JPH08250744A - ガラス基板の熱処理方法 - Google Patents
ガラス基板の熱処理方法Info
- Publication number
- JPH08250744A JPH08250744A JP7970795A JP7970795A JPH08250744A JP H08250744 A JPH08250744 A JP H08250744A JP 7970795 A JP7970795 A JP 7970795A JP 7970795 A JP7970795 A JP 7970795A JP H08250744 A JPH08250744 A JP H08250744A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- glass substrate
- glass
- surface plate
- temperature
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- Pending
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- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】特性の優れた薄膜半導体素子及び液晶表示装置
を歩留り良く得るために、平坦性の優れたガラス基板を
提供する。 【構成】基板としてコ−ニング１７３７等のガラス基板
を用い、これを高精度平面を有する定盤１００上で、基
板の歪点以上徐冷点以下の温度でアニ−ルし、徐冷す
る。その後、ＴＦＴ等の半導体膜を形成し、液晶表示装
置を作製する。高精度平面を有する定盤上でのアニ−ル
により基板のそりは低減され、その結果、マスクと基板
間の距離が均一になり露光不良や装置内での搬送機の吸
着不良等が減少し、あるいはパネル化におけるガラスス
クライブやセルギャップ保持も容易となり、歩留りが向
上する。
を歩留り良く得るために、平坦性の優れたガラス基板を
提供する。 【構成】基板としてコ−ニング１７３７等のガラス基板
を用い、これを高精度平面を有する定盤１００上で、基
板の歪点以上徐冷点以下の温度でアニ−ルし、徐冷す
る。その後、ＴＦＴ等の半導体膜を形成し、液晶表示装
置を作製する。高精度平面を有する定盤上でのアニ−ル
により基板のそりは低減され、その結果、マスクと基板
間の距離が均一になり露光不良や装置内での搬送機の吸
着不良等が減少し、あるいはパネル化におけるガラスス
クライブやセルギャップ保持も容易となり、歩留りが向
上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス等の絶縁基板、あ
るいは各種基板上に形成された半導体装置、例えば、薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオ−ド（ＴＦ
Ｄ）、またはそれらを応用した薄膜集積回路を利用し
た、アクティブ型液晶表示装置（液晶ディスプレイ）の
作製方法に関するものである。
るいは各種基板上に形成された半導体装置、例えば、薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオ−ド（ＴＦ
Ｄ）、またはそれらを応用した薄膜集積回路を利用し
た、アクティブ型液晶表示装置（液晶ディスプレイ）の
作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガラス等の絶縁基板上にＴＦＴを
有する半導体装置、例えば、ＴＦＴを画素の駆動に用い
るアクティブ型液晶表示装置やイメ−ジセンサ−等が開
発されている。
有する半導体装置、例えば、ＴＦＴを画素の駆動に用い
るアクティブ型液晶表示装置やイメ−ジセンサ−等が開
発されている。
【０００３】これらの装置に用いられるＴＦＴには、薄
膜状の珪素半導体（非晶質、結晶性）を用いるのが一般
的である。このうち結晶性を有する薄膜状の珪素半導体
を得る方法としては、非晶質の半導体膜を成膜してお
き、長時間、熱エネルギ−を印加（熱アニ−ル）するこ
とにより結晶性を有せしめるという方法が知られてい
る。
膜状の珪素半導体（非晶質、結晶性）を用いるのが一般
的である。このうち結晶性を有する薄膜状の珪素半導体
を得る方法としては、非晶質の半導体膜を成膜してお
き、長時間、熱エネルギ−を印加（熱アニ−ル）するこ
とにより結晶性を有せしめるという方法が知られてい
る。
【０００４】しかし、上記のように熱エネルギーを印加
した場合、ガラス基板が収縮しパターン間距離が他の素
子・回路と著しくずれてしまうことがあった。これを防
ぐため、従来はガラス基板上に薄膜状の珪素半導体を形
成する前に、予め基板を熱処理し基板を熱収縮させてお
いてから、薄膜状の珪素半導体を形成する方法を取って
いた。この方法によれば、ガラス基板の収縮量が熱処理
しないものに比べ大幅に低減され、その結果パターン間
距離のずれも低減された。このように基板を予め熱処理
する場合、使用するガラスの歪点以上徐冷点以下の温度
に数時間保持しその後徐冷するのが一般的な方法であ
る。
した場合、ガラス基板が収縮しパターン間距離が他の素
子・回路と著しくずれてしまうことがあった。これを防
ぐため、従来はガラス基板上に薄膜状の珪素半導体を形
成する前に、予め基板を熱処理し基板を熱収縮させてお
いてから、薄膜状の珪素半導体を形成する方法を取って
いた。この方法によれば、ガラス基板の収縮量が熱処理
しないものに比べ大幅に低減され、その結果パターン間
距離のずれも低減された。このように基板を予め熱処理
する場合、使用するガラスの歪点以上徐冷点以下の温度
に数時間保持しその後徐冷するのが一般的な方法であ
る。
【０００５】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記基板熱収縮防
止の為の熱処理工程を行った場合、基板に２０μｍ程度
のそりが生じていた。このため、パタ−ニング工程にお
いてマスクと基板間の距離が面内で不均一になることが
原因の露光不良や、装置内移載機での吸着不良が起こる
ほか、液晶パネルを形成した場合における表示不良が発
生してしまっていた。また、ガラススクライブにおい
て、スクライバーとパネル間のカッター圧不均一性によ
るガラスの破損等が生じていた。
止の為の熱処理工程を行った場合、基板に２０μｍ程度
のそりが生じていた。このため、パタ−ニング工程にお
いてマスクと基板間の距離が面内で不均一になることが
原因の露光不良や、装置内移載機での吸着不良が起こる
ほか、液晶パネルを形成した場合における表示不良が発
生してしまっていた。また、ガラススクライブにおい
て、スクライバーとパネル間のカッター圧不均一性によ
るガラスの破損等が生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決する手段を提供するものである。より具体的に
は、基板熱処理後に発生していた基板のそりを抑制する
手段を開示するとともに、より歩留りが高く特性の良い
半導体素子、液晶表示装置を作製する手段を提供する。
を解決する手段を提供するものである。より具体的に
は、基板熱処理後に発生していた基板のそりを抑制する
手段を開示するとともに、より歩留りが高く特性の良い
半導体素子、液晶表示装置を作製する手段を提供する。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明では、前述した問
題を解決するために、あらかじめ基板を高精度平面を有
する定盤（表面の粗さ、うねりが５μｍ以下）の高精度
平面上に設置し、基板の歪点以上徐冷点以下の温度に定
盤、基板を加熱しその温度に保持し、徐冷する。
題を解決するために、あらかじめ基板を高精度平面を有
する定盤（表面の粗さ、うねりが５μｍ以下）の高精度
平面上に設置し、基板の歪点以上徐冷点以下の温度に定
盤、基板を加熱しその温度に保持し、徐冷する。
【０００８】基板はガラスを用いることが出来る。ガラ
スはソ−ダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無ア
ルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ珪酸ガラス、
石英ガラス等を用いることが出来る。
スはソ−ダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無ア
ルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ珪酸ガラス、
石英ガラス等を用いることが出来る。
【０００９】定盤には、合成石英等を用いることが出来
る。前記定盤の厚さ／長さの値は１／１０〜１／５であ
ることが望ましい。これは、定盤が薄いと熱アニールに
おける定盤の変形が影響し、また定盤が厚いと、徐冷の
際に、内部の温度分布に勾配ができ、クラックが発生し
てしまうからである。また前記定盤の融点と、基板の徐
冷点までの温度差は８００℃以上あることが望ましい。
る。前記定盤の厚さ／長さの値は１／１０〜１／５であ
ることが望ましい。これは、定盤が薄いと熱アニールに
おける定盤の変形が影響し、また定盤が厚いと、徐冷の
際に、内部の温度分布に勾配ができ、クラックが発生し
てしまうからである。また前記定盤の融点と、基板の徐
冷点までの温度差は８００℃以上あることが望ましい。
【００１０】熱処理後、基板のそりが低減し基板が定盤
面に倣うと、基板と定盤がくっついてしまうので、定盤
面には図１に示すような溝を設ける。
面に倣うと、基板と定盤がくっついてしまうので、定盤
面には図１に示すような溝を設ける。
【００１１】また、定盤を一対用意し、この一対の定盤
の高精度表面を有する面を向かい合わせて、その間にガ
ラス基板を保持した状態で、一連の熱アニールを行うこ
とは、基板の変形を抑える意味で非常に有効である。
の高精度表面を有する面を向かい合わせて、その間にガ
ラス基板を保持した状態で、一連の熱アニールを行うこ
とは、基板の変形を抑える意味で非常に有効である。
【００１２】
【作用】基板を熱処理する場合、基板は歪転以上徐冷点
以下の温度に保持されるためこの時基板の粘性が室温に
おける場合より遙かに低くなっている。この為基板は自
重で容易に変形し、熱処理時に使用している定盤の形状
に従う。従って、基板を高精度平面を有する定盤上で高
温熱処理すれば、そりの少ない平坦な基板を作製するこ
とが出来る。
以下の温度に保持されるためこの時基板の粘性が室温に
おける場合より遙かに低くなっている。この為基板は自
重で容易に変形し、熱処理時に使用している定盤の形状
に従う。従って、基板を高精度平面を有する定盤上で高
温熱処理すれば、そりの少ない平坦な基板を作製するこ
とが出来る。
【００１３】
【実施例１】本実施例における基板の熱処理法を図１を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１４】まず、定盤１００として合成石英製で１０
１で示される高精度表面を有するものを用意する。この
高精度表面１０１は、表面光学研磨（表面のうねり２μ
ｍ以下）を施すことによって形成する。定盤の大きさ
は、１２０ｍｍ×４８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍである。こ
の定盤の高精度表面１０１のそれぞれにコ−ニング社製
＃１７３７（大きさ１００ｍｍ□、厚さ１．１ｍｍ、歪
点６６７℃、徐冷点７２１℃）を一枚ずつ設置した。
１で示される高精度表面を有するものを用意する。この
高精度表面１０１は、表面光学研磨（表面のうねり２μ
ｍ以下）を施すことによって形成する。定盤の大きさ
は、１２０ｍｍ×４８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍである。こ
の定盤の高精度表面１０１のそれぞれにコ−ニング社製
＃１７３７（大きさ１００ｍｍ□、厚さ１．１ｍｍ、歪
点６６７℃、徐冷点７２１℃）を一枚ずつ設置した。
【００１５】次に前記定盤と基板を拡散炉にて、窒素雰
囲気で４時間加熱保持した。一般に、ガラスの加工は歪
点と徐冷点の間で行うのが良いとされているので、上記
温度範囲を挟んで３点、即ち６４０℃、７１０℃、７３
０℃の３通りの加熱温度で熱処理を行った。熱処理の温
度プロセスは図０に示すとおりである。
囲気で４時間加熱保持した。一般に、ガラスの加工は歪
点と徐冷点の間で行うのが良いとされているので、上記
温度範囲を挟んで３点、即ち６４０℃、７１０℃、７３
０℃の３通りの加熱温度で熱処理を行った。熱処理の温
度プロセスは図０に示すとおりである。
【００１６】次に、徐々に常温まで冷却した基板を定盤
から取外し、接触式表面粗さ計にて基板のそりを測定し
た。測定は基板の裏面を用い、基板の対角２方向を走査
した（走査距離１００ｍｍ）。
から取外し、接触式表面粗さ計にて基板のそりを測定し
た。測定は基板の裏面を用い、基板の対角２方向を走査
した（走査距離１００ｍｍ）。
【００１７】この結果、図３に示すように、熱処理後の
基板のそりは熱処理前に対して、平均で６４０℃熱処理
で７０％、７１０℃熱処理で４０％、７３０℃熱処理で
５０％になった。この基板のそりの低減量からも、歪点
と徐冷点の間の温度での基板熱処理がより適切であるこ
とが分かった。
基板のそりは熱処理前に対して、平均で６４０℃熱処理
で７０％、７１０℃熱処理で４０％、７３０℃熱処理で
５０％になった。この基板のそりの低減量からも、歪点
と徐冷点の間の温度での基板熱処理がより適切であるこ
とが分かった。
【００１８】このような熱処理基板を用いて基板上にＴ
ＦＴを形成し、パネル化した場合、ＴＦＴの作製歩留り
高くすることができる。これは、基板のそりに従うパタ
ーン露光不良や基板の搬送における吸着不良が大幅に減
少するからである。また、基板のそりが低減するのでセ
ル厚むらの少ないパネルを作製することが可能となり、
液晶セルの不良を低減することができる。
ＦＴを形成し、パネル化した場合、ＴＦＴの作製歩留り
高くすることができる。これは、基板のそりに従うパタ
ーン露光不良や基板の搬送における吸着不良が大幅に減
少するからである。また、基板のそりが低減するのでセ
ル厚むらの少ないパネルを作製することが可能となり、
液晶セルの不良を低減することができる。
【図１】定盤を示す図。
【図２】ヒ−トパタ−ンを示す図。
【図３】各温度での熱処理後の基板のそりを示す図。
１００ 定盤 １０１ 高精度平面
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス基板を高精度平面を有する定盤の
高精度平面上に設置し、 この状態において、基板の歪点以上であり、かつ徐冷点
以下の温度に定盤及び基板を加熱し、 さらにその温度に保持し、 さらに徐冷すること特徴とするガラス基板の熱処理方
法。 - 【請求項２】 ガラス基板を高精度平面を有する一対の
定盤の高精度平面でもって挟んで保持し、 この状態において、基板の歪点以上であり、かつ徐冷点
以下の温度に定盤及び基板を加熱し、 さらにその温度に保持し、 さらに徐冷すること特徴とするガラス基板の熱処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7970795A JPH08250744A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | ガラス基板の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7970795A JPH08250744A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | ガラス基板の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250744A true JPH08250744A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=13697685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7970795A Pending JPH08250744A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | ガラス基板の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6605497B2 (en) | 1997-10-17 | 2003-08-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device over glass substrate having heat resistance |
| JP2014006049A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | マイクロ流路チップの製造方法 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP7970795A patent/JPH08250744A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6605497B2 (en) | 1997-10-17 | 2003-08-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device over glass substrate having heat resistance |
| US6890805B2 (en) | 1997-10-17 | 2005-05-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device including thin film transistor over thermal oxidation film over a glass substrate having distortion point of not lower than 750° C |
| JP2014006049A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | マイクロ流路チップの製造方法 |
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