JPH0818845B2 - 電子機器用ガラス基板 - Google Patents
電子機器用ガラス基板Info
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- JPH0818845B2 JPH0818845B2 JP62284988A JP28498887A JPH0818845B2 JP H0818845 B2 JPH0818845 B2 JP H0818845B2 JP 62284988 A JP62284988 A JP 62284988A JP 28498887 A JP28498887 A JP 28498887A JP H0818845 B2 JPH0818845 B2 JP H0818845B2
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- Japan
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- glass
- glass substrate
- bao
- temperature
- electronic equipment
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
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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、耐熱性が高い電子機器用ガラス基板に関す
る。
る。
［従来の技術］ 近年の電子デバイスの発達にともない、そのガラス基
板として高耐熱無アルカリガラス基板が要求されるよう
になってきた。例えばシリコン薄膜を用いたTFTやCCD等
の薄膜シリコンデバイスがそれである。薄膜シリコンデ
バイスとしては、アモルファスシリコンと多結晶シリコ
ンがある。アモルファスシリコンは成膜温度が低いの
で、SiO2コートを施したソーダライムガラスや従来の無
アルカリガラスが使用可能であるが、キャリアーの易動
度などの特性面では多結晶シリコンが優れている。一
方、多結晶シリコンはその成膜にはアモルファスシリコ
ンよりも高温を必要とするので、アモルファスシリコン
よりも耐熱性の高いガラス基板を必要とする。更に、78
℃以上の温度まで加熱できれはSiO2拡散防止膜の形成に
CVD等に依らず、シリコンチップの場合と同様のSiの熱
酸化が使用でき、工程の簡略化及びコストの点で有利と
なる。
板として高耐熱無アルカリガラス基板が要求されるよう
になってきた。例えばシリコン薄膜を用いたTFTやCCD等
の薄膜シリコンデバイスがそれである。薄膜シリコンデ
バイスとしては、アモルファスシリコンと多結晶シリコ
ンがある。アモルファスシリコンは成膜温度が低いの
で、SiO2コートを施したソーダライムガラスや従来の無
アルカリガラスが使用可能であるが、キャリアーの易動
度などの特性面では多結晶シリコンが優れている。一
方、多結晶シリコンはその成膜にはアモルファスシリコ
ンよりも高温を必要とするので、アモルファスシリコン
よりも耐熱性の高いガラス基板を必要とする。更に、78
℃以上の温度まで加熱できれはSiO2拡散防止膜の形成に
CVD等に依らず、シリコンチップの場合と同様のSiの熱
酸化が使用でき、工程の簡略化及びコストの点で有利と
なる。
また、EL用ガラス基板等、従来のガラス基板よりも高
耐熱を必要とするガラス基板の用途は広がりつつある。
耐熱を必要とするガラス基板の用途は広がりつつある。
このような用途に対応するには （１）780℃以上の熱処理に耐える、即ち歪点が780§以
上であること。
上であること。
（２）シリコンデバイスとして用いることが多いため、
熱膨張係数が多結晶シリコンに近いこと。（30〜50×10
-7/K） （３）デバイス作製工程で、酸エッチングなどの薬品処
理を施される場合が多いので、化学的耐久性に優れてい
ること。
熱膨張係数が多結晶シリコンに近いこと。（30〜50×10
-7/K） （３）デバイス作製工程で、酸エッチングなどの薬品処
理を施される場合が多いので、化学的耐久性に優れてい
ること。
のような特性が要求される。
従来、無アルカリガラスとしてはコーニング社の7059
および石英ガラスがあるが、7059の歪点は593℃とあま
り高くない。また、石英ガラスも耐熱性は非常に高く、
多結晶シリコンを用いた薄膜シリコンデバイス用基板と
して使用されているが、製造コストが著しく高く、また
熱膨張係数が5.5×10-7と他の物質と比べて著しく低い
ため、熱膨張差により膜の剥離や基板ガラスのクラック
発生などを起こし易く、膜厚等技術的制約が強い。
および石英ガラスがあるが、7059の歪点は593℃とあま
り高くない。また、石英ガラスも耐熱性は非常に高く、
多結晶シリコンを用いた薄膜シリコンデバイス用基板と
して使用されているが、製造コストが著しく高く、また
熱膨張係数が5.5×10-7と他の物質と比べて著しく低い
ため、熱膨張差により膜の剥離や基板ガラスのクラック
発生などを起こし易く、膜厚等技術的制約が強い。
また、米国特許4,180,618及び同4,634,684において
は、SiO2−Al2O3−R0（R:アルカリ土類）系において高
耐熱無アルカリガラスが実施できるとしているが、この
ガラスは組成的にSiO2量が多いため、溶解性が非常に悪
く、1600℃以下での溶融は不可能である。
は、SiO2−Al2O3−R0（R:アルカリ土類）系において高
耐熱無アルカリガラスが実施できるとしているが、この
ガラスは組成的にSiO2量が多いため、溶解性が非常に悪
く、1600℃以下での溶融は不可能である。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記の要求及び従来技術の問題点に基づ
き、歪点が780℃以上で、50℃から300℃の温度範囲にお
ける熱膨張係数が、30〜50×10-7/Kの特性を持つ溶解性
の良いガラスを提供することを目的とする。
き、歪点が780℃以上で、50℃から300℃の温度範囲にお
ける熱膨張係数が、30〜50×10-7/Kの特性を持つ溶解性
の良いガラスを提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
のであり、 モル％で表示して SiO2 50〜72 Al2O3 12〜27 CaO ２〜25 SrO ０〜23 BaO ０〜23 CaO＋SrO＋BaO 12〜25 P2O5 ０〜 5 であり、かつ 0.4＜R0/（R0＋Al2O3）＜0.6 （但し、R0＝CaO＋SrO＋BaO） を満足する組成を有する電子機器用ガラス基板である。
のであり、 モル％で表示して SiO2 50〜72 Al2O3 12〜27 CaO ２〜25 SrO ０〜23 BaO ０〜23 CaO＋SrO＋BaO 12〜25 P2O5 ０〜 5 であり、かつ 0.4＜R0/（R0＋Al2O3）＜0.6 （但し、R0＝CaO＋SrO＋BaO） を満足する組成を有する電子機器用ガラス基板である。
また、本発明の電子機器用ガラス基板のなかでも、0.
3＜（BaO/R0）＜0.5なる条件を満足する、BaOを必須成
分と含むものが、失透しにくい電子機器用ガラス基板と
なるので好ましい。
3＜（BaO/R0）＜0.5なる条件を満足する、BaOを必須成
分と含むものが、失透しにくい電子機器用ガラス基板と
なるので好ましい。
［作用］ 以下に、本発明のガラス基板の組成限定理由について
説明する。
説明する。
SiO2:上限量より高いと、溶融が困難になり、本発明に
規定される範囲内のAl2O3含有量においては、1600℃以
下の温度では溶融、脱泡できない。下限量より低いと、
熱膨張係数が50×10-7/Kを越え、更に失透温度が著しく
上昇するとともに化学的耐久性が悪くなる。
規定される範囲内のAl2O3含有量においては、1600℃以
下の温度では溶融、脱泡できない。下限量より低いと、
熱膨張係数が50×10-7/Kを越え、更に失透温度が著しく
上昇するとともに化学的耐久性が悪くなる。
Al2O3:上限量より高いと、溶解性が悪くなるとともに、
失透温度が上昇する。下限量より低いと、耐熱性が低下
する。
失透温度が上昇する。下限量より低いと、耐熱性が低下
する。
CaO,SrO,BaO:ガラスの溶解性を向上させるとともに、耐
失透性も向上させるのに有効な成分である。CaOはとく
に溶解性向上に有効で、下限量より低いと1600℃以下で
の溶融が不可能である。上限量より高いと、耐熱性が低
下する。SrOは失透温度域での粘性を上げる作用があ
り、限定範囲で製板を考慮した粘度調整に有効である。
BaOは耐熱性をやや下げるものの、失透温度の低下に限
定範囲で効果があり、とくに0.3＜（BaO/R0）＜0.5のと
きにはその効果が著しい。これらの合計CaO＋SrO＋BaO
は、上限量より高いと、耐熱性が下がり、下限量より低
いと、溶解性が悪くなる。更に、R0/（R0＋Al2O3）は耐
熱性に最も影響を与えるファクターである。この値が、
上限値より高いと著しく耐熱性が低下し、下限値より低
いと溶解性が低下し、失透性が強くなる。
失透性も向上させるのに有効な成分である。CaOはとく
に溶解性向上に有効で、下限量より低いと1600℃以下で
の溶融が不可能である。上限量より高いと、耐熱性が低
下する。SrOは失透温度域での粘性を上げる作用があ
り、限定範囲で製板を考慮した粘度調整に有効である。
BaOは耐熱性をやや下げるものの、失透温度の低下に限
定範囲で効果があり、とくに0.3＜（BaO/R0）＜0.5のと
きにはその効果が著しい。これらの合計CaO＋SrO＋BaO
は、上限量より高いと、耐熱性が下がり、下限量より低
いと、溶解性が悪くなる。更に、R0/（R0＋Al2O3）は耐
熱性に最も影響を与えるファクターである。この値が、
上限値より高いと著しく耐熱性が低下し、下限値より低
いと溶解性が低下し、失透性が強くなる。
P2O5:耐熱性をあまり下げることなく、失透温度を下げ
る効果がある。但し上限量より高いと耐熱性が著しく低
下する。
る効果がある。但し上限量より高いと耐熱性が著しく低
下する。
更に、これらの成分の他に、最終製品の性質を損なわ
ない範囲で、As2O3,Sb2O3等の清澄剤を添加することも
できる。また、B2O3,F,ZnO,PbOの添加（各2wt％以上）
およびMgOの添加（4wt％以上）は、溶解性を向上させる
ものの、耐熱性を著しく下げたり、失透温度が上がった
りするので好ましくない。
ない範囲で、As2O3,Sb2O3等の清澄剤を添加することも
できる。また、B2O3,F,ZnO,PbOの添加（各2wt％以上）
およびMgOの添加（4wt％以上）は、溶解性を向上させる
ものの、耐熱性を著しく下げたり、失透温度が上がった
りするので好ましくない。
［実施例］ 第１表に示した組成になるように調合した原料を、Pt
−Rh坩堝を用いて1550℃で溶解し、型枠に鋳込み徐冷し
て試料を得た。更に、それらについてガラスの熱膨張係
数、転移温度、歪点、徐冷点、液相温度（失透温度）、
及び溶融の温度の目安としてlogη＝３のときの温度を
測定した結果を同表に示す。液相温度は、１〜2mmの大
きさのガラス粒をPt−Rhのボートにいれ温度傾斜炉で４
時間保持し、失透が析出した上限温度を測定することに
より求めた。
−Rh坩堝を用いて1550℃で溶解し、型枠に鋳込み徐冷し
て試料を得た。更に、それらについてガラスの熱膨張係
数、転移温度、歪点、徐冷点、液相温度（失透温度）、
及び溶融の温度の目安としてlogη＝３のときの温度を
測定した結果を同表に示す。液相温度は、１〜2mmの大
きさのガラス粒をPt−Rhのボートにいれ温度傾斜炉で４
時間保持し、失透が析出した上限温度を測定することに
より求めた。
更に、比較例として米国特許4,180,618及び、同4,63
4,684におい実施されているガラスを第１表に示す。但
し、これらのガラスは溶解性が悪いため、1600℃で溶解
し、清澄剤としてAs2O5を1wt％用いたが、泡抜け しなかった。また、R0/（R0＋Al2O3）の値が限定範囲を
越えるものについても、比較例として示す。
4,684におい実施されているガラスを第１表に示す。但
し、これらのガラスは溶解性が悪いため、1600℃で溶解
し、清澄剤としてAs2O5を1wt％用いたが、泡抜け しなかった。また、R0/（R0＋Al2O3）の値が限定範囲を
越えるものについても、比較例として示す。
第１表の結果から明らかなように、比較例のガラスは
溶融に著しく高い温度を必要としている、あるいは歪点
が低いのに対し、本発明で得られるガラスは、1600℃以
下で溶融でき、更に800℃前後の歪点、多結晶シリコン
と近い膨張係数を持つことが分かった。
溶融に著しく高い温度を必要としている、あるいは歪点
が低いのに対し、本発明で得られるガラスは、1600℃以
下で溶融でき、更に800℃前後の歪点、多結晶シリコン
と近い膨張係数を持つことが分かった。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、780℃以上の歪点と3
0〜50×10-7/Kの熱膨張係数を持つ電子機器用ガラス基
板が、1600℃以上の高温を要することなく溶融すること
ができる。また、この本発明の電子機器用ガラス基板は
アルカリ成分を含有していない上に、化学的耐久性にも
優れている。従って、多結晶シリコンを用いたTFTやEL
の基板用として好適である。
0〜50×10-7/Kの熱膨張係数を持つ電子機器用ガラス基
板が、1600℃以上の高温を要することなく溶融すること
ができる。また、この本発明の電子機器用ガラス基板は
アルカリ成分を含有していない上に、化学的耐久性にも
優れている。従って、多結晶シリコンを用いたTFTやEL
の基板用として好適である。
なお、本発明の電子機器用ガラス基板に使用するガラ
ス組成は、その特性が要求される前記以外の他の用途の
ガラスにも使用し得る。
ス組成は、その特性が要求される前記以外の他の用途の
ガラスにも使用し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 弘之 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日 本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−96344（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】モル％で表示して SiO2 50〜72 Al2O3 12〜27 CaO ２〜25 SrO ０〜23 BaO ０〜23 CaO＋SrO＋BaO 12〜25 P2O5 ０〜 5 であり、かつ 0.4＜R0/（R0＋Al2O3）＜0.6 （但し、R0＝CaO＋SrO＋BaO） を満足する組成を有する電子機器用ガラス基板。
- 【請求項２】0.3＜（BaO/R0）＜0.5 なる条件を満足する、BaOを必須成分として含む特許請
求範囲第１項記載の電子機器用ガラス基板。 - 【請求項３】該組成のガラスが、780℃以上の歪点を有
するガラスである特許請求範囲第１項または第２項記載
の電子機器用ガラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284988A JPH0818845B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 電子機器用ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284988A JPH0818845B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 電子機器用ガラス基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126239A JPH01126239A (ja) | 1989-05-18 |
| JPH0818845B2 true JPH0818845B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=17685684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284988A Expired - Lifetime JPH0818845B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 電子機器用ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818845B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107406303A (zh) * | 2015-06-02 | 2017-11-28 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431727B1 (ko) * | 1997-09-29 | 2004-09-04 | 삼성코닝 주식회사 | 프라즈마영상표시판넬용기판유리조성물 |
| DE19851927C2 (de) * | 1998-11-11 | 2001-02-22 | Schott Glas | Thermisch hochbelastbares Glas und seine Verwendung |
| DE19916296C1 (de) * | 1999-04-12 | 2001-01-18 | Schott Glas | Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendung |
| DE19942259C1 (de) * | 1999-09-04 | 2001-05-17 | Schott Glas | Erdalkalialuminoborosilicatglas und dessen Verwendungen |
| US7285508B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-10-23 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass flake |
| JP5348598B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2013-11-20 | 日本電気硝子株式会社 | 半導体素子用ガラス基板およびそれを用いたチップスケールパッケージ |
| TWI570086B (zh) | 2010-11-08 | 2017-02-11 | 日本電氣硝子股份有限公司 | 無鹼玻璃 |
| WO2016013612A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 日本電気硝子株式会社 | 高屈折率ガラス |
| KR20170137031A (ko) * | 2015-04-03 | 2017-12-12 | 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 | 유리 |
| CN116040940A (zh) * | 2015-04-03 | 2023-05-02 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃 |
| TWI714698B (zh) * | 2016-01-12 | 2021-01-01 | 日商日本電氣硝子股份有限公司 | 玻璃 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6296344A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | セラミツク基板用グレ−ズ組成物 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62284988A patent/JPH0818845B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107406303A (zh) * | 2015-06-02 | 2017-11-28 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01126239A (ja) | 1989-05-18 |
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