JP4619645B2 - Thin film element transfer method - Google Patents

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本発明は、薄膜素子の転写方法に関する。 The present invention relates to a transfer how thin-film devices.

例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を用いた液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板上に薄膜トランジスタをCVD等により形成する工程を経る。薄膜トランジスタを基板上に形成する工程は高温処理を伴うため、基板は耐熱性に優れる材質のもの、すなわち、軟化点および融点が高いものを使用する必要がある。そのため、現在では、1000℃程度の温度に耐える基板としては石英ガラスが使用され、500℃前後の温度に耐える基板としては耐熱ガラスが使用されている。   For example, when manufacturing a liquid crystal display using a thin film transistor (TFT), a process of forming a thin film transistor on a substrate by CVD or the like is performed. Since the process of forming the thin film transistor on the substrate involves a high temperature treatment, the substrate must be made of a material having excellent heat resistance, that is, a material having a high softening point and a high melting point. Therefore, at present, quartz glass is used as a substrate that can withstand a temperature of about 1000 ° C., and heat-resistant glass is used as a substrate that can withstand a temperature of around 500 ° C.

上述のように、薄膜素子を搭載する基板は、それらの薄膜素子を製造するための条件を満足するものでなければならない。つまり、使用する基板は、搭載されるデバイスの製造条件を必ず満たすように決定される。   As described above, the substrate on which the thin film elements are mounted must satisfy the conditions for manufacturing those thin film elements. That is, the substrate to be used is determined so as to satisfy the manufacturing conditions of the mounted device.

しかし、TFT等の薄膜素子を搭載した基板が完成した後の段階のみに着目すると、上述の「基板」が必ずしも好ましくないこともある。   However, when attention is paid only to the stage after the completion of the substrate on which the thin film element such as TFT is mounted, the above-mentioned “substrate” may not always be preferable.

例えば、上述のように、高温処理を伴う製造プロセスを経る場合には、石英基板や耐熱ガラス基板等が用いられるが、これらは非常に高価であり、したがって製品価格の上昇を招く。   For example, as described above, a quartz substrate, a heat-resistant glass substrate, or the like is used when a manufacturing process involving high-temperature processing is performed, but these are very expensive, and thus increase the product price.

また、ガラス基板は重く、割れやすいという性質をもつ。パームトップコンピュータや携帯電話機等の携帯用電子機器に使用される液晶ディスプレイでは、可能な限り安価で、軽くて、多少の変形にも耐え、かつ落としても壊れにくいのが望ましいが、現実には、ガラス基板は重く、変形に弱く、かつ落下による破壊の恐れがあるのが普通である。   Further, the glass substrate is heavy and has a property of being easily broken. In liquid crystal displays used in portable electronic devices such as palmtop computers and mobile phones, it is desirable to be as cheap and light as possible, to withstand some deformation, and to be hard to break even if dropped. The glass substrate is usually heavy, weak against deformation, and may be destroyed by dropping.

つまり、製造条件からくる制約と製品に要求される好ましい特性との間に溝があり、これら双方の条件や特性を満足させることは極めて困難であった。   In other words, there is a groove between the constraints resulting from the manufacturing conditions and the desirable characteristics required for the product, and it has been extremely difficult to satisfy both conditions and characteristics.

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、その目的の一つは、薄膜素子の製造時に使用する基板と、例えば製品の実使用時に使用する基板(製品の用途からみて好ましい性質をもった基板)とを、独立に自由に選択することを可能とする新規な技術を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems, and one of the purposes thereof is a substrate used in manufacturing a thin film element and a substrate used in actual use of a product (from the viewpoint of use of a product). It is an object of the present invention to provide a novel technique that makes it possible to independently and freely select a substrate having favorable properties.

上述した課題を解決する本発明は、以下のような構成をしている。   The present invention for solving the above-described problems has the following configuration.

(1)本発明の一態様は、透光性の基板上の薄膜素子を転写体に転写する方法であって、
前記透光性の基板上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上に薄膜素子である薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する工程と、
前記薄膜素子を含む被転写層を接着層を介して前記転写体に接合する工程と、
前記透光性の基板側より前記分離層に光を照射して、前記分離層の層内および/または界面において剥離を生じせしめて、前記透光性の基板を前記被転写層から離脱させ前記薄膜素子を前記転写体に転写する工程と、を具備し、
前記転写体上に、薄膜素子の設計ルールのレベルが異なる複数の被転写層を転写することを特徴とする。
つまり、デバイス製造における信頼性が高くかつ透光性の基板上に、例えば、光を吸収する特性をもつ分離層を設けておき、その基板上にTFTである薄膜素子を形成する。次に、特に限定されないが、例えば接着層を介して薄膜素子を所望の転写体に接合し、その後に透光性の基板側から分離層に光を照射し、これによって、その分離層において剥離現象を生じせしめて、その分離層と前記基板との間の密着性を低下させる。そして、基板に力を加えてその基板を薄膜素子から離脱させる。これにより、どのような転写体にでも、所望の、信頼性の高いデバイスを転写(形成)できることになる。
ここで、一つの基板上に、例えば、種類の異なる複数の回路(機能ブロック等も含む)を搭載する場合、それぞれの回路に要求される特性に応じて、各回路毎に使用する素子や配線のサイズ(設計ルール、すなわちデザインルールと呼ばれるもの)が異なる場合がある。このような場合にも、本発明の転写方法を用いて、各回路毎に転写を実行していけば、設計ルールレベルの異なる複数の回路を一つの基板上に実現できる。
なお、本発明において、接着層を介して薄膜素子(薄膜素子を含む被転写層)を転写体に接合する工程と、基板を薄膜素子から離脱させる工程とは、その順序を問わず、いずれが先でもかまわない。但し、基板を離脱させた後の薄膜素子(薄膜素子を含む被転写層)のハンドリングに問題がある場合には、まず、薄膜素子を転写体に接合し、その後に基板を離脱させるのが望ましい。
また、薄膜素子の転写体への接合に用いられる接着層として、例えば、平坦化作用をもつ物質(例えば、熱硬化性樹脂)を用いれば、薄膜素子を含む被転写層の表面に多少の段差が生じていたとしても、その段差は平坦化されて無視できるようになり、よって常に良好な転写体への接合が可能となり、便利である。
(2)本発明の一態様では、前記転写体に付着している前記分離層を除去する工程を、さらに有することができる。
不要な分離層を完全に除去するものである。
(3)本発明の一態様では、前記転写体は、透明基板とすることができる。
例えば、ソーダガラス基板等の安価な基板や、可撓性を有する透明なプラスチックフィルム等を転写体として使用できる。
(4)本発明の一態様では、前記転写体は、被転写層の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、ガラス転移点(Tg)または軟化点が前記Tmax以下の材料で構成することができる。
デバイス製造時の最高温度に耐えられず、従来は使用できなかった安価なガラス基板等を、自由に使用できるようになる。
(5)本発明の一態様では、前記転写体は、ガラス転移点(Tg)または軟化点が、前記薄膜素子の形成プロセスの最高温度以下とすることができる。
ガラス転移点(Tg)または軟化点の上限を規定したものである。
(6)本発明の一態様では、前記転写体は、合成樹脂またはガラス材で構成することができる。
例えば、プラスチックフィルム等の撓み性(可撓性)を有する合成樹脂板に薄膜素子を転写すれば、剛性の高いガラス基板では得られないような優れた特性が実現可能である。本発明を液晶表示装置に適用すれば、しなやかで、軽くかつ落下にも強いディスプレイ装置が実現する。
また、例えば、ソーダガラス基板等の安価な基板も転写体として使用できる。ソーダガラス基板は低価格であり、経済的に有利な基板である。ソーダガラス基板は、TFT製造時の熱処理によりアルカリ成分が溶出するといった問題があり、従来は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置への適用が困難であった。しかし、本発明によれば、すでに完成した薄膜デバイスを転写するため、上述の熱処理に伴う問題は解消される。よってアクティブマトリクス型の液晶表示装置の分野において、ソーダガラス基板等の従来問題があった基板も使用可能となる。
(7)本発明の一態様では、前記基板は、耐熱性を有することができる。
薄膜デバイスの製造時に所望の高温処理が可能となり、信頼性が高く高性能の薄膜デバイスを製造することができる。
(8)本発明の一態様では、前記基板は、被転写層の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、歪み点が前記Tmax以上の材料で構成することができる。
薄膜デバイスの製造時に所望の高温処理が可能となり、信頼性が高く高性能の薄膜デバイスを製造することができる。
(9)本発明の一態様では、前記分離層は、アモルファスシリコンで構成することができる。
アモルファスシリコンは光を吸収し、また、その製造も容易であり、実用性が高い。
(10)本発明の一態様では、前記アモルファスシリコンは、水素(H)を2原子%以上含有することができる。
水素を含むアモルファスシリコンを用いた場合、光の照射に伴い水素が放出され、これによって分離層内に内圧が生じて、分離層における剥離を促す作用がある。
(11)本発明の一態様では、前記アモルファスシリコンは、水素(H)を10原子%以上含有することができる。
水素の含有率が増えることにより、分離層における剥離を促す作用がより顕著になる。
(12)本発明の一態様では、前記分離層を窒化シリコンにて形成することができる。
分離層として窒化シリコンを用いると、光の照射に伴い窒素が放出され、これによって分離層における剥離が促進される。
(13)本発明の一態様では、前記分離層を水素含有合金にて形成することができる。
分離層として水素含有合金を用いると、光の照射に伴い水素が放出され、これによって分離層における剥離が促進される。
(14)本発明の一態様では、前記分離層を窒素含有合金にて形成することができる。
分離層として窒素含有合金を用いると、光の照射に伴い窒素が放出され、これによって分離層における剥離が促進される。
15)本発明の他の態様は、上記のいずれかの転写方法を用いて前記転写体に転写されてなる薄膜素子である。
本発明の薄膜素子の転写技術(薄膜構造の転写技術)を用いて、任意の基板上に形成される薄膜素子である。
16)本発明のさらに他の態様は、上記のいずれかの転写方法を用いて前記転写体に転写された薄膜素子を含んで構成される薄膜集積回路装置である。
例えば、合成樹脂基板上に、薄膜トランジスタ(TFT)を用いて構成されたシングルチップマイクロコンピュータ等を搭載することも可能である。
17)本発明のさらに他の態様は、マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ(TFT)と、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクティブマトリクス基板であって、
上記のいずれかの方法を用いて前記画素部の薄膜トランジスタを転写することにより製造されたアクティブマトリクス基板である。
本発明の薄膜素子の転写技術(薄膜構造の転写技術)を用いて、所望の基板上に画素部を形成してなるアクティブマトリクス基板である。製造条件からくる制約を排して自由に基板を選択できるため、従来にない新規なアクティブマトリクス基板を実現することも可能である。
18)本発明のさらに他の態様は、上記のアクティブマトリクス基板を用いて製造された液晶表示装置である。
例えば、プラスチック基板を用いた、しなやかに曲がる性質をもった液晶表示装置も実現可能である。
(1) One embodiment of the present invention is a method of transferring a thin film element on a light-transmitting substrate onto a transfer body,
Forming a separation layer on the translucent substrate;
Forming a transfer layer including a thin film transistor which is a thin film element on the separation layer;
Bonding a transfer layer including the thin film element to the transfer body via an adhesive layer;
The separation layer is irradiated with light from the translucent substrate side to cause peeling in the layer and / or interface of the separation layer, and the translucent substrate is detached from the transferred layer. Transferring the thin film element to the transfer body,
A plurality of transfer layers having different levels of design rules for thin film elements are transferred onto the transfer body.
That is, for example, a separation layer having a property of absorbing light is provided on a light- transmitting substrate having high reliability in device manufacturing , and a thin film element that is a TFT is formed on the substrate. Next, although not particularly limited, for example, a thin film element is bonded to a desired transfer body via an adhesive layer, and then the separation layer is irradiated with light from the light- transmitting substrate side , thereby peeling off the separation layer. A phenomenon is caused to reduce the adhesion between the separation layer and the substrate. Then, a force is applied to the substrate to release the substrate from the thin film element. Thereby, a desired and highly reliable device can be transferred (formed) to any transfer body.
Here, for example, when a plurality of different types of circuits (including functional blocks, etc.) are mounted on one substrate, the elements and wiring used for each circuit according to the characteristics required for each circuit May have different sizes (design rules, or so-called design rules). Even in such a case, if the transfer is executed for each circuit using the transfer method of the present invention, a plurality of circuits having different design rule levels can be realized on one substrate.
In the present invention, the step of bonding the thin film element (the layer to be transferred including the thin film element) to the transfer body via the adhesive layer and the step of releasing the substrate from the thin film element do not matter in any order. It does n’t matter if you go ahead. However, when there is a problem with the handling of the thin film element (the transferred layer including the thin film element) after the substrate is detached, it is desirable to first bond the thin film element to the transfer body and then remove the substrate. .
Further, as a bonding layer used for bonding the thin film element to the transfer body, for example, if a material having a flattening action (for example, a thermosetting resin) is used, a slight step is formed on the surface of the transferred layer including the thin film element. Even if this occurs, the level difference is flattened and can be ignored. Therefore, it is possible to always join the transfer body satisfactorily, which is convenient.
(2) In one aspect of the present invention, the method may further include a step of removing the separation layer attached to the transfer body.
The unnecessary separation layer is completely removed.
(3) In one aspect of the present invention, the transfer body can be a transparent substrate.
For example, an inexpensive substrate such as a soda glass substrate or a flexible transparent plastic film can be used as the transfer body.
(4) In one aspect of the present invention, the transfer member, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, construction glass transition point (Tg) or softening point in the T max following materials can do.
An inexpensive glass substrate or the like that cannot withstand the maximum temperature at the time of device manufacture and could not be used conventionally can be freely used.
(5) In one aspect of the present invention, the transfer body may have a glass transition point (Tg) or a softening point equal to or lower than the maximum temperature of the thin film element formation process.
It defines the upper limit of the glass transition point (Tg) or softening point.
(6) In 1 aspect of this invention, the said transfer body can be comprised with a synthetic resin or a glass material.
For example, if a thin film element is transferred to a synthetic resin plate having flexibility (flexibility) such as a plastic film, excellent characteristics that cannot be obtained with a glass substrate having high rigidity can be realized. When the present invention is applied to a liquid crystal display device, a flexible, light and resistant drop device is realized.
Further, for example, an inexpensive substrate such as a soda glass substrate can be used as the transfer body. Soda glass substrates are inexpensive and economically advantageous. The soda glass substrate has a problem that an alkali component is eluted by heat treatment during the manufacture of the TFT, and conventionally, it has been difficult to apply it to an active matrix type liquid crystal display device. However, according to the present invention, since the already completed thin film device is transferred, the problems associated with the heat treatment described above are eliminated. Therefore, in the field of the active matrix type liquid crystal display device, a substrate having a conventional problem such as a soda glass substrate can be used.
(7) In one embodiment of the present invention, the substrate can have heat resistance.
A desired high-temperature treatment can be performed at the time of manufacturing the thin film device, and a highly reliable thin film device with high performance can be manufactured.
(8) In one embodiment of the present invention, the substrate can be made of a material having a strain point equal to or higher than Tmax, where Tmax is a maximum temperature in forming the transfer layer.
A desired high-temperature treatment can be performed at the time of manufacturing the thin film device, and a highly reliable thin film device with high performance can be manufactured.
(9) In one aspect of the present invention, the separation layer can be made of amorphous silicon.
Amorphous silicon absorbs light, is easy to manufacture, and is highly practical.
(10) In one embodiment of the present invention, the amorphous silicon can contain 2 atomic% or more of hydrogen (H).
In the case of using amorphous silicon containing hydrogen, hydrogen is released with light irradiation, thereby generating an internal pressure in the separation layer, which has an effect of promoting separation in the separation layer.
(11) In one embodiment of the present invention, the amorphous silicon can contain 10 atomic% or more of hydrogen (H).
By increasing the hydrogen content, the effect of promoting separation in the separation layer becomes more remarkable.
(12) In one embodiment of the present invention, the separation layer can be formed of silicon nitride.
When silicon nitride is used for the separation layer, nitrogen is released with light irradiation, which promotes peeling in the separation layer.
(13) In one embodiment of the present invention, the separation layer can be formed of a hydrogen-containing alloy.
When a hydrogen-containing alloy is used as the separation layer, hydrogen is released with light irradiation, and this promotes separation in the separation layer.
(14) In one embodiment of the present invention, the separation layer can be formed of a nitrogen-containing alloy.
When a nitrogen-containing alloy is used as the separation layer, nitrogen is released with light irradiation, and this promotes peeling in the separation layer.
( 15 ) Another aspect of the present invention is a thin film element that is transferred to the transfer body using any of the transfer methods described above.
The thin film element is formed on an arbitrary substrate using the thin film element transfer technique (transfer technique of a thin film structure) of the present invention.
( 16 ) Still another embodiment of the present invention is a thin film integrated circuit device including a thin film element transferred to the transfer body using any one of the transfer methods described above.
For example, a single chip microcomputer or the like configured using a thin film transistor (TFT) can be mounted on a synthetic resin substrate.
( 17 ) Still another aspect of the present invention is an active matrix substrate in which a pixel portion is configured to include thin film transistors (TFTs) arranged in a matrix and a pixel electrode connected to one end of the thin film transistor. ,
An active matrix substrate manufactured by transferring the thin film transistor of the pixel portion using any one of the above methods.
This is an active matrix substrate in which a pixel portion is formed on a desired substrate by using the thin film element transfer technology (thin film structure transfer technology) of the present invention. Since the substrate can be freely selected without restrictions imposed by the manufacturing conditions, it is possible to realize a novel active matrix substrate that has not existed before.
( 18 ) Still another embodiment of the present invention is a liquid crystal display device manufactured using the above active matrix substrate.
For example, a liquid crystal display device using a plastic substrate and having a flexible bending property can be realized.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1〜図6は本発明の第1の実施の形態(薄膜素子の転写方法)を説明するための図である。
(First embodiment)
FIGS. 1-6 is a figure for demonstrating the 1st Embodiment (transfer method of a thin film element) of this invention.

(工程1)
図1に示すように、基板100上に分離層(光吸収層)120を形成する。
(Process 1)
As shown in FIG. 1, a separation layer (light absorption layer) 120 is formed on a substrate 100.

以下、基板100および分離層120について説明する。   Hereinafter, the substrate 100 and the separation layer 120 will be described.

(1)基板100についての説明
基板100は、光が透過し得る透光性を有するものであるのが好ましい。
(1) Description of Substrate 100 The substrate 100 preferably has translucency through which light can pass.

この場合、光の透過率は10%以上であるのが好ましく、50%以上であるのがより好ましい。この透過率が低過ぎると、光の減衰(ロス)が大きくなり、分離層120を剥離するのにより大きな光量を必要とする。   In this case, the light transmittance is preferably 10% or more, and more preferably 50% or more. If this transmittance is too low, the attenuation (loss) of light increases, and a larger amount of light is required to peel off the separation layer 120.

また、基板100は、信頼性の高い材料で構成されているのが好ましく、特に、耐熱性に優れた材料で構成されているのが好ましい。その理由は、例えば後述する被転写層140や中間層142を形成する際に、その種類や形成方法によってはプロセス温度が高くなる(例えば350〜1000℃程度)ことがあるが、その場合でも、基板100が耐熱性に優れていれば、基板100上への被転写層140等の形成に際し、その温度条件等の成膜条件の設定の幅が広がるからである。   The substrate 100 is preferably made of a highly reliable material, and particularly preferably made of a material having excellent heat resistance. The reason is that, for example, when forming the transfer layer 140 and the intermediate layer 142 described later, the process temperature may be high (for example, about 350 to 1000 ° C.) depending on the type and formation method. This is because if the substrate 100 is excellent in heat resistance, the range of setting of film forming conditions such as the temperature condition is widened when forming the transferred layer 140 or the like on the substrate 100.

従って、基板100は、被転写層140の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、歪点がTmax以上の材料で構成されているのものが好ましい。具体的には、基板100の構成材料は、歪点が350℃以上のものが好ましく、500℃以上のものがより好ましい。このようなものとしては、例えば、石英ガラス、コーニング7059、日本電気ガラスOA−2等の耐熱性ガラスが挙げられる。   Accordingly, the substrate 100 is preferably made of a material having a strain point equal to or higher than Tmax, where Tmax is the maximum temperature when the transfer layer 140 is formed. Specifically, the constituent material of the substrate 100 preferably has a strain point of 350 ° C. or higher, and more preferably 500 ° C. or higher. As such a thing, heat resistant glass, such as quartz glass, Corning 7059, Nippon Electric Glass OA-2, is mentioned, for example.

また、基板100の厚さは、特に限定されないが、通常は、0.1〜5.0mm程度であるのが好ましく、0.5〜1.5mm程度であるのがより好ましい。基板100の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚すぎると、基板100の透過率が低い場合に、光の減衰を生じ易くなる。なお、基板100の光の透過率が高い場合には、その厚さは、前記上限値を超えるものであってもよい。なお、光を均一に照射できるように、基板100の厚さは、均一であるのが好ましい。   Further, the thickness of the substrate 100 is not particularly limited, but is usually preferably about 0.1 to 5.0 mm, and more preferably about 0.5 to 1.5 mm. If the thickness of the substrate 100 is too thin, the strength is reduced, and if it is too thick, light attenuation tends to occur when the transmittance of the substrate 100 is low. When the light transmittance of the substrate 100 is high, the thickness thereof may exceed the upper limit value. Note that the thickness of the substrate 100 is preferably uniform so that light can be uniformly irradiated.

(2)分離層120の説明
分離層120は、照射される光を吸収し、その層内および/または界面において剥離(以下、「層内剥離」、「界面剥離」と言う)を生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光の照射により、分離層120を構成する物質の原子間または分子間の結合力が消失または減少すること、すなわち、アブレーションが生じて層内剥離および/または界面剥離に至るものがよい。
(2) Description of Separation Layer 120 The separation layer 120 absorbs irradiated light, and causes peeling (hereinafter referred to as “in-layer peeling” or “interface peeling”) within the layer and / or at the interface. Preferably, the bonding force between atoms or molecules of the substance constituting the separation layer 120 disappears or decreases due to light irradiation, that is, ablation occurs and delamination and / or What leads to interface peeling is good.

さらに、光の照射により、分離層120から気体が放出され、分離効果が発現される場合もある。すなわち、分離層120に含有されていた成分が気体となって放出される場合と、分離層120が光を吸収して一瞬気体になり、その蒸気が放出され、分離に寄与する場合とがある。このような分離層120の組成としては、例えば、次のA〜Eに記載されるものが挙げられる。   Furthermore, the gas may be released from the separation layer 120 by light irradiation, and the separation effect may be exhibited. That is, there are a case where the component contained in the separation layer 120 is released as a gas, and a case where the separation layer 120 absorbs light and becomes a gas for a moment, and its vapor is emitted, contributing to the separation. . Examples of the composition of the separation layer 120 include those described in the following A to E.

A.アモルファスシリコン(a−Si)
このアモルファスシリコン中には、水素(H)が含有されていてもよい。この場合、Hの含有量は、2原子%以上程度であるのが好ましく、2〜20原子%程度であるのがより好ましい。このように、水素(H)が所定量含有されていると、光の照射によって水素が放出され、分離層120に内圧が発生し、それが上下の薄膜を剥離する力となる。アモルファスシリコン中の水素(H)の含有量は、成膜条件、例えばCVDにおけるガス組成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量、温度、基板温度、投入パワー等の条件を適宜設定することにより調整することができる。
A. Amorphous silicon (a-Si)
This amorphous silicon may contain hydrogen (H). In this case, the content of H is preferably about 2 atomic% or more, and more preferably about 2 to 20 atomic%. Thus, when a predetermined amount of hydrogen (H) is contained, hydrogen is released by light irradiation, and an internal pressure is generated in the separation layer 120, which becomes a force for peeling the upper and lower thin films. The content of hydrogen (H) in the amorphous silicon is adjusted by appropriately setting film forming conditions such as gas composition, gas pressure, gas atmosphere, gas flow rate, temperature, substrate temperature, and input power in CVD. be able to.

B.酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チタンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジルコン酸化合物、酸化ランタンまたはランタン酸化化合物等の各種酸化物セラミックス、透電体(強誘電体)あるいは半導体
酸化ケイ素としては、SiO、SiO、Siが挙げられ、ケイ酸化合物としては、例えばKSiO、LiSiO、CaSiO、ZrSiO、NaSiOが挙げられる。
B. Various oxide ceramics such as silicon oxide or silicate compound, titanium oxide or titanate compound, zirconium oxide or zirconate compound, lanthanum oxide or lanthanum oxide compound, electrical conductor (ferroelectric material) or semiconductor , SiO 2 and Si 3 O 2 , and examples of the silicate compound include K 2 SiO 3 , Li 2 SiO 3 , CaSiO 3 , ZrSiO 4 , and Na 2 SiO 3 .

酸化チタンとしては、TiO、Ti、Ti0が挙げられ、チタン酸化合物としては、例えば、BaTi0、BaTiO、BaTi20、BaTi11、CaTiO、SrTiO、PbTiO、MgTiO、ZrTiO、SnTiO、AlTiO、FeTiOが挙げられる。 Titanium oxide, TiO, Ti 2 0 3, Ti0 2 , and examples of titanate compounds, for example, BaTi0 4, BaTiO 3, Ba 2 Ti 9 O 20, BaTi 5 O 11, CaTiO 3, SrTiO 3, PbTiO 3 , MgTiO 3 , ZrTiO 2 , SnTiO 4 , Al 2 TiO 5 , FeTiO 3 may be mentioned.

酸化ジルコニウムとしては、ZrOが挙げられ、ジルコン酸化合物としては、例えばBaZrO、ZrSiO、PbZrO、MgZrO、KZrOが挙げられる。 Examples of the zirconium oxide include ZrO 2 , and examples of the zirconate compound include BaZrO 3 , ZrSiO 4 , PbZrO 3 , MgZrO 3 , and K 2 ZrO 3 .

C.PZT、PLZT、PLLZT、PBZT等のセラミックスあるいは誘電体(強誘電体)
D.窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス
E.有機高分子材料
有機高分子材料としては、−CH−、−CO−(ケトン)、−CONH−(アミド)、−NH−(イミド)、−COO−(エステル)、−N=N−(アゾ)、−CH=N−(シフ)等の結合(光の照射によりこれらの結合が切断される)を有するもの、特に、これらの結合を多く有するものであればいかなるものでもよい。また、有機高分子材料は、構成式中に芳香族炭化水素(1または2以上のベンゼン環またはその縮合環)を有するものであってもよい。
C. Ceramics or dielectrics such as PZT, PLZT, PLLZT, PBZT (ferroelectric)
D. Nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride E. Organic polymer materials Organic polymer materials include -CH-, -CO- (ketone), -CONH- (amide), -NH- (imide), -COO- (ester), -N = N- (azo ), A bond having a bond such as —CH═N— (Schiff) (these bonds are cleaved by light irradiation), particularly any one having a large number of these bonds. The organic polymer material may have an aromatic hydrocarbon (one or more benzene rings or condensed rings thereof) in the structural formula.

このような有機高分子材料の具体例としては、ポリエチレン,ポリプロピレンのようなポリオレフィン,ポリイミド,ポリアミド,ポリエステル,ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリフェニレンサルファイド(PPS),ポリエーテルスルホン(PES),エポキシ樹脂等があげられる。   Specific examples of such organic polymer materials include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyimide, polyamide, polyester, polymethyl methacrylate (PMMA), polyphenylene sulfide (PPS), polyethersulfone (PES), epoxy resin, and the like. Can be given.

F.金属
金属としては、例えば、Al,Li,Ti,Mn,In,Sn,Y,La,Ce,Nd,Pr,Gd,Smまたはこれらのうちの少なくとも1種を含む合金が挙げられる。
F. Examples of the metal include Al, Li, Ti, Mn, In, Sn, Y, La, Ce, Nd, Pr, Gd, Sm, or an alloy containing at least one of them.

また、分離層120の厚さは、剥離目的や分離層120の組成、層構成、形成方法等の諸条件により異なるが、通常は、1nm〜20μm程度であるのが好ましく、10nm〜2μm程度であるのがより好ましく、40nm〜1μm程度であるのがさらに好ましい。分離層120の膜厚が小さすぎると、成膜の均一性が損なわれ、剥離にムラが生じることがあり、また、膜厚が厚すぎると、分離層120の良好な剥離性を確保するために、光のパワー(光量)を大きくする必要があるとともに、後に分離層120を除去する際に、その作業に時間がかかる。なお、分離層120の膜厚は、できるだけ均一であるのが好ましい。   The thickness of the separation layer 120 varies depending on various conditions such as the purpose of peeling, the composition of the separation layer 120, the layer structure, and the formation method, but it is usually preferably about 1 nm to 20 μm, and about 10 nm to 2 μm. More preferably, it is about 40 nm to 1 μm. If the thickness of the separation layer 120 is too small, the uniformity of film formation may be impaired, and peeling may be uneven. If the thickness is too thick, good separation of the separation layer 120 is ensured. In addition, it is necessary to increase the light power (light quantity), and it takes time to remove the separation layer 120 later. Note that the thickness of the separation layer 120 is preferably as uniform as possible.

分離層120の形成方法は、特に限定されず、膜組成や膜厚等の諸条件に応じて適宜選択される。たとえば、CVD(MOCVD、低圧CVD、ECR−CVDを含む)、蒸着、分子線蒸着(MB)、スパッタリング、イオンプレーティング、PVD等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ(ディッピング)、無電解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェット(LB)法、スピンコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等が挙げられ、これらのうちの2以上を組み合わせて形成することもできる。   The formation method of the separation layer 120 is not particularly limited, and is appropriately selected according to various conditions such as a film composition and a film thickness. For example, CVD (including MOCVD, low pressure CVD, ECR-CVD), vapor deposition, molecular beam vapor deposition (MB), sputtering, ion plating, PVD and other various vapor deposition methods, electroplating, immersion plating (dipping), Various plating methods such as electroless plating, Langmuir Projet (LB) method, spin coating, spray coating, roll coating and other coating methods, various printing methods, transfer methods, ink jet methods, powder jet methods, etc. Two or more of them can be combined to form.

例えば、分離層120の組成がアモルファスシリコン(a−Si)の場合には、CVD、特に低圧CVDやプラズマCVDにより成膜するのが好ましい。   For example, when the composition of the separation layer 120 is amorphous silicon (a-Si), it is preferable to form the film by CVD, particularly low-pressure CVD or plasma CVD.

また、分離層120をゾルーゲル法によるセラミックスで構成する場合や、有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特に、スピンコートにより成膜するのが好ましい。   In the case where the separation layer 120 is made of a sol-gel ceramic or an organic polymer material, it is preferable to form the film by a coating method, particularly spin coating.

(工程2)
次に、図2に示すように、分離層120上に、被転写層(薄膜デバイス層)140を形成する。
(Process 2)
Next, as illustrated in FIG. 2, a transfer layer (thin film device layer) 140 is formed on the separation layer 120.

この薄膜デバイス層140のK部分(図2において1点線鎖線で囲んで示される部分)の拡大断面図を、図2の右側に示す。図示されるように、薄膜デバイス層140は、例えば、SiO膜(中間層)142上に形成されたTFT(薄膜トランジスタ)を含んで構成され、このTFTは、ポリシリコン層にn型不純物を導入して形成されたソース,ドレイン層146と、チャネル層144と、ゲート絶縁膜148と、ゲート電極150と、層間絶縁膜154と、例えばアルミニュウムからなる電極152とを具備する。 An enlarged cross-sectional view of a portion K of the thin film device layer 140 (a portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2) is shown on the right side of FIG. As shown in the figure, the thin film device layer 140 includes, for example, a TFT (thin film transistor) formed on a SiO 2 film (intermediate layer) 142, and this TFT introduces an n-type impurity into the polysilicon layer. The source / drain layer 146, the channel layer 144, the gate insulating film 148, the gate electrode 150, the interlayer insulating film 154, and the electrode 152 made of, for example, aluminum are formed.

本実施の形態では、分離層120に接して設けられる中間層としてSi0膜を使用しているが、Siなどのその他の絶縁膜を使用することもできる。Si0膜(中間層)の厚みは、その形成目的や発揮し得る機能の程度に応じて適宜決定されるが、通常は、10nm〜5μm程度であるのが好ましく、40nm〜1μm程度であるのがより好ましい。中間層は、種々の目的で形成され、例えば、被転写層140を物理的または化学的に保護する保護層,絶縁層,導電層,レーザー光の遮光層,マイグレーション防止用のバリア層,反射層としての機能の内の少なくとも1つを発揮するものが挙げられる。 In this embodiment, the use of the Si0 2 film as an intermediate layer provided in contact with the separation layer 120, it is also possible to use other insulating film such as Si 3 N 4. The thickness of the Si0 2 film (intermediate layer) is appropriately determined in accordance with the degree of its formation purpose and exhibit and can function normally is preferably in the range of about 10 nm to 5 [mu] m, it is about 40nm~1μm of Is more preferable. The intermediate layer is formed for various purposes, for example, a protective layer that physically or chemically protects the transferred layer 140, an insulating layer, a conductive layer, a laser light shielding layer, a migration-preventing barrier layer, or a reflective layer. That exhibit at least one of these functions.

なお、場合によっては、Si0膜等の中間層を形成せず、分離層120上に直接被転写層(薄膜デバイス層)140を形成してもよい。 In some cases, Si0 without forming an intermediate layer of 2 film or the like, the transfer layer directly on the separation layer 120 (thin film device layer) 140 may be formed.

被転写層140(薄膜デバイス層)は、図2の右側に示されるようなTFT等の薄膜素子を含む層である。   The transferred layer 140 (thin film device layer) is a layer including a thin film element such as a TFT as shown on the right side of FIG.

薄膜素子としては、TFTの他に、例えば、薄膜ダイオードや、シリコンのPIN接合からなる光電変換素子(光センサ、太陽電池)やシリコン抵抗素子、その他の薄膜半導体デバイス、電極(例:ITO、メサ膜のような透明電極)、スイッチング素子、メモリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー(ピエゾ薄膜セラミックス)、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射膜、ダイクロイックミラー等がある。   As the thin film element, in addition to the TFT, for example, a thin film diode, a photoelectric conversion element (photosensor, solar cell) made of a silicon PIN junction, a silicon resistance element, other thin film semiconductor devices, electrodes (eg, ITO, mesa) Transparent electrodes such as films), actuators such as switching elements, memories, piezoelectric elements, micromirrors (piezo thin film ceramics), magnetic recording thin film heads, coils, inductors, thin film highly magnetically permeable materials, and micromagnetic devices combining them, There are filters, reflective films, dichroic mirrors, etc.

このような薄膜素子(薄膜デバイス)は、その形成方法との関係で、通常、比較的高いプロセス温度を経て形成される。したがって、この場合、前述したように、基板100としては、そのプロセス温度に耐え得る信頼性の高いものが必要となる。   Such a thin film element (thin film device) is usually formed through a relatively high process temperature in relation to its formation method. Therefore, in this case, as described above, the substrate 100 needs to have a high reliability that can withstand the process temperature.

(工程3)
次に、図3に示すように、薄膜デバイス層140を、接着層160を介して転写体180に接合(接着)する。
(Process 3)
Next, as shown in FIG. 3, the thin film device layer 140 is bonded (adhered) to the transfer body 180 via the adhesive layer 160.

接着層160を構成する接着剤の好適な例としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでもよい。このような接着層160の形成は、例えば、塗布法によりなされる。   Preferable examples of the adhesive constituting the adhesive layer 160 include various curable types such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive. An adhesive is mentioned. The composition of the adhesive may be any, for example, epoxy, acrylate, or silicone. The adhesive layer 160 is formed by, for example, a coating method.

前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば被転写層(薄膜デバイス層)140上に硬化型接着剤を塗布し、その上に転写体180を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着剤を硬化させて、被転写層(薄膜デバイス層)140と転写体180とを接着し、固定する。   In the case of using the curable adhesive, for example, a curable adhesive is applied on the transfer layer (thin film device layer) 140, and the transfer body 180 is bonded thereon, followed by curing according to the characteristics of the curable adhesive. The curable adhesive is cured by a method, and the transfer target layer (thin film device layer) 140 and the transfer body 180 are bonded and fixed.

接着剤が光硬化型の場合、光透過性の基板100または光透過性の転写体180の一方の外側から(あるいは光透過性の基板及び転写体の両外側から)光を照射する。接着剤としては、薄膜デバイス層に影響を与えにくい紫外線硬化型などの光硬化型接着剤が好ましい。   When the adhesive is a photo-curing type, light is irradiated from the outside of one of the light-transmitting substrate 100 and the light-transmitting transfer body 180 (or from both the outside of the light-transmitting substrate and the transfer body). As the adhesive, a light curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive that does not easily affect the thin film device layer is preferable.

なお、図示と異なり、転写体180側に接着層160を形成し、その上に被転写層(薄膜デバイス層)140を接着してもよい。なお、例えば転写体180自体が接着機能を有する場合等には、接着層160の形成を省略してもよい。   Unlike the illustration, an adhesive layer 160 may be formed on the transfer body 180 side, and a transfer target layer (thin film device layer) 140 may be adhered thereon. For example, when the transfer body 180 itself has an adhesive function, the formation of the adhesive layer 160 may be omitted.

転写体180としては、特に限定されないが、基板(板材)、特に透明基板が挙げられる。なお、このような基板は平板であっても、湾曲板であってもよい。   Although it does not specifically limit as the transfer body 180, A board | substrate (plate material), especially a transparent substrate are mentioned. Such a substrate may be a flat plate or a curved plate.

また、転写体180は、前記基板100に比べ、耐熱性、耐食性等の特性が劣るものであってもよい。その理由は、本発明では、基板100側に被転写層(薄膜デバイス層)140を形成し、その後、被転写層(薄膜デバイス層)140を転写体180に転写するため、転写体180に要求される特性、特に耐熱性は、被転写層(薄膜デバイス層)140の形成の際の温度条件等に依存しないからである。   Further, the transfer body 180 may be inferior to the substrate 100 in characteristics such as heat resistance and corrosion resistance. The reason for this is that in the present invention, a transfer layer (thin film device layer) 140 is formed on the substrate 100 side, and then the transfer layer (thin film device layer) 140 is transferred to the transfer body 180. This is because the properties, particularly heat resistance, do not depend on the temperature condition or the like when forming the transferred layer (thin film device layer) 140.

したがって、被転写層140の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、転写体0の構成材料として、ガラス転移点(Tg)または軟化点がTmax以下のものを用いることができる。例えば、転写体180は、ガラス転移点(Tg)または軟化点が好ましくは800℃以下、より好ましくは500℃以下、さらに好ましくは320℃以下の材料で構成することができる。   Therefore, when the maximum temperature in forming the transfer layer 140 is Tmax, a material having a glass transition point (Tg) or a softening point equal to or lower than Tmax can be used as a constituent material of the transfer body 0. For example, the transfer body 180 can be made of a material having a glass transition point (Tg) or a softening point of preferably 800 ° C. or lower, more preferably 500 ° C. or lower, and further preferably 320 ° C. or lower.

また、転写体180の機械的特性としては、ある程度の剛性(強度)を有するものが好ましいが、可撓性、弾性を有するものであってもよい。   Further, the mechanical properties of the transfer body 180 are preferably those having a certain degree of rigidity (strength), but may also be flexible and elastic.

このような転写体180の構成材料としては、各種合成樹脂または各種ガラス材が挙げられ、特に、各種合成樹脂や通常の(低融点の)安価なガラス材が好ましい。   Examples of the constituent material of the transfer body 180 include various synthetic resins or various glass materials, and various synthetic resins and normal (low melting point) inexpensive glass materials are particularly preferable.

合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルベンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプチレンテレフタレート(PBT)、プリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば2層以上の積層体として)用いることができる。   The synthetic resin may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, polyolefin such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), cyclic polyolefin, modified Polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylbenten-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylic-styrene copolymer (AS Resin), butadiene-styrene copolymer, polio copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyester such as precyclohexane terephthalate (PCT), poly Ether, polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyfluoride Various types of thermoplastic elastomers such as vinylidene fluoride, other fluororesins, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, fluororubber, chlorinated polyethylene, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, Saturated polyesters, silicone resins, polyurethanes, etc., or copolymers, blends, polymer alloys, etc. mainly composed of these, may be mentioned, and one or more of these may be combined (for example, two layers) As a laminate of the upper) it can be used.

ガラス材としては、例えば、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。このうち、ケイ酸ガラス以外のものは、ケイ酸ガラスに比べて融点が低く、また、成形、加工も比較的容易であり、しかも安価であり、好ましい。   Examples of the glass material include silicate glass (quartz glass), alkali silicate glass, soda lime glass, potash lime glass, lead (alkali) glass, barium glass, borosilicate glass, and the like. Of these, glass other than silicate glass is preferable because it has a lower melting point than silicate glass, is relatively easy to mold and process, and is inexpensive.

転写体180として合成樹脂で構成されたものを用いる場合には、大型の転写体180を一体的に成形することができるとともに、湾曲面や凹凸を有するもの等の複雑な形状であっても容易に製造することができ、また、材料コスト、製造コストも安価であるという種々の利点が享受できる。したがって、合成樹脂の使用は、大型で安価なデバイス(例えば、液晶ディスプレイ)を製造する上で有利である。   When the transfer body 180 made of synthetic resin is used, the large transfer body 180 can be integrally formed, and even a complicated shape such as a curved surface or an uneven surface can be easily formed. In addition, various advantages such as low material cost and low manufacturing cost can be obtained. Therefore, the use of a synthetic resin is advantageous in manufacturing a large and inexpensive device (for example, a liquid crystal display).

なお、転写体180は、例えば、液晶セルのように、それ自体独立したデバイスを構成するものや、例えばカラーフィルター、電極層、誘電体層、絶縁層、半導体素子のように、デバイスの一部を構成するものであってもよい。   The transfer body 180 is a part of a device such as a liquid crystal cell that constitutes an independent device, such as a color filter, an electrode layer, a dielectric layer, an insulating layer, or a semiconductor element. May be included.

さらに、転写体180は、金属、セラミックス、石材、木材紙等の物質であってもよいし、ある品物を構成する任意の面上(時計の面上、エアコンの表面上、プリント基板の上等)、さらには壁、柱、天井、窓ガラス等の構造物の表面上であってもよい。   Further, the transfer body 180 may be a substance such as metal, ceramics, stone, or wood paper, or on an arbitrary surface constituting a certain item (on a watch surface, on an air conditioner surface, on a printed circuit board, etc.). ), Or on the surface of a structure such as a wall, pillar, ceiling, or window glass.

(工程4)
次に、図4に示すように、基板100の裏面側から光を照射する。
この光は、基板100を透過した後に分離層120に照射される。これにより、分離層120に層内剥離および/または界面剥離が生じ、結合力が減少または消滅する。
(Process 4)
Next, as shown in FIG. 4, light is irradiated from the back side of the substrate 100.
This light is applied to the separation layer 120 after passing through the substrate 100. Thereby, in-layer peeling and / or interface peeling occurs in the separation layer 120, and the bonding force is reduced or disappears.

分離層120の層内剥離および/または界面剥離が生じる原理は、分離層120の構成材料にアブレーションが生じること、また、分離層120に含まれているガスの放出、さらには照射直後に生じる溶融、蒸散等の相変化によるものであることが推定される。   The principle that separation and / or interfacial separation occurs in the separation layer 120 is that the constituent material of the separation layer 120 is ablated, the gas contained in the separation layer 120 is released, and the melting that occurs immediately after irradiation is performed. It is estimated that this is due to phase change such as transpiration.

ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料(分離層120の構成材料)が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子または分子の結合が切断されて放出することをいい、主に、分離層120の構成材料の全部または一部が溶融、蒸散(気化)等の相変化を生じる現象として現れる。また、前記相変化によって微小な発砲状態となり、結合力が低下することもある。   Here, the ablation means that the fixing material that absorbs the irradiation light (the constituent material of the separation layer 120) is excited photochemically or thermally, and the bonds of atoms or molecules inside the surface or inside are cut and released. In general, all or part of the constituent material of the separation layer 120 appears as a phenomenon that causes a phase change such as melting or transpiration (vaporization). In addition, the phase change may result in a minute firing state, which may reduce the binding force.

分離層120が層内剥離を生じるか、界面剥離を生じるか、またはその両方であるかは、分離層120の組成や、その他種々の要因に左右され、その要因の1つとして、照射される光の種類、波長、強度、到達深さ等の条件が挙げられる。   Whether the separation layer 120 causes in-layer separation, interfacial separation, or both depends on the composition of the separation layer 120 and various other factors, and one of the factors is irradiation. Conditions such as the type of light, wavelength, intensity, and reaching depth are included.

照射する光としては、分離層120に層内剥離および/または界面剥離を起こさせるものであればいかなるものでもよく、例えば、X線、紫外線、可視光、赤外線(熱線)、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線(α線、β線、γ線)等が挙げられる。そのなかでも、分離層120の剥離(アブレーション)を生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましい。   The light to be irradiated may be any light as long as it causes the separation layer 120 to undergo in-layer separation and / or interfacial separation. For example, X-ray, ultraviolet light, visible light, infrared light (heat ray), laser light, millimeter wave , Microwave, electron beam, radiation (α ray, β ray, γ ray) and the like. Among these, a laser beam is preferable in that it easily causes separation (ablation) of the separation layer 120.

このレーザ光を発生させるレーザ装置としては、各種気体レーザ、固体レーザ(半導体レーザ)等が挙げられるが、エキシマレーザ、Nd−YAGレーザ、Arレーザ、COレーザ、COレーザ、He−Neレーザ等が好適に用いられ、その中でもエキシマレーザが特に好ましい。 Examples of the laser device that generates the laser light include various gas lasers, solid lasers (semiconductor lasers), and the like. Excimer lasers, Nd-YAG lasers, Ar lasers, CO 2 lasers, CO lasers, He-Ne lasers, and the like. Are preferably used, and an excimer laser is particularly preferable among them.

エキシマレーザは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で分離層2にアブレーションを生じさせることができ、よって隣接する転写体180や基板100等に温度上昇をほとんど生じさせることなく、すなわち劣化、損傷を生じさせることなく、分離層120を剥離することができる。   Since the excimer laser outputs high energy in a short wavelength region, it can cause ablation in the separation layer 2 in a very short time, and thus hardly causes a temperature rise in the adjacent transfer body 180 or the substrate 100. That is, the separation layer 120 can be peeled without causing deterioration or damage.

また、分離層120にアブレーションを生じさせるに際して、光の波長依存性がある場合、照射されるレーザ光の波長は、100nm〜350nm程度であるのが好ましい。   In addition, when ablation is caused in the separation layer 120, the wavelength of the irradiated laser light is preferably about 100 nm to 350 nm when there is a wavelength dependency of light.

図7に、基板100の、光の波長に対する透過率の一例を示す。図示されるように、300nmの波長に対して透過率が急峻に増大する特性をもつ。このような場合には、300nm以上の波長の光(例えば、波長308nmのXe−Clエキシマレーザー光)を照射する。   FIG. 7 shows an example of the transmittance of the substrate 100 with respect to the wavelength of light. As shown in the figure, the transmittance sharply increases with respect to a wavelength of 300 nm. In such a case, light with a wavelength of 300 nm or more (for example, Xe-Cl excimer laser light with a wavelength of 308 nm) is irradiated.

また、分離層120に、例えばガス放出、気化、昇華等の相変化を起こさせて分離特性を与える場合、照射されるレーザ光の波長は、350から1200nm程度であるのが好ましい。   Further, when the separation layer 120 is given a separation characteristic by causing a phase change such as outgassing, vaporization, and sublimation, the wavelength of the irradiated laser light is preferably about 350 to 1200 nm.

また、照射されるレーザ光のエネルギー密度、特に、エキシマレーザの場合のエネルギー密度は、10〜5000mJ/cm程度とするのが好ましく、100〜500mJ/cm程度とするのがより好ましい。また、照射時間は、1〜1000nsec程度とするのが好ましく、10〜100nsec程度とするのがより好ましい。エネルギー密度が低いかまたは照射時間が短いと、十分なアブレーション等が生じず、また、エネルギー密度が高いかまたは照射時間が長いと、分離層120を透過した照射光により被転写層140に悪影響を及ぼすおそれがある。 In addition, the energy density of the laser beam irradiated, particularly the energy density in the case of the excimer laser is preferably set to 10~5000mJ / cm 2 or so, and more preferably, 100 to 500 mJ / cm 2 or so. The irradiation time is preferably about 1 to 1000 nsec, more preferably about 10 to 100 nsec. When the energy density is low or the irradiation time is short, sufficient ablation or the like does not occur, and when the energy density is high or the irradiation time is long, the transferred layer 140 is adversely affected by the irradiation light transmitted through the separation layer 120. There is a risk.

なお、分離層120を透過した照射光が被転写層140にまで達して悪影響を及ぼす場合の対策としては、例えば、図30に示すように、分離層(レーザー吸収層)120上にタンタル(Ta)等の金属膜124を形成する方法がある。これにより、分離層120を透過したレーザー光は、金属膜124の界面で完全に反射され、それよりの上の薄膜素子に悪影響を与えない。   As a countermeasure when the irradiation light transmitted through the separation layer 120 reaches the transferred layer 140 and has an adverse effect, for example, as shown in FIG. 30, tantalum (Ta) is formed on the separation layer (laser absorption layer) 120. Or the like. Thereby, the laser light transmitted through the separation layer 120 is completely reflected at the interface of the metal film 124 and does not adversely affect the thin film element above it.

レーザ光に代表される照射光は、その強度が均一となるように照射されるのが好ましい。照射光の照射方向は、分離層120に対し垂直な方向に限らず、分離層120に対し所定角度傾斜した方向であってもよい。   Irradiation light represented by laser light is preferably irradiated so that its intensity is uniform. The irradiation direction of the irradiation light is not limited to the direction perpendicular to the separation layer 120 and may be a direction inclined by a predetermined angle with respect to the separation layer 120.

また、分離層120の面積が照射光の1回の照射面積より大きい場合には、分離層120の全領域に対し、複数回に分けて照射光を照射することもできる。また、同一箇所に2回以上照射してもよい。また、異なる種類、異なる波長(波長域)の照射光(レーザ光)を同一領域または異なる領域に2回以上照射してもよい。   Further, when the area of the separation layer 120 is larger than the irradiation area of one irradiation light, the entire area of the separation layer 120 can be irradiated with irradiation light in a plurality of times. Moreover, you may irradiate the same location twice or more. Further, irradiation light (laser light) of different types and different wavelengths (wavelength regions) may be irradiated twice or more to the same region or different regions.

次に、図5に示すように、基板100に力を加えて、この基板100を分離層120から離脱させる。図5では図示されないが、この離脱後、基板100上に分離層が付着することもある。   Next, as shown in FIG. 5, a force is applied to the substrate 100 to release the substrate 100 from the separation layer 120. Although not shown in FIG. 5, a separation layer may adhere on the substrate 100 after the separation.

次に、図6に示すように、残存している分離層120を、例えば洗浄、エッチング、アッシング、研磨等の方法またはこれらを組み合わせた方法により除去する。これにより、被転写層(薄膜デバイス層)140が、転写体180に転写されたことになる。   Next, as shown in FIG. 6, the remaining separation layer 120 is removed by a method such as cleaning, etching, ashing, polishing, or a combination thereof. As a result, the transferred layer (thin film device layer) 140 is transferred to the transfer body 180.

なお、離脱した基板100にも分離層の一部が付着している場合には同様に除去する。なお、基板100が石英ガラスのような高価な材料、希少な材料で構成されている場合等には、基板100は、好ましくは再利用(リサイクル)に供される。すなわち、再利用したい基板100に対し、本発明を適用することができ、有用性が高い。   If a part of the separation layer is attached to the detached substrate 100, it is removed in the same manner. When the substrate 100 is made of an expensive material such as quartz glass or a rare material, the substrate 100 is preferably used for recycling (recycling). That is, the present invention can be applied to the substrate 100 to be reused, and is highly useful.

以上のような各工程を経て、被転写層(薄膜デバイス層)140の転写体180への転写が完了する。その後、被転写層(薄膜デバイス層)140に隣接するSiO膜の除去や、被転写層140上への配線等の導電層や所望の保護膜の形成等を行うこともできる。 Through the above steps, the transfer of the transfer target layer (thin film device layer) 140 to the transfer body 180 is completed. Thereafter, removal of the SiO 2 film adjacent to the transferred layer (thin film device layer) 140, formation of a conductive layer such as wiring on the transferred layer 140, or a desired protective film can be performed.

本発明では、被剥離物である被転写層(薄膜デバイス層)140自体を直接に剥離するのではなく、被転写層(薄膜デバイス層)140に接合された分離層において剥離するため、被剥離物(被転写層140)の特性、条件等にかかわらず、容易かつ確実に、しかも均一に剥離(転写)することができ、剥離操作に伴う被剥離物(被転写層140)へのダメージもなく、被転写層140の高い信頼性を維持することができる。   In the present invention, the layer to be transferred (thin film device layer) 140 itself, which is the object to be peeled, is not peeled directly, but is peeled off at the separation layer bonded to the layer to be transferred (thin film device layer) 140. Regardless of the characteristics, conditions, etc. of the object (transfer target layer 140), it can be peeled (transferred) easily, reliably and uniformly, and damage to the object (transfer target layer 140) due to the peeling operation is also possible. Therefore, the high reliability of the transferred layer 140 can be maintained.

(第2の実施の形態)
基板上にCMOS構造のTFTを形成し、これを転写体に転写する場合の具体的な製造プロセスの例を図8〜図18を用いて説明する。
(Second Embodiment)
An example of a specific manufacturing process when a TFT having a CMOS structure is formed on a substrate and transferred to a transfer body will be described with reference to FIGS.

(工程1)
図8に示すように、基板(例えば石英基板)100上に、分離層(例えば、LPCVD法により形成されたアモルファスシリコン層))120と、中間層(例えば、SiO膜)142と、アモルファスシリコン層(例えばLPCVD法により形成される)143とを順次に積層形成し、続いて、アモルファスシリコン層143の全面に上方からレーザー光を照射し、アニールを施す。これにより、アモルファスシリコン層143は再結晶化してポリシリコン層となる。
(工程2)
続いて、図9に示すように、レーザーアニールにより得られたポリシリコン層をパターニングして、アイランド144a,144bを形成する。
(工程3)
図10に示されるように、アイランド144a,144bを覆うゲート絶縁膜148a,148bを、例えば、CVD法により形成する。
(工程4)
図11に示されるように、ポリシリコンあるいはメタル等からなるゲート電極150a,150bを形成する。
(工程5)
図12に示すように、ポリイミド等からなるマスク層170を形成し、ゲート電極150bおよびマスク層170をマスクとして用い、セルフアラインで、例えばボロン(B)のイオン注入を行う。これによって、p層172a,172bが形成される。
(工程6) 図13に示すように、ポリイミド等からなるマスク層174を形成し、ゲート電極150aおよびマスク層174をマスクとして用い、セルフアラインで、例えばリン(P)のイオン注入を行う。これによって、n層146a,146bが形成される。
(工程7) 図14に示すように、層間絶縁膜154を形成し、選択的にコンタクトホール形成後、電極152a〜152dを形成する。
このようにして形成されたCMOS構造のTFTが、図2〜図6における被転写層(薄膜デバイス層)140に該当する。なお、層間絶縁膜154上に保護膜を形成してもよい。
(工程8)
図15に示すように、CMOS構成のTFT上に接着層としてのエポキシ樹脂層160を形成し、次に、そのエポキシ樹脂層160を介して、TFTを転写体(例えば、ソーダガラス基板)180に貼り付ける。続いて、熱を加えてエポキシ樹脂を硬化させ、転写体180とTFTとを接着(接合)する。なお、接着層160は紫外線硬化型接着剤であるフォトポリマー樹脂でもよい。この場合は、熱ではなく転写体180側から紫外線を照射してポリマーを硬化させる。
(工程9)
図16に示すように、基板100の裏面から、例えば、Xe−Clエキシマレーザー光を照射する。これにより、分離層120の層内および/または界面において剥離を生じせしめる。
(工程10)
図17に示すように、基板100を引き剥がす。
(工程11)
最後に、分離層120をエッチングにより除去する。これにより、図18に示すように、CMOS構成のTFTが、転写体180に転写されたことになる。
(Process 1)
As shown in FIG. 8, on a substrate (for example, a quartz substrate) 100, a separation layer (for example, an amorphous silicon layer formed by LPCVD) 120, an intermediate layer (for example, SiO 2 film) 142, and amorphous silicon A layer (for example, formed by the LPCVD method) 143 is sequentially stacked, and then the entire surface of the amorphous silicon layer 143 is irradiated with laser light from above and annealed. Thereby, the amorphous silicon layer 143 is recrystallized to become a polysilicon layer.
(Process 2)
Subsequently, as shown in FIG. 9, the polysilicon layer obtained by laser annealing is patterned to form islands 144a and 144b.
(Process 3)
As shown in FIG. 10, gate insulating films 148a and 148b covering the islands 144a and 144b are formed by, for example, a CVD method.
(Process 4)
As shown in FIG. 11, gate electrodes 150a and 150b made of polysilicon or metal are formed.
(Process 5)
As shown in FIG. 12, a mask layer 170 made of polyimide or the like is formed, and, for example, boron (B) ions are implanted by self-alignment using the gate electrode 150b and the mask layer 170 as a mask. As a result, p + layers 172a and 172b are formed.
(Step 6) As shown in FIG. 13, a mask layer 174 made of polyimide or the like is formed, and, for example, phosphorus (P) ions are implanted by self-alignment using the gate electrode 150a and the mask layer 174 as a mask. As a result, n + layers 146a and 146b are formed.
(Step 7) As shown in FIG. 14, an interlayer insulating film 154 is formed, and after selectively forming contact holes, electrodes 152a to 152d are formed.
The TFT having the CMOS structure formed in this manner corresponds to the transferred layer (thin film device layer) 140 in FIGS. Note that a protective film may be formed over the interlayer insulating film 154.
(Process 8)
As shown in FIG. 15, an epoxy resin layer 160 as an adhesive layer is formed on a TFT having a CMOS structure, and then the TFT is transferred to a transfer body (for example, soda glass substrate) 180 via the epoxy resin layer 160. paste. Subsequently, heat is applied to cure the epoxy resin, and the transfer body 180 and the TFT are bonded (bonded). The adhesive layer 160 may be a photopolymer resin that is an ultraviolet curable adhesive. In this case, the polymer is cured by irradiating ultraviolet rays not from heat but from the transfer member 180 side.
(Step 9)
As shown in FIG. 16, for example, Xe—Cl excimer laser light is irradiated from the back surface of the substrate 100. This causes separation within the separation layer 120 and / or at the interface.
(Process 10)
As shown in FIG. 17, the substrate 100 is peeled off.
(Step 11)
Finally, the separation layer 120 is removed by etching. As a result, as shown in FIG. 18, the TFT having the CMOS structure is transferred to the transfer body 180.

(第3の実施の形態)
上述の第1の実施の形態および第2の実施の形態で説明した技術を用いると、例えば、図19(a)に示すような、薄膜素子を用いて構成されたマイクロコンピュータを所望の基板上に形成できるようになる。
(Third embodiment)
When the techniques described in the first and second embodiments are used, for example, a microcomputer configured using a thin film element as shown in FIG. Can be formed.

図19(a)では、プラスチック等からなるフレキシブル基板182上に、薄膜素子を用いて回路が構成されたCPU300,RAM320,入出力回路360ならびに、これらの回路の電源電圧を供給するための、アモルファスシリコンのPIN接合を具備する太陽電池340が搭載されている。   In FIG. 19A, on a flexible substrate 182 made of plastic or the like, an amorphous circuit for supplying a power supply voltage of the CPU 300, the RAM 320, the input / output circuit 360, and these circuits in which circuits are configured using thin film elements. A solar cell 340 having a silicon PIN junction is mounted.

図19(a)のマイクロコンピュータはフレキシブル基板上に形成されているため、図19(b)に示すように曲げに強く、また、軽量であるために落下にも強いという特徴がある。   Since the microcomputer shown in FIG. 19A is formed on a flexible substrate, it has a feature that it is strong against bending as shown in FIG.

(第4の実施の形態)
本実施の形態では、上述の薄膜デバイスの転写技術を用いて、図20,図21に示されるような、アクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を作成する場合の製造プロセスの例について説明する。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, an example of a manufacturing process in the case where an active matrix type liquid crystal display device using an active matrix substrate as shown in FIGS. 20 and 21 is produced using the above-described thin film device transfer technology. Will be described.

(液晶表示装置の構成)
図20に示すように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、バックライト等の照明光源400,偏光板420,アクティブマトリクス基板440,液晶460,対向基板480,偏光板500を具備する。
(Configuration of liquid crystal display device)
As shown in FIG. 20, the active matrix type liquid crystal display device includes an illumination light source 400 such as a backlight, a polarizing plate 420, an active matrix substrate 440, a liquid crystal 460, a counter substrate 480, and a polarizing plate 500.

なお、本発明のアクティブマトリクス基板440と対向基板480にプラスチックフィルムのようなフレキシブル基板を用いる場合は、照明光源400に代えて反射板を採用した反射型液晶パネルとして構成すると、可撓性があって衝撃に強くかつ軽量なアクティブマトリクス型液晶パネルを実現できる。なお、画素電極を金属で形成した場合、反射板および偏光板420は不要となる。   Note that in the case where a flexible substrate such as a plastic film is used for the active matrix substrate 440 and the counter substrate 480 of the present invention, if a reflective liquid crystal panel using a reflecting plate is used instead of the illumination light source 400, flexibility is achieved. It is possible to realize an active matrix liquid crystal panel that is strong against impact and lightweight. Note that when the pixel electrode is formed of metal, the reflector and the polarizing plate 420 are not necessary.

本実施の形態で使用するアクティブマトリクス基板440は、画素部442にTFTを配置し、さらに、ドライバ回路(走査線ドライバおよびデータ線ドライバ)444を搭載したドライバ内蔵型のアクティブマトリクス基板である。   An active matrix substrate 440 used in this embodiment is a driver built-in type active matrix substrate in which TFTs are arranged in the pixel portion 442 and a driver circuit (scanning line driver and data line driver) 444 is mounted.

このアクティブマトリクス型液晶表示装置の要部の断面図が図21に示され、また、液晶表示装置の要部の回路構成が図22に示される。   A cross-sectional view of the main part of the active matrix liquid crystal display device is shown in FIG. 21, and a circuit configuration of the main part of the liquid crystal display device is shown in FIG.

図22に示されるように、画素部442は、ゲートがゲート線G1に接続され、ソース・ドレインの一方がデータ線D1に接続され、ソース・ドレインの他方が液晶460に接続されたTFT(M1)と、液晶460とを含む。   As shown in FIG. 22, the pixel portion 442 includes a TFT (M1) having a gate connected to the gate line G1, one of the source and the drain connected to the data line D1, and the other of the source and the drain connected to the liquid crystal 460. ) And liquid crystal 460.

また、ドライバー部444は、画素部のTFT(M1)と同じプロセスにより形成されるTFT(M2)を含んで構成される。   The driver unit 444 includes a TFT (M2) formed by the same process as the TFT (M1) of the pixel unit.

図21の左側に示されるように、画素部442におけるTFT(M1)は、ソース・ドレイン層1100a,1100bと、チャンネル1100eと、ゲート絶縁膜1200aと、ゲート電極1300aと、絶縁膜1500と、ソース・ドレイン電極1400a,1400bとを含んで構成される。   As shown on the left side of FIG. 21, the TFT (M1) in the pixel portion 442 includes source / drain layers 1100a and 1100b, a channel 1100e, a gate insulating film 1200a, a gate electrode 1300a, an insulating film 1500, and a source. A drain electrode 1400a, 1400b is included.

なお、参照番号1700は画素電極であり、参照番号1702は画素電極1700が液晶460に電圧を印加する領域(液晶への電圧印加領域)を示す。図中、配向膜は省略してある。画素電極1700はITO(光透過型の液晶パネルの場合)あるいはアルミニュウム等の金属(反射型の液晶パネルの場合)により構成される。また、図21では、液晶への電圧印加領域1702において、画素電極1700の下の下地絶縁膜(中間層)1000は完全に除去されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下地絶縁膜(中間層)1000が薄いために液晶への電圧印加の妨げにならない場合には残しておいてもよい。   Reference numeral 1700 denotes a pixel electrode, and reference numeral 1702 denotes a region where the pixel electrode 1700 applies a voltage to the liquid crystal 460 (voltage application region to the liquid crystal). In the figure, the alignment film is omitted. The pixel electrode 1700 is made of ITO (in the case of a light transmission type liquid crystal panel) or a metal such as aluminum (in the case of a reflection type liquid crystal panel). In FIG. 21, the base insulating film (intermediate layer) 1000 under the pixel electrode 1700 is completely removed in the voltage application region 1702 to the liquid crystal, but the present invention is not limited to this, and the base insulating film is not necessarily limited thereto. If the film (intermediate layer) 1000 is thin and does not hinder the application of voltage to the liquid crystal, it may be left.

また、図21の右側に示されるように、ドライバー部444を構成するTFT(M2)は、ソース,ドレイン層1100c,1100dと、チャンネル1100fと、ゲート絶縁膜1200bと、ゲート電極1300bと、絶縁膜1500と、ソース・ドレイン電極1400c,1400dとを含んで構成される。   Further, as shown on the right side of FIG. 21, the TFT (M2) constituting the driver unit 444 includes source and drain layers 1100c and 1100d, a channel 1100f, a gate insulating film 1200b, a gate electrode 1300b, and an insulating film. 1500 and source / drain electrodes 1400c and 1400d.

なお、図21において、参照番号480は、例えば、対向基板(例えば、ソーダガラス基板)であり、参照番号482は共通電極である。また、参照番号1000はSiO膜であり、参照番号1600は層間絶縁膜(例えば、SiO膜)であり、参照番号1800は接着層である。また、参照番号1900は、例えばソーダガラス基板からなる基板(転写体)である。 In FIG. 21, reference numeral 480 is, for example, a counter substrate (for example, a soda glass substrate), and reference numeral 482 is a common electrode. Reference numeral 1000 is a SiO 2 film, reference numeral 1600 is an interlayer insulating film (for example, SiO 2 film), and reference numeral 1800 is an adhesive layer. Reference numeral 1900 is a substrate (transfer body) made of, for example, a soda glass substrate.

(液晶表示装置の製造プロセス)
以下、図21の液晶表示装置の製造プロセスについて、図23〜図27を参照して説明する。
(Manufacturing process of liquid crystal display device)
Hereinafter, the manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. 21 will be described with reference to FIGS.

まず、図8〜図18と同様の製造プロセスを経て、図23のようなTFT(M1,M2)を、信頼性が高くかつレーザー光を透過する基板(例えば、石英基板)3000上に形成し、保護膜1600を構成する。なお、図23において、参照番号3100は分離層(レーザー吸収層)である。また、図23では、TFT(M1,M2)は共にn型のMOSFETとしている。但し、これに限定されるものではなく、p型のMOSFETや、CMOS構造としてもよい。   First, through manufacturing processes similar to those shown in FIGS. 8 to 18, TFTs (M 1 and M 2) as shown in FIG. 23 are formed on a highly reliable substrate (for example, a quartz substrate) 3000 that transmits laser light. The protective film 1600 is configured. In FIG. 23, reference numeral 3100 denotes a separation layer (laser absorption layer). In FIG. 23, both TFTs (M1, M2) are n-type MOSFETs. However, the present invention is not limited to this, and a p-type MOSFET or a CMOS structure may be used.

次に、図24に示すように、保護膜1600および下地絶縁膜1000を選択的にエッチングし、選択的に開口部4000,4200を形成する。これらの2つの開口部は共通のエッチング工程を用いて同時に形成する。なお、図24では開口部4200において、下地絶縁膜(中間層)1000を完全に除去しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下地絶縁膜(中間層)1000が薄いために液晶への電圧印加の妨げにならない場合には残しておいてもよい。   Next, as shown in FIG. 24, the protective film 1600 and the base insulating film 1000 are selectively etched, and openings 4000 and 4200 are selectively formed. These two openings are formed simultaneously using a common etching process. Note that in FIG. 24, the base insulating film (intermediate layer) 1000 is completely removed from the opening 4200; however, the present invention is not limited to this, and the liquid crystal is thin because the base insulating film (intermediate layer) 1000 is thin. It may be left if it does not interfere with voltage application.

次に、図25に示すように、ITO膜あるいはアルミニュウム等の金属からなる画素電極1700を形成する。ITO膜を用いる場合には透過型の液晶パネルとなり、アルミニュウム等の金属を用いる場合には反射型の液晶パネルとなる。   Next, as shown in FIG. 25, a pixel electrode 1700 made of a metal such as an ITO film or aluminum is formed. When an ITO film is used, a transmissive liquid crystal panel is obtained, and when a metal such as aluminum is used, a reflective liquid crystal panel is obtained.

次に、図26に示すように、接着層1800を介して基板1900を接合(接着)する。   Next, as illustrated in FIG. 26, the substrate 1900 is bonded (adhered) through the adhesive layer 1800.

次に、図26に示すように、基板3000の裏面からエキシマレーザー光を照射し、この後、基板3000を引き剥がす。   Next, as shown in FIG. 26, excimer laser light is irradiated from the back surface of the substrate 3000, and then the substrate 3000 is peeled off.

次に、分離層(レーザー吸収層)3100を除去する。これにより、図27に示すようなアクティブマトリクス基板440が完成する。画素電極1700の底面(参照番号1702の領域)は露出しており、液晶との電気的な接続が可能となっている。この後、アクティブマトリクス基板440の絶縁膜(SiOなどの中間層)1000の表面および画素電極1702表面に配向膜を形成して配向処理が施される。図27では、配向膜は省略してある。 Next, the separation layer (laser absorption layer) 3100 is removed. Thereby, an active matrix substrate 440 as shown in FIG. 27 is completed. The bottom surface of the pixel electrode 1700 (the region denoted by reference numeral 1702) is exposed and can be electrically connected to the liquid crystal. Thereafter, an alignment film is formed on the surface of the insulating film (intermediate layer such as SiO 2 ) 1000 of the active matrix substrate 440 and the surface of the pixel electrode 1702 and subjected to alignment treatment. In FIG. 27, the alignment film is omitted.

そして、さらにその表面に画素電極1709と対向する共通電極が形成され、その表面が配向処理された対向基板480と図21のアクティブマトリク基板440とを封止材(シール材)で封止し、両基板の間に液晶を封入して、図21に示すような液晶表示装置が完成する。   Further, a common electrode opposite to the pixel electrode 1709 is formed on the surface, and the counter substrate 480 whose surface is subjected to the orientation treatment and the active matrix substrate 440 in FIG. 21 are sealed with a sealing material (seal material), A liquid crystal is sealed between both substrates to complete a liquid crystal display device as shown in FIG.

(第5の実施の形態)
図28に本発明の第5の実施の形態を示す。
(Fifth embodiment)
FIG. 28 shows a fifth embodiment of the present invention.

本実施の形態では、上述の薄膜デバイスの転写方法を複数回実行して、転写元の基板よりも大きい基板(転写体)上に薄膜素子を含む複数のパターンを転写し、最終的に大規模なアクティブマトリクス基板を形成する。   In this embodiment, the above-described thin film device transfer method is executed a plurality of times to transfer a plurality of patterns including thin film elements onto a substrate (transfer body) larger than the transfer source substrate, and finally a large scale An active matrix substrate is formed.

つまり、大きな基板7000上に、複数回の転写を実行し、画素部7100a〜7100Pを形成する。図28の上側に一点鎖線で囲んで示されるように、画素部には、TFTや配線が形成されている。図28において、参照番号7210は走査線であり、参照番号7200は信号線であり、参照番号7220はゲート電極であり、参照番号7230は画素電極である。   That is, transfer is performed a plurality of times on a large substrate 7000 to form the pixel portions 7100a to 7100P. As shown by the one-dot chain line on the upper side of FIG. 28, TFTs and wirings are formed in the pixel portion. In FIG. 28, reference numeral 7210 is a scanning line, reference numeral 7200 is a signal line, reference numeral 7220 is a gate electrode, and reference numeral 7230 is a pixel electrode.

信頼性の高い基板を繰り返し使用し、あるいは複数の第1の基板を使用して薄膜パターンの転写を複数回実行することにより、信頼性の高い薄膜素子を搭載した大規模なアクティブマトリクス基板を作成できる。   Create a large-scale active matrix substrate with highly reliable thin film elements by repeatedly using a highly reliable substrate or by transferring multiple thin film patterns using multiple first substrates. it can.

(第6の実施の形態)
本発明の第6の実施の形態を図29に示す。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention is shown in FIG.

本実施の形態の特徴は、上述の薄膜デバイスの転写方法を複数回実行して、転写元の基板上よりも大きな基板上に、設計ルール(つまりパターン設計する上でのデザインルール)が異なる薄膜素子(つまり、最小線幅が異なる薄膜素子)を含む複数のパターンを転写することである。   The present embodiment is characterized in that thin film devices having different design rules (that is, design rules for pattern design) are formed on a substrate larger than the substrate of the transfer source by executing the above-described thin film device transfer method a plurality of times. Transferring a plurality of patterns including elements (that is, thin film elements having different minimum line widths).

図29では、ドライバー搭載のアクティブマトリクス基板において、画素部(7100a〜7100p)よりも、より微細な製造プロセスで作成されたドライバ回路(8000〜8032)を、複数回の転写によって基板6000の周囲に作成してある。   In FIG. 29, driver circuits (8000 to 8032) created by a finer manufacturing process than the pixel portions (7100a to 7100p) on the driver-mounted active matrix substrate are transferred around the substrate 6000 by a plurality of times of transfer. It has been created.

ドライバ回路を構成するシフトレジスタは、低電圧下においてロジックレベルの動作をするので画素TFTよりも耐圧が低くてよく、よって、画素TFTより微細なTFTとなるようにして高集積化を図ることができる。   Since the shift register constituting the driver circuit operates at a logic level under a low voltage, the withstand voltage may be lower than that of the pixel TFT. Therefore, high integration can be achieved by making the TFT finer than the pixel TFT. it can.

本実施の形態によれば、設計ルールレベルの異なる(つまり製造プロセスが異なる)複数の回路を、一つの基板上に実現できる。なお、シフトレジスタの制御によりデータ信号をサンプリングするサンプリング手段(図22の薄膜トランジスタM2)は、画素TFT同様に高耐圧が必要なので、画素TFTと同一プロセス/同一設計ルールで形成するとよい。   According to the present embodiment, a plurality of circuits having different design rule levels (that is, different manufacturing processes) can be realized on one substrate. Note that the sampling means (thin film transistor M2 in FIG. 22) for sampling the data signal under the control of the shift register needs to have a high breakdown voltage like the pixel TFT, and therefore may be formed with the same process / design rule as the pixel TFT.

〔実施例〕
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
〔Example〕
Next, specific examples of the present invention will be described.

(実施例1)
縦50mm×横50mm×厚さ1.1mmの石英基板(軟化点:1630℃、歪点:1070℃、エキシマレーザの透過率:ほぼ100%)を用意し、この石英基板の片面に、分離層(レーザ光吸収層)として非晶質シリコン(a−Si)膜を低圧CVD法(Si ガス、425℃)により形成した。分離層の膜厚は、100nmであった。
Example 1
A quartz substrate (softening point: 1630 ° C., strain point: 1070 ° C., excimer laser transmittance: almost 100%) having a length of 50 mm × width of 50 mm × thickness of 1.1 mm is prepared, and a separation layer is provided on one side of the quartz substrate. As the (laser light absorption layer), an amorphous silicon (a-Si) film was formed by a low pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C.). The thickness of the separation layer was 100 nm.

次に、分離層上に、中間層としてSiO 膜をECR−CVD法(SiH +O ガス、100℃)により形成した。中間層の膜厚は、200nmであった。 Next, an SiO 2 film was formed as an intermediate layer on the separation layer by an ECR-CVD method (SiH 4 + O 2 gas, 100 ° C.). The film thickness of the intermediate layer was 200 nm.

次に、中間層上に、被転写層として膜厚50nmの非晶質シリコン膜を低圧CVD法(Si ガス、425℃)により形成し、この非晶質シリコン膜にレーザ光(波長308nm)を照射して、結晶化させ、ポリシリコン膜とした。その後、このポリシリコン膜に対し、所定のパターンニングを施し、薄膜トランジスタのソース・ドレイン・チャネルとなる領域を形成した。この後、1000°C以上の高温によりポリシリコン膜表面を熱酸化してゲート絶縁膜SiOを形成した後、ゲート絶縁膜上にゲート電極(ポリシリコンにMo等の高融点金属が積層形成された構造)を形成し、ゲート電極をマスクとしてイオン注入することによって、自己整合的(セルファライン)にソース・ドレイン領域を形成し、薄膜トランジスタを形成した。この後、必要に応じて、ソース・ドレイン領域に接続される電極及び配線、ゲート電極につながる配線が形成される。これらの電極や配線にはAlが使用されるが、これに限定されるものではない。また、後工程のレーザー照射によりAlの溶融が心配される場合は、Alよりも高融点の金属(後工程のレーザー照射により溶融しないもの)を使用してもよい。 Next, an amorphous silicon film having a thickness of 50 nm is formed as a transfer layer on the intermediate layer by a low pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C.), and laser light (wavelength) is formed on the amorphous silicon film. 308 nm) and crystallized to obtain a polysilicon film. Thereafter, the polysilicon film was subjected to predetermined patterning to form regions serving as the source / drain / channel of the thin film transistor. Thereafter, the surface of the polysilicon film is thermally oxidized at a high temperature of 1000 ° C. or more to form a gate insulating film SiO 2 , and then a gate electrode (a refractory metal such as Mo is stacked on the gate insulating film). The source / drain regions were formed in a self-aligned manner (self-alignment), and a thin film transistor was formed by ion implantation using the gate electrode as a mask. Thereafter, electrodes and wirings connected to the source / drain regions and wirings connected to the gate electrode are formed as necessary. Al is used for these electrodes and wirings, but is not limited thereto. Further, in the case where there is a concern about melting of Al by laser irradiation in the subsequent process, a metal having a melting point higher than that of Al (that is not melted by laser irradiation in the subsequent process) may be used.

次に、前記薄膜トランジスタの上に、紫外線硬化型接着剤を塗布し(膜厚:100μm )、さらにその塗膜に、転写体として縦200mm×横300mm×厚さ1.1mmの大型の透明なガラス基板(ソーダガラス、軟化点:740℃、歪点:511℃)を接合した後、ガラス基板側から紫外線を照射して接着剤を硬化させ、これらを接着固定した。   Next, an ultraviolet curable adhesive is applied on the thin film transistor (film thickness: 100 μm), and a large transparent glass having a length of 200 mm × width of 300 mm × thickness of 1.1 mm is applied to the coating film. After bonding the substrates (soda glass, softening point: 740 ° C., strain point: 511 ° C.), the adhesive was cured by irradiating ultraviolet rays from the glass substrate side, and these were bonded and fixed.

次に、Xe−Clエキシマレーザ(波長:308nm)を石英基板側から照射し、分離層に剥離(層内剥離および界面剥離)を生じさせた。照射したXe−Clエキシマレーザのエネルギー密度は、250mJ/cm、照射時間は、20nsecであった。なお、エキシマレーザの照射は、スポットビーム照射とラインビーム照射とがあり、スポットビーム照射の場合は、所定の単位領域(例えば8mm×8mm)にスポット照射し、このスポット照射を単位領域の1/10程度ずつずらしながら照射していく。また、ラインビーム照射の場合は、所定の単位領域(例えば378mm×0.1mmや378mm×0.3mm(これらはエネルギーの90%以上が得られる領域))を同じく1/10程度ずつずらしながら照射していく。これにより、分離層の各点は少なくとも10回の照射を受ける。このレーザ照射は、石英基板全面に対して、照射領域をずらしながら実施される。 Next, Xe-Cl excimer laser (wavelength: 308 nm) was irradiated from the quartz substrate side to cause separation (in-layer separation and interface separation) in the separation layer. The energy density of the irradiated Xe—Cl excimer laser was 250 mJ / cm 2 , and the irradiation time was 20 nsec. Excimer laser irradiation includes spot beam irradiation and line beam irradiation. In the case of spot beam irradiation, spot irradiation is performed on a predetermined unit region (for example, 8 mm × 8 mm), and this spot irradiation is 1 / of the unit region. Irradiate while shifting by about 10 steps. In the case of line beam irradiation, irradiation is performed while shifting a predetermined unit area (for example, 378 mm × 0.1 mm or 378 mm × 0.3 mm (these are areas where 90% or more of energy is obtained)) by about 1/10. I will do it. Thereby, each point of the separation layer is irradiated at least 10 times. This laser irradiation is performed while shifting the irradiation region with respect to the entire surface of the quartz substrate.

この後、石英基板とガラス基板(転写体)とを分離層において引き剥がし、石英基板上に形成された薄膜トランジスタおよび中間層を、ガラス基板側に転写した。   Thereafter, the quartz substrate and the glass substrate (transfer body) were peeled off at the separation layer, and the thin film transistor and the intermediate layer formed on the quartz substrate were transferred to the glass substrate side.

その後、ガラス基板側の中間層の表面に付着した分離層を、エッチングや洗浄またはそれらの組み合わせにより除去した。また、石英基板についても同様の処理を行い、再使用に供した。   Thereafter, the separation layer attached to the surface of the intermediate layer on the glass substrate side was removed by etching, washing, or a combination thereof. Also, the same treatment was performed on the quartz substrate and it was reused.

なお、転写体となるガラス基板が石英基板より大きな基板であれば、本実施例のような石英基板からガラス基板への転写を、平面的に異なる領域に繰り返して実施し、ガラス基板上に、石英基板に形成可能な薄膜トランジスタの数より多くの薄膜トランジスタを形成することができる。さらに、ガラス基板上に繰り返し積層し、同様により多くの薄膜トランジスタを形成することができる。   If the glass substrate serving as the transfer body is a substrate larger than the quartz substrate, the transfer from the quartz substrate to the glass substrate as in the present embodiment is repeatedly performed in different areas in a plane, and on the glass substrate, More thin film transistors than the number of thin film transistors that can be formed on a quartz substrate can be formed. Further, it can be repeatedly stacked on a glass substrate to form more thin film transistors.

(実施例2)
分離層を、H(水素)を20at%含有する非晶質シリコン膜とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 2)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was an amorphous silicon film containing 20 at% of H (hydrogen).

なお、非晶質シリコン膜中のH量の調整は、低圧CVD法による成膜時の条件を適宜設定することにより行った。   Note that the amount of H in the amorphous silicon film was adjusted by appropriately setting conditions during film formation by the low pressure CVD method.

(実施例3)
分離層を、スピンコートによりゾル−ゲル法で形成したセラミックス薄膜(組成:PbTiO 、膜厚:200nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 3)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was a ceramic thin film (composition: PbTiO 3 , film thickness: 200 nm) formed by a sol-gel method by spin coating.

(実施例4)
分離層を、スパッタリングにより形成したセラミックス薄膜(組成:BaTiO 、膜厚:400n m)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
Example 4
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was a ceramic thin film (composition: BaTiO 3 , film thickness: 400 nm) formed by sputtering.

(実施例5)
分離層を、レーザ−アブレーション法により形成したセラミックス薄膜(組成:Pb(Zr,Ti)O (PZT)、膜厚:50nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 5)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was a ceramic thin film (composition: Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), film thickness: 50 nm) formed by laser-ablation. It was.

(実施例6)
分離層を、スピンコートにより形成したポリイミド膜(膜厚:200nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 6)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was a polyimide film (thickness: 200 nm) formed by spin coating.

(実施例7)
分離層を、スピンコートにより形成したポリフェニレンサルファイド膜(膜厚:200nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 7)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was a polyphenylene sulfide film (film thickness: 200 nm) formed by spin coating.

(実施例8)
分離層を、スパッタリングにより形成したAl層(膜厚:300nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 8)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the separation layer was an Al layer (film thickness: 300 nm) formed by sputtering.

(実施例9)
照射光として、Kr−Fエキシマレーザ(波長:248nm)を用いた以外は実施例2と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。なお、照射したレーザのエネルギー密度は、250mJ/cm、照射時間は、20nsecであった。
Example 9
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 2 except that a Kr-F excimer laser (wavelength: 248 nm) was used as the irradiation light. The energy density of the irradiated laser was 250 mJ / cm 2 and the irradiation time was 20 nsec.

(実施例10)
照射光として、Nd−YAIGレーザ(波長:1068nm)を用いた以外は実施例2と同様にして薄膜トランジスタの転写を行った。なお、照射したレーザのエネルギー密度は、400mJ/cm、照射時間は、20nsecであった。
(Example 10)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 2 except that an Nd-YAIG laser (wavelength: 1068 nm) was used as the irradiation light. The energy density of the irradiated laser was 400 mJ / cm 2 and the irradiation time was 20 nsec.

(実施例11)
被転写層として、高温プロセス1000℃によるポリシリコン膜(膜厚80nm)の薄膜トランジスタとした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 11)
A thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that a thin film transistor having a polysilicon film (film thickness: 80 nm) formed by a high temperature process of 1000 ° C. was used as the transfer layer.

(実施例12)
転写体として、ポリカーボネート(ガラス転移点:130℃)製の透明基板を用いた以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 12)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that a transparent substrate made of polycarbonate (glass transition point: 130 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例13)
転写体として、AS樹脂(ガラス転移点:70〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例2と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 13)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 2 except that a transparent substrate made of AS resin (glass transition point: 70 to 90 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例14)
転写体として、ポリメチルメタクリレート(ガラス転移点:70〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例3と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 14)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 3 except that a transparent substrate made of polymethyl methacrylate (glass transition point: 70 to 90 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例15)
転写体として、ポリエチレンテレフタレート(ガラス転移点:67℃)製の透明基板を用いた以外は、実施例5と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 15)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 5 except that a transparent substrate made of polyethylene terephthalate (glass transition point: 67 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例16)
転写体として、高密度ポリエチレン(ガラス転移点:77〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例6と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 16)
A thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 6 except that a transparent substrate made of high-density polyethylene (glass transition point: 77 to 90 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例17)
転写体として、ポリアミド(ガラス転移点:145℃)製の透明基板を用いた以外は実施例9と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 17)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 9 except that a transparent substrate made of polyamide (glass transition point: 145 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例18)
転写体として、エポキシ樹脂(ガラス転移点:120℃)製の透明基板を用いた以外は実施例10と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 18)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 10 except that a transparent substrate made of an epoxy resin (glass transition point: 120 ° C.) was used as the transfer body.

(実施例19)
転写体として、ポリメチルメタクリレート(ガラス転移点:70〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例11と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。
(Example 19)
The thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 11 except that a transparent substrate made of polymethyl methacrylate (glass transition point: 70 to 90 ° C.) was used as the transfer body.

実施例1〜19について、それぞれ、転写された薄膜トランジスタの状態を肉眼と顕微鏡とで視観察したところ、いずれも、欠陥やムラがなく、均一に転写がなされていた。   In each of Examples 1 to 19, when the state of the transferred thin film transistor was visually observed with the naked eye and a microscope, there was no defect or unevenness, and the transfer was performed uniformly.

以上述べたように、本発明の転写技術を用いれば、薄膜素子(被転写層)を種々の転写体へ転写することが可能となる。例えば、薄膜を直接形成することができないかまたは形成するのに適さない材料、成形が容易な材料、安価な材料等で構成されたものや、移動しにくい大型の物体等に対しても、転写によりそれを形成することができる。   As described above, the thin film element (transfer target layer) can be transferred to various transfer bodies by using the transfer technique of the present invention. For example, transfer to thin materials that cannot be directly formed or are not suitable for forming, materials that are easy to mold, materials that are inexpensive, or large objects that are difficult to move Can form it.

特に、転写体は、各種合成樹脂や融点の低いガラス材のような、基板材料に比べ耐熱性、耐食性等の特性が劣るものを用いることができる。そのため、例えば、透明基板上に薄膜トランジスタ(特にポリシリコンTFT)を形成した液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板として、耐熱性に優れる石英ガラス基板を用い、転写体として、各種合成樹脂や融点の低いガラス材のような安価でかつ加工のし易い材料の透明基板を用いることにより、大型で安価な液晶ディスプレイを容易に製造することができるようになる。このような利点は、液晶ディスプレイに限らず、他のデバイスの製造についても同様である。   In particular, the transfer body may be one having inferior characteristics such as heat resistance and corrosion resistance as compared with the substrate material, such as various synthetic resins and glass materials having a low melting point. Therefore, for example, when manufacturing a liquid crystal display in which a thin film transistor (especially polysilicon TFT) is formed on a transparent substrate, a quartz glass substrate having excellent heat resistance is used as the substrate, and various synthetic resins and low melting points are used as the transfer body. By using a transparent substrate made of an inexpensive and easy-to-process material such as a glass material, a large and inexpensive liquid crystal display can be easily manufactured. Such advantages are not limited to the liquid crystal display, and the same applies to the manufacture of other devices.

また、以上のような利点を享受しつつも、信頼性の高い基板、特に石英ガラス基板のような耐熱性の高い基板に対し機能性薄膜のような被転写層を形成し、さらにはパターニングすることができるので、転写体の材料特性にかかわらず、転写体上に信頼性の高い機能性薄膜を形成することができる。   In addition, while receiving the above advantages, a transfer layer such as a functional thin film is formed on a highly reliable substrate, particularly a substrate having high heat resistance such as a quartz glass substrate, and further patterned. Therefore, a highly reliable functional thin film can be formed on the transfer body regardless of the material characteristics of the transfer body.

また、このような信頼性の高い基板は、高価であるが、それを再利用することも可能であり、よって、製造コストも低減される。   In addition, such a highly reliable substrate is expensive, but it can be reused, thereby reducing the manufacturing cost.

本発明の薄膜素子の転写方法の第1の実施の形態における第1の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process in 1st Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第1の実施の形態における第2の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process in 1st Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第1の実施の形態における第3の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process in 1st Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第1の実施の形態における第4の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process in 1st Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第1の実施の形態における第5の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th process in 1st Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第1の実施の形態における第6の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 6th process in 1st Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 第1の基板(図1の基板100)のレーザー光の波長に対する透過率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the transmittance | permeability with respect to the wavelength of the laser beam of the 1st board | substrate (board | substrate 100 of FIG. 1). 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第1の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第2の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第3の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第4の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第5の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第6の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 6th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第7の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 7th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第8の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 8th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第9の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 9th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第10の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 10th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第11の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 11th process in 2nd Embodiment of the transfer method of the thin film element of this invention. (a),(b)は共に、本発明を用いて製造されたマイクロコンピュータの斜視図である。(A), (b) is a perspective view of the microcomputer manufactured using this invention. 液晶表示装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a liquid crystal display device. 液晶表示装置の要部の断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the principal part of a liquid crystal display device. 液晶表示装置の要部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the principal part of a liquid crystal display device. 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第1の工程を示すデバイスの断面図である。It is sectional drawing of the device which shows the 1st process of the manufacturing method of the active-matrix board | substrate using this invention. 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第2の工程を示すデバイスの断面図である。It is sectional drawing of the device which shows the 2nd process of the manufacturing method of the active-matrix board | substrate using this invention. 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第3の工程を示すデバイスの断面図である。It is sectional drawing of the device which shows the 3rd process of the manufacturing method of the active-matrix board | substrate using this invention. 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第4の工程を示すデバイスの断面図である。It is sectional drawing of the device which shows the 4th process of the manufacturing method of the active-matrix board | substrate using this invention. 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第5の工程を示すデバイスの断面図である。It is sectional drawing of the device which shows the 5th process of the manufacturing method of the active matrix substrate using this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の他の例を説明すための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法のさらに他の例を説明すための図である。It is a figure for demonstrating the further another example of the transfer method of the thin film element of this invention. 本発明の薄膜素子の転写方法の変形例を説明すための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the transfer method of the thin film element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 基板、 120 アモルファスシリコン層(レーザー吸収層)、
140 薄膜デバイス層、 160 接着層、 180 転写体
100 substrate, 120 amorphous silicon layer (laser absorption layer),
140 thin film device layer, 160 adhesive layer, 180 transfer body

Claims (8)

透光性の基板上の薄膜素子を転写体に転写して、前記転写体に被転写層が形成されたアクティブマトリクス基板を製造する方法であって、
前記透光性の基板上に、アモルファスシリコンにより分離層を形成する工程と、
前記分離層上に薄膜素子である薄膜トランジスタを含む前記被転写層を形成する工程と、
前記薄膜素子を含む被転写層を接着層を介して前記転写体に接合する工程と、
前記透光性の基板側より前記分離層に光を照射して、前記分離層の層内および/または界面において剥離を生じせしめて、前記透光性の基板を前記被転写層から離脱させ前記薄膜素子を前記転写体に転写する工程と、を具備し、
前記アクティブマトリクス基板は、画素部と、前記画素部を駆動するためのシフトレジスタを含むドライバ回路とを有し、前記画素部及び前記シフトレジスタがそれぞれ前記薄膜トランジスタを含み、
前記転写体は、被転写層の形成の際の最高温度をT max としたとき、ガラス転移点(Tg)または軟化点が前記T max 以下の材料で構成され、
前記基板は、被転写層の形成の際の最高温度をT max としたとき、歪み点が前記T max 以上の材料で構成され、
前記転写体上に、薄膜素子のデザインルールのレベルが異なる複数の被転写層が複数の透光性の基板からそれぞれ転写され、前記ドライバ回路の前記シフトレジスタに設けられた前記薄膜トランジスタは、前記画素部の前記薄膜トランジスタよりも微細なデザインルールにより作成されていることを特徴とする薄膜素子の転写方法。
A method of manufacturing an active matrix substrate in which a thin film element on a translucent substrate is transferred to a transfer body, and a transfer layer is formed on the transfer body,
Forming a separation layer with amorphous silicon on the translucent substrate;
Forming said transferred layer including a thin film transistor is a thin film element on the separation layer,
Bonding a transfer layer including the thin film element to the transfer body via an adhesive layer;
The separation layer is irradiated with light from the translucent substrate side to cause peeling in the layer and / or interface of the separation layer, and the translucent substrate is detached from the transferred layer. Transferring the thin film element to the transfer body,
The active matrix substrate includes a pixel portion and a driver circuit including a shift register for driving the pixel portion, and the pixel portion and the shift register each include the thin film transistor,
The transfer member, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, the glass transition point (Tg) or softening point is constituted by the following materials the T max,
The substrate, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, the strain point is constituted by the T max or more materials,
A plurality of transfer layers having different design rule levels of thin film elements are respectively transferred from a plurality of light-transmitting substrates onto the transfer body, and the thin film transistor provided in the shift register of the driver circuit includes the pixel A method for transferring a thin film element, wherein the thin film element is produced according to a finer design rule than the thin film transistor of the portion.
請求項1において、
前記アクティブマトリクス基板に付着している前記分離層を除去する工程を、さらに有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。
In claim 1,
A method for transferring a thin film element, further comprising the step of removing the separation layer attached to the active matrix substrate .
請求項1または2において、
前記転写体は、透明基板であることを特徴とする薄膜素子の転写方法。
In claim 1 or 2,
The method of transferring a thin film element, wherein the transfer body is a transparent substrate.
請求項1〜請求項のいずれかにおいて、
前記転写体は、合成樹脂またはガラス材で構成されていることを特徴とする薄膜素子の転写方法。
In any one of Claims 1-3 ,
The method of transferring a thin film element, wherein the transfer body is made of a synthetic resin or a glass material.
請求項1〜請求項のいずれかにおいて、
前記アモルファスシリコンは、水素(H)を2原子%以上含有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。
In any one of Claims 1-4 ,
The method for transferring a thin film element, wherein the amorphous silicon contains 2 atomic% or more of hydrogen (H).
請求項において、
前記アモルファスシリコンは、水素(H)を10原子%以上含有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。
In claim 5 ,
The method for transferring a thin film element, wherein the amorphous silicon contains 10 atomic% or more of hydrogen (H).
請求項1〜請求項6のいずれかにおいて、
前記分離層は、CVD(Chemical Vapor Deposition)によって形成することを特徴と
する薄膜素子の転写方法。
In any one of Claims 1-6 ,
The method for transferring a thin film element, wherein the separation layer is formed by CVD (Chemical Vapor Deposition).
請求項1〜請求項のいずれかにおいて、
前記分離層の形成後であって、前記被転写層の形成前に、前記分離層上に中間層を形成する工程をさらに有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。
In any one of claims 1 to 7,
A method for transferring a thin film element, further comprising a step of forming an intermediate layer on the separation layer after the formation of the separation layer and before the formation of the transfer layer.
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