JP3849388B2 - Manufacturing method of liquid crystal device - Google Patents
Manufacturing method of liquid crystal device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3849388B2 JP3849388B2 JP2000043352A JP2000043352A JP3849388B2 JP 3849388 B2 JP3849388 B2 JP 3849388B2 JP 2000043352 A JP2000043352 A JP 2000043352A JP 2000043352 A JP2000043352 A JP 2000043352A JP 3849388 B2 JP3849388 B2 JP 3849388B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- cleaning
- liquid crystal
- hydrogen peroxide
- glass substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 128
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 60
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 30
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 17
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 28
- 239000010408 film Substances 0.000 description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0075—Cleaning of glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はスイッチング素子が形成される基板の洗浄の技術分野に属し、特に液晶装置に用いられる基板の洗浄の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型液晶装置は、2枚の電極基板としての対向基板とTFTアレイ基板との間に液晶層を挟持して構成され、液晶層に電圧を印加し液晶分子の光学特性を変化させることにより表示を行う。
【0003】
TFTアレイ基板は、例えば石英ガラス基板上に、互いに交差してなる走査線及びデータ線が配置され、交差部ごとにスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以下、TFT)及び画素電極が配置されて構成される。スイッチング素子は、基板上に配置された半導体層と、これを覆って形成されたゲート絶縁膜と、半導体層のチャネル領域に対応してゲート絶縁膜上に配置されたゲート電極とを有する。
【0004】
上述のTFTアレイ基板に用いられる石英ガラス基板は、例えば、次のように製造される。まず、ガラス原料を溶融又は合成した後、石英ガラスインゴットを形成する。その後、所望の大きさに切断され、面取りされ、研磨された後、洗浄工程を経て製造される。
【0005】
しかしながら、このように製造された石英ガラス基板上に、研磨材などが残存したり、搬送中にゴミが付着する場合がある。このような不純物が残存した状態の基板上にTFTが形成されると、TFTのスイッチング特性に影響が生じ、液晶装置とした時に表示欠陥となって現れる。
【0006】
このような石英ガラス基板上に付着する不純物による表示欠陥などを防止するために、TFTなどの素子を形成する前に、石英ガラス基板を洗浄していた。洗浄には、硫酸または硫酸と過酸化水素水との混合液を洗浄液として用いる方法、あるいは硫酸または硫酸と過酸化水素水との混合液を1度目の洗浄の洗浄液として用い、次にアンモニアと過酸化水素水との混合液を2度目の洗浄の洗浄液として用いる方法が、一般的である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の洗浄方法においても、十分に石英ガラス基板に付着した不純物が除去できず、不純物として金属が残存している場合には、TFTの特性に多大な影響を与え、液晶装置とした場合に表示不良となってしまうという問題があった。
【0008】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、金属汚染のない基板の洗浄方法及び電極基板の製造方法並びにこれらの方法により製造された基板及び電極基板を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、本発明は以下のような構成を採用している。
【0010】
本発明の液晶装置の製造方法は、複数のスイッチング素子が形成される石英基板と該石英基板に対向して配置される対向基板とからなる一対の基板と、該一対の基板間に挟持される液晶層とを含む液晶装置の製造方法であって、(a)前記石英基板を、硫酸または硫酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(b)前記石英基板を、フッ化水素またはフッ水素と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(c)前記石英基板を、アンモニアまたはアンモニアと過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(d)前記石英基板を、塩酸または塩酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(e)前記石英基板上に、前記スイッチング素子を形成する工程とをこの順に行なうことを特徴とする。
また前記対向基板は、低アルカリガラス基板からなり、(f)前記対向基板を、硫酸または硫酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(g)前記対向基板を、フッ化水素またはフッ水素と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(h)前記対向基板を、アンモニアまたはアンモニアと過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(i)前記対向基板を、塩酸または塩酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、(j)前記対向基板上に、遮光層を形成する工程とをこの順に行なうことを特徴とする。
また前記石英基板上に、前記スイッチング素子の半導体層が形成されることを特徴とする。
【0011】
本発明のこのような構成によれば、(a)工程において、主にガラス基板に付着した有機物が分解、除去され、(b)工程において、ガラス基板表面に形成された自然酸化膜がエッチング除去され、(c)工程において、ガラス基板表面に付着した粒子、有機物が除去され、(d)工程において、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、CeO2、Li、Mn、Zr、B等といった金属不純物が酸化されイオンとして溶解され、除去されるという効果を有する。
【0012】
洗浄工程の順番は、好ましくは、(a)工程、(b)工程、(c)工程、(d)工程、または(a)工程、(c)工程、(b)工程、(d)工程が良い。そして、(a)工程において、洗浄液として過酸化水素水が混合された液を用いることにより、基板表面が酸化され、酸化ケイ素膜が形成される。この酸化ケイ素膜は、後の(b)工程、(c)工程で用いられるフッ化水素、アンモニアを含む洗浄の際に、これら洗浄液による基板自体のエッチング量を少なくする役割を有する。従って、フッ化水素、アンモニアによる基板の潜傷が少ない。その後、(d)工程において、洗浄液として過酸化水素水が混合された液を用いることにより、
不純物金属を酸化し、不純物金属をイオン化させて洗浄液中に溶解させる働きを促進する。
【0013】
ここで、ガラス基板としては、酸化ケイ素だけからなる石英ガラス基板、アルミノ珪酸ガラス基板、ソーダ石灰ガラス基板、ほう珪酸ガラス基板、低アルカリガラス基板、無アルカリガラス基板などを用いることができる。
【0014】
また、前記(a)工程、前記(b)工程、前記(c)工程、前記(d)工程の順に洗浄が行われることを特徴とする。このような工程とすることにより、効率良く、確実にガラス基板上に付着した不純物を除去することができる。すなわち、(a)工程において、主にガラス基板に付着した有機物が分解、除去されるが、この際、硫酸を用いることにより、ガラス基板上に自然酸化膜が形成される場合がある。(b)工程においては、この自然酸化膜をエッチング除去する。更に、このエッチングにより生じた、純水などのリンスによっても除去しきれない、粒子を(c)工程で除去することができる。更に、(d)工程によって、ガラス基板上に付着した金属不純物が除去される。
【0015】
また、前記ガラス基板は石英ガラスを用いることができる。
【0016】
本発明の電極基板の製造方法は、上述に記載の洗浄方法により洗浄された前記ガラス基板上に、スイッチング素子を形成する工程を具備することを特徴とする。このような構成によれば、金属不純物の付着のないガラス基板上にスイッチング素子が形成されるので、スイッチング素子特性の異常がなく、高品質の電極基板を得ることができる。
【0017】
また、本発明のガラス基板は、上述に記載のガラス基板の洗浄方法により洗浄されてなることを特徴とする。このような構成によれば、不純物の付着のないガラス基板を得ることができる。
【0018】
また、本発明の電極基板は、上述に記載の電極基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。このような構成によれば、金属不純物の付着のないガラス基板上にスイッチング素子が形成されるので、スイッチング素子特性の異常がなく、高品質の電極基板を得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
(ガラス基板の洗浄方法)
以下、本発明の実施の形態を図1に基づいて説明する。
【0020】
まず、ガラス基板として、例えば石英ガラス基板を用意する。
【0021】
その後、図1(1)工程に示すように、第1洗浄容器内に収容されている第1洗浄液中に、石英ガラス基板を浸漬する。第1洗浄液は、硫酸(H2SO4)と過酸化水素水(H2O2)とを、体積比が4対1となるように混合した混合液を加熱したものである。混合液の温度は120℃、浸漬時間は5分とした。この工程により、ガラス基板に付着している有機物を除去することができる。また、過酸化水素水が混合した洗浄液を用いることにより、基板表面が酸化され、酸化膜が形成される。ここで、第1洗浄液の混合比や温度は、有機物の除去機能が満たされるならば特に限定されるものではなく、硫酸のみを用いることもできる。
【0022】
次に、図1(2)工程に示すように、超純水中に、石英ガラス基板を浸漬することにより、石英ガラス基板に付着した硫酸を除去する。
【0023】
次に、図1(3)工程に示すように、第2洗浄容器内に収容されている第2洗浄液中に、石英ガラス基板を浸漬する。第2洗浄液は、フッ化水素(HF)と過酸化水素水(H2O2)と超純水(H2O)とを1対1対195の体積比で混合した混合液である。混合液の温度は23.5℃、浸漬時間は3分とした。この工程により、上述の(1)工程における硫酸の使用によりガラス基板上に酸化膜が生じた場合、この酸化膜をエッチング除去すると同時に酸化膜中に含まれる金属をエッチング除去することができる。ここで、酸化膜が形成されていることにより、基板自体がフッ化水素によりエッチングされる量を低く抑えることができる。ここで、第2洗浄液の混合比や温度は、エッチング機能が満たされるならば特に限定されるものではなく、フッ化水素酸(フッ化水素の水溶液)を超純水で希釈した緩衝フッ化水素酸水溶液(BHF)を用いることもできる。
【0024】
次に、図1(4)工程に示すように、超純水中に、石英ガラス基板を浸漬することにより、(3)工程のエッチングにより生じた粒子を除去する。
【0025】
次に、図1(5)工程に示すように、第3洗浄容器内に収容されている第3洗浄液中に、石英ガラス基板を浸漬する。第3洗浄液は、アンモニア(NH4OH)と過酸化水素水(H2O2)と超純水(H2O)とを1対1対5の体積比で混合した混合液である。混合液の温度は45℃、浸漬時間は7分とした。この工程により、上述の(4)工程の超純水による洗浄工程にて除去しきれなかった粒子を除去することができる。ここで、第3洗浄液の混合比や温度は、粒子の除去機能が満たされるならば特に限定されるものではない。
【0026】
次に、図1(6)工程に示すように、超純水中に、石英ガラス基板を浸漬することにより、(5)工程の第3洗浄液を除去する。
【0027】
次に、図1(7)工程に示すように、第4洗浄容器内に収容されている第4洗浄液中に、石英ガラス基板を浸漬する。第4洗浄液は、塩酸(HCl)と過酸化水素水(H2O2)と超純水(H2O)とを1対1対6の体積比で混合した混合液である。混合液の温度は70℃、浸漬時間は5分とした。この工程により、ガラス基板上に付着した金属不純物は、酸化され、イオンとして洗浄液中に溶解され、除去される。ここで、第4洗浄液の混合比や温度は、粒子の除去機能が満たされるならば特に限定されるものではない。
【0028】
次に、図1(8)工程に示すように、超純水中に、石英ガラス基板を浸漬することにより、(7)工程の第4洗浄液を除去する。その後、図1(9)工程に示すように、水切りしながらイソプロピルアルコール雰囲気中を引き上げて基板を乾燥する。
【0029】
以上の工程により、石英ガラス基板の洗浄が終了する。
【0030】
また、上述の実施形態においては、(3)工程にフッ化水素を有する洗浄液、(5)工程にアンモニアを有する洗浄液を用いているが、この順番を逆としても良い。
【0031】
(電極基板の製造方法及びこれを用いた液晶装置)
上述の洗浄方法により洗浄されたガラス基板を用いて製造された電極基板としてのTFTアレイ基板が組み込まれた液晶装置を例に挙げて、以下に説明する。
【0032】
まず、液晶装置の構造について、図2を用いて説明する。図2は液晶装置の縦断面図である。
【0033】
図2に示すように、液晶装置200は、電極基板としてのTFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置され、両基板間に液晶層50が挟持されて構成される。TFTアレイ基板10及び対向基板20には、それぞれ、液晶層50と接する側に液晶層の初期配向状態を決定するポリイミドからなる配向膜16、22が形成されている。
【0034】
TFTアレイ基板10は、上述の洗浄方法により洗浄された石英基板60上に複数のスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以下、TFT)30及び各TFT30毎に接続された複数の画素電極9が形成されて構成されている。TFT30は、、半導体層1と、ゲート絶縁膜2と、ゲート絶縁膜2上に配置されたゲート電極3aとから構成される。半導体層1は、チャネル領域1aを挟んで両側にソース領域1b及びドレイン領域1cが配置されている。ゲート絶縁膜2上には複数の走査線3が配置されており、走査線3の一部はチャネル領域に対応して配置され、上述のゲート電極3aとして機能する。また、走査線3を覆って第1層間絶縁膜4が配置され、第1層間絶縁膜上には、走査線3と互いに交差してデータ線6が配置されている。データ線6の一部は、ゲート絶縁膜2及び第1層間絶縁膜4に形成されるコンタクトホール5により半導体層のソース領域と電気的に接続されている。更に、データ線6上には第2層間絶縁膜7が配置され、第2層間絶縁膜上には上述の画素電極9が配置されている。画素電極9は、コンタクトホール8を介してドレイン領域1cと電気的に接続されている。
【0035】
一方、対向基板20は、低アルカリガラス基板70上に、TFTアレイ基板10上に形成された走査線3及びデータ線6に対応してマトリクス状に遮光層23が配置されている。更に、遮光層23を覆って基板70上に、対向電極21、配向膜材料としてのポリイミド膜を配向処理してなる配向膜22が順次積層されている。ここで、対向基板20に用いられる低アルカリガラス基板にも、上述のガラス基板の洗浄方法を用いることが可能である。
【0036】
このように構成された液晶装置は、基板60として、不純物の付着のない清浄な基板が用いられているため、基板60に付着した不純物金属などが原因となるTFT特性への影響がなくなり、点欠陥や線欠陥といった表示不良のない高品質の液晶装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態におけるガラス基板の洗浄方法を説明する工程図である。
【図2】液晶装置の縦断面図である。
【符号の説明】
10…TFTアレイ基板
20…対向基板
30…TFT[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of cleaning a substrate on which a switching element is formed, and particularly to the technical field of cleaning a substrate used in a liquid crystal device.
[0002]
[Prior art]
An active matrix liquid crystal device is configured by sandwiching a liquid crystal layer between a counter substrate as two electrode substrates and a TFT array substrate, and by applying a voltage to the liquid crystal layer to change the optical characteristics of the liquid crystal molecules. Display.
[0003]
The TFT array substrate is configured, for example, by arranging scanning lines and data lines intersecting each other on a quartz glass substrate, and disposing a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) and a pixel electrode as switching elements at each intersection. . The switching element includes a semiconductor layer disposed on the substrate, a gate insulating film formed so as to cover the semiconductor layer, and a gate electrode disposed on the gate insulating film corresponding to the channel region of the semiconductor layer.
[0004]
The quartz glass substrate used for the above-mentioned TFT array substrate is manufactured, for example, as follows. First, after melting or synthesizing a glass raw material, a quartz glass ingot is formed. Thereafter, it is cut into a desired size, chamfered, polished, and then manufactured through a cleaning process.
[0005]
However, an abrasive or the like may remain on the quartz glass substrate manufactured as described above, or dust may adhere during transportation. When a TFT is formed on a substrate in which such impurities remain, the TFT switching characteristics are affected and appear as display defects when a liquid crystal device is formed.
[0006]
In order to prevent such display defects due to impurities adhering to the quartz glass substrate, the quartz glass substrate has been cleaned before forming an element such as a TFT. For cleaning, a method using sulfuric acid or a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution as a cleaning solution, or a mixed solution of sulfuric acid or sulfuric acid and hydrogen peroxide solution is used as a cleaning solution for the first cleaning, and then ammonia and excess. A method of using a mixed solution with hydrogen oxide water as a cleaning solution for the second cleaning is general.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the above-described cleaning method, the impurities attached to the quartz glass substrate cannot be removed sufficiently, and if the metal remains as impurities, the TFT characteristics are greatly affected, and the liquid crystal device is obtained. There was a problem that the display was poor.
[0008]
The present invention has been made to solve such problems, and provides a substrate cleaning method and an electrode substrate manufacturing method free from metal contamination, and a substrate and an electrode substrate manufactured by these methods. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention employs the following configuration.
[0010]
According to the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, a pair of substrates including a quartz substrate on which a plurality of switching elements are formed and a counter substrate disposed to face the quartz substrate are sandwiched between the pair of substrates. A method of manufacturing a liquid crystal device including a liquid crystal layer, wherein (a) the quartz substrate is washed with sulfuric acid or a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, and (b) the quartz substrate is fluorinated. Cleaning with hydrogen or a mixture of hydrogen fluoride and hydrogen peroxide, (c) cleaning the quartz substrate with ammonia or a mixture of ammonia and hydrogen peroxide, and (d) the quartz. The step of cleaning the substrate with hydrochloric acid or a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide and (e) the step of forming the switching element on the quartz substrate are performed in this order.
Further, the counter substrate is made of a low alkali glass substrate, (f) a step of washing the counter substrate with sulfuric acid or a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, and (g) the counter substrate with hydrogen fluoride. Or (h) cleaning the counter substrate with ammonia or a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide, and (i) cleaning the counter substrate. Are washed with hydrochloric acid or a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide, and (j) a step of forming a light shielding layer on the counter substrate is performed in this order.
Further, the semiconductor layer of the switching element is formed on the quartz substrate.
[0011]
According to such a configuration of the present invention, in step (a), organic substances adhering mainly to the glass substrate are decomposed and removed, and in step (b), the natural oxide film formed on the glass substrate surface is removed by etching. In step (c), particles and organic substances adhering to the glass substrate surface are removed. In step (d), Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, Fe, Cr, Ni, Cu, Zn, and CeO are removed. 2 , metal impurities such as Li, Mn, Zr, B, etc. are oxidized, dissolved as ions, and removed.
[0012]
The order of the washing steps is preferably (a) step, (b) step, (c) step, (d) step, or (a) step, (c) step, (b) step, (d) step. good. In step (a), the surface of the substrate is oxidized and a silicon oxide film is formed by using a liquid mixed with hydrogen peroxide as a cleaning liquid. This silicon oxide film has a role of reducing the etching amount of the substrate itself by these cleaning liquids at the time of cleaning containing hydrogen fluoride and ammonia used in the subsequent steps (b) and (c). Accordingly, there are few latent scratches on the substrate due to hydrogen fluoride and ammonia. Thereafter, in the step (d), by using a liquid mixed with hydrogen peroxide as a cleaning liquid,
The function of oxidizing the impurity metal, ionizing the impurity metal and dissolving it in the cleaning liquid is promoted.
[0013]
Here, as the glass substrate, a quartz glass substrate made of only silicon oxide, an aluminosilicate glass substrate, a soda-lime glass substrate, a borosilicate glass substrate, a low alkali glass substrate, a non-alkali glass substrate, or the like can be used.
[0014]
Further, the cleaning is performed in the order of the step (a), the step (b), the step (c), and the step (d). By setting it as such a process, the impurity adhering to a glass substrate can be removed efficiently and reliably. That is, in the step (a), organic substances adhering to the glass substrate are mainly decomposed and removed. In this case, a natural oxide film may be formed on the glass substrate by using sulfuric acid. In the step (b), the natural oxide film is removed by etching. Furthermore, particles generated by this etching that cannot be completely removed by rinsing with pure water or the like can be removed in step (c). Furthermore, the metal impurity adhering to the glass substrate is removed by the step (d).
[0015]
Moreover, quartz glass can be used for the glass substrate.
[0016]
The method for producing an electrode substrate according to the present invention includes a step of forming a switching element on the glass substrate cleaned by the cleaning method described above. According to such a configuration, since the switching element is formed on the glass substrate without adhesion of metal impurities, there is no abnormality in switching element characteristics, and a high-quality electrode substrate can be obtained.
[0017]
In addition, the glass substrate of the present invention is characterized by being cleaned by the glass substrate cleaning method described above. According to such a configuration, a glass substrate free from impurities can be obtained.
[0018]
In addition, the electrode substrate of the present invention is manufactured by the method for manufacturing an electrode substrate described above. According to such a configuration, since the switching element is formed on the glass substrate without adhesion of metal impurities, there is no abnormality in switching element characteristics, and a high-quality electrode substrate can be obtained.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Glass substrate cleaning method)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0020]
First, for example, a quartz glass substrate is prepared as a glass substrate.
[0021]
Thereafter, as shown in FIG. 1 (1), the quartz glass substrate is immersed in the first cleaning liquid accommodated in the first cleaning container. The first cleaning liquid is obtained by heating a mixed liquid in which sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ) are mixed so that the volume ratio is 4: 1. The temperature of the mixed solution was 120 ° C., and the immersion time was 5 minutes. By this step, organic substances attached to the glass substrate can be removed. In addition, by using a cleaning liquid mixed with hydrogen peroxide, the substrate surface is oxidized and an oxide film is formed. Here, the mixing ratio and temperature of the first cleaning liquid are not particularly limited as long as the organic substance removing function is satisfied, and it is possible to use only sulfuric acid.
[0022]
Next, as shown in FIG. 1 (2), the sulfuric acid adhering to the quartz glass substrate is removed by immersing the quartz glass substrate in ultrapure water.
[0023]
Next, as shown in the process of FIG. 1 (3), the quartz glass substrate is immersed in the second cleaning liquid accommodated in the second cleaning container. The second cleaning liquid is a mixed liquid in which hydrogen fluoride (HF), hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ), and ultrapure water (H 2 O) are mixed at a volume ratio of 1: 1 to 195. The temperature of the mixed solution was 23.5 ° C., and the immersion time was 3 minutes. By this step, when an oxide film is formed on the glass substrate due to the use of sulfuric acid in the above step (1), the oxide film can be removed by etching and at the same time the metal contained in the oxide film can be removed by etching. Here, since the oxide film is formed, the amount of etching of the substrate itself with hydrogen fluoride can be kept low. Here, the mixing ratio and temperature of the second cleaning liquid are not particularly limited as long as the etching function is satisfied. Buffered hydrogen fluoride obtained by diluting hydrofluoric acid (aqueous solution of hydrogen fluoride) with ultrapure water. An acid aqueous solution (BHF) can also be used.
[0024]
Next, as shown in the step (4) of FIG. 1, the quartz glass substrate is immersed in ultrapure water to remove particles generated by the etching in the step (3).
[0025]
Next, as shown in FIG. 1 (5), the quartz glass substrate is immersed in the third cleaning liquid accommodated in the third cleaning container. The third cleaning liquid is a mixed liquid in which ammonia (NH 4 OH), hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ), and ultrapure water (H 2 O) are mixed at a volume ratio of 1: 1 to 5. The temperature of the mixed solution was 45 ° C., and the immersion time was 7 minutes. By this step, it is possible to remove particles that could not be removed in the cleaning step with ultrapure water in the above-described step (4). Here, the mixing ratio and temperature of the third cleaning liquid are not particularly limited as long as the particle removal function is satisfied.
[0026]
Next, as shown in the step (6) of FIG. 1, the third cleaning liquid in the step (5) is removed by immersing the quartz glass substrate in ultrapure water.
[0027]
Next, as shown in the process of FIG. 1 (7), the quartz glass substrate is immersed in the fourth cleaning liquid accommodated in the fourth cleaning container. The fourth cleaning liquid is a mixed liquid in which hydrochloric acid (HCl), hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ), and ultrapure water (H 2 O) are mixed at a volume ratio of 1: 1 to 6. The temperature of the mixed solution was 70 ° C., and the immersion time was 5 minutes. Through this step, the metal impurities adhering to the glass substrate are oxidized, dissolved as ions in the cleaning liquid, and removed. Here, the mixing ratio and temperature of the fourth cleaning liquid are not particularly limited as long as the function of removing particles is satisfied.
[0028]
Next, as shown in the step (8) of FIG. 1, the fourth cleaning liquid in the step (7) is removed by immersing the quartz glass substrate in ultrapure water. Thereafter, as shown in FIG. 1 (9), the substrate is dried by pulling up the atmosphere of isopropyl alcohol while draining water.
[0029]
Through the above steps, the cleaning of the quartz glass substrate is completed.
[0030]
In the above-described embodiment, the cleaning liquid having hydrogen fluoride is used in the step (3) and the cleaning liquid having ammonia is used in the step (5). However, this order may be reversed.
[0031]
(Electrode substrate manufacturing method and liquid crystal device using the same)
A liquid crystal device in which a TFT array substrate as an electrode substrate manufactured using a glass substrate cleaned by the above-described cleaning method is incorporated as an example will be described below.
[0032]
First, the structure of the liquid crystal device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the liquid crystal device.
[0033]
As shown in FIG. 2, the
[0034]
The
[0035]
On the other hand, in the counter substrate 20, the light shielding layers 23 are arranged on the low
[0036]
In the liquid crystal device configured as described above, a clean substrate without adhesion of impurities is used as the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram illustrating a glass substrate cleaning method in the present embodiment.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a liquid crystal device.
[Explanation of symbols]
10 ... TFT array substrate 20 ...
Claims (3)
(a)前記石英基板を、硫酸または硫酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(b)前記石英基板を、フッ化水素またはフッ水素と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(c)前記石英基板を、アンモニアまたはアンモニアと過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(d)前記石英基板を、塩酸または塩酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(e)前記石英基板上に、前記スイッチング素子を形成する工程と
をこの順に行なうことを特徴とする液晶装置の製造方法。A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising: a pair of substrates comprising a quartz substrate on which a plurality of switching elements are formed; a counter substrate disposed opposite to the quartz substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates. Because
(A) washing the quartz substrate with sulfuric acid or a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide;
(B) cleaning the quartz substrate with hydrogen fluoride or a mixture of hydrogen fluoride and hydrogen peroxide;
(C) cleaning the quartz substrate with ammonia or a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide;
(D) cleaning the quartz substrate with hydrochloric acid or a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide;
(E) A method of manufacturing a liquid crystal device, wherein the step of forming the switching element on the quartz substrate is performed in this order.
(f)前記対向基板を、硫酸または硫酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(g)前記対向基板を、フッ化水素またはフッ水素と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(h)前記対向基板を、アンモニアまたはアンモニアと過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(i)前記対向基板を、塩酸または塩酸と過酸化水素水との混合液により洗浄する工程と、
(j)前記対向基板上に、遮光層を形成する工程と
をこの順に行なうことを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。The counter substrate is made of a low alkali glass substrate,
(F) cleaning the counter substrate with sulfuric acid or a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide;
(G) cleaning the counter substrate with hydrogen fluoride or a mixture of hydrogen fluoride and hydrogen peroxide;
(H) cleaning the counter substrate with ammonia or a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide;
(I) cleaning the counter substrate with hydrochloric acid or a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide;
(J) The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, wherein the step of forming a light shielding layer on the counter substrate is performed in this order.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043352A JP3849388B2 (en) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | Manufacturing method of liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043352A JP3849388B2 (en) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | Manufacturing method of liquid crystal device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001232310A JP2001232310A (en) | 2001-08-28 |
| JP3849388B2 true JP3849388B2 (en) | 2006-11-22 |
Family
ID=18566280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000043352A Expired - Lifetime JP3849388B2 (en) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | Manufacturing method of liquid crystal device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3849388B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015041753A (en) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 株式会社東芝 | Wafer cleaning method |
| JP6031159B1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-11-24 | 株式会社Nsc | Production method of recycled glass substrate for magnetic recording medium |
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000043352A patent/JP3849388B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001232310A (en) | 2001-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100275828B1 (en) | Single crystal silicon on quartz | |
| JPH1068971A (en) | Active matrix liquid crystal display device and method of manufacturing active matrix liquid crystal display device | |
| CN103567202B (en) | Manufacturing method of glass sheet for color filter, manufacturing method of color filter panel, and glass substrate for display | |
| JPH08124889A (en) | Semiconductor wafer cleaning method | |
| JP2000022162A (en) | Manufacturing method of liquid crystal display | |
| KR20060100602A (en) | A method of manufacturing a polysilicon thin film transistor and a liquid crystal display comprising the polysilicon thin film transistor manufactured thereby | |
| JP3849388B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal device | |
| TW200411726A (en) | Method for cleaning silicon surface and method for producing thin film transistor using the cleaning method | |
| KR20130047908A (en) | Method of fabricating array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device | |
| KR20040019055A (en) | Method of manufacturing liquid crystal displays having an internal polarizer | |
| JPH01101668A (en) | Manufacture of thin film transistor array | |
| JPS63128756A (en) | Manufacture of thin-film transistor | |
| JP2003172949A (en) | Method of manufacturing array substrate for display device | |
| KR100590918B1 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device | |
| JP4399217B2 (en) | Manufacturing method of TFT array substrate | |
| JPS62299035A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| KR19980034394A (en) | Glass substrate regeneration method of TFT substrate for TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) | |
| JP2781383B2 (en) | Method for manufacturing thin film transistor array | |
| JP4215978B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus of liquid crystal display element | |
| JP2001110711A (en) | Method for removing organic thin film, method for manufacturing semiconductor device and liquid crystal display device using the same, and apparatus for removing organic thin film used therefor | |
| JP3230311B2 (en) | Manufacturing method of TFT matrix | |
| KR100338220B1 (en) | Fabrication method of substrate for silicon on glass wafer | |
| JPH029135A (en) | Method of selectively etching amorphous silicon and manufacture of thin-film transistor array | |
| JPH063656A (en) | Manufacture of glass substrate for liquid crystal display element | |
| JP2002131777A (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060303 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060615 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060821 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3849388 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |