JPH0648751A - Method for removing impurity of glass for liquid crystal display element - Google Patents

Method for removing impurity of glass for liquid crystal display element

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JPH0648751A
JPH0648751A JP22329392A JP22329392A JPH0648751A JP H0648751 A JPH0648751 A JP H0648751A JP 22329392 A JP22329392 A JP 22329392A JP 22329392 A JP22329392 A JP 22329392A JP H0648751 A JPH0648751 A JP H0648751A
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JP
Japan
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quartz glass
glass substrate
liquid crystal
crystal display
hydrogen chloride
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Application number
JP22329392A
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Japanese (ja)
Inventor
Kikuo Kaise
喜久夫 貝瀬
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH0648751A publication Critical patent/JPH0648751A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B32/00Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remove impurities such as alkali metal, etc., contained in a quartz glass substrate useful for an active matrix type liquid crystal display element, etc. CONSTITUTION:A quartz glass substrate 3 is set in a boat 4 and is introduced to a reaction pipe 1 of an upright heat-treating device. A hydrogen chloride- containing process gas is sent through a gas supply pipe 2 to the interior of the reaction pipe 1. Simultaneously an electric current is sent to a heater 7 to heat the quartz glass substrate 3. By these treatments, metal impurities contained in the quartz glass substrate 3 is vaporized to give high-purity glass for liquid crystal display element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子用ガラスの
不純物除去方法に関する。より詳しくは、薄膜トランジ
スタや画素電極等が集積的に形成される石英ガラス基板
に含まれるアルカリ金属等の不純物を除去する方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing impurities from glass for liquid crystal display devices. More specifically, the present invention relates to a method for removing impurities such as an alkali metal contained in a quartz glass substrate on which thin film transistors, pixel electrodes and the like are integrally formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタ等の薄膜素子が集積的
に形成された基板は、従来からアクティブマトリクス形
液晶表示素子、プラズマディスプレイ、ELディスプレ
イあるいはラインセンサ等の構成部材として広く用いら
れている。薄膜トランジスタは基板表面に成膜された多
結晶シリコンや非晶質シリコン等からなる薄膜を半導体
活性層としてLSI製造プロセスを適用して集積的に形
成される。LSI製造プロセスには不純物拡散工程、ゲ
ート絶縁膜形成工程あるいはアニール工程といった高温
熱処理が含まれており、基板は優れた耐熱性を備えてい
なければならない。例えば、ゲート絶縁膜の形成方法と
して熱酸化処理を用いた場合には基板処理温度が100
0℃程度に達する。この点、石英ガラスは約1060℃
の歪温度を有し耐熱性に優れているのでトランジスタア
レイ基板として一般的に採用されている。石英ガラスの
特性はその製造方法により大きく異なるが、2種類に大
別する事ができる。1つは天然水晶を高温溶融してイン
ゴット化し得られる溶融石英ガラスである。他方は、S
iCl4 ,H2 ,O2 を原料とするCVD法に代表され
る気相法により得られる合成石英ガラスである。耐熱性
の観点からすると溶融石英ガラスの方が合成石英ガラス
より優れている。しかしながら、天然水晶を原料とする
為Na,K,Li等アルカリ金属不純物やAl,Fe等
その他の金属不純物の混入が避けられない。薄膜トラン
ジスタを作成する半導体プロセス中で微量のアルカリ不
純物が溶出すると、多結晶シリコン等からなる機能膜の
特性低下をもたらす惧れがある。従って、薄膜トランジ
スタの動作特性に対して悪影響を与える。
2. Description of the Related Art Substrates on which thin film elements such as thin film transistors are integrally formed have been widely used as constituent members for active matrix type liquid crystal display elements, plasma displays, EL displays, line sensors and the like. The thin film transistor is formed in an integrated manner by applying an LSI manufacturing process using a thin film made of polycrystalline silicon or amorphous silicon formed on the surface of the substrate as a semiconductor active layer. The LSI manufacturing process includes a high temperature heat treatment such as an impurity diffusion process, a gate insulating film forming process or an annealing process, and the substrate must have excellent heat resistance. For example, when the thermal oxidation process is used as the method for forming the gate insulating film, the substrate processing temperature is 100.
It reaches about 0 ° C. In this respect, quartz glass is about 1060 ℃
Since it has a strain temperature of 1 and excellent heat resistance, it is generally used as a transistor array substrate. The characteristics of quartz glass greatly differ depending on the manufacturing method, but they can be roughly classified into two types. One is fused silica glass obtained by melting natural quartz at high temperature to form an ingot. The other is S
It is a synthetic quartz glass obtained by a vapor phase method represented by a CVD method using iCl 4 , H 2 and O 2 as raw materials. From the viewpoint of heat resistance, fused silica glass is superior to synthetic silica glass. However, since natural quartz is used as a raw material, it is unavoidable to mix alkali metal impurities such as Na, K and Li and other metal impurities such as Al and Fe. If a trace amount of alkali impurities is eluted during the semiconductor process for forming a thin film transistor, the characteristics of the functional film made of polycrystalline silicon or the like may be deteriorated. Therefore, the operating characteristics of the thin film transistor are adversely affected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】石英ガラス基板中に含
まれているNaやLi等のアルカリ金属イオンは、その
上に形成された薄膜トランジスタが動作する時高電界領
域付近に発生する強電界の影響を受け、石英ガラス基板
中を移動する。移動するアルカリ金属イオンは半導体活
性層のポテンシャルエネルギーを変化させてしまう。
又、これらの不純物は高温プロセスあるいはプラズマプ
ロセスにおいて石英ガラス基板中を拡散し、薄膜トラン
ジスタへのオートドープを引き起したりする。
The alkali metal ions such as Na and Li contained in the quartz glass substrate are affected by the strong electric field generated near the high electric field region when the thin film transistor formed thereon operates. Then, it moves in the quartz glass substrate. The moving alkali metal ions change the potential energy of the semiconductor active layer.
Further, these impurities diffuse in the quartz glass substrate in the high temperature process or the plasma process, and cause autodoping of the thin film transistor.

【0004】一般に、石英ガラス基板を単純に洗浄して
も金属不純物を完全に除去する事はできない。そこで、
従来プリコートと称して、石英ガラス基板表面に高純度
のSiO2 膜をCVD法あるいはスパッタ法により成膜
し金属不純物を封じ込める対策が講じられている。しか
しながら、アルカリ金属イオン等はSiO2 膜中におい
て比較的大きな拡散係数を有し、透過してしまうので、
完全な不活性化を図る事は困難であるという課題があ
る。
Generally, even if the quartz glass substrate is simply washed, the metal impurities cannot be completely removed. Therefore,
Conventionally, as a precoat, a measure has been taken to contain a metal impurity by forming a high-purity SiO 2 film on the surface of a quartz glass substrate by a CVD method or a sputtering method. However, since alkali metal ions and the like have a relatively large diffusion coefficient in the SiO 2 film and are transmitted,
There is a problem that it is difficult to achieve complete inactivation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はトランジスタアレイ基板等に用いら
れる石英ガラスに含まれる不純物を効果的に除去する方
法を提供する事を目的とする。かかる目的を達成する為
に、石英ガラス基板を塩化水素含有雰囲気中で加熱処理
するという手段を講じた。この様に加熱処理された石英
ガラス基板上に薄膜トランジスタ群を形成する事により
信頼性の高いトランジスタアレイ基板が製造できる。さ
らに、かかるトランジスタアレイ基板を用いてアクティ
ブマトリクス形の液晶表示素子を製造する事ができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a method for effectively removing impurities contained in silica glass used for transistor array substrates and the like. . In order to achieve such an object, a means of heat-treating the quartz glass substrate in an atmosphere containing hydrogen chloride was taken. A highly reliable transistor array substrate can be manufactured by forming the thin film transistor group on the heat-treated quartz glass substrate. Furthermore, an active matrix type liquid crystal display device can be manufactured using such a transistor array substrate.

【0006】[0006]

【作用】石英ガラス基板を塩化水素含有雰囲気中で加熱
処理する事により、アルカリ金属等の不純物は塩化物等
になって揮発し石英ガラス基板表面から極めて効果的に
除去される。以下、本明細書ではこの処理を塩化水素パ
ージと呼ぶ事にする。なお、バルクのシリコンウェハを
用いた通常の半導体プロセスでMOSICやCCDデバ
イスを作成する際には、所謂ハロゲン酸化という技術が
行なわれている。このハロゲン酸化は、シリコンの酸化
処理を行なう際、プロセスガス中に塩化水素、塩素、臭
素等のハロゲンを添加し、シリコン酸化膜中の汚染物質
の除去、構造欠陥の抑制等を図るものである。本発明
は、このハロゲン酸化技術を塩化水素パージとして薄膜
トランジスタ製作プロセスに応用しようとするものであ
る。
By heat-treating the quartz glass substrate in an atmosphere containing hydrogen chloride, impurities such as alkali metals become chlorides and volatilize, and are extremely effectively removed from the surface of the quartz glass substrate. Hereinafter, this process will be referred to as hydrogen chloride purging in this specification. Incidentally, when a MOSIC or CCD device is produced by a normal semiconductor process using a bulk silicon wafer, a so-called halogen oxidation technique is used. This halogen oxidation is to add halogens such as hydrogen chloride, chlorine, and bromine to the process gas at the time of performing oxidation treatment of silicon to remove contaminants in the silicon oxide film and suppress structural defects. . The present invention intends to apply this halogen oxidation technique as a hydrogen chloride purge to a thin film transistor manufacturing process.

【0007】[0007]

【実施例】以下図面を参照して本発明にかかる不純物除
去方法を詳細に説明する。図1は本発明にかかる塩化水
素パージの実施に使用される縦型熱処理装置の一例を示
す。下端を開口し上方に伸びる有底筒状の石英反応管1
にはガス供給管2が設けられている。個々の石英ガラス
基板3はボート4に所定ピッチで離間した状態で水平保
持され、保温筒5を介して搬送される。なお、ボート4
は例えば耐熱性に優れ且つ高純度の石英ガラスで構成さ
れている。反応管1の開口部は、ボート4が内部に完全
に挿入された時、保温筒5に固着したキャップ6で密封
される様になっている。反応管1の周囲にはヒータ7が
設けられており雰囲気温度を高温に維持する。かかる構
成を有する縦型の熱処理装置は小スペースと熱処理の均
一性の点で優れており、大径の石英ガラス基板を大量に
高品質で熱処理する能力を備えている。なお、本発明に
かかる塩化水素パージを実施するに際しては、縦型の熱
処理装置に代えて、横型の熱処理装置を用いても良い事
は勿論である。横型は熱処理の対象となる石英ガラス基
板を複数枚ボートに立てかけた状態で炉内に配置する構
造となっており、基板搬送時における空気の逆流が少な
い点に特徴がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The impurity removing method according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a vertical heat treatment apparatus used for carrying out hydrogen chloride purging according to the present invention. A cylindrical quartz reaction tube with a bottom and an opening at the lower end and extending upward
A gas supply pipe 2 is provided in the. The individual quartz glass substrates 3 are horizontally held on the boat 4 in a state of being separated from each other at a predetermined pitch, and are conveyed through the heat insulating cylinder 5. In addition, boat 4
Is made of, for example, quartz glass having high heat resistance and high purity. The opening of the reaction tube 1 is adapted to be sealed by a cap 6 fixed to the heat retaining cylinder 5 when the boat 4 is completely inserted therein. A heater 7 is provided around the reaction tube 1 to maintain the ambient temperature at a high temperature. The vertical heat treatment apparatus having such a configuration is excellent in a small space and uniformity of heat treatment, and has an ability to heat a large amount of quartz glass substrates in high quality in a large amount. When carrying out the hydrogen chloride purging according to the present invention, it goes without saying that a horizontal heat treatment apparatus may be used instead of the vertical heat treatment apparatus. The horizontal type has a structure in which a plurality of quartz glass substrates to be heat-treated are placed in a furnace while leaning against each other in a boat, and is characterized in that there is little backflow of air during substrate transportation.

【0008】引き続き図1を参照して塩化水素パージの
方法を詳細に説明する。薄膜トランジスタ製作プロセス
に入る前の段階で、原材料となる石英ガラス基板をボー
ト4にセットし反応管1の内部に収納する。なお、場合
によっては薄膜トランジスタ製作工程中において塩化水
素パージを行なっても良い。次に、ガス供給管2を介し
てプロセスガスを導入する。塩化水素パージを行なう場
合には、不活性ガス中に数%、好ましくは3%程度の塩
化水素を混合したプロセスガスを用いる。不活性ガス種
としては窒素、アルゴンあるいはヘリウム等を用いる事
ができる。又、場合によっては不活性ガスに代えて酸素
ガスを用いても良い。プロセスガスの導入と同時に、ヒ
ータ7を通電し石英ガラス基板を1000℃程度に加熱
する。この状態で数十分ないし数時間アニールを行なう
事により、石英ガラス基板中に含まれるアルカリ金属等
の不純物は塩化物等になって揮発する。
The method of purging hydrogen chloride will be described in detail with reference to FIG. Before starting the thin film transistor manufacturing process, a quartz glass substrate as a raw material is set in the boat 4 and housed inside the reaction tube 1. In some cases, hydrogen chloride purge may be performed during the thin film transistor manufacturing process. Next, the process gas is introduced through the gas supply pipe 2. When performing hydrogen chloride purging, a process gas in which an inert gas is mixed with hydrogen chloride of several%, preferably about 3% is used. As the inert gas species, nitrogen, argon, helium or the like can be used. In addition, oxygen gas may be used instead of the inert gas in some cases. Simultaneously with the introduction of the process gas, the heater 7 is energized to heat the quartz glass substrate to about 1000 ° C. By performing annealing for tens of minutes to several hours in this state, impurities such as alkali metals contained in the quartz glass substrate become chlorides and volatilize.

【0009】次に、本発明にかかる塩化水素パージの効
果を調べる為に、処理品及び未処理品について実験を行
なった。サンプルとしては石英ガラス基板を用いた。処
理品の塩化水素パージは3%の塩化水素を含む窒素ガス
を用いて行ない、1000℃で30分間アニールを行な
った。又、窒素ガスの流量は15clm に設定した。未処
理品については通常の洗浄のみを行なった。
Next, in order to examine the effect of the hydrogen chloride purging according to the present invention, an experiment was conducted on a treated product and an untreated product. A quartz glass substrate was used as a sample. The treated product was purged with hydrogen chloride using nitrogen gas containing 3% hydrogen chloride, and annealed at 1000 ° C. for 30 minutes. The flow rate of nitrogen gas was set to 15 clm. Only uncleaned products were washed normally.

【0010】実験方法としては、不純物センサとしてP
型の高抵抗シリコンウェハ(1000Ωcm程度)を用
い、これを上下から一対の処理品石英ガラス基板及び一
対の未処理品石英ガラス基板で挟んだセットを作成し、
加熱処理を加えて該高抵抗シリコンウェハの抵抗値を測
定した。石英ガラス基板に含まれる不純物がシリコンウ
ェハ側に吸着され、その量に応じてシリコンウェハの抵
抗値が変化する現象を利用して、塩化水素パージの効果
を調べるものである。具体的には、図1に示した縦型熱
処理装置にセットを投入し1000℃で1時間加熱処理
を加えた。その後、取り出して各シリコンウェハについ
て単位面積当たりの抵抗値を測定した。結果を図2のグ
ラフに示す。未処理品石英ガラス基板で挟んだ場合で
は、シリコンウェハの抵抗が10〜20kΩ/□程度に
低下したのに対して、塩化水素パージ処理品石英ガラス
基板で挟んだ場合では100kΩ/□以上の高抵抗を維
持していた。未処理品セットにおける抵抗の低下は、石
英ガラス基板中に含まれるNa,Li,P,B等の金属
不純物がシリコンウェハ中に熱吸着した為であると推定
される。一方、処理品ではかかる金属不純物が予め大量
に除去されており、シリコンウェハ中への不純物熱吸着
は生じていない。
As an experimental method, P was used as an impurity sensor.
Type high-resistance silicon wafer (about 1000 Ωcm) is used, and a set is created by sandwiching this from above and below with a pair of treated quartz glass substrates and a pair of untreated quartz glass substrates.
A heat treatment was applied to measure the resistance value of the high resistance silicon wafer. The effect of hydrogen chloride purging is investigated by utilizing the phenomenon that impurities contained in a quartz glass substrate are adsorbed on the silicon wafer side and the resistance value of the silicon wafer changes depending on the amount thereof. Specifically, the set was put in the vertical heat treatment apparatus shown in FIG. 1 and heat treatment was applied at 1000 ° C. for 1 hour. Then, the silicon wafer was taken out and the resistance value per unit area of each silicon wafer was measured. The results are shown in the graph of FIG. When sandwiched between untreated quartz glass substrates, the resistance of the silicon wafer decreased to about 10 to 20 kΩ / □, while when sandwiched between hydrogen chloride purge treated quartz glass substrates, it was higher than 100 kΩ / □. I kept my resistance. The decrease in resistance in the untreated product set is presumed to be due to the metal impurities such as Na, Li, P, and B contained in the quartz glass substrate thermally adsorbed in the silicon wafer. On the other hand, in the processed product, a large amount of such metal impurities are removed in advance, and the thermal adsorption of impurities into the silicon wafer does not occur.

【0011】最後に図3を参照して、塩化水素パージを
施された基板を用いて作成された液晶表示素子の一例を
示す。図示する様に、アクティブマトリクス形の液晶表
示素子は石英ガラス基板11の上に組み立てられる。こ
の基板11は前述した様に予め塩化水素パージにより金
属不純物が除去されたものであり、信頼性に優れてい
る。なお、塩化水素パージを行なった後にも、若干不純
物が残留している可能性もある。その為、石英ガラス基
板11の表面は高純度SiO2 膜12によりプリコート
されている。このプリコートは同時に石英ガラス基板1
1の表面を平坦化する機能も有する。このプリコートの
上に薄膜トランジスタ13が形成されている。この薄膜
トランジスタ13は島状にパタニングされた半導体薄膜
14の上に形成される。半導体薄膜14はドレイン領域
Dとソース領域Sと両者の間のチャネル領域とを有して
いる。チャネル領域の上にはゲート絶縁膜を介してゲー
ト電極Gが形成されている。前述した様に石英ガラス基
板11からはアルカリ金属等の不純物が略完全に除去さ
れているので薄膜トランジスタ13の動作特性に悪影響
を及ぼす惧れがない。石英ガラス基板11の上には、さ
らに層間絶縁膜15を介して透明な画素電極16、補助
容量17、金属配線18等が形成されている。一方、対
向基板19の内表面には順に対向電極20、遮光膜2
1、カラーフィルタ膜22等が積層されている。遮光膜
21の開口部23は画素電極16に整合している。この
対向基板19はトランジスタアレイ基板11に対して所
定の間隙を介し貼り合わされている。両基板の間隙内に
は液晶層24が封入充填されている。
Finally, with reference to FIG. 3, an example of a liquid crystal display device produced using a substrate subjected to hydrogen chloride purge is shown. As shown in the figure, an active matrix type liquid crystal display device is assembled on a quartz glass substrate 11. As described above, the substrate 11 has the metal impurities removed in advance by hydrogen chloride purging, and has excellent reliability. Note that some impurities may remain after the hydrogen chloride purge. Therefore, the surface of the quartz glass substrate 11 is precoated with the high-purity SiO 2 film 12. This precoat is simultaneously applied to the quartz glass substrate 1
1 also has a function of flattening the surface. The thin film transistor 13 is formed on this precoat. The thin film transistor 13 is formed on the semiconductor thin film 14 patterned in an island shape. The semiconductor thin film 14 has a drain region D, a source region S, and a channel region between them. A gate electrode G is formed on the channel region via a gate insulating film. As described above, since impurities such as alkali metals are almost completely removed from the quartz glass substrate 11, there is no fear that the operating characteristics of the thin film transistor 13 will be adversely affected. On the quartz glass substrate 11, a transparent pixel electrode 16, an auxiliary capacitor 17, a metal wiring 18 and the like are further formed via an interlayer insulating film 15. On the other hand, on the inner surface of the counter substrate 19, the counter electrode 20 and the light shielding film 2 are sequentially arranged.
1, a color filter film 22 and the like are laminated. The opening 23 of the light shielding film 21 is aligned with the pixel electrode 16. The counter substrate 19 is bonded to the transistor array substrate 11 with a predetermined gap. A liquid crystal layer 24 is enclosed and filled in the gap between the two substrates.

【0012】引き続き図3を参照して本発明にかかるア
クティブマトリクス形液晶表示素子の製造方法を説明す
る。先ず、原材料となる石英ガラス基板11を塩化水素
含有雰囲気中で加熱処理しアルカリ金属等の不純物を除
去する。この塩化水素パージの典型的な処理条件は、基
板加熱温度が800℃〜1100℃であり、加熱時間は
数十分ないし数時間であり、塩化水素の濃度は不活性キ
ャリアガスに対して数%程度である。なお、塩化水素パ
ージに先立って、基板洗浄を行なう事が好ましい。洗浄
液としては、例えば界面活性剤、弱アルカリ溶剤、弱酸
性溶剤等が用いられ、超音波洗浄、バブル洗浄あるいは
蒸気洗浄等を複数回繰り返す事により石英ガラス基板表
面を清浄化する。但し、この洗浄では金属不純物を除去
する事はできず、前述した様に塩化水素パージにより略
完全な不純物除去が行なえる。続いて、SiO2 膜12
を約500nmの膜厚で被覆する。このSiO2 膜堆積処
理により石英ガラス基板11になお残留している可能性
のある不純物を封じ込めるとともに基板表面を平坦化で
きる。本実施例では減圧化学気相成長法を用いてSiO
2 膜を成膜した。減圧化学気相成長法により成膜された
SiO2 膜は緻密な組成を有するとともにカバレッジが
良いのでプリコートとして優れている。次に、薄膜トラ
ンジスタ製作工程に移る。通常の薄膜製造技術及び半導
体製造技術を駆使して石英ガラス基板11上に薄膜トラ
ンジスタ13を集積形成する。表面不純物濃度が抑制さ
れているので、形成された薄膜トランジスタ13の電気
特性に悪影響を与える事がない。続いて、ITO等の透
明導電膜をパタニングして画素電極16を形成した後、
石英ガラス基板11と対向基板19を重ね合わせ両者の
間隙に液晶層24を充填封入する事によりアクティブマ
トリクス形液晶表示素子が組み立てられる。
A method of manufacturing the active matrix type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. First, the quartz glass substrate 11 as a raw material is heat-treated in an atmosphere containing hydrogen chloride to remove impurities such as alkali metals. Typical processing conditions for this hydrogen chloride purge are a substrate heating temperature of 800 ° C. to 1100 ° C., a heating time of several tens of minutes to several hours, and a hydrogen chloride concentration of several% with respect to an inert carrier gas. It is a degree. It should be noted that it is preferable to wash the substrate before purging with hydrogen chloride. As the cleaning liquid, for example, a surfactant, a weak alkaline solvent, a weak acidic solvent or the like is used, and the surface of the quartz glass substrate is cleaned by repeating ultrasonic cleaning, bubble cleaning, steam cleaning or the like a plurality of times. However, this cleaning cannot remove the metal impurities, and as described above, the hydrogen chloride purge can perform almost complete impurity removal. Then, the SiO 2 film 12
To a thickness of about 500 nm. By this SiO 2 film deposition process, impurities that may still remain in the quartz glass substrate 11 can be contained and the substrate surface can be flattened. In this embodiment, SiO 2 is formed by using the low pressure chemical vapor deposition method.
Two films were formed. The SiO 2 film formed by the low pressure chemical vapor deposition method is excellent as a precoat because it has a dense composition and good coverage. Next, the thin film transistor manufacturing process is performed. The thin film transistors 13 are integrated and formed on the quartz glass substrate 11 by making full use of the usual thin film manufacturing technology and semiconductor manufacturing technology. Since the surface impurity concentration is suppressed, it does not adversely affect the electrical characteristics of the formed thin film transistor 13. Subsequently, after patterning a transparent conductive film such as ITO to form the pixel electrode 16,
An active matrix type liquid crystal display device is assembled by stacking the quartz glass substrate 11 and the counter substrate 19 and filling and sealing the liquid crystal layer 24 in the gap between them.

【0013】なお、上述した具体例においては基板とし
て石英ガラス材料を用いたが本発明はこれに限られるも
のではなく、用途に応じて様々な種類のガラス板材料を
用いる事ができる。又、上述の具体例においては多結晶
シリコンあるいはアモルファスシリコンの薄膜トランジ
スタ素子を形成したが本発明はこれに限られるものでは
なく、CdSe等の半導体薄膜素子を始め、MIM素子
や、プラズマディスプレイやELディスプレイやライン
センサ等に使われる薄膜素子を形成する場合においても
有用である。
Although the quartz glass material is used as the substrate in the above-described embodiments, the present invention is not limited to this, and various kinds of glass plate materials can be used according to the application. Further, although the thin film transistor element of polycrystalline silicon or amorphous silicon is formed in the above-mentioned specific example, the present invention is not limited to this, and a semiconductor thin film element such as CdSe, a MIM element, a plasma display or an EL display is formed. It is also useful when forming a thin film element used for a line sensor or the like.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上に説明した様に、本発明によれば、
石英ガラス基板を塩化水素含有雰囲気中で加熱処理する
事により、予めアルカリ金属等の不純物を除去する事が
できる。従って、高純度化された石英ガラス基板の上に
薄膜トランジスタを集積形成した場合、その動作特性が
安定化し信頼性が向上するという効果がある。これに伴
ない、アクティブマトリクス形液晶表示素子等の製造歩
留りが改善できるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
By subjecting the quartz glass substrate to a heat treatment in an atmosphere containing hydrogen chloride, impurities such as alkali metals can be removed in advance. Therefore, when thin film transistors are integratedly formed on a highly purified quartz glass substrate, there is an effect that the operation characteristics are stabilized and the reliability is improved. Along with this, there is an effect that the manufacturing yield of an active matrix type liquid crystal display device or the like can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる液晶表示素子用ガラスの不純物
除去方法の実施に用いられる縦型熱処理装置を示す模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a vertical heat treatment apparatus used for carrying out a method for removing impurities from glass for liquid crystal display elements according to the present invention.

【図2】本発明にかかる不純物除去方法の効果を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing the effect of the impurity removing method according to the present invention.

【図3】本発明にかかる不純物除去方法により処理され
た石英ガラス基板を用いて組み立てられた液晶表示素子
を示す模式的な部分断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing a liquid crystal display element assembled using a quartz glass substrate treated by the method for removing impurities according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応管 2 ガス供給管 3 石英ガラス基板 4 ボート 7 ヒータ 11 石英ガラス基板 12 SiO2 膜 13 薄膜トランジスタ 16 画素電極 19 対向基板 20 対向電極 24 液晶層1 Reaction Tube 2 Gas Supply Tube 3 Quartz Glass Substrate 4 Boat 7 Heater 11 Quartz Glass Substrate 12 SiO 2 Film 13 Thin Film Transistor 16 Pixel Electrode 19 Counter Substrate 20 Counter Electrode 24 Liquid Crystal Layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石英ガラス基板を塩化水素含有雰囲気中
で加熱処理する事を特徴とする液晶表示素子用ガラスの
不純物除去方法。
1. A method for removing impurities from a glass for a liquid crystal display device, which comprises heat-treating a quartz glass substrate in an atmosphere containing hydrogen chloride.
【請求項2】 塩化水素含有雰囲気中で加熱処理された
石英ガラス基板上に薄膜トランジスタ群を形成する事を
特徴とするトランジスタアレイ基板の製造方法。
2. A method of manufacturing a transistor array substrate, which comprises forming a thin film transistor group on a quartz glass substrate which is heat-treated in an atmosphere containing hydrogen chloride.
【請求項3】 画素トランジスタに接続された画素電極
とこれに対面する対向電極との間に液晶が挟持された液
晶表示素子の製造方法において、塩化水素含有雰囲気中
で加熱処理された石英ガラス基板上に複数の薄膜画素ト
ランジスタを形成する事を特徴とする液晶表示素子の製
造方法。
3. A method of manufacturing a liquid crystal display device in which a liquid crystal is sandwiched between a pixel electrode connected to a pixel transistor and a counter electrode facing the pixel electrode, the quartz glass substrate being heat-treated in an atmosphere containing hydrogen chloride. A method of manufacturing a liquid crystal display device, which comprises forming a plurality of thin film pixel transistors on the top.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286054A (en) * 2002-03-29 2003-10-07 Taiheiyo Cement Corp Glass aggregate and its manufacturing method
EP1386890A3 (en) * 2002-07-31 2004-12-15 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Quartz glass jig and method for producing the same

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