注入し650℃でアニールし
ガラス中の珪素と反応させることにより、約100nm厚の
窒化珪素層３を形成する。その後該窒化珪素層の上にシ
リコン半導体膜４を常圧化学蒸着法で形成する。一般に
窒化珪素層に於けるナトリウムイオンの拡散係数は約１
×10-19cm2/sと非常に小さく、該リン珪酸ガラス層を含
めたガラス層からのナトリウムイオンの半導体膜への湧
出を阻止できる。第２図は他の実施例で、第１図実施例
のリン珪酸ガラス層の下部に更に窒化珪素層33をイオン
注入法により設けたものである。これによって、ガラス
板からのナトリウムイオンを表層部への拡散阻止効果を
より強化するものである。このような変形応用が種々考
えられる。
層部のナトリウムイオン濃度が約５×1015/cm3と低下す
る。この状態で該リン珪酸ガラス層より上層部に窒素イ
オンを約50keVのエネルギーで注入し650℃でアニールし
ガラス中の珪素と反応させることにより、約100nm厚の
窒化珪素層３を形成する。その後該窒化珪素層の上にシ
リコン半導体膜４を常圧化学蒸着法で形成する。一般に
窒化珪素層に於けるナトリウムイオンの拡散係数は約１
×10-19cm2/sと非常に小さく、該リン珪酸ガラス層を含
めたガラス層からのナトリウムイオンの半導体膜への湧
出を阻止できる。第２図は他の実施例で、第１図実施例
のリン珪酸ガラス層の下部に更に窒化珪素層33をイオン
注入法により設けたものである。これによって、ガラス
板からのナトリウムイオンを表層部への拡散阻止効果を
より強化するものである。このような変形応用が種々考
えられる。
第３図は他の実施例で、第１図実施例の窒化珪素層３
のガラス板内部でなくガラス板外にCVD法等を用いて設
けたものである。リン珪酸ガラス層を含めこれ等の働き
は第１図実施例のそれと全く同じである。
のガラス板内部でなくガラス板外にCVD法等を用いて設
けたものである。リン珪酸ガラス層を含めこれ等の働き
は第１図実施例のそれと全く同じである。
［発明の効果］ 本発明によれば、窒化珪素層の下部にリン珪酸ガラス
層が設けてあるので実施例からも明らかな通り窒化珪素
下のアルカリ金属イオン濃度が低下し、そのために窒化
珪素を透過するアルカリ金属イオンを減少させることが
できる。又イオン注入を用いてリン珪酸ガラス層を作成
すれば、ハク離等が生じない安価なガラス基板を歩留り
よく製造することができる。
層が設けてあるので実施例からも明らかな通り窒化珪素
下のアルカリ金属イオン濃度が低下し、そのために窒化
珪素を透過するアルカリ金属イオンを減少させることが
できる。又イオン注入を用いてリン珪酸ガラス層を作成
すれば、ハク離等が生じない安価なガラス基板を歩留り
よく製造することができる。
第１図は本発明実施例で作成したガラス基板の概略断面
図、第２図および第３図は変形例を示すガラス基板の概
略断面図である。
図、第２図および第３図は変形例を示すガラス基板の概
略断面図である。
Claims (4)
- 【請求項１】アルカリ金属を含んだ珪酸塩ガラスからな
るガラス板の表面に窒化珪素層を設けたガラス基板にお
いて、該窒化珪素層の下にリン珪酸ガラス層を設けたこ
とを特徴とするガラス基板。 - 【請求項２】アルカリ金属を含んだ珪酸塩ガラスからな
るガラス板の表面にリンイオンを打ち込んでガラス板の
表面にリン珪酸ガラス下地層を形成した後、窒化珪素最
外殻層を該リン珪酸ガラス下地層表面側に形成するガラ
ス基板の製造方法。 - 【請求項３】窒素のイオンを該リン珪酸塩ガラス下地層
表面に打ち込んで該リン珪酸ガラス下地層の表面側を窒
化珪素最外殻層とする特許請求の範囲第２項記載のガラ
ス基板の製造方法。 - 【請求項４】窒化珪素最外殻層を蒸着法により該リン珪
酸塩ガラス下地層上に被覆する特許請求の範囲第２項記
載のガラス基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62054898A JP2501209B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | ガラス基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62054898A JP2501209B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | ガラス基板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222046A JPS63222046A (ja) | 1988-09-14 |
| JP2501209B2 true JP2501209B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12983420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62054898A Expired - Lifetime JP2501209B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | ガラス基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501209B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017102345A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Agc Glass Europe | Glass substrate for chemical strengthening and method for chemically strengthening with controlled curvature |
-
1987
- 1987-03-10 JP JP62054898A patent/JP2501209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017102345A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Agc Glass Europe | Glass substrate for chemical strengthening and method for chemically strengthening with controlled curvature |
| CN108367975A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-08-03 | 旭硝子欧洲玻璃公司 | 用于化学强化的玻璃基板和用受控曲率进行化学强化的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63222046A (ja) | 1988-09-14 |
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