玻璃基板的制造方法、玻璃基板、及显示器用面板的制作方法
玻璃基板的制造方法、玻璃基板、及显示器用面板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种玻璃基板的制造方法、玻璃基板、及显示器用面板。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置等平板显示器的制造是使用玻璃基板。在平板显示器的制造步骤 中，为了在玻璃基板表面形成TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管）等半导体元件，将 玻璃基板载置于半导体制造装置的反应容器内的基座进行成膜处理。为了在玻璃基板形成 多种薄膜，利用多个半导体制造装置进行多次成膜处理。每次进行成膜处理时，从基座卸除 玻璃基板。此时，在载置玻璃基板的基座的金属表面与玻璃基板表面之间，产生由摩擦引起 的静电、即剥离带电，而在玻璃基板储存静电。因此，进行多次成膜处理后的玻璃基板储存 着大量静电。
[0003] 尤其，关于液晶显示装置中使用的由无碱玻璃构成的玻璃基板，其表面容易带电， 不易去除静电。而且，如果重复产生剥离带电，则玻璃基板容易因静电而贴附在基座的金属 表面。由此，存在如下情况：当将玻璃基板从基座卸除时，因对玻璃基板施加过度的力而使 玻璃基板破损。另外，存在如下情况:起因于由剥离带电储存的静电的电压会破坏形成在玻 璃基板表面的半导体元件。进而，存在如下情况：因玻璃基板的静电的带电，而导致尘及埃 等微小异物附着在玻璃基板表面。
[0004] 在所述状况下，提出了平板显示器的制造步骤中的不易产生表面带电的玻璃基板 的制造。例如，专利文献1(日本专利特开2005-255478号公报）中披露的玻璃基板具有作为 形成电极线或各种器件的表面的器件面、及作为器件面的相反侧的表面的粗面化面。粗面 化面是通过物理研磨或化学处理形成凹凸而粗面化的面，具有0.3nm~10nm的算术平均粗 糙度Ra。通过粗面化面的粗面化处理来抑制玻璃基板的带电。
【发明内容】
[0005] [发明要解决的问题]
[0006] 玻璃基板的经粗面化的表面具有微小的凹凸形状。另外，玻璃基板与载置玻璃基 板的平台的接触面积越小，越不易产生剥离带电。因此，玻璃基板表面的粗糙度曲线的凸部 的数量越多，玻璃基板与平台的接触面积变得越小，因此更有效地抑制玻璃基板的带电。但 是，作为表示玻璃基板表面的粗面化的程度的参数的一种的Ra与玻璃基板表面的粗糙度曲 线的凸部的数量不具有相关关系。因此，有如下可能性：即使在以Ra成为规定范围的方式将 玻璃基板表面粗面化的情况下，也无法充分抑制玻璃基板的带电。
[0007] 另外，于在玻璃基板表面整体未均匀地分散凸部的情况下，玻璃基板表面具有集 中形成了多个凸部的区域及几乎未形成凸部的区域。几乎未形成凸部的区域是与平台的接 触面积局部大的区域，因此是容易产生剥离带电的区域。因此，在玻璃基板表面的凸部的分 布不均的情况下，玻璃基板有可能会具有无法充分抑制带电的区域。因此，为了充分抑制玻 璃基板表面整体的带电而使玻璃基板的品质提升，必须在玻璃基板表面均匀地分散着凸 部。
[0008] 本发明的目的在于提供一种有效地抑制表面带电的玻璃基板的制造方法。
[0009] [解决问题的技术手段]
[0010] 本发明的玻璃基板的制造方法是具有以下步骤的显示器用玻璃基板的制造方法： 制造步骤，制造玻璃基板;及表面处理步骤，进行在作为玻璃基板的一主表面的玻璃表面形 成凹凸的表面处理。表面处理步骤中，在玻璃表面分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的 高度为lnm以上的凸部。表面处理步骤中，以凸部面积比率成为0.5%~10%的方式进行表 面处理。凸部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比率。矩形区域是具有一 边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据玻璃表面的一部分的区域。表面处理步骤中，在矩形区 域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，以含有凸部的比率成 为80%以上的方式进行表面处理。含有凸部的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形 区域中所含的分割区域的数量的比率。
[0011] 在该玻璃基板的制造方法中，含有凸部的比率是表示玻璃基板表面的凸部的分布 不均的程度的指标。含有凸部的比率越大，则凸部的分布不均越小，在玻璃基板表面越均匀 地分散着凸部。含有凸部的比率越小，则凸部的分布不均越大，在玻璃基板表面越不均匀地 分散着凸部。在将玻璃基板载置于平台的情况下，凸部的分布不均越小，则玻璃基板表面与 平台表面接触的区域的面积容易变得越小，因此越能够抑制玻璃基板的带电。即，该玻璃基 板的制造方法是通过以含有凸部的比率成为80%以上的方式进行玻璃基板的表面处理，而 能够有效地抑制玻璃基板的带电。
[0012] 另外，凸部面积比率优选0.75%~7.0%。
[0013]另外，含有凸部的比率优选90%以上。
[0014] 另外，表面处理优选化学蚀刻处理。
[0015] 另外，与玻璃表面为相反侧的主表面优选形成半导体元件的器件面。
[0016] 另外，器件面优选形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。
[0017] 另外，玻璃基板优选由包含Si、Al及Β作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。
[0018] 本发明的玻璃基板是在作为玻璃基板的一主表面的玻璃表面，分散地形成距其粗 糙度曲线的平均线的高度为lnm以上的凸部。玻璃基板的凸部面积比率为0.5 %~10 %。凸 部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比率。矩形区域是具有一边的长度为 lMi的正方形形状且占据玻璃表面的一部分的区域。在矩形区域被均等地分割成具有正方 形形状的至少100个分割区域的情况下，玻璃基板的含有凸部的比率为80%以上。含有凸部 的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的比率。与玻 璃表面为相反侧的主表面是形成半导体元件的器件面。
[0019] 另外，器件面优选形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。
[0020] 另外，玻璃基板优选由包含Si、Al及B作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。
[0021] 本发明的显示器用面板是形成了半导体元件的玻璃基板。显示器用面板包括第1 主表面及第2主表面。第1主表面是玻璃基板的一主表面，且分散地形成距其粗糙度曲线的 平均线的高度为lnm以上的凸部。第2主表面是与第1主表面为相反侧的主表面，且形成半导 体元件。显示器用面板的凸部面积比率为0.5%~10%。凸部面积比率是凸部的面积占据任 意矩形区域的面积的比率。矩形区域是具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据玻璃表 面的一部分的区域。在矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的 情况下，显示器用面板的含有凸部的比率为80%以上。含有凸部的比率是具有凸部的分割 区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的比率。
[0022]另外，显示器用面板优选具有配线的最小线宽未达4μπι且栅极绝缘膜的膜厚未达 100nm的电路的TFT面板。
[0023][发明的效果]
[0024] 通过本发明的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板能够有效地抑制表面带电。
【附图说明】
[0025] 图1是实施方式的玻璃基板的剖视图。
[0026] 图2是表示实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。
[0027] 图3是浸水式蚀刻装置的概略图。
[0028] 图4是表示形成在玻璃基板的粗面化面的凸部的图。
[0029] 图5是表示形成在粗面化面的凸部的分布的一例的图。
[0030] 图6是表示粗面化面的矩形区域中所含的分割区域的图。
[0031]图7是表示变化例B中的干式蚀刻装置的一例的图。
[0032] 图8是表示变化例B中的湿式蚀刻装置的一例的图。
[0033] 图9是用来评估实施例中的玻璃基板的带电性的装置的概略图。
[0034] 图10是表示实施例中的进行氢氟酸浸水蚀刻处理后的玻璃基板表面的凸部的分 布的一例的图。
[0035] 图11是表示实施例中的进行氧化铈系研磨处理后的玻璃基板表面的凸部的分布 的一例的图。
【具体实施方式】
[0036] (1)玻璃基板的制造方法的概略
[0037] -边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。通过本实施方式中使用的玻璃 基板的制造方法制造的玻璃基板10是用于制造液晶显示器、等离子体显示器及有机EL (Electroluminescence，电致发光）显不器等平板显不器（FPD，Flat Panel Display)。玻璃 基板10也用于制造太阳电池面板。玻璃基板10例如具有0.2mm~0.8mm的厚度，且具有纵 680mm ~2200mm 及横880mm ~2500mm 的尺寸。
[0038]图1是玻璃基板10的剖视图。玻璃基板10具有作为一主表面的元件形成面12及作 为另一主表面的粗面化面14。元件形成面1 2是在Fro的制造步骤中形成TFT等半导体元件的 面。元件形成面12是例如形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面，是形成包含低温多 晶娃薄膜、IT0(Indium Thin Oxide，氧化铟锡)薄膜及彩色滤光片等的多层薄膜的面。在面 向高精细、高解析度的显示器用TFT面板中，TFT的栅极绝缘膜的厚度未达100nm。例如，也推 进栅极绝缘膜的厚度为5nm~20nm的TFT面板的开发、制造。在所述TFT面板中，不仅栅极绝 缘膜薄，且形成半导体元件的各层的膜厚也薄。因此，元件形成面12是Ra(算术平均粗糙度： JIS B 0601:2001)为1.511111以下、优选1.011111以下的平滑面。在元件形成面12形成了了?1'的玻 璃基板10优选具有配线的最小线宽未达4μπι且栅极绝缘膜的膜厚未达lOOnm的电路。
[0039] 如下所述，粗面化面14是在玻璃基板10的制造步骤中通过蚀刻处理形成微小凹凸 的面。蚀刻处理例如为干式蚀刻处理及湿式蚀刻处理。在本实施方式中，粗面化面14是通过 作为湿式蚀刻处理的一种的浸水式蚀刻（浸渍蚀刻）处理而形成凹凸。在浸水式蚀刻处理 中，将玻璃基板10整体浸渍在贮存着蚀刻液的蚀刻液槽中。由此，玻璃基板10的元件形成面 12及粗面化面14这两个面被粗面化。于在浸水式蚀刻处理中仅将玻璃基板10的粗面化面14 粗面化的情况下，将在元件形成面12贴附了保护膜的玻璃基板10浸渍在蚀刻液槽中。
[0040] 此外，粗面化面14只要能够形成所期望的表面状态，则也可以通过除蚀刻处理以 外的表面处理形成凹凸。例如，粗面化面14也可以通过带式研磨、毛刷研磨、研磨垫研磨、研 磨粒研磨、CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨)等物理研磨形成凹凸。
[0041] 作为玻璃基板10的一例，可列举具有以下组成的玻璃。
[0042] (a)Si02:50 质量 ％~70 质量 ％、
[0043] (b)Al203:10 质量 ％~25 质量 ％、
[0044] (c)B2〇3:5 质量 ％~18 质量 ％、
[0045] (d)Mg0:0 质量 ％~10 质量 ％、
[0046] (e)Ca0:0 质量 ％~20 质量 ％、
[0047] (f)Sr0:0 质量 ％~20 质量 ％、
[0048] (g)Ba0:0 质量 ％~10 质量 ％、
[0049] (h)R0:5质量％~20质量％(R是选自Mg、Ca、Sr及Ba中的至少1种）、
[0050] (i)R'2〇:0质量％~2.0质量％(R'是选自Li、Na及K中的至少1种）、
[0051 ] (j)选自Sn〇2、Fe2〇3及Ce〇2中的至少1种金属氧化物。
[0052]此外，具有所述组成的玻璃容许其他微量成分以未达0.1质量％的范围存在。
[0053]玻璃基板10是通过浮式法及下拉法等而成形。在本实施方式中，对使用溢流下拉 法的Fro用玻璃基板10的制造步骤进行说明。图2是表示玻璃基板10的制造步骤的流程图的 一例。玻璃基板10的制造步骤主要包括:熔解步骤(步骤S10)、澄清步骤(步骤S20)、搅拌步 骤(步骤S30)、成形步骤(步骤S40)、缓冷步骤(步骤S50)、板状裁切步骤(步骤S60)、切断步 骤(步骤S70)、粗面化步骤(步骤S80)、及端面加工步骤(步骤S90)。熔解步骤S10、澄清步骤 S20、搅拌步骤S30、成形步骤S40、缓冷步骤S50、板状裁切步骤S60、及切断步骤S70是由玻璃 原料制造玻璃基板10的基板制造步骤。粗面化步骤S80是通过蚀刻处理将玻璃基板10的粗 面化面14粗面化的表面处理步骤。接下来，说明各步骤的概略的一例。
[0054]熔解步骤S10中，在熔解槽中，利用燃烧器等加热设备将玻璃原料熔解，生成1500 °C~1600°C的高温熔融玻璃。玻璃原料是以能够实质上获得所期望的组成的玻璃的方式调 制成。此处，所谓「实质上」意指在未达0.1质量％的范围容许其他微量成分的存在。熔融玻 璃是从设置在熔解槽底部的流出口输送到下游步骤。
[0055] 澄清步骤S20中，在澄清槽中，通过使熔解步骤S10中生成的熔融玻璃进一步升温， 进行熔融玻璃的澄清。在澄清槽中，使熔融玻璃的温度上升至1600°C~1750°C、优选1650°C ~1700°C。在澄清槽中，恪融玻璃中所含的02、C0^S02的微小气泡吸收因玻璃原料中所含 的Sn0 2等澄清剂的还原而产生的02而成长，并上浮到熔融玻璃的液面。
[0056] 搅拌步骤S30中，在搅拌槽中，搅拌澄清步骤S20中澄清的熔融玻璃，使其化学性及 热性地均质化。在搅拌槽中，熔融玻璃一边沿铅垂方向流动，一边被以轴旋转的搅拌器搅 拌，从设置在搅拌槽底部的流出口输送到下游步骤。另外，搅拌步骤S30中，将富氧化锆的熔 融玻璃等具有与熔融玻璃的平均比重不同的比重的玻璃成分从搅拌槽去除。
[0057]成形步骤S40中，通过溢流下拉法，从搅拌步骤S30中经搅拌的熔融玻璃使玻璃带 成形。具体来说，从成形单元的上部溢出而分流的熔融玻璃沿成形单元的侧壁向下方流动， 在成形单元的下端合流，由此使玻璃带连续地成形。恪融玻璃是在流入到成形步骤S40之 前，已冷却到适于利用溢流下拉法的成形的温度、例如1200°C。
[0058]缓冷步骤S50中，将成形步骤S40中连续地生成的玻璃带一边以不产生应变及翘曲 的方式进行温度控制，一边缓冷至缓冷点以下。
[0059] 板状裁切步骤S60中，将缓冷步骤S50中缓冷的玻璃带切断成各个规定长度。
[0060] 切断步骤S70中，将板状裁切步骤S60中切断成各个规定长度的玻璃带以规定大小 切断，获得玻璃基板10。
[0061] 粗面化步骤S80中，如下所述，进行使切断步骤S70中获得的玻璃基板10的粗面化 面14的表面粗糙度增加的表面处理。
[0062] 端面加工步骤S90中，对粗面化步骤S80中粗面化面14经表面处理的玻璃基板10的 端部进行研磨及研削。
[0063]此外，在端面加工步骤S90之后，进行玻璃基板10的清洗步骤及检查步骤。最终，玻 璃基板10被捆包出货到Fro的制造商。FPD制造商是在玻璃基板10的元件形成面12a形成TFT 等半导体元件而制造 FPD。
[0064] (2)粗面化步骤的详情
[0065] 对粗面化步骤S80中进行的粗面化面14的表面处理进行说明。图3是进行玻璃基板 10的浸水式蚀刻处理的浸水式蚀刻装置20的概略图。浸水式蚀刻装置20包括能够收容多个 玻璃基板10的匣22、搬送匣22的搬送机构(未图示）、及蚀刻液槽24。蚀刻液槽24视需要包括 超声波机构及温度调节机构。超声波机构是在玻璃基板10浸渍于蚀刻液26中的状态下利用 超声波清洗玻璃基板10,且促进玻璃基板10表面的蚀刻处理。温度调节机构调节蚀刻液26 的温度。浸水式蚀刻装置20还包括对蚀刻液槽24供给蚀刻液26的槽(未图示）。
[0066]收容了多个玻璃基板10的匣22通过搬送机构搬送，并浸渍于贮存在蚀刻液槽24的 蚀刻液26中。浸渍于蚀刻液26中的玻璃基板10之后依序浸渍于纯水、超纯水或机能水等液 体中进行清洗。蚀刻液26例如为氟化氢(HF)溶液。纯水及超纯水是实施过例如离子交换处 理、EDI (Electrodeionization，电去电离)处理、利用逆浸透膜的过滤器处理、及通过脱二 氧化碳装置的脱二氧化碳处理的纯水或超纯水。机能水例如为氨氢水。
[0067]在本实施方式中，用作蚀刻液26的氟化氢（HF)溶液的浓度例如为200ppm~ 1500ppm，蚀刻液26的温度例如维持在20°C~30°C的范围。玻璃基板10浸渍在蚀刻液26中的 时间为60秒~180秒，优选100秒~120秒。
[0068] (3)粗面化面的详情
[0069] 对粗面化步骤S80中经表面处理的粗面化面14进行说明。粗面化面14是通过粗面 化步骤S80的蚀刻步骤形成微小凹凸的面。
[0070]粗面化面14是分散地形成了凸部的面。凸部是距粗面化面14的粗糙度曲线的平均 线的高度为lnm以上的部分。在粗面化步骤S80中，粗面化面14是以凸部面积比率成为0.5% ~10%的方式进行表面处理。凸部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比 率。矩形区域是具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据粗面化面14的一部分的区域。 即，粗面化面14中所含的任意Ιμπι见方的正方形区域具有凸部。
[0071] 图4是表示形成在粗面化面14的凸部的图。图4是一维地表示粗面化面14的表面分 布形状的图。图4中，粗面化面14的粗糙度曲线的平均线是以平均基准线m的形式表示。图4 中，距平均基准线m的高度为lnm以上的凸部是以经描绘影线的区域z的形式表示。某点的距 平均基准线m的 高度在该点比平均基准线m位于更上方的情况下为正值，在该点比平均基准 线m位于更下方的情况下为负值。平均基准线m位于将以平均基准线m为基准的表面分布形 状的各点的高度合计所得值成为〇的高度。
[0072] 接下来，对凸部面积比率的测定方法进行说明。玻璃基板10的粗面化面14的凹凸 例如使用原子力显微镜于非接触模式下计测。在粗面化面14的计测中，以能够测定如算术 平均粗糙度Ra未达lnm的面粗糙度小的表面的方式，调整原子力显微镜的计测条件。作为计 测条件的一例，扫描区域为lwn见方，扫描速率为0.8Hz，伺服增益(servo gain)为1.5,取样 为256点X 256点，设定点为自动设定。
[0073]图5是表示使用原子力显微镜计测的形成在粗面化面14中所含的1μπιΧ1μπι(256点 X 256点）的正方形区域的凸部的分布的一例的图。图5中，距平均基准线m的高度为lnm以上 的凸部以白色区域的形式表示。凸部的面积例如通过如下方式求出，即，根据二维地表示粗 面化面14的表面分布形状的图像，对距平均基准线m的高度为lnm以上的像素的数量进行计 数。
[0074]图5中以白色区域表示的凸部占据ΙμπιΧ Ιμπι的正方形区域的面积比率即凸部面积 比率处于0.5%~10%的范围内。将凸部面积比率设为0.5%~10%依据如下理由。已知物 体间的电荷移动容易在物体与物体之间的距离未达〇. 8nm时产生。因此，在玻璃基板10与载 置玻璃基板10的平台等支撑体之间的距离为lnm以下的情况下，有时电荷从支撑体移动到 玻璃基板10，而使玻璃基板10带电。
[0075] 在本实施方式中，以凸部面积比率成为0.5%以上的方式对粗面化面14进行表面 处理，且充分保持玻璃基板10与平台之间的距离，由此能够抑制玻璃基板10的带电。在凸部 面积比率未达0.5%的情况下，形成在粗面化面14的凸部的周围的部分容易与平台表面接 触，因此凸部无法充分支撑玻璃基板10。因此，无法充分保持玻璃基板10与平台表面之间的 距离，玻璃基板10带电。另一方面，在凸部面积比率超过10%的情况下，形成在粗面化面14 的凸部与平台表面的接触点增加，电荷容易在粗面化面14与平台表面之间移动，因此玻璃 基板10的带电量增加。另外，在以凸部面积比率超过10%的方式进行蚀刻处理的情况下，难 以如目标般在粗面化面14形成微小凹凸。因此，无法充分确保玻璃基板10的表面品质，容易 在粗面化面14产生损伤等缺陷。例如，形成在粗面化面14的潜在微小损伤有可能因表面处 理而放大。因此，经蚀刻处理的粗面化面14的凸部面积比率为0.5%~10 %，优选0.75%~ 7.0%，更优选 1.2% ~4.0%。
[0076]此外，为了抑制玻璃基板10的带电，以往进行将粗面化面14的Ra设为0.3nm~ 1.5nm的表面处理。但是，即使粗面化面14的Ra为0· 3nm~1.5nm，粗面化面14的凸部面积比 率也未必为0.5%~10%。反之，即使粗面化面14的凸部面积比率为0.5 %~10 %，粗面化面 14的Ra也未必为0.3nm~1.5nm。即，Ra与凸部面积比率是相互无关的参数。
[0077]因此，粗面化面14的Ra作为表示抑制玻璃基板10的带电的效果的指标并不充分。 在本实施方式中，考虑到该方面，以粗面化面14的凸部面积比率成为0.5%~10%的方式进 行粗面化面14的表面处理。
[0078]而且，在本实施方式中，以含有凸部的比率成为80%以上的方式，进行粗面化面14 的表面处理。含有凸部的比率是在矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个 分割区域的情况下，具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的 比率。
[0079] 图6是表示粗面化面14的矩形区域中所含的分割区域的图。图6所示的矩形区域是 ΙμπιΧΙμπι的正方形区域。分割区域是将正方形的矩形区域沿横方向均等地分割成10个部 分、沿纵方向均等地分割成10个部分的情况下分割成的各区域。图6中，分割矩形区域的线、 即相邻分割区域之间的边界线以实线表示。分割区域是O.lymXO.lwii的正方形区域。Ιμπι见 方的矩形区域具有100个O.lym见方的分割区域。
[0080] 含有凸部的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域 的数量的比率。图6中，矩形区域中所含的分割区域的数量为100。具有凸部的分割区域是包 含凸部的分割区域、或包含凸部的一部分的分割区域。图6中，凸部的例子以描绘影线的区 域的形式表示。图6中，凸部cl完全包含于分割区域rl，凸部c2跨及3个分割区域r2、r3、r4。 该情况下，分割区域^^2^3^4全部为具有凸部的分割区域。含有凸部的比率的值在矩形 区域中所含的分割区域的数量为100的情况下，与具有凸部的分割区域的数量相等。即，在 含有凸部的比率为80%以上的情况下，具有凸部的分割区域的数量为80以上。
[0081] 含有凸部的比率是表示形成在粗面化面14的凸部的分布不均程度的指标。含有凸 部的比率越大，则凸部的分布不均越小，在粗面化面14整体越均匀地分散着凸部。含有凸部 的比率越小，则凸部的分布不均越大，在粗面化面14整体越不均匀地分散有凸部。凸部的分 布不均越小，则载置玻璃基板10的平台的表面与玻璃基板10的粗面化面14接触的区域的面 积容易变得越小，因此越能够抑制玻璃基板10的带电。因此，经蚀刻处理的粗面化面14的含 有凸部的比率为80%以上，优选90%以上，更优选95%以上。
[0082] (4)特征
[0083] FPD的制造步骤中，在玻璃基板10的元件形成面12形成TFT等半导体元件、具体来 说为包含多晶硅薄膜及ITO薄膜等的多层薄膜。每次对元件形成面12进行成膜处理时，将玻 璃基板10从半导体制造装置的反应容器内的基座卸除。此时，在载置玻璃基板10的基座的 金属表面与玻璃基板10的粗面化面14之间产生剥离带电。如果因剥离带电而在玻璃基板10 储存静电，则玻璃基板1 〇的粗面化面14容易因静电而贴附在基座的金属表面。由此，存在如 下情况：当将玻璃基板10从基座卸除时，因对玻璃基板10施加过度的力而使玻璃基板10破 损。另外，存在如下情况:起因于由剥离带电储存的静电的电压会破坏形成在玻璃基板10的 元件形成面12的半导体元件等。另外，在液晶面板制造步骤中，存在如下情况:如果在TFT面 板或CF( C〇l〇r filter，彩色滤光片)面板带有静电的状态下，将TFT面板与CF面板贴合而注 入液晶，则所制造的液晶面板的显示产生不均。因此，在FH)的制造步骤中，重要的是抑制玻 璃基板10的带电。
[0084]通过本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板10具有利用蚀刻处理而 粗面化的粗面化面14。在蚀刻处理中，粗面化面14是以凸部面积比率成为0.5%~10%且含 有凸部的比率成为80%以上、优选90%以上的方式进行表面处理。
[0085]由于粗面化面14的凸部面积比率为0.5%~10%，因此在将玻璃基板10载置于平 台的情况下，玻璃基板10被形成于粗面化面14的凸部支撑。由此，粗面化面14与平台表面的 接触面积变小，且充分保持玻璃基板10与平台之间的距离，因此有效地抑制玻璃基板10的 带电。
[0086]另外，由于粗面化面14的含有凸部的比率为80%以上，因此形成在粗面化面14的 凸部均匀地分散于粗面化面14整体。由此，粗面化面14的凸部的分布不均小，载置玻璃基板 10的平台的表面与玻璃基板10的粗面化面14接触的区域的面积小，所以能够有效地抑制玻 璃基板10的带电。
[0087] 因此，在本实施方式的玻璃基板的制造方法中，以凸部面积比率成为0.5%~10% 且含有凸部的比率成为80%以上的方式对粗面化面14进行表面处理，由此有效地抑制玻璃 基板10的剥离带电。因此，在FH)的制造步骤中，能够有效地抑制玻璃基板10的破损、及形成 在玻璃基板10的表面的半导体元件等的破坏。另外，能够抑制因玻璃基板10的静电带电而 在玻璃基板10的表面附着粒子，且抑制因粒子的附着所致的彩色滤光片剥离及配线电极剥 离。粒子例如为尘或埃等微小异物。
[0088] 另外，本实施方式的玻璃基板的制造方法是通过粗面化面14的表面处理而抑制玻 璃基板10的带电，因此能够适宜地用于使用半导体制造装置进行成膜等处理的玻璃基板 10,尤其是能够适宜地用于期望不在玻璃基板10附着尘及埃等异物的彩色滤光片形成用玻 璃基板。
[0089] 另外，本实施方式的玻璃基板的制造方法能够适宜地用于在玻璃基板10的元件形 成面12形成具有膜厚未达100nm的栅极绝缘膜的TFT的玻璃基板。近年来，高精细、高解析度 显示器用面板以栅极绝缘膜为主，半导体元件中所含的各层的膜厚正持续变薄。为了使像 素间距变窄而加快显示切换，栅极绝缘膜被要求能变薄。另外，为了显示器用面板的节电 化，就能够减小栅极电压的观点来说，栅极绝缘膜的膜厚正持续变薄。 作为高精细、高解析 度显示器用面板中的所述薄膜化的一例，使栅极绝缘膜的膜厚未达l〇〇nm。以往，栅极绝缘 膜的膜厚超过lOOnm，但近年来，也制造使用未达50nm、进而未达20nm的膜厚的栅极绝缘膜 的面板。能够使栅极绝缘膜这样变薄的原因在于，栅极绝缘膜的品质提升。另外，TFT配线的 最小线宽未达4μηι的面板已被制造。例如，具有Ιμπι~3μηι的线宽电路的面板已然被制造。但 是，却产生因玻璃基板10的带电而在栅极绝缘膜产生放电从而导致栅极绝缘膜损伤等半导 体元件的静电破坏的问题。因此，作为形成了栅极绝缘膜未达lOOnm且最小线宽未达4μπι的 TFT的显示器用面板中使用的玻璃基板10,通过本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的 玻璃基板10当属有用。
[0090]另外，通过本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板10不仅具有防止静 电带电的效果，且也具有防止用于面板制造步骤的载台与玻璃基板10之间的贴附的效果。 如果玻璃基板10的粗面化面14均匀地粗面化，则在粗面化面14与载台表面之间均匀地形成 空气的通道。由此，当上拉载置在载台的玻璃基板10时，不易对玻璃基板10施加局部的力， 能够抑制玻璃基板10的破裂。
[0091]另外，在本实施方式中，通过玻璃基板10的浸水式蚀刻处理，元件形成面12及粗面 化面14这两个面被粗面化。由此，不仅有效地抑制粗面化面14的带电，也有效地抑制元件形 成面12的带电。此外，在玻璃基板10的元件形成面12形成TFT等半导体元件，因此元件形成 面12优选粗面化至不阻碍半导体元件的形成的程度。具体来说，经粗面化的元件形成面12 优选具有未达1.5nm、优选未达1 .Onm的算术平均粗糙度Ra〇 [0092] (5)变化例
[0093]以上，对本发明的玻璃基板的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于所述实 施方式，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种改良及变更。此外，本发明不仅对 表面形成半导体元件的玻璃基板发挥效果，且也对表面形成彩色滤光片的玻璃基板发挥效 果。
[0094] (5-1)变化例 A
[0095] 在本实施方式中，通过浸水式蚀刻处理将玻璃基板10的粗面化面14粗面化，但也 可以在浸水式蚀刻处理之前进行粗面化面14的清洗处理。清洗处理例如为大气压等离子体 清洗处理。在大气压等离子体清洗处理中，例如使用作为氮气及氧气的混合气体的空气、及 由氩气生成的等离子体状态下经活化的气体。
[0096]在大气压等离子体清洗处理中，通过将等离子体状态下经活化的气体喷附于玻璃 基板10的粗面化面14,而去除附着在粗面化面14的有机物的薄膜。有机物的薄膜在之后的 蚀刻处理中作为掩模发挥功能。因此，也可以在蚀刻处理之前，从粗面化面14去除有机物的 薄膜，以有机物的薄膜不作为掩模发挥功能的方式进行粗面化面14的清洗处理。
[0097] 通过大气压等离子体清洗处理清洗的粗面化面14被去除有机物的薄膜而具有亲 水性。清洗后的粗面化面14的水的接触角优选10度以下，更优选5度以下。水的接触角能够 通过控制粗面化面14的清洗时间、或喷附于粗面化面14的气体的流量而调节。
[0098] 此外，在粗面化面14的清洗步骤中，也可以代替进行等离子体清洗处理，而进行臭 氧气体的喷附处理、及紫外线的照射处理，由此去除有机物的薄膜。在清洗步骤中，只要至 少通过使有机物氧化或改质而去除有机物的薄膜即可。此外，在蚀刻步骤中的表面处理之 前进行的清洗步骤并非必需步骤，如果经表面处理的粗面化面14的洁净度高，则无需进行。
[0099] (5_2)变化例 B
[0100] 在本实施方式中，湿式蚀刻处理为浸水式蚀刻处理，但也可以为滚压蚀刻处理及 喷淋蚀刻处理等。滚压蚀刻处理及喷淋蚀刻处理与浸水式蚀刻处理相比，粗面化面14与蚀 刻剂接触的时间即接液时间短，且不易控制接液时间。因此，在滚压蚀刻处理及喷淋蚀刻处 理中，优选使蚀刻剂中所含的氟化氢的浓度相比浸水式蚀刻处理的情况下变高，且优选通 过调节氟化氢的浓度而控制形成在粗面化面14的凸部的分散。在滚压蚀刻处理及喷淋蚀刻 处理的情况下，蚀刻剂中所含的氟化氢的浓度优选2000ppm~8000ppm。
[0101] 另外，也可以在进行湿式蚀刻处理之前进行玻璃基板10的清洗处理。通过清洗处 理去除附着在玻璃基板10表面的有机物。湿式蚀刻处理相比干式蚀刻处理不易受到有机物 的影响。但是，通过在湿式蚀刻处理之前进行清洗处理，能够控制形成在玻璃基板10的粗面 化面14的凸部的分散，能够在粗面化面14整体均匀地形成凸部。
[0102] (5_3)变化例〇
[0103] 在本实施方式中，通过将玻璃基板10整体浸渍在蚀刻液的浸水式蚀刻处理，而将 玻璃基板10的元件形成面12及粗面化面14这两个面粗面化，但也可以仅将粗面化面14粗面 化。作为仅将粗面化面14粗面化的蚀刻处理，有干式蚀刻处理及湿式蚀刻处理等化学蚀刻 处理。在化学蚀刻处理中，使用氟系蚀刻剂，尤佳优选使用包含氟化氢的蚀刻剂。
[0104] 图7是表示干式蚀刻装置的一例的图。干式蚀刻装置30主要包括蚀刻喷嘴31及搬 送辊32。玻璃基板10通过搬送辊32搬送。玻璃基板10的粗面化面14是与搬送辊32接触的表 面。蚀刻喷嘴31是沿玻璃基板10的宽度方向延伸的狭缝状喷嘴。蚀刻喷嘴31对搬送的玻璃 基板10的粗面化面14喷附蚀刻剂。蚀刻剂是例如通过使四氟化碳及水的混合气体在等离子 体状态的载气中通过而生成的气体氟化氢。作为载气，使用氮气及氩气等。
[0105] 图8是表示湿式蚀刻装置的一例的图。湿式蚀刻装置40主要包括搬送辊42、粗面化 辊44、接触辊46、及蚀刻剂槽48。玻璃基板10通过搬送辊42及粗面化辊44搬送。玻璃基板10 的粗面化面14是与搬送辊42及粗面化辊44接触的表面。粗面化辊44的外周面包含海绵。粗 面化辊44的外周面的一部分浸渍于贮存在蚀刻剂槽48的蚀刻液49中。蚀刻液49例如为氢氟 酸。粗面化辊44的表面吸收蚀刻液49。因此，被粗面化辊44吸收的蚀刻液49与玻璃基板10的 粗面化面14接触，所以蚀刻液49被涂布于粗面化面14。为了调节涂布于粗面化面14的蚀刻 液49的量，被粗面化辊44吸收的蚀刻液49的一部分由按压粗面化辊44的表面的接触辊46挤 取。另外，通过对玻璃基板10的元件形成面12喷附空气等，能够将玻璃基板10的粗面化面14 与粗面化辊44接触的压力保持得高。
[0106] 在蚀刻步骤中，通过调整玻璃基板10的搬送速度，能够调整蚀刻处理所需的时间， 且调整附着在粗面化面14的蚀刻剂的量。在进行蚀刻步骤之前，玻璃基板10的粗面化面14 在清洗步骤中去除有机物的薄膜，因此粗面化面14被均匀地蚀刻。通过仅对粗面化面14进 行蚀刻，能够将元件形成面12作为利用下拉法形成的面，成为具有0.2nm以下的Ra的极平滑 的面。
[0107] (5-4)变化例D
[0108] 在图8中，作为玻璃基板10的粗面化面14的湿式蚀刻处理的例子，对使用粗面化辊 44在粗面化面14涂布蚀刻液的滚压蚀刻处理进行了说明。但是，作为粗面化面14的湿式蚀 刻处理，例如也可以为喷淋蚀刻处理。
[0109] 在喷淋蚀刻处理中，对玻璃基板10的粗面化面14喷附蚀刻液的微小液滴。由此，蚀 刻液均匀地附着在粗面化面14,粗面化面14被粗面化。
[0110] [实施例]
[0111] 作为本发明的玻璃基板的制造方法的实施例，对多个玻璃基板在相互不同的条件 下进行利用湿式蚀刻处理的表面处理，测定经表面处理的玻璃基板表面即粗面化面的凸部 面积比率、含有凸部的比率及带电性。用于测定的玻璃基板具有730mmX920mm的尺寸，且具 有0.5_的厚度。用于测定的玻璃基板是由包含Si、Al及B作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。 用于测定的玻璃基板包含0质量％~2.0质量％的作为碱性成分的R' 20(R '是选择Li、Na及K 中的至少1种）。
[0112] 最初，使用大气压等离子体清洗装置清洗玻璃基板的粗面化面。在清洗步骤中，将 等离子体状态的氩气以每分钟规定的量喷附于粗面化面，从而清洗玻璃基板的表面。由此， 去除附着在玻璃基板表面的有机物。湿式蚀刻处理相比干式蚀刻处理不易受到有机物的影 响。但是，通过在湿式蚀刻处理之前进行清洗处理，能够控制形成在玻璃基板的粗面化面的 凸部的分散，能够在粗面化面整体均匀地形成凸部。
[0113] 接着，通过湿式蚀刻处理对已清洗的粗面化面进行表面处理。在湿式蚀刻处理中， 如图3所示，进行氢氟酸浸水蚀刻处理。
[0114]接着，从具有经表面处理的粗面化面的玻璃基板切出一边为50mm的正方形试样， 进行经蚀刻处理的玻璃基板的评估。具体来说，使用原子力显微镜(ParkSystems公司制造 的型号XE-100)，在非接触模式下对切出的各试样的粗面化面进行计测。于计测之前，为了 计测如算术平均粗糙度Ra未达l nm的面粗糙度小的表面凹凸，进行原子力显微镜的测定条 件的调整。将扫描区域设定为ΙμπιΧΙμπι(取样数为256点X 256点），将扫描速率设定为 0.8Hz，将非接触模式下的伺服增益设定为1.5。设定点设为自动设定。通过该计测，获得关 于形成在玻璃基板的粗面化面的凹凸的二维表面分布形状。从表面分布形状获得关于粗面 化面的凹凸的直方图，在距粗面化面的平均基准线的高度为lnm以上的位置进行切片，对距 平均基准线的高度为lnm以上的像素数进行计数，由此求出凸部面积比率。另外，将ΙμπιΧΙμ m的正方形扫描区域以10 Χ10均等地分割，设定100个分割区域。而且，根据表面分布形状， 对具有凸部的分割区域的数量进行计数，由此求出含有凸部的比率。
[0115]接着，评估玻璃基板的带电性。带电性的评估是在控制为温度25°C及湿度60 %的 无尘室内进行。
[0116] 图9是评估玻璃基板的带电性的装置的概略图。首先，将玻璃基板10载于基板平台 50由升降销52支撑。接着，通过使升降销52相对于基板平台50的载置面下降，而使玻璃基板 10下降并载置于基板平台50。基板平台50具有将铝制平台进行耐酸铝处理的表面。接着，通 过未图示的抽吸装置，从设置在基板平台50的载置面的抽吸口抽吸玻璃基板10。接着，结束 玻璃基板10的抽吸，使升降销52上升。
[0117] 在将所述玻璃基板的下降、抽吸、抽吸结束及上升的步骤设为1周期的情况下，为 了评估玻璃基板的带电性，重复50周期。其后，计测玻璃基板的带电量。带电量的计测是通 过计测玻璃中央部的玻璃表面的电位而代替。带电量的计测是使用表面电位计(0MR0N公司 制造的ZJ-SD)。表面电位计是设置在距玻璃基板的粗面化面的相反侧的面高度10mm的位 置。另外，将设置在基板平台的载置面的抽吸口的抽吸力设定为〇. 6MPa。
[0118]下述表1中，关于包含实施例1~3、比较例1~3的6片玻璃基板，表不表面处理方 法、表面处理条件、凸部面积比率、含有凸部的比率及带电性的评估。
[0119] 在表1中，「表面处理方法」表示玻璃基板10的粗面化面14的蚀刻处理的方法。实施 例1~3中进行使用氢氟酸的湿式蚀刻处理，比较例1~3中进行使用氧化铈研磨剂的研磨处 理。在表1中，「表面处理条件」在实施例1~3的情况下表示氢氟酸的浓度，在比较例1~3的 情况下表示研磨时间。在表1中，「带电性」是在玻璃基板表面的带电量的评估中，按玻璃基 板表面的最大带电量的绝对值小的顺序，用「(§)」、「〇」、「Λ」及「X」表示。
[0120] [表 1]
[0121]
[0122] 根据表1，在实施例1~3的氢氟酸浸水蚀刻处理中，所有实施例中都获得了90%以 上的含有凸部的比率。另一方面，在比较例1~3的氧化铈研磨处理中，获得与氢氟酸浸水蚀 刻处理相同程度的凸部面积比率，但获得最大62%的含有凸部的比率。即，进行氢氟酸浸水 蚀刻处理后的玻璃基板表面的含有凸部的比率高于进行氧化铈研磨处理后的玻璃基板表 面的含有凸部的比率。
[0123] 另外，根据表1，表示含有凸部的比率越大，则玻璃基板的带电性越得到改善的倾 向。即，确认到玻璃基板表面的凸部的分布不均越少，则玻璃基板的剥离带电越得到抑制。 [0 124]图10表不进行氢氟酸浸水蚀刻处理后的玻璃基板表面的凸部的分布的一例。图11 表示进行氧化铈研磨处理后的玻璃基板表面的凸部的分布的一例。在图10及图11中，凸部 以白色区域的形式表示。图10及图11中，用实线表示相邻分割区域之间的边界线。
[0125] 如图10及图11所示，在氢氟酸浸水蚀刻处理中，以在玻璃基板表面整体均匀地分 布凸部的方式进行玻璃基板的表面处理。另一方面，在氧化铈研磨处理中，以玻璃基板表面 整体的凸部的分布不均的方式进行玻璃基板的表面处理。在图10中，玻璃基板表面的凸部 面积比率为3.12 %，玻璃基板表面的含有凸部的比率为96 %。在图11中，玻璃基板表面的凸 部面积比率为3.23%，玻璃基板表面的含有凸部的比率为58%。
[0126] [符号的说明]
[0127] 10玻璃基板
[0128] 12元件形成面(第2主表面）
[0129] 14粗面化面(第1主表面）
[0130] [【背景技术】文献]
[0131] [专利文献]
[0132] [专利文献1]日本专利特开2005-255478号公报
【主权项】
1. 一种玻璃基板的制造方法，其是显示器用玻璃基板的制造方法，包括： 制造步骤，制造玻璃基板;及 表面处理步骤，进行在作为所述玻璃基板的一主表面的玻璃表面形成凹凸的表面处 理； 所述表面处理步骤中， 在所述玻璃表面分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的高度为lnm以上的凸部， 关于具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据所述玻璃表面的一部分的矩形区域， 以所述凸部的面积占据任意所述矩形区域的面积的比率即凸部面积比率成为0.5%~10% 的方式，进行所述表面处理，且 在所述矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，以 具有所述凸部的所述分割区域的数量占据所述矩形区域中所含的所述分割区域的数量的 比率即含有凸部的比率成为80%以上的方式，进行所述表面处理。2. 根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述凸部面积比率为0.75%~7.0%。3. 根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述含有凸部的比率为90%以上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述表面处理为化学蚀刻处理。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中 与所述玻璃表面为相反侧的所述主表面是形成半导体元件的器件面。6. 根据权利要求5所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述器件面是形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述玻璃基板是由包含Si、Al及Β作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。8. -种玻璃基板，其在作为所述玻璃基板的一主表面的玻璃表面，分散地形成距其粗 糙度曲线的平均线的高度为lnm以上的凸部， 关于具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据所述玻璃表面的一部分的矩形区域， 所述凸部的面积占据任意所述矩形区域的面积的比率即凸部面积比率为0.5%~10%， 在所述矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，具 有所述凸部的所述分割区域的数量占据所述矩形区域中所含的所述分割区域的数量的比 率即含有凸部的比率为80%以上，且 与所述玻璃表面为相反侧的所述主表面是形成半导体元件的器件面。9. 根据权利要求8所述的玻璃基板，其中 所述器件面是形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。10. 根据权利要求8或9所述的玻璃基板，其是 由包含Si、A1及Β作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。11. 一种显示器用面板，其是作为形成半导体元件的玻璃基板的显示器用面板，包括： 第1主表面，是所述玻璃基板的一主表面，且分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的高 度为lnm以上的凸部;及 第2主表面，是与所述第1主表面为相反侧的所述主表面，且形成半导体元件； 关于具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据所述第1主表面的一部分的矩形区域， 所述凸部的面积占据任意所述矩形区域的面积的比率即凸部面积比率为0.5%~10%，且 在所述矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，具 有所述凸部的所述分割区域的数量占据所述矩形区域中所含的所述分割区域的数量的比 率即含有凸部的比率为80%以上。12.根据权利要求11所述的显示器用面板，其是 具有配线的最小线宽未达4μπι且栅极绝缘膜的膜厚未达100nm的电路的TFT面板。
【专利摘要】一种玻璃基板的制造方法，具有进行在玻璃表面形成凹凸的表面处理的表面处理步骤。表面处理步骤中，在玻璃表面分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的高度为1nm以上的凸部。表面处理步骤中，以凸部面积比率成为0.5％～10％的方式进行表面处理。凸部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比率。矩形区域具有一边的长度为1μm的正方形形状。表面处理步骤中，在矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，以含有凸部的比率成为80％以上的方式进行表面处理。含有凸部的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的比率。
【IPC分类】C03C15/00, G09F9/30, G02F1/1333
【公开号】CN105492404
【申请号】CN201480041576
【发明人】朴永太
【申请人】安瀚视特控股株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月23日
【公告号】WO2015012307A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种玻璃基板的制造方法、玻璃基板、及显示器用面板。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置等平板显示器的制造是使用玻璃基板。在平板显示器的制造步骤 中，为了在玻璃基板表面形成TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管）等半导体元件，将 玻璃基板载置于半导体制造装置的反应容器内的基座进行成膜处理。为了在玻璃基板形成 多种薄膜，利用多个半导体制造装置进行多次成膜处理。每次进行成膜处理时，从基座卸除 玻璃基板。此时，在载置玻璃基板的基座的金属表面与玻璃基板表面之间，产生由摩擦引起 的静电、即剥离带电，而在玻璃基板储存静电。因此，进行多次成膜处理后的玻璃基板储存 着大量静电。
[0003] 尤其，关于液晶显示装置中使用的由无碱玻璃构成的玻璃基板，其表面容易带电， 不易去除静电。而且，如果重复产生剥离带电，则玻璃基板容易因静电而贴附在基座的金属 表面。由此，存在如下情况：当将玻璃基板从基座卸除时，因对玻璃基板施加过度的力而使 玻璃基板破损。另外，存在如下情况:起因于由剥离带电储存的静电的电压会破坏形成在玻 璃基板表面的半导体元件。进而，存在如下情况：因玻璃基板的静电的带电，而导致尘及埃 等微小异物附着在玻璃基板表面。
[0004] 在所述状况下，提出了平板显示器的制造步骤中的不易产生表面带电的玻璃基板 的制造。例如，专利文献1(日本专利特开2005-255478号公报）中披露的玻璃基板具有作为 形成电极线或各种器件的表面的器件面、及作为器件面的相反侧的表面的粗面化面。粗面 化面是通过物理研磨或化学处理形成凹凸而粗面化的面，具有0.3nm~10nm的算术平均粗 糙度Ra。通过粗面化面的粗面化处理来抑制玻璃基板的带电。
【发明内容】
[0005] [发明要解决的问题]
[0006] 玻璃基板的经粗面化的表面具有微小的凹凸形状。另外，玻璃基板与载置玻璃基 板的平台的接触面积越小，越不易产生剥离带电。因此，玻璃基板表面的粗糙度曲线的凸部 的数量越多，玻璃基板与平台的接触面积变得越小，因此更有效地抑制玻璃基板的带电。但 是，作为表示玻璃基板表面的粗面化的程度的参数的一种的Ra与玻璃基板表面的粗糙度曲 线的凸部的数量不具有相关关系。因此，有如下可能性：即使在以Ra成为规定范围的方式将 玻璃基板表面粗面化的情况下，也无法充分抑制玻璃基板的带电。
[0007] 另外，于在玻璃基板表面整体未均匀地分散凸部的情况下，玻璃基板表面具有集 中形成了多个凸部的区域及几乎未形成凸部的区域。几乎未形成凸部的区域是与平台的接 触面积局部大的区域，因此是容易产生剥离带电的区域。因此，在玻璃基板表面的凸部的分 布不均的情况下，玻璃基板有可能会具有无法充分抑制带电的区域。因此，为了充分抑制玻 璃基板表面整体的带电而使玻璃基板的品质提升，必须在玻璃基板表面均匀地分散着凸 部。
[0008] 本发明的目的在于提供一种有效地抑制表面带电的玻璃基板的制造方法。
[0009] [解决问题的技术手段]
[0010] 本发明的玻璃基板的制造方法是具有以下步骤的显示器用玻璃基板的制造方法： 制造步骤，制造玻璃基板;及表面处理步骤，进行在作为玻璃基板的一主表面的玻璃表面形 成凹凸的表面处理。表面处理步骤中，在玻璃表面分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的 高度为lnm以上的凸部。表面处理步骤中，以凸部面积比率成为0.5%~10%的方式进行表 面处理。凸部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比率。矩形区域是具有一 边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据玻璃表面的一部分的区域。表面处理步骤中，在矩形区 域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，以含有凸部的比率成 为80%以上的方式进行表面处理。含有凸部的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形 区域中所含的分割区域的数量的比率。
[0011] 在该玻璃基板的制造方法中，含有凸部的比率是表示玻璃基板表面的凸部的分布 不均的程度的指标。含有凸部的比率越大，则凸部的分布不均越小，在玻璃基板表面越均匀 地分散着凸部。含有凸部的比率越小，则凸部的分布不均越大，在玻璃基板表面越不均匀地 分散着凸部。在将玻璃基板载置于平台的情况下，凸部的分布不均越小，则玻璃基板表面与 平台表面接触的区域的面积容易变得越小，因此越能够抑制玻璃基板的带电。即，该玻璃基 板的制造方法是通过以含有凸部的比率成为80%以上的方式进行玻璃基板的表面处理，而 能够有效地抑制玻璃基板的带电。
[0012] 另外，凸部面积比率优选0.75%~7.0%。
[0013]另外，含有凸部的比率优选90%以上。
[0014] 另外，表面处理优选化学蚀刻处理。
[0015] 另外，与玻璃表面为相反侧的主表面优选形成半导体元件的器件面。
[0016] 另外，器件面优选形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。
[0017] 另外，玻璃基板优选由包含Si、Al及Β作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。
[0018] 本发明的玻璃基板是在作为玻璃基板的一主表面的玻璃表面，分散地形成距其粗 糙度曲线的平均线的高度为lnm以上的凸部。玻璃基板的凸部面积比率为0.5 %~10 %。凸 部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比率。矩形区域是具有一边的长度为 lMi的正方形形状且占据玻璃表面的一部分的区域。在矩形区域被均等地分割成具有正方 形形状的至少100个分割区域的情况下，玻璃基板的含有凸部的比率为80%以上。含有凸部 的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的比率。与玻 璃表面为相反侧的主表面是形成半导体元件的器件面。
[0019] 另外，器件面优选形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。
[0020] 另外，玻璃基板优选由包含Si、Al及B作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。
[0021] 本发明的显示器用面板是形成了半导体元件的玻璃基板。显示器用面板包括第1 主表面及第2主表面。第1主表面是玻璃基板的一主表面，且分散地形成距其粗糙度曲线的 平均线的高度为lnm以上的凸部。第2主表面是与第1主表面为相反侧的主表面，且形成半导 体元件。显示器用面板的凸部面积比率为0.5%~10%。凸部面积比率是凸部的面积占据任 意矩形区域的面积的比率。矩形区域是具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据玻璃表 面的一部分的区域。在矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的 情况下，显示器用面板的含有凸部的比率为80%以上。含有凸部的比率是具有凸部的分割 区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的比率。
[0022]另外，显示器用面板优选具有配线的最小线宽未达4μπι且栅极绝缘膜的膜厚未达 100nm的电路的TFT面板。
[0023][发明的效果]
[0024] 通过本发明的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板能够有效地抑制表面带电。
【附图说明】
[0025] 图1是实施方式的玻璃基板的剖视图。
[0026] 图2是表示实施方式的玻璃基板的制造方法的流程图。
[0027] 图3是浸水式蚀刻装置的概略图。
[0028] 图4是表示形成在玻璃基板的粗面化面的凸部的图。
[0029] 图5是表示形成在粗面化面的凸部的分布的一例的图。
[0030] 图6是表示粗面化面的矩形区域中所含的分割区域的图。
[0031]图7是表示变化例B中的干式蚀刻装置的一例的图。
[0032] 图8是表示变化例B中的湿式蚀刻装置的一例的图。
[0033] 图9是用来评估实施例中的玻璃基板的带电性的装置的概略图。
[0034] 图10是表示实施例中的进行氢氟酸浸水蚀刻处理后的玻璃基板表面的凸部的分 布的一例的图。
[0035] 图11是表示实施例中的进行氧化铈系研磨处理后的玻璃基板表面的凸部的分布 的一例的图。
【具体实施方式】
[0036] (1)玻璃基板的制造方法的概略
[0037] -边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。通过本实施方式中使用的玻璃 基板的制造方法制造的玻璃基板10是用于制造液晶显示器、等离子体显示器及有机EL (Electroluminescence，电致发光）显不器等平板显不器（FPD，Flat Panel Display)。玻璃 基板10也用于制造太阳电池面板。玻璃基板10例如具有0.2mm~0.8mm的厚度，且具有纵 680mm ~2200mm 及横880mm ~2500mm 的尺寸。
[0038]图1是玻璃基板10的剖视图。玻璃基板10具有作为一主表面的元件形成面12及作 为另一主表面的粗面化面14。元件形成面1 2是在Fro的制造步骤中形成TFT等半导体元件的 面。元件形成面12是例如形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面，是形成包含低温多 晶娃薄膜、IT0(Indium Thin Oxide，氧化铟锡)薄膜及彩色滤光片等的多层薄膜的面。在面 向高精细、高解析度的显示器用TFT面板中，TFT的栅极绝缘膜的厚度未达100nm。例如，也推 进栅极绝缘膜的厚度为5nm~20nm的TFT面板的开发、制造。在所述TFT面板中，不仅栅极绝 缘膜薄，且形成半导体元件的各层的膜厚也薄。因此，元件形成面12是Ra(算术平均粗糙度： JIS B 0601:2001)为1.511111以下、优选1.011111以下的平滑面。在元件形成面12形成了了?1'的玻 璃基板10优选具有配线的最小线宽未达4μπι且栅极绝缘膜的膜厚未达lOOnm的电路。
[0039] 如下所述，粗面化面14是在玻璃基板10的制造步骤中通过蚀刻处理形成微小凹凸 的面。蚀刻处理例如为干式蚀刻处理及湿式蚀刻处理。在本实施方式中，粗面化面14是通过 作为湿式蚀刻处理的一种的浸水式蚀刻（浸渍蚀刻）处理而形成凹凸。在浸水式蚀刻处理 中，将玻璃基板10整体浸渍在贮存着蚀刻液的蚀刻液槽中。由此，玻璃基板10的元件形成面 12及粗面化面14这两个面被粗面化。于在浸水式蚀刻处理中仅将玻璃基板10的粗面化面14 粗面化的情况下，将在元件形成面12贴附了保护膜的玻璃基板10浸渍在蚀刻液槽中。
[0040] 此外，粗面化面14只要能够形成所期望的表面状态，则也可以通过除蚀刻处理以 外的表面处理形成凹凸。例如，粗面化面14也可以通过带式研磨、毛刷研磨、研磨垫研磨、研 磨粒研磨、CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨)等物理研磨形成凹凸。
[0041] 作为玻璃基板10的一例，可列举具有以下组成的玻璃。
[0042] (a)Si02:50 质量 ％~70 质量 ％、
[0043] (b)Al203:10 质量 ％~25 质量 ％、
[0044] (c)B2〇3:5 质量 ％~18 质量 ％、
[0045] (d)Mg0:0 质量 ％~10 质量 ％、
[0046] (e)Ca0:0 质量 ％~20 质量 ％、
[0047] (f)Sr0:0 质量 ％~20 质量 ％、
[0048] (g)Ba0:0 质量 ％~10 质量 ％、
[0049] (h)R0:5质量％~20质量％(R是选自Mg、Ca、Sr及Ba中的至少1种）、
[0050] (i)R'2〇:0质量％~2.0质量％(R'是选自Li、Na及K中的至少1种）、
[0051 ] (j)选自Sn〇2、Fe2〇3及Ce〇2中的至少1种金属氧化物。
[0052]此外，具有所述组成的玻璃容许其他微量成分以未达0.1质量％的范围存在。
[0053]玻璃基板10是通过浮式法及下拉法等而成形。在本实施方式中，对使用溢流下拉 法的Fro用玻璃基板10的制造步骤进行说明。图2是表示玻璃基板10的制造步骤的流程图的 一例。玻璃基板10的制造步骤主要包括:熔解步骤(步骤S10)、澄清步骤(步骤S20)、搅拌步 骤(步骤S30)、成形步骤(步骤S40)、缓冷步骤(步骤S50)、板状裁切步骤(步骤S60)、切断步 骤(步骤S70)、粗面化步骤(步骤S80)、及端面加工步骤(步骤S90)。熔解步骤S10、澄清步骤 S20、搅拌步骤S30、成形步骤S40、缓冷步骤S50、板状裁切步骤S60、及切断步骤S70是由玻璃 原料制造玻璃基板10的基板制造步骤。粗面化步骤S80是通过蚀刻处理将玻璃基板10的粗 面化面14粗面化的表面处理步骤。接下来，说明各步骤的概略的一例。
[0054]熔解步骤S10中，在熔解槽中，利用燃烧器等加热设备将玻璃原料熔解，生成1500 °C~1600°C的高温熔融玻璃。玻璃原料是以能够实质上获得所期望的组成的玻璃的方式调 制成。此处，所谓「实质上」意指在未达0.1质量％的范围容许其他微量成分的存在。熔融玻 璃是从设置在熔解槽底部的流出口输送到下游步骤。
[0055] 澄清步骤S20中，在澄清槽中，通过使熔解步骤S10中生成的熔融玻璃进一步升温， 进行熔融玻璃的澄清。在澄清槽中，使熔融玻璃的温度上升至1600°C~1750°C、优选1650°C ~1700°C。在澄清槽中，恪融玻璃中所含的02、C0^S02的微小气泡吸收因玻璃原料中所含 的Sn0 2等澄清剂的还原而产生的02而成长，并上浮到熔融玻璃的液面。
[0056] 搅拌步骤S30中，在搅拌槽中，搅拌澄清步骤S20中澄清的熔融玻璃，使其化学性及 热性地均质化。在搅拌槽中，熔融玻璃一边沿铅垂方向流动，一边被以轴旋转的搅拌器搅 拌，从设置在搅拌槽底部的流出口输送到下游步骤。另外，搅拌步骤S30中，将富氧化锆的熔 融玻璃等具有与熔融玻璃的平均比重不同的比重的玻璃成分从搅拌槽去除。
[0057]成形步骤S40中，通过溢流下拉法，从搅拌步骤S30中经搅拌的熔融玻璃使玻璃带 成形。具体来说，从成形单元的上部溢出而分流的熔融玻璃沿成形单元的侧壁向下方流动， 在成形单元的下端合流，由此使玻璃带连续地成形。恪融玻璃是在流入到成形步骤S40之 前，已冷却到适于利用溢流下拉法的成形的温度、例如1200°C。
[0058]缓冷步骤S50中，将成形步骤S40中连续地生成的玻璃带一边以不产生应变及翘曲 的方式进行温度控制，一边缓冷至缓冷点以下。
[0059] 板状裁切步骤S60中，将缓冷步骤S50中缓冷的玻璃带切断成各个规定长度。
[0060] 切断步骤S70中，将板状裁切步骤S60中切断成各个规定长度的玻璃带以规定大小 切断，获得玻璃基板10。
[0061] 粗面化步骤S80中，如下所述，进行使切断步骤S70中获得的玻璃基板10的粗面化 面14的表面粗糙度增加的表面处理。
[0062] 端面加工步骤S90中，对粗面化步骤S80中粗面化面14经表面处理的玻璃基板10的 端部进行研磨及研削。
[0063]此外，在端面加工步骤S90之后，进行玻璃基板10的清洗步骤及检查步骤。最终，玻 璃基板10被捆包出货到Fro的制造商。FPD制造商是在玻璃基板10的元件形成面12a形成TFT 等半导体元件而制造 FPD。
[0064] (2)粗面化步骤的详情
[0065] 对粗面化步骤S80中进行的粗面化面14的表面处理进行说明。图3是进行玻璃基板 10的浸水式蚀刻处理的浸水式蚀刻装置20的概略图。浸水式蚀刻装置20包括能够收容多个 玻璃基板10的匣22、搬送匣22的搬送机构(未图示）、及蚀刻液槽24。蚀刻液槽24视需要包括 超声波机构及温度调节机构。超声波机构是在玻璃基板10浸渍于蚀刻液26中的状态下利用 超声波清洗玻璃基板10,且促进玻璃基板10表面的蚀刻处理。温度调节机构调节蚀刻液26 的温度。浸水式蚀刻装置20还包括对蚀刻液槽24供给蚀刻液26的槽(未图示）。
[0066]收容了多个玻璃基板10的匣22通过搬送机构搬送，并浸渍于贮存在蚀刻液槽24的 蚀刻液26中。浸渍于蚀刻液26中的玻璃基板10之后依序浸渍于纯水、超纯水或机能水等液 体中进行清洗。蚀刻液26例如为氟化氢(HF)溶液。纯水及超纯水是实施过例如离子交换处 理、EDI (Electrodeionization，电去电离)处理、利用逆浸透膜的过滤器处理、及通过脱二 氧化碳装置的脱二氧化碳处理的纯水或超纯水。机能水例如为氨氢水。
[0067]在本实施方式中，用作蚀刻液26的氟化氢（HF)溶液的浓度例如为200ppm~ 1500ppm，蚀刻液26的温度例如维持在20°C~30°C的范围。玻璃基板10浸渍在蚀刻液26中的 时间为60秒~180秒，优选100秒~120秒。
[0068] (3)粗面化面的详情
[0069] 对粗面化步骤S80中经表面处理的粗面化面14进行说明。粗面化面14是通过粗面 化步骤S80的蚀刻步骤形成微小凹凸的面。
[0070]粗面化面14是分散地形成了凸部的面。凸部是距粗面化面14的粗糙度曲线的平均 线的高度为lnm以上的部分。在粗面化步骤S80中，粗面化面14是以凸部面积比率成为0.5% ~10%的方式进行表面处理。凸部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比 率。矩形区域是具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据粗面化面14的一部分的区域。 即，粗面化面14中所含的任意Ιμπι见方的正方形区域具有凸部。
[0071] 图4是表示形成在粗面化面14的凸部的图。图4是一维地表示粗面化面14的表面分 布形状的图。图4中，粗面化面14的粗糙度曲线的平均线是以平均基准线m的形式表示。图4 中，距平均基准线m的高度为lnm以上的凸部是以经描绘影线的区域z的形式表示。某点的距 平均基准线m的 高度在该点比平均基准线m位于更上方的情况下为正值，在该点比平均基准 线m位于更下方的情况下为负值。平均基准线m位于将以平均基准线m为基准的表面分布形 状的各点的高度合计所得值成为〇的高度。
[0072] 接下来，对凸部面积比率的测定方法进行说明。玻璃基板10的粗面化面14的凹凸 例如使用原子力显微镜于非接触模式下计测。在粗面化面14的计测中，以能够测定如算术 平均粗糙度Ra未达lnm的面粗糙度小的表面的方式，调整原子力显微镜的计测条件。作为计 测条件的一例，扫描区域为lwn见方，扫描速率为0.8Hz，伺服增益(servo gain)为1.5,取样 为256点X 256点，设定点为自动设定。
[0073]图5是表示使用原子力显微镜计测的形成在粗面化面14中所含的1μπιΧ1μπι(256点 X 256点）的正方形区域的凸部的分布的一例的图。图5中，距平均基准线m的高度为lnm以上 的凸部以白色区域的形式表示。凸部的面积例如通过如下方式求出，即，根据二维地表示粗 面化面14的表面分布形状的图像，对距平均基准线m的高度为lnm以上的像素的数量进行计 数。
[0074]图5中以白色区域表示的凸部占据ΙμπιΧ Ιμπι的正方形区域的面积比率即凸部面积 比率处于0.5%~10%的范围内。将凸部面积比率设为0.5%~10%依据如下理由。已知物 体间的电荷移动容易在物体与物体之间的距离未达〇. 8nm时产生。因此，在玻璃基板10与载 置玻璃基板10的平台等支撑体之间的距离为lnm以下的情况下，有时电荷从支撑体移动到 玻璃基板10，而使玻璃基板10带电。
[0075] 在本实施方式中，以凸部面积比率成为0.5%以上的方式对粗面化面14进行表面 处理，且充分保持玻璃基板10与平台之间的距离，由此能够抑制玻璃基板10的带电。在凸部 面积比率未达0.5%的情况下，形成在粗面化面14的凸部的周围的部分容易与平台表面接 触，因此凸部无法充分支撑玻璃基板10。因此，无法充分保持玻璃基板10与平台表面之间的 距离，玻璃基板10带电。另一方面，在凸部面积比率超过10%的情况下，形成在粗面化面14 的凸部与平台表面的接触点增加，电荷容易在粗面化面14与平台表面之间移动，因此玻璃 基板10的带电量增加。另外，在以凸部面积比率超过10%的方式进行蚀刻处理的情况下，难 以如目标般在粗面化面14形成微小凹凸。因此，无法充分确保玻璃基板10的表面品质，容易 在粗面化面14产生损伤等缺陷。例如，形成在粗面化面14的潜在微小损伤有可能因表面处 理而放大。因此，经蚀刻处理的粗面化面14的凸部面积比率为0.5%~10 %，优选0.75%~ 7.0%，更优选 1.2% ~4.0%。
[0076]此外，为了抑制玻璃基板10的带电，以往进行将粗面化面14的Ra设为0.3nm~ 1.5nm的表面处理。但是，即使粗面化面14的Ra为0· 3nm~1.5nm，粗面化面14的凸部面积比 率也未必为0.5%~10%。反之，即使粗面化面14的凸部面积比率为0.5 %~10 %，粗面化面 14的Ra也未必为0.3nm~1.5nm。即，Ra与凸部面积比率是相互无关的参数。
[0077]因此，粗面化面14的Ra作为表示抑制玻璃基板10的带电的效果的指标并不充分。 在本实施方式中，考虑到该方面，以粗面化面14的凸部面积比率成为0.5%~10%的方式进 行粗面化面14的表面处理。
[0078]而且，在本实施方式中，以含有凸部的比率成为80%以上的方式，进行粗面化面14 的表面处理。含有凸部的比率是在矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个 分割区域的情况下，具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的 比率。
[0079] 图6是表示粗面化面14的矩形区域中所含的分割区域的图。图6所示的矩形区域是 ΙμπιΧΙμπι的正方形区域。分割区域是将正方形的矩形区域沿横方向均等地分割成10个部 分、沿纵方向均等地分割成10个部分的情况下分割成的各区域。图6中，分割矩形区域的线、 即相邻分割区域之间的边界线以实线表示。分割区域是O.lymXO.lwii的正方形区域。Ιμπι见 方的矩形区域具有100个O.lym见方的分割区域。
[0080] 含有凸部的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域 的数量的比率。图6中，矩形区域中所含的分割区域的数量为100。具有凸部的分割区域是包 含凸部的分割区域、或包含凸部的一部分的分割区域。图6中，凸部的例子以描绘影线的区 域的形式表示。图6中，凸部cl完全包含于分割区域rl，凸部c2跨及3个分割区域r2、r3、r4。 该情况下，分割区域^^2^3^4全部为具有凸部的分割区域。含有凸部的比率的值在矩形 区域中所含的分割区域的数量为100的情况下，与具有凸部的分割区域的数量相等。即，在 含有凸部的比率为80%以上的情况下，具有凸部的分割区域的数量为80以上。
[0081] 含有凸部的比率是表示形成在粗面化面14的凸部的分布不均程度的指标。含有凸 部的比率越大，则凸部的分布不均越小，在粗面化面14整体越均匀地分散着凸部。含有凸部 的比率越小，则凸部的分布不均越大，在粗面化面14整体越不均匀地分散有凸部。凸部的分 布不均越小，则载置玻璃基板10的平台的表面与玻璃基板10的粗面化面14接触的区域的面 积容易变得越小，因此越能够抑制玻璃基板10的带电。因此，经蚀刻处理的粗面化面14的含 有凸部的比率为80%以上，优选90%以上，更优选95%以上。
[0082] (4)特征
[0083] FPD的制造步骤中，在玻璃基板10的元件形成面12形成TFT等半导体元件、具体来 说为包含多晶硅薄膜及ITO薄膜等的多层薄膜。每次对元件形成面12进行成膜处理时，将玻 璃基板10从半导体制造装置的反应容器内的基座卸除。此时，在载置玻璃基板10的基座的 金属表面与玻璃基板10的粗面化面14之间产生剥离带电。如果因剥离带电而在玻璃基板10 储存静电，则玻璃基板1 〇的粗面化面14容易因静电而贴附在基座的金属表面。由此，存在如 下情况：当将玻璃基板10从基座卸除时，因对玻璃基板10施加过度的力而使玻璃基板10破 损。另外，存在如下情况:起因于由剥离带电储存的静电的电压会破坏形成在玻璃基板10的 元件形成面12的半导体元件等。另外，在液晶面板制造步骤中，存在如下情况:如果在TFT面 板或CF( C〇l〇r filter，彩色滤光片)面板带有静电的状态下，将TFT面板与CF面板贴合而注 入液晶，则所制造的液晶面板的显示产生不均。因此，在FH)的制造步骤中，重要的是抑制玻 璃基板10的带电。
[0084]通过本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板10具有利用蚀刻处理而 粗面化的粗面化面14。在蚀刻处理中，粗面化面14是以凸部面积比率成为0.5%~10%且含 有凸部的比率成为80%以上、优选90%以上的方式进行表面处理。
[0085]由于粗面化面14的凸部面积比率为0.5%~10%，因此在将玻璃基板10载置于平 台的情况下，玻璃基板10被形成于粗面化面14的凸部支撑。由此，粗面化面14与平台表面的 接触面积变小，且充分保持玻璃基板10与平台之间的距离，因此有效地抑制玻璃基板10的 带电。
[0086]另外，由于粗面化面14的含有凸部的比率为80%以上，因此形成在粗面化面14的 凸部均匀地分散于粗面化面14整体。由此，粗面化面14的凸部的分布不均小，载置玻璃基板 10的平台的表面与玻璃基板10的粗面化面14接触的区域的面积小，所以能够有效地抑制玻 璃基板10的带电。
[0087] 因此，在本实施方式的玻璃基板的制造方法中，以凸部面积比率成为0.5%~10% 且含有凸部的比率成为80%以上的方式对粗面化面14进行表面处理，由此有效地抑制玻璃 基板10的剥离带电。因此，在FH)的制造步骤中，能够有效地抑制玻璃基板10的破损、及形成 在玻璃基板10的表面的半导体元件等的破坏。另外，能够抑制因玻璃基板10的静电带电而 在玻璃基板10的表面附着粒子，且抑制因粒子的附着所致的彩色滤光片剥离及配线电极剥 离。粒子例如为尘或埃等微小异物。
[0088] 另外，本实施方式的玻璃基板的制造方法是通过粗面化面14的表面处理而抑制玻 璃基板10的带电，因此能够适宜地用于使用半导体制造装置进行成膜等处理的玻璃基板 10,尤其是能够适宜地用于期望不在玻璃基板10附着尘及埃等异物的彩色滤光片形成用玻 璃基板。
[0089] 另外，本实施方式的玻璃基板的制造方法能够适宜地用于在玻璃基板10的元件形 成面12形成具有膜厚未达100nm的栅极绝缘膜的TFT的玻璃基板。近年来，高精细、高解析度 显示器用面板以栅极绝缘膜为主，半导体元件中所含的各层的膜厚正持续变薄。为了使像 素间距变窄而加快显示切换，栅极绝缘膜被要求能变薄。另外，为了显示器用面板的节电 化，就能够减小栅极电压的观点来说，栅极绝缘膜的膜厚正持续变薄。 作为高精细、高解析 度显示器用面板中的所述薄膜化的一例，使栅极绝缘膜的膜厚未达l〇〇nm。以往，栅极绝缘 膜的膜厚超过lOOnm，但近年来，也制造使用未达50nm、进而未达20nm的膜厚的栅极绝缘膜 的面板。能够使栅极绝缘膜这样变薄的原因在于，栅极绝缘膜的品质提升。另外，TFT配线的 最小线宽未达4μηι的面板已被制造。例如，具有Ιμπι~3μηι的线宽电路的面板已然被制造。但 是，却产生因玻璃基板10的带电而在栅极绝缘膜产生放电从而导致栅极绝缘膜损伤等半导 体元件的静电破坏的问题。因此，作为形成了栅极绝缘膜未达lOOnm且最小线宽未达4μπι的 TFT的显示器用面板中使用的玻璃基板10,通过本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的 玻璃基板10当属有用。
[0090]另外，通过本实施方式的玻璃基板的制造方法制造的玻璃基板10不仅具有防止静 电带电的效果，且也具有防止用于面板制造步骤的载台与玻璃基板10之间的贴附的效果。 如果玻璃基板10的粗面化面14均匀地粗面化，则在粗面化面14与载台表面之间均匀地形成 空气的通道。由此，当上拉载置在载台的玻璃基板10时，不易对玻璃基板10施加局部的力， 能够抑制玻璃基板10的破裂。
[0091]另外，在本实施方式中，通过玻璃基板10的浸水式蚀刻处理，元件形成面12及粗面 化面14这两个面被粗面化。由此，不仅有效地抑制粗面化面14的带电，也有效地抑制元件形 成面12的带电。此外，在玻璃基板10的元件形成面12形成TFT等半导体元件，因此元件形成 面12优选粗面化至不阻碍半导体元件的形成的程度。具体来说，经粗面化的元件形成面12 优选具有未达1.5nm、优选未达1 .Onm的算术平均粗糙度Ra〇 [0092] (5)变化例
[0093]以上，对本发明的玻璃基板的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于所述实 施方式，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种改良及变更。此外，本发明不仅对 表面形成半导体元件的玻璃基板发挥效果，且也对表面形成彩色滤光片的玻璃基板发挥效 果。
[0094] (5-1)变化例 A
[0095] 在本实施方式中，通过浸水式蚀刻处理将玻璃基板10的粗面化面14粗面化，但也 可以在浸水式蚀刻处理之前进行粗面化面14的清洗处理。清洗处理例如为大气压等离子体 清洗处理。在大气压等离子体清洗处理中，例如使用作为氮气及氧气的混合气体的空气、及 由氩气生成的等离子体状态下经活化的气体。
[0096]在大气压等离子体清洗处理中，通过将等离子体状态下经活化的气体喷附于玻璃 基板10的粗面化面14,而去除附着在粗面化面14的有机物的薄膜。有机物的薄膜在之后的 蚀刻处理中作为掩模发挥功能。因此，也可以在蚀刻处理之前，从粗面化面14去除有机物的 薄膜，以有机物的薄膜不作为掩模发挥功能的方式进行粗面化面14的清洗处理。
[0097] 通过大气压等离子体清洗处理清洗的粗面化面14被去除有机物的薄膜而具有亲 水性。清洗后的粗面化面14的水的接触角优选10度以下，更优选5度以下。水的接触角能够 通过控制粗面化面14的清洗时间、或喷附于粗面化面14的气体的流量而调节。
[0098] 此外，在粗面化面14的清洗步骤中，也可以代替进行等离子体清洗处理，而进行臭 氧气体的喷附处理、及紫外线的照射处理，由此去除有机物的薄膜。在清洗步骤中，只要至 少通过使有机物氧化或改质而去除有机物的薄膜即可。此外，在蚀刻步骤中的表面处理之 前进行的清洗步骤并非必需步骤，如果经表面处理的粗面化面14的洁净度高，则无需进行。
[0099] (5_2)变化例 B
[0100] 在本实施方式中，湿式蚀刻处理为浸水式蚀刻处理，但也可以为滚压蚀刻处理及 喷淋蚀刻处理等。滚压蚀刻处理及喷淋蚀刻处理与浸水式蚀刻处理相比，粗面化面14与蚀 刻剂接触的时间即接液时间短，且不易控制接液时间。因此，在滚压蚀刻处理及喷淋蚀刻处 理中，优选使蚀刻剂中所含的氟化氢的浓度相比浸水式蚀刻处理的情况下变高，且优选通 过调节氟化氢的浓度而控制形成在粗面化面14的凸部的分散。在滚压蚀刻处理及喷淋蚀刻 处理的情况下，蚀刻剂中所含的氟化氢的浓度优选2000ppm~8000ppm。
[0101] 另外，也可以在进行湿式蚀刻处理之前进行玻璃基板10的清洗处理。通过清洗处 理去除附着在玻璃基板10表面的有机物。湿式蚀刻处理相比干式蚀刻处理不易受到有机物 的影响。但是，通过在湿式蚀刻处理之前进行清洗处理，能够控制形成在玻璃基板10的粗面 化面14的凸部的分散，能够在粗面化面14整体均匀地形成凸部。
[0102] (5_3)变化例〇
[0103] 在本实施方式中，通过将玻璃基板10整体浸渍在蚀刻液的浸水式蚀刻处理，而将 玻璃基板10的元件形成面12及粗面化面14这两个面粗面化，但也可以仅将粗面化面14粗面 化。作为仅将粗面化面14粗面化的蚀刻处理，有干式蚀刻处理及湿式蚀刻处理等化学蚀刻 处理。在化学蚀刻处理中，使用氟系蚀刻剂，尤佳优选使用包含氟化氢的蚀刻剂。
[0104] 图7是表示干式蚀刻装置的一例的图。干式蚀刻装置30主要包括蚀刻喷嘴31及搬 送辊32。玻璃基板10通过搬送辊32搬送。玻璃基板10的粗面化面14是与搬送辊32接触的表 面。蚀刻喷嘴31是沿玻璃基板10的宽度方向延伸的狭缝状喷嘴。蚀刻喷嘴31对搬送的玻璃 基板10的粗面化面14喷附蚀刻剂。蚀刻剂是例如通过使四氟化碳及水的混合气体在等离子 体状态的载气中通过而生成的气体氟化氢。作为载气，使用氮气及氩气等。
[0105] 图8是表示湿式蚀刻装置的一例的图。湿式蚀刻装置40主要包括搬送辊42、粗面化 辊44、接触辊46、及蚀刻剂槽48。玻璃基板10通过搬送辊42及粗面化辊44搬送。玻璃基板10 的粗面化面14是与搬送辊42及粗面化辊44接触的表面。粗面化辊44的外周面包含海绵。粗 面化辊44的外周面的一部分浸渍于贮存在蚀刻剂槽48的蚀刻液49中。蚀刻液49例如为氢氟 酸。粗面化辊44的表面吸收蚀刻液49。因此，被粗面化辊44吸收的蚀刻液49与玻璃基板10的 粗面化面14接触，所以蚀刻液49被涂布于粗面化面14。为了调节涂布于粗面化面14的蚀刻 液49的量，被粗面化辊44吸收的蚀刻液49的一部分由按压粗面化辊44的表面的接触辊46挤 取。另外，通过对玻璃基板10的元件形成面12喷附空气等，能够将玻璃基板10的粗面化面14 与粗面化辊44接触的压力保持得高。
[0106] 在蚀刻步骤中，通过调整玻璃基板10的搬送速度，能够调整蚀刻处理所需的时间， 且调整附着在粗面化面14的蚀刻剂的量。在进行蚀刻步骤之前，玻璃基板10的粗面化面14 在清洗步骤中去除有机物的薄膜，因此粗面化面14被均匀地蚀刻。通过仅对粗面化面14进 行蚀刻，能够将元件形成面12作为利用下拉法形成的面，成为具有0.2nm以下的Ra的极平滑 的面。
[0107] (5-4)变化例D
[0108] 在图8中，作为玻璃基板10的粗面化面14的湿式蚀刻处理的例子，对使用粗面化辊 44在粗面化面14涂布蚀刻液的滚压蚀刻处理进行了说明。但是，作为粗面化面14的湿式蚀 刻处理，例如也可以为喷淋蚀刻处理。
[0109] 在喷淋蚀刻处理中，对玻璃基板10的粗面化面14喷附蚀刻液的微小液滴。由此，蚀 刻液均匀地附着在粗面化面14,粗面化面14被粗面化。
[0110] [实施例]
[0111] 作为本发明的玻璃基板的制造方法的实施例，对多个玻璃基板在相互不同的条件 下进行利用湿式蚀刻处理的表面处理，测定经表面处理的玻璃基板表面即粗面化面的凸部 面积比率、含有凸部的比率及带电性。用于测定的玻璃基板具有730mmX920mm的尺寸，且具 有0.5_的厚度。用于测定的玻璃基板是由包含Si、Al及B作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。 用于测定的玻璃基板包含0质量％~2.0质量％的作为碱性成分的R' 20(R '是选择Li、Na及K 中的至少1种）。
[0112] 最初，使用大气压等离子体清洗装置清洗玻璃基板的粗面化面。在清洗步骤中，将 等离子体状态的氩气以每分钟规定的量喷附于粗面化面，从而清洗玻璃基板的表面。由此， 去除附着在玻璃基板表面的有机物。湿式蚀刻处理相比干式蚀刻处理不易受到有机物的影 响。但是，通过在湿式蚀刻处理之前进行清洗处理，能够控制形成在玻璃基板的粗面化面的 凸部的分散，能够在粗面化面整体均匀地形成凸部。
[0113] 接着，通过湿式蚀刻处理对已清洗的粗面化面进行表面处理。在湿式蚀刻处理中， 如图3所示，进行氢氟酸浸水蚀刻处理。
[0114]接着，从具有经表面处理的粗面化面的玻璃基板切出一边为50mm的正方形试样， 进行经蚀刻处理的玻璃基板的评估。具体来说，使用原子力显微镜(ParkSystems公司制造 的型号XE-100)，在非接触模式下对切出的各试样的粗面化面进行计测。于计测之前，为了 计测如算术平均粗糙度Ra未达l nm的面粗糙度小的表面凹凸，进行原子力显微镜的测定条 件的调整。将扫描区域设定为ΙμπιΧΙμπι(取样数为256点X 256点），将扫描速率设定为 0.8Hz，将非接触模式下的伺服增益设定为1.5。设定点设为自动设定。通过该计测，获得关 于形成在玻璃基板的粗面化面的凹凸的二维表面分布形状。从表面分布形状获得关于粗面 化面的凹凸的直方图，在距粗面化面的平均基准线的高度为lnm以上的位置进行切片，对距 平均基准线的高度为lnm以上的像素数进行计数，由此求出凸部面积比率。另外，将ΙμπιΧΙμ m的正方形扫描区域以10 Χ10均等地分割，设定100个分割区域。而且，根据表面分布形状， 对具有凸部的分割区域的数量进行计数，由此求出含有凸部的比率。
[0115]接着，评估玻璃基板的带电性。带电性的评估是在控制为温度25°C及湿度60 %的 无尘室内进行。
[0116] 图9是评估玻璃基板的带电性的装置的概略图。首先，将玻璃基板10载于基板平台 50由升降销52支撑。接着，通过使升降销52相对于基板平台50的载置面下降，而使玻璃基板 10下降并载置于基板平台50。基板平台50具有将铝制平台进行耐酸铝处理的表面。接着，通 过未图示的抽吸装置，从设置在基板平台50的载置面的抽吸口抽吸玻璃基板10。接着，结束 玻璃基板10的抽吸，使升降销52上升。
[0117] 在将所述玻璃基板的下降、抽吸、抽吸结束及上升的步骤设为1周期的情况下，为 了评估玻璃基板的带电性，重复50周期。其后，计测玻璃基板的带电量。带电量的计测是通 过计测玻璃中央部的玻璃表面的电位而代替。带电量的计测是使用表面电位计(0MR0N公司 制造的ZJ-SD)。表面电位计是设置在距玻璃基板的粗面化面的相反侧的面高度10mm的位 置。另外，将设置在基板平台的载置面的抽吸口的抽吸力设定为〇. 6MPa。
[0118]下述表1中，关于包含实施例1~3、比较例1~3的6片玻璃基板，表不表面处理方 法、表面处理条件、凸部面积比率、含有凸部的比率及带电性的评估。
[0119] 在表1中，「表面处理方法」表示玻璃基板10的粗面化面14的蚀刻处理的方法。实施 例1~3中进行使用氢氟酸的湿式蚀刻处理，比较例1~3中进行使用氧化铈研磨剂的研磨处 理。在表1中，「表面处理条件」在实施例1~3的情况下表示氢氟酸的浓度，在比较例1~3的 情况下表示研磨时间。在表1中，「带电性」是在玻璃基板表面的带电量的评估中，按玻璃基 板表面的最大带电量的绝对值小的顺序，用「(§)」、「〇」、「Λ」及「X」表示。
[0120] [表 1]
[0121]
[0122] 根据表1，在实施例1~3的氢氟酸浸水蚀刻处理中，所有实施例中都获得了90%以 上的含有凸部的比率。另一方面，在比较例1~3的氧化铈研磨处理中，获得与氢氟酸浸水蚀 刻处理相同程度的凸部面积比率，但获得最大62%的含有凸部的比率。即，进行氢氟酸浸水 蚀刻处理后的玻璃基板表面的含有凸部的比率高于进行氧化铈研磨处理后的玻璃基板表 面的含有凸部的比率。
[0123] 另外，根据表1，表示含有凸部的比率越大，则玻璃基板的带电性越得到改善的倾 向。即，确认到玻璃基板表面的凸部的分布不均越少，则玻璃基板的剥离带电越得到抑制。 [0 124]图10表不进行氢氟酸浸水蚀刻处理后的玻璃基板表面的凸部的分布的一例。图11 表示进行氧化铈研磨处理后的玻璃基板表面的凸部的分布的一例。在图10及图11中，凸部 以白色区域的形式表示。图10及图11中，用实线表示相邻分割区域之间的边界线。
[0125] 如图10及图11所示，在氢氟酸浸水蚀刻处理中，以在玻璃基板表面整体均匀地分 布凸部的方式进行玻璃基板的表面处理。另一方面，在氧化铈研磨处理中，以玻璃基板表面 整体的凸部的分布不均的方式进行玻璃基板的表面处理。在图10中，玻璃基板表面的凸部 面积比率为3.12 %，玻璃基板表面的含有凸部的比率为96 %。在图11中，玻璃基板表面的凸 部面积比率为3.23%，玻璃基板表面的含有凸部的比率为58%。
[0126] [符号的说明]
[0127] 10玻璃基板
[0128] 12元件形成面(第2主表面）
[0129] 14粗面化面(第1主表面）
[0130] [【背景技术】文献]
[0131] [专利文献]
[0132] [专利文献1]日本专利特开2005-255478号公报
【主权项】
1. 一种玻璃基板的制造方法，其是显示器用玻璃基板的制造方法，包括： 制造步骤，制造玻璃基板;及 表面处理步骤，进行在作为所述玻璃基板的一主表面的玻璃表面形成凹凸的表面处 理； 所述表面处理步骤中， 在所述玻璃表面分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的高度为lnm以上的凸部， 关于具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据所述玻璃表面的一部分的矩形区域， 以所述凸部的面积占据任意所述矩形区域的面积的比率即凸部面积比率成为0.5%~10% 的方式，进行所述表面处理，且 在所述矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，以 具有所述凸部的所述分割区域的数量占据所述矩形区域中所含的所述分割区域的数量的 比率即含有凸部的比率成为80%以上的方式，进行所述表面处理。2. 根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述凸部面积比率为0.75%~7.0%。3. 根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述含有凸部的比率为90%以上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述表面处理为化学蚀刻处理。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中 与所述玻璃表面为相反侧的所述主表面是形成半导体元件的器件面。6. 根据权利要求5所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述器件面是形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中 所述玻璃基板是由包含Si、Al及Β作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。8. -种玻璃基板，其在作为所述玻璃基板的一主表面的玻璃表面，分散地形成距其粗 糙度曲线的平均线的高度为lnm以上的凸部， 关于具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据所述玻璃表面的一部分的矩形区域， 所述凸部的面积占据任意所述矩形区域的面积的比率即凸部面积比率为0.5%~10%， 在所述矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，具 有所述凸部的所述分割区域的数量占据所述矩形区域中所含的所述分割区域的数量的比 率即含有凸部的比率为80%以上，且 与所述玻璃表面为相反侧的所述主表面是形成半导体元件的器件面。9. 根据权利要求8所述的玻璃基板，其中 所述器件面是形成低温多晶硅半导体或氧化物半导体的面。10. 根据权利要求8或9所述的玻璃基板，其是 由包含Si、A1及Β作为组成的硼铝硅酸盐玻璃构成。11. 一种显示器用面板，其是作为形成半导体元件的玻璃基板的显示器用面板，包括： 第1主表面，是所述玻璃基板的一主表面，且分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的高 度为lnm以上的凸部;及 第2主表面，是与所述第1主表面为相反侧的所述主表面，且形成半导体元件； 关于具有一边的长度为Ιμπι的正方形形状且占据所述第1主表面的一部分的矩形区域， 所述凸部的面积占据任意所述矩形区域的面积的比率即凸部面积比率为0.5%~10%，且 在所述矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，具 有所述凸部的所述分割区域的数量占据所述矩形区域中所含的所述分割区域的数量的比 率即含有凸部的比率为80%以上。12.根据权利要求11所述的显示器用面板，其是 具有配线的最小线宽未达4μπι且栅极绝缘膜的膜厚未达100nm的电路的TFT面板。
【专利摘要】一种玻璃基板的制造方法，具有进行在玻璃表面形成凹凸的表面处理的表面处理步骤。表面处理步骤中，在玻璃表面分散地形成距其粗糙度曲线的平均线的高度为1nm以上的凸部。表面处理步骤中，以凸部面积比率成为0.5％～10％的方式进行表面处理。凸部面积比率是凸部的面积占据任意矩形区域的面积的比率。矩形区域具有一边的长度为1μm的正方形形状。表面处理步骤中，在矩形区域被均等地分割成具有正方形形状的至少100个分割区域的情况下，以含有凸部的比率成为80％以上的方式进行表面处理。含有凸部的比率是具有凸部的分割区域的数量占据矩形区域中所含的分割区域的数量的比率。
【IPC分类】C03C15/00, G09F9/30, G02F1/1333
【公开号】CN105492404
【申请号】CN201480041576
【发明人】朴永太
【申请人】安瀚视特控股株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月23日
【公告号】WO2015012307A1
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