清洁玻璃基材的方法_3

文档序号:9583710阅读:来源:国知局
。如果第二碱溶液包含SC1,SCl溶液的混合 物比例W体积计可为约1:1:5-约1:2:80 (例如,W体积计1份NH4OH比1份&〇2比5份 &〇)。例如,上述范围之内的合适的混合物比例范围包括但不限于1:1:5, 1:2:20, 1:2:40,I:2:80, 1:2:200或它们之间的任意范围。因此,合适的混合物比例范围可包含约1:1:5-约 1:2:40,约1:1:5-约1:2:40,和约1:2:20-约1:2:80的范围。可通过例如使用结合到喷 嘴222的压电晶体阵列传感器(未显示)来提供兆声波揽拌,其中通过传感器将电能转化 成机械能,并通过传感器-结合的喷涂喷嘴传输到第二碱溶液220。运种能量作为声波通过 第二碱溶液转移到玻璃基材,其频率为约850曲Z-约1. 2MHz。例如由喷嘴222引导的贴着 玻璃基材202的一个或两个表面的液体溶液的幕或浴,来实施第二碱溶液的液体排放。例 如,液体排放可在压力下实施。
[0048] 在步骤120的第二子步骤12化中,可将去离子水淋洗224用作来自喷嘴226的 液体排放,W除去处理的玻璃基材表面上的任何剩余的痕量第二碱溶液。去离子水淋洗还 可有助于从玻璃基材表面除去松散的颗粒。
[0049] 在概括称作步骤130的任选的第四步骤中,玻璃基材表面可进行处理来形成所需 的静电放电巧SD)特征。取决于终端用户的要求,可在玻璃基材的一个或两个表面施加处 理。在由原始设备制造商(OEM)对玻璃基材进行的下游加工中,例如沉积薄膜晶体管,通 常将玻璃基材固定到支撑表面。如果在后续的加工中,玻璃基材和/或支撑表面累积静电 电荷,那么沉积的薄膜晶体管的组件之间可出现电气短路,运对于晶体管而言是有害的。积 累的静电电荷还可使得难W在不损坏的情况下,从支撑表面移除玻璃基材。对于非常薄的 玻璃基材,例如厚度小于1毫米的玻璃基材,静电电荷尤其是个问题,因为从支撑移除薄 玻璃基材的难度可导致使薄玻璃基材破碎。纹理化或减少邻近支撑表面的玻璃表面的接触 面积,减少了在接触、传送、加工和分离玻璃基材时静电带电事件的发生,同时还额外地通 过降低材料之间的摩擦系数和延长耐磨损性来改善客户转移设备寿命。由支撑表面支撑的 平板显示器玻璃基材表面上的静电带电还可在相对的表面形成问题,例如通过静电放电 介电破坏造成的晶体管口损坏。表面积累的电荷越多,表面电压越高。静电电荷还可吸引 污染表面的颗粒,运进而在TFT-LCD制造过程中导致较低产率。
[0050] 为了缓解与ESD相关的困难,可任选地处理由支撑表面支撑的玻璃基材表面W增 加玻璃基材的表面粗糖度,由此减少玻璃基材和支撑表面之间的接触W及运些表面的静 电带电。如本文所处理的玻璃基材可包含对于2x2微米原子力显微镜(AFM)扫描而言表 面粗糖度为约0. 2nm,或甚至约0. 15nm的侧面,且另一侧面的表面粗糖度为约0. 3nm-约 1.3nm。例如,使用本文所述的方法可获得大于0.2nm的平均表面粗糖度(Ra),在大多数 情况下可实现0. 2nm-0.Snm的平均表面粗糖度(Ra)。按照下式计算Ra:
[0051]
阳〇巧其中n是进行测量的点的数目,Z是各点的高度,^是线扫描中在各点收集的平均 高度。Ra常常称作"平均"表面粗糖度。
[0053] 为了使表面具有所需的ESD性质,可在任选的子步骤130a中通过喷嘴230施加包 含氨氣酸(HF),和/或其它酸的第一酸溶液228。可使用处理溶液处理玻璃板来改变玻璃 板的ESD性能。在一些实施方式中,处理溶液可为盐酸(肥1)。肥1的摩尔浓度(M,摩尔/ 升)可为约0. 15M-约0. 35M,或甚至约0. 2M-约0. 3M,例如约0. 25M。在一些实施方式中, 处理溶液可为硫酸(H2SO4)和水的混合物。在一些实施方式中,硫酸:水混合物可为1:4 混合物比例,或甚至1:3混合物比例。在其它实施方式中,硫酸和水的混合物可为1:2混 合物比例。在一些实施方式中,处理溶液可为稀释的氣化钢(Na巧和憐酸化P〇4)的混合 物。一种NaF和H3PO4的示例混合物可为0.2摩尔/升NaF和1摩尔/升H3PO4的混合物, 其可水中W4:5混合物来稀释。又在其它实施方式中,处理溶液可为HCl和氨氣酸化巧的 混合物。在运些实施方式中,肥1的摩尔浓度可为约0. 15M-约0. 35M,或甚至约0. 2M-约 0. 3M。可W下述浓度将HF添加到肥1 :约1x103M-约1M,或甚至约2x103M-约1x10 4Md 在一些实施方式中,可将2. 5x103M的HF添加到肥1。应理解,还可使用其它配方的处理溶 液。例如,其它合适的酸包含HN03,氣化氨锭,氣化锭,HF=NHaF,HF=NHaHF混合物,或其 它。氣化氨锭(NH4HF2)可用来减少在后续步骤中必须从玻璃基材除去的金属离子的量,因 为NH4HF2不包含钢。上述酸可用水例如DI水稀释。可通过例如混合在发生反应之后生成 HF的两种化学化合物来实施施加HF。在一些情况下,运两种酸的混合物可包含金属离子。 例如,可混合NaF和H3PO4来形成HF,例如,混合0. 35摩尔/升NaF和1摩尔/升H3PO4。 或者,可使用摩尔浓度为约0. 2M-约2M的氣化氨锭的水性溶液。
[0054] 使用第一酸溶液的酸处理的效果导致粗糖化施加酸的玻璃基材表面。粗糖化的水 平取决于玻璃的组成、化学成分的浓度、暴露时间、溫度等,且如有需要,可通过改变上述参 数中的任一项例如第一酸溶液的浓度来进行调节。示例性暴露时间可为约1分钟-约60 分钟,且第一酸溶液的溫度为约25°C-约90°C,例如为约40°C-约65°C。 阳化日]在步骤130的第二子步骤13化中,可在ESD处理之后,施加来自喷嘴234的去离 子水淋洗232,W确保不存在残留的酸溶液。此外,去离子水淋洗可除去可能在玻璃基材表 面上形成的任何颗粒或沉淀物。在一些实施方式中,步骤130可与步骤120转换,从而在 使用第二碱溶液用于亚微米颗粒除去的处理之前,实施用于ESD的表面处理。
[0056] 在第五步骤140中,从玻璃基材的一个或两个表面除去金属污染物。根据第一 子步骤140a,可将玻璃基材暴露于包含稀肥1的第二酸溶液236。可使用水性肥1溶液, 其混合物比例为约1:20-约1:200(肥L:DI水)。合适的混合物比例的示例可为但不限于 约1:20-约 1:80,约1:200-约 1:80,约 1:80-约1:200,约 1:80-约1:120或约 1:80-约 1:140。可使用来自喷嘴238的液体排放实施第二酸处理,并可W如上所述的方式使用兆 声波能量揽拌第二酸溶液。例如,可将第二酸溶液喷涂到玻璃基材的一个或两个表面上, W引发与金属污染物例如金属微粒的反应(氧化还原反应)。第二酸溶液的溫度可为约 25°C-约 80°C。
[0057] 在一些实施方式中,SC2溶液(肥1:&〇2:H2O)可与稀肥1溶液联用,或取代稀肥1 溶液。
[0058] 为了显示将玻璃基材暴露于稀肥1溶液的有效性,在一实施例中,使用Semiclean KG洗涂剂清洁玻璃基材表面(康宁有限公司(CorningInco巧orated)莲花(Lo化S)玻 璃),淋洗并随后干燥(在表面处理之前)。然后通过下述处理基材表面:在65°C的溫度 下,将表面暴露于W体积计按照比例做1 :DI水)1:200在DI水中稀释的肥1溶液,保持5 分钟(表面处理之后)。表1中的结果描述所示元素的离子的总计数,其单位是原子/cm2, 其中ND表示"不可检测"。通过滴扫描蚀刻电感禪合等离子体质谱仪表征表面。 I; 00别表1
[0060]
[0061] 还使用多种不同条件,在康宁莲花玻璃样品上进行第二个实验,用于5种金属离 子-钢、钟、铁、铜和锋的浓度的结果见表2。离子浓度W原子/cm2表示(使用标准技术符 号,例如,E+12等于lxl〇i2)。所有样品都在稀盐酸(地Cl)的水性溶液中处理。给出了 3个 样品(S3,S6和S9)的基线(处理之前)数据,如前缀"Ba"所示。侧面的栏表示玻璃基材 样品的相反的主表面,分别称为侧面A或侧面B。在环境溫度下,于去离子水中将基线样品 洗涂4分钟。处理样品的条件见表3。在表3中,混合物比例是W体积计的肥1和DI水的 比例,溫度是酸溶液的溫度,和时间是玻璃基材暴露于酸溶液的时间。如表所示,5种金属 离子的最大处理后浓度是15. 1x10"原子/cm2 (S4,侧面B)。
[0062]表2
[0063]
阳066] 参考图4,显示了
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