JPS59121876A - 薄膜デバイス用ガラス基板 - Google Patents
薄膜デバイス用ガラス基板Info
- Publication number
- JPS59121876A JPS59121876A JP57227406A JP22740682A JPS59121876A JP S59121876 A JPS59121876 A JP S59121876A JP 57227406 A JP57227406 A JP 57227406A JP 22740682 A JP22740682 A JP 22740682A JP S59121876 A JPS59121876 A JP S59121876A
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- JP
- Japan
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- glass
- thin film
- glass substrate
- film device
- film
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、薄膜デバイス用ガラス基板に関する。
近年、アモルファスシリコン，ポリシリコン。
ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳ等を半導体薄膜として用いる
薄膜トランジスター，誓着センター、太陽電池、エレク
トロルミネッセンスデバイス等の薄ＦＩＡｆハイスが研
究開発されている。
薄膜トランジスター，誓着センター、太陽電池、エレク
トロルミネッセンスデバイス等の薄ＦＩＡｆハイスが研
究開発されている。
これらのデバイスは、低価格，太面槓、透光性等の利点
により硼珪酸ガラス等の低融点板ガラスを用いることが
多い。そしてこれらのデバイスの製作には半導体膜形成
、絶縁膜形成，アニール等の比較的高温のプロセスが必
要であり、通常これらのデバイスの製作には複数のマス
クパターンが用いられ，マスク合わせは前のプロセスに
より形成されたパターンと合わせることにより行なわれ
る。しかし上記熱プロセスはガラスの歪点に近い温度で
実行されることが多いため，これらのプロセスによシガ
ラスが変形し，ガラス上に形成したパターンの位置がず
れるため、次のマスクパターンとの調整が不可能になる
という問題点があった。
により硼珪酸ガラス等の低融点板ガラスを用いることが
多い。そしてこれらのデバイスの製作には半導体膜形成
、絶縁膜形成，アニール等の比較的高温のプロセスが必
要であり、通常これらのデバイスの製作には複数のマス
クパターンが用いられ，マスク合わせは前のプロセスに
より形成されたパターンと合わせることにより行なわれ
る。しかし上記熱プロセスはガラスの歪点に近い温度で
実行されることが多いため，これらのプロセスによシガ
ラスが変形し，ガラス上に形成したパターンの位置がず
れるため、次のマスクパターンとの調整が不可能になる
という問題点があった。
これはパターンが高精細な程、又ガラス基板が大口径に
なる程顕著となる。
なる程顕著となる。
本発明は上述した従来の問題点を解決し、薄膜デバイス
製作時に変形の少ないガラス基板を提供することを目的
とするものである。
製作時に変形の少ないガラス基板を提供することを目的
とするものである。
本発明では、低融点板ガラス基板の両面を、一般にはガ
ラスの歪点より十分に低い温度（少なくともガラスの歪
点より１５０℃以上低い温度）にて、高い歪点を有する
絶縁物により、１１ｔする。ガラスは歪点付近で機械的
応力が急激に弱くなるため、熱応力、機械的応力により
容易に変形するようになるが、両面をガラスの歪点付近
でも機械的強度の強い物質で覆うことにより、基板を強
化し薄膜デバイス作成時の変形が防止される。
ラスの歪点より十分に低い温度（少なくともガラスの歪
点より１５０℃以上低い温度）にて、高い歪点を有する
絶縁物により、１１ｔする。ガラスは歪点付近で機械的
応力が急激に弱くなるため、熱応力、機械的応力により
容易に変形するようになるが、両面をガラスの歪点付近
でも機械的強度の強い物質で覆うことにより、基板を強
化し薄膜デバイス作成時の変形が防止される。
絶縁物の被覆温度は、両面同時に被覆し、しかも応力が
かからない状態であれば（例えば取出し時等）更に高い
温度にする事は可能である。しかし一般には上記温度以
下が好ましい。
かからない状態であれば（例えば取出し時等）更に高い
温度にする事は可能である。しかし一般には上記温度以
下が好ましい。
本発明によれば、たとえガラスの歪点付近の温度におい
ても半導体薄膜の形成、絶縁膜形成、アニールを行なう
ことができ、かつ精確なマスク合わせを行なうことが可
能となる。又、上記工程は一般に高温になる程良好なも
のが得られるため、デバイス特性の改善を図ることがで
きる。更に、基板が大面積になると共にガラスの変形に
よるマスク合わせの困難度は増すため、本発明により大
面積ガラス基板の採用が可能となる。
ても半導体薄膜の形成、絶縁膜形成、アニールを行なう
ことができ、かつ精確なマスク合わせを行なうことが可
能となる。又、上記工程は一般に高温になる程良好なも
のが得られるため、デバイス特性の改善を図ることがで
きる。更に、基板が大面積になると共にガラスの変形に
よるマスク合わせの困難度は増すため、本発明により大
面積ガラス基板の採用が可能となる。
第１図（ａ）〜（Ｃ）に本発明の実施例を示す。ガラス
基板上にアモルファスシリコンの薄膜トランジスタを形
成した例である。
基板上にアモルファスシリコンの薄膜トランジスタを形
成した例である。
先ず、コーニング社の、口径４インチ、厚さ０．８調の
７０５９番の板ガラス１１（）くリウム硼硅酸ガラス、
歪点５９３℃）の両面に室温でスノ（ツタ−により５ｉ
０２１２を片面ずつ１μ堆積した。条件は−Ｍガス３
ｍｍＴｏｒｒ 、 ３００ Ｗ 、 ５０分とした。
７０５９番の板ガラス１１（）くリウム硼硅酸ガラス、
歪点５９３℃）の両面に室温でスノ（ツタ−により５ｉ
０２１２を片面ずつ１μ堆積した。条件は−Ｍガス３
ｍｍＴｏｒｒ 、 ３００ Ｗ 、 ５０分とした。
次いでゲート電極１３ａ、１３ｂとしてＭ。
をＤＣスパッターにより、室温、Ａｒガス、７絽Ｔｏｒ
ｒ、３００Ｖ、０．２Ａ、１０分の条件で約１００ＯＡ
堆積し、写真食刻技術によりパターン形成を行々った。
ｒ、３００Ｖ、０．２Ａ、１０分の条件で約１００ＯＡ
堆積し、写真食刻技術によりパターン形成を行々った。
次にゲート絶縁膜としてＣＶＤ法により５ｉ０２１４
ｆ Ｓ ｉ Ｈ，＋０２ガスを用い、４５０℃、常圧、
５分で約３００ＯＡ堆積した。その後アモルファスシリ
コンをグロー放電分解により、ＳｉＨ。
ｆ Ｓ ｉ Ｈ，＋０２ガスを用い、４５０℃、常圧、
５分で約３００ＯＡ堆積した。その後アモルファスシリ
コンをグロー放電分解により、ＳｉＨ。
ガス、Ｉ Ｔｏｒｒ、 ５Ｗ 、 ４０分、基板温度２
８０℃の条件で堆積し、パターン形成した（１５ａ、
１５ｂ）。
８０℃の条件で堆積し、パターン形成した（１５ａ、
１５ｂ）。
この上にΔｈを上記した方法で５０ＯＡスバツターレ、
ＡＡを１５０℃で３００ＯＡ蒸着し、両者をソース・ド
レイン電極１６としてパターン形成した。
ＡＡを１５０℃で３００ＯＡ蒸着し、両者をソース・ド
レイン電極１６としてパターン形成した。
第２図（ａ）〜（ｃ）に上記工程に対応して示す如く、
両面に５ｉ０２＃葎層１２のない通常のガラス基板では
、ゲー ト絶縁膜の被着工程で凸状に反る。これは、膜
形成後それを室温に戻す途中においてガラスの機械的強
度が弱い為に膨張係数の相違により生じだものと考えら
れる。これに対し本発明ではガラス基板が強化されてい
るので反りが防止される。
両面に５ｉ０２＃葎層１２のない通常のガラス基板では
、ゲー ト絶縁膜の被着工程で凸状に反る。これは、膜
形成後それを室温に戻す途中においてガラスの機械的強
度が弱い為に膨張係数の相違により生じだものと考えら
れる。これに対し本発明ではガラス基板が強化されてい
るので反りが防止される。
第３図（ａｌ （ｂ）は、上記ウェーハーの端部の互い
に６ｃｍ離れた場所１．ＩＩにおけるゲートＭｏ１３ａ
＋１３ｂのパターンとアモルファスシリコン１５ａ。
に６ｃｍ離れた場所１．ＩＩにおけるゲートＭｏ１３ａ
＋１３ｂのパターンとアモルファスシリコン１５ａ。
１５ｂの合わせパターンを示す。第３図（ａ）の５ｉｎ
２被覆の基板では全んどズレが生じていないが、第３図
０））の従来の基板では大きくズしている。第４図（ａ
ｌ （ｂ）に形成した薄膜トランジスタのパターンを示
す。第４図（ｂ）の従来の薄膜トランジスターでは、パ
ターンずれによりゲートとチャンネルの重なりがなくな
りトランジスターとしての動作が不可能となっている。
２被覆の基板では全んどズレが生じていないが、第３図
０））の従来の基板では大きくズしている。第４図（ａ
ｌ （ｂ）に形成した薄膜トランジスタのパターンを示
す。第４図（ｂ）の従来の薄膜トランジスターでは、パ
ターンずれによりゲートとチャンネルの重なりがなくな
りトランジスターとしての動作が不可能となっている。
第５図に上記２種類のガラス基板上に４５０℃のＣＶＤ
法で８１０２を約３０００＾堆積した場合の基板の反り
の半径のＣＶＤ膜依存性（温度依存性）を示す。実線は
従来法、破線は常温で１μのＳｉ２０をスパッター被装
したものである。被覆膜のないものでは第２図［有］）
の工程に対応でせると、横軸の４００．４５０，５００
℃は、夫々２μ、５μ。
法で８１０２を約３０００＾堆積した場合の基板の反り
の半径のＣＶＤ膜依存性（温度依存性）を示す。実線は
従来法、破線は常温で１μのＳｉ２０をスパッター被装
したものである。被覆膜のないものでは第２図［有］）
の工程に対応でせると、横軸の４００．４５０，５００
℃は、夫々２μ、５μ。
１２μのパターンズレに相当する。これに対し５ｉ０２
被覆膜付のガラス基板では反りの半径が３倍以上も大き
くなり、即ち反りが少なくなっている。
被覆膜付のガラス基板では反りの半径が３倍以上も大き
くなり、即ち反りが少なくなっている。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、ガラス基
板上のデバイスは密着センサー、太陽電池、エレクトロ
ルミネッセンスデバイス等に適用することが出来る。一
般に絶縁膜のヤング率は大きく変形を生じ易いため、特
に絶縁膜をガラス基板上に形成する時に有用である。又
、ポリシリコンは、５００℃程度で通常被着がその場合
にも有効である。又、本発明はアニール時に生じ易い基
板の変形に対しても有効である。又、ガラスの両面に被
覆する膜は、５ｉｎ２に限らずガラスの歪点以上でも機
械的強度の大きな膜であれば良い。例えばＡｔ２０．、
、 ’ｒｈｏ２．Ｂｅｄ、Ｔｉ Ｏ２，Ｔａ２０５．
Ｙ２Ｏ３、Ｚ ｒ０２ 、 Ｓ ＩＡ Ｎ４ 、 Ｔ
ａＮ 、 ＢＮ 、 ＡｔＮ等を使用する事ができる。
板上のデバイスは密着センサー、太陽電池、エレクトロ
ルミネッセンスデバイス等に適用することが出来る。一
般に絶縁膜のヤング率は大きく変形を生じ易いため、特
に絶縁膜をガラス基板上に形成する時に有用である。又
、ポリシリコンは、５００℃程度で通常被着がその場合
にも有効である。又、本発明はアニール時に生じ易い基
板の変形に対しても有効である。又、ガラスの両面に被
覆する膜は、５ｉｎ２に限らずガラスの歪点以上でも機
械的強度の大きな膜であれば良い。例えばＡｔ２０．、
、 ’ｒｈｏ２．Ｂｅｄ、Ｔｉ Ｏ２，Ｔａ２０５．
Ｙ２Ｏ３、Ｚ ｒ０２ 、 Ｓ ＩＡ Ｎ４ 、 Ｔ
ａＮ 、 ＢＮ 、 ＡｔＮ等を使用する事ができる。
また、これらの膜の形成方法はスパッターに限らずガラ
スの歪点より十分低い温度で形成できる蒸着、プラズマ
ＣＶＤ等でもよい。
スの歪点より十分低い温度で形成できる蒸着、プラズマ
ＣＶＤ等でもよい。
又、被膜（被僚膜）の厚さは通常薄膜デバイスに用いら
れる絶縁膜の厚さは数百へ〜１μ、半導体薄膜の厚さは
数千Ａ〜１μであるので被覆膜は少なくとも０．５μ以
上必要である。又、形成時間から１０μ以下が好ましい
。即ち、被覆絶縁膜上に形成するガラスの歪点下２５０
℃又は１５０℃よシ高い熱工程が加わる絶縁膜や半導体
膜の合計厚さの２倍以上特に３倍以上とするのが本発明
の効果余得る上で好ましい。
れる絶縁膜の厚さは数百へ〜１μ、半導体薄膜の厚さは
数千Ａ〜１μであるので被覆膜は少なくとも０．５μ以
上必要である。又、形成時間から１０μ以下が好ましい
。即ち、被覆絶縁膜上に形成するガラスの歪点下２５０
℃又は１５０℃よシ高い熱工程が加わる絶縁膜や半導体
膜の合計厚さの２倍以上特に３倍以上とするのが本発明
の効果余得る上で好ましい。
同、被覆膜の厚さがガラスの両面で異なると、不均等な
応力が発生しガラスの変形が生ずるため、本発明の被覆
膜の厚さはほぼ等しい事が望ましい。
応力が発生しガラスの変形が生ずるため、本発明の被覆
膜の厚さはほぼ等しい事が望ましい。
上記実施例ではバリウム硼硅酸ガラスについて述べたが
、その他アルミ１硅酸ガラスやソーダバリウム硅酸ガラ
ス等の低融点ガラスでも良い。
、その他アルミ１硅酸ガラスやソーダバリウム硅酸ガラ
ス等の低融点ガラスでも良い。
又、被覆絶縁膜はガラスの歪点よりも１５０℃以上、好
ましくは２５０℃以上低い温度で被着する事が良い。又
、ガラスの歪点下２５０℃、特に１５０℃よシ高い温度
の熱工程が加わる場合に本発明の効果は大きいものであ
る。又、被覆絶縁膜の歪点はガラスの歪点より２００℃
以上高くする事が好ましい。
ましくは２５０℃以上低い温度で被着する事が良い。又
、ガラスの歪点下２５０℃、特に１５０℃よシ高い温度
の熱工程が加わる場合に本発明の効果は大きいものであ
る。又、被覆絶縁膜の歪点はガラスの歪点より２００℃
以上高くする事が好ましい。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の詳細な説明する為の断
面図、第２図（ａ）〜（ｃｌは従来例を説明する為の断
面図、第３図（ａ）（ｂ）及び第４図（ａ）（ｂ）は夫
々本発明の詳細な説明する為の平面図、第５図は本発明
の詳細な説明する特性図である。 図に於いて、 Ｊ】・・・低融点ガラス基板、１２・・・５ｉｎ２膜、
１３・・・ＭＯゲート電極、】４・・・ｃＶＤｓｉｏ、
膜、１５・・・アモルファスシリコン膜、１６・・・ソ
ース・ドレイン用アルミ電極。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（他１名）Ｉ］三 ↑ プｉｕｔ 幀６三岳Ｔ１ 手 続 補 正 書（方式） １゜ 事件の表示 昭和５７年特願第２２７４０６号 Ｚ 発明の名称 Ｎ Ｆａ テバイス用ガラス基板 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、 代 理 人 〒１００ 昭第１５８年３月２９日（発送日） 以上
面図、第２図（ａ）〜（ｃｌは従来例を説明する為の断
面図、第３図（ａ）（ｂ）及び第４図（ａ）（ｂ）は夫
々本発明の詳細な説明する為の平面図、第５図は本発明
の詳細な説明する特性図である。 図に於いて、 Ｊ】・・・低融点ガラス基板、１２・・・５ｉｎ２膜、
１３・・・ＭＯゲート電極、】４・・・ｃＶＤｓｉｏ、
膜、１５・・・アモルファスシリコン膜、１６・・・ソ
ース・ドレイン用アルミ電極。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（他１名）Ｉ］三 ↑ プｉｕｔ 幀６三岳Ｔ１ 手 続 補 正 書（方式） １゜ 事件の表示 昭和５７年特願第２２７４０６号 Ｚ 発明の名称 Ｎ Ｆａ テバイス用ガラス基板 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、 代 理 人 〒１００ 昭第１５８年３月２９日（発送日） 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ 低融点板ガラスの両面が、この板ガラスの歪
点より高い歪点を持つ絶縁物により被覆されて成る事を
特徴とする薄膜デバイス用ガラス基板。 （２） 絶縁物が板ガラスの歪点よ９１５０℃以上低
温で形成されている事を特徴とする特許求の範囲第１項
記載の薄膜デバイス用ガラス基板。 （３） 絶縁物の歪点が板ガラスの歪点よ９２００℃
以上高い事を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
の薄膜デバイス用ガラス基板。 （４） 絶縁物としてＳ ｉ Ｏ２， ＡＡ２０，
、 ’ｒｈｏ２， Ｂｅｄ。 ＴｉＯ２，Ｔａ２０， 、 Ｙ２Ｏ， 、 ＺｒＯ２，
Ｓｉ３Ｎ， 、 ＴａＮ。 ＢＮ又はＡｌＮを用いた事を特徴とする前記特許請求の
範囲第１項記載の薄膜デバイス用ガラス基板。 （５）絶縁物の厚さが０． ５〜１０μである事を特徴
とする前記特許請求の範囲第１項記載の薄膜デバイス用
カラス基板、９
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227406A JPS59121876A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 薄膜デバイス用ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227406A JPS59121876A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 薄膜デバイス用ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121876A true JPS59121876A (ja) | 1984-07-14 |
Family
ID=16860328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57227406A Pending JPS59121876A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 薄膜デバイス用ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121876A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1982
- 1982-12-28 JP JP57227406A patent/JPS59121876A/ja active Pending
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