JP2004310056A - 超薄型電気光学表示装置の製造方法 - Google Patents

超薄型電気光学表示装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2004310056A
JP2004310056A JP2004029589A JP2004029589A JP2004310056A JP 2004310056 A JP2004310056 A JP 2004310056A JP 2004029589 A JP2004029589 A JP 2004029589A JP 2004029589 A JP2004029589 A JP 2004029589A JP 2004310056 A JP2004310056 A JP 2004310056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
ultra
layer
substrate
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004029589A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Yamanaka
英雄 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2004029589A priority Critical patent/JP2004310056A/ja
Publication of JP2004310056A publication Critical patent/JP2004310056A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

【課題】 高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置の製造方法の提供。
【解決手段】 単結晶Si基板の表面にSiO層11を形成し、表示領域のSiO層11を残して周辺回路領域のSiO層11を除去し、表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層13をそれぞれ形成し、表示領域のポリSi層12に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶Si層13に周辺回路部を形成し、表示領域の画素開口部となる部分のポリSi層12を除去して画素開口部を形成し、表面保護した単結晶Si基板の裏面側から超薄膜加工を行って超薄型電気光学表示素子基板を形成する。その後、超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り合わせ、支持基板の貼り付け後、各超薄型電気光学表示装置に分解する。
【選択図】 図7

Description

本発明は、特に表示部の画素開口部を光が透過することにより画像表示を行う透過型液晶表示装置や下面発光型有機EL表示装置等の超薄型電気光学表示装置、より詳しくは、強い入射光によるTFTリーク電流を防止することにより高輝度、高精細、高機能を実現した超薄型電気光学表示装置の製造方法に関する。
高温多結晶シリコン(以下、「ポリSi」と称す。)TFT(Thin Film Transistor)LCD(Liquid Crystal Display)の場合、石英ガラスに減圧CVD(Chemical Vapor Deposition)等により微結晶Si薄膜を形成し、さらにSiイオン注入によりアモルファスSi化した後に、例えば620℃12時間の固相成長法により大粒径ポリSi薄膜を形成し、その膜にLCD周辺回路および表示素子などを形成している。
また、低温ポリSiTFTLCDまたは有機EL(Electro Luminescence)表示装置(以下、「有機EL」と称す。)の場合、ほうけい酸ガラスやアルミノけい酸ガラスなどの低歪点ガラスにプラズマCVD等によりアモルファスSi薄膜を形成し、エキシマレーザーアニール(ELA)による結晶化で大粒径ポリSi薄膜を形成し、その膜にLCD周辺回路および表示素子、または有機EL周辺回路および表示素子などを形成している。
ところが、これらの高温ポリSiTFTLCD、低温ポリSiTFTLCDまたは有機ELの場合、単結晶Siよりも電子・正孔移動度が高くないポリSi薄膜上に、LCDまたは有機ELの周辺回路を形成するため、デバイス特性、特に高速動作性などが問題となる。
近年、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)と呼ばれる反射型LCDが、プロジェクタなどに採用されている。これは単結晶Siの高い電子・正孔移動度を利用したものである。LCOSは、汎用MOSLSI技術によって単結晶Si基板表面に周辺回路および表示素子のみならず、映像信号処理回路、メモリ回路、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などの機能を取り込んだものであり、高輝度、高精細、高機能という特徴を有する。
ただし、LCOSに用いられる単結晶Si基板は光を透過しないため、LCOSは反射型のものしか作れない。そこで、本発明者は、特許文献1にて、単結晶Si基板を用いて透過型LCDを作製する方法を提案している。この場合の透過型LCDは、単結晶Si基板表面に周辺回路と反射膜を内蔵した透明樹脂埋め込みの画素表示部を形成し、その裏面を研削および研磨して単結晶Si薄膜マトリックスアレイを形成し、色フィルタ基板と透明樹脂で貼り合わせるものである。
特許第3218861号公報
ところが、プロジェクタなどの強い光が入射する装置に、特許文献1に記載のような単結晶Si基板表面に周辺回路と画素表示部とを形成した透過型LCDを用いた場合、単結晶Si基板が高い電子・正孔移動度を有し、非常に高感度であることから、強い入射光によるTFTリーク電流が問題となりやすい。同様に、表示部の画素開口部を光が透過することにより画像表示を行う下面発光型有機EL表示装置(以後 下面発光型有機ELと称する)においても、同じく自発光の強い光が入射するため表示部のTFTリーク電流が問題となる。
そこで、本発明においては、特に表示部の画素開口部を光が透過することにより画像表示を行う透過型LCD、半透過型LCD及び下面発光型有機EL、あるいは反射型LCD、上面発光型有機EL等の超薄型電気光学表示装置であって、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体基板の表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程とを含む。
本製造方法では、単結晶半導体基板の表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去し、半導体エピタキシャル成長により、表示領域に多結晶半導体層を、周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第2の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を接着剤で貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、前記多孔質半導体層から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去し、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第3の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板をイオン注入層の歪み部から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去し、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第4の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板を多孔質半導体層から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させ、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第5の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板をイオン注入層の歪み部から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させ、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第6の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、前記種子基板に前記多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、前記種子基板を、同種子基板の多孔質半導体層から分離する工程と、前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、表示領域内の多結晶半導体表示素子の形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、その上を絶縁層で覆う工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板を多孔質半導体層から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させ、表示領域内の多結晶半導体表示素子の形成領域に遮光性金属層を形成し、その上を絶縁層で覆い、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、表示領域内の多結晶半導体表示素子の形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、その上を絶縁層で覆う工程と、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板をイオン注入層の歪部から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させ、表示領域内の多結晶半導体表示素子の形成領域に遮光性金属層を形成し、その上を絶縁層で覆い、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第8の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記第1〜第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、前記半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングして非晶質半導体層化した後に固相成長させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む。
本製造方法では、前記第1〜第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法により表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングして非晶質半導体層化した後に固相成長させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第9の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記第1〜第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、前記半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の多結晶半導体層を再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む。
本製造方法では、前記第1〜第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法により形成した表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層をXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状又は連続波レーザーアニール例えばエキシマレーザー、非線形光学効果による光高調波変調遠紫外線又は/及び近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第10の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記第1〜第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、前記半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングし、更に前記表示領域の多結晶半導体層を再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む。
本製造方法では、前記第1〜第7の超薄型電気光学表示装置の製造方法により形成した表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングし、更に前記表示領域の多結晶半導体層をXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状又は連続波レーザーアニール例えばエキシマレーザー、非線形光学効果による光高調波変調遠紫外線又は/及び近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第11の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体基板表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程とを含む。
本製造方法では、単結晶半導体基板表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成し、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第12の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程とを含む。
本製造方法では、種子基板を多孔質半導体層から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成し、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第13の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程とを含む。
本製造方法では、種子基板をイオン注入層の歪み部から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層に形成した表示領域の絶縁層及び非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第14の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させる工程と、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程とを含む。
本製造方法では、種子基板を多孔質半導体層から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成し、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので。比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第15の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させる工程と、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板をイオン注入層の歪み部から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成し、表示領域の絶縁層及び非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第16の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、前記種子基板に前記多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、前記種子基板を、同種子基板の多孔質半導体層から分離する工程と、前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、表示領域内の半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板を多孔質半導体層から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させ、表示領域内の半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成し、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶半混在半導体層または多結晶半導体層を形成し、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶半混在半導体層または多結晶半導体層を残して周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第17の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、前記単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させる工程と、表示領域内の半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、種子基板をイオン注入層の歪み部から分離した超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、表示領域内の半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成し、全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成し、表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の非晶質半導体TFTまたは非晶質及び多結晶混在半導体TFTまたは多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第18の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記第11〜17の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングした後に固相成長させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層を形成する工程を含む。
本製造方法では、前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングした後に固相成長させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層を形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第19の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記第11〜17の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を再結晶化して結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を接着剤で貼り付ける工程と、超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層をXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状又は連続波レーザー例えばエキシマレーザー、非線形光学効果による光高調波変調遠紫外線又は/及び近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化して結晶粒径を制御した多結晶半導体層を形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部に形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明の第20の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記第11〜17の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングし、更に前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を再結晶化して結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を接着剤で貼り付ける工程と、超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む。
本製造方法では、前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層をシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングし、更に前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層のみを選択的にXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状又は連続波レーザー例えばエキシマレーザー、非線形光学効果による光高調波変調遠紫外線又は/及び近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化して結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成し、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一単結晶半導体の支持基板内に形成することができる。そして、表面保護した単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
また、本発明の前記第1〜20の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表示領域の画素開口部となる部分の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を除去して画素開口部を形成し、画素開口部を透光性材料により埋め込み表面平坦化し、その上に画素表示素子に接続した画素電極を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させ、透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することを含む。
本製造方法によれば、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、任意に制御にされた電子・正孔移動度で且つ低リーク電流特性の多結晶半導体TFTあるいは非晶質半導体TFTあるいは非晶質及び多結晶混在半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上に形成することができる。
そして、表面保護した単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工、たとえば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させ、透光性材料を露出させた面に透明支持基板を貼り付ける支持基板を貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
また、本発明の前記第1〜20の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリング、蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層のみに選択的に四族元素(Si、Ge、錫、鉛など)の少なくとも1種、例えばSiイオン注入またはイオンドーピングした後に固相成長させて粒径制御した多結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の結晶粒径を制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、表示領域の画素開口部となる部分の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を除去し、画素開口部を透光性材料により埋め込み表面平坦化し、埋め込んだ透光性材料の上に画素表示素子に接続した画素電極を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板の透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、超薄型電気光学表示素子基板に分割することを含む。
本製造方法によれば、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層のみに選択的に四族元素(Si、Ge、錫、鉛など)の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピング、例えばSiイオンを1×1021atoms/cc以上(30KeV、1×1015atoms/cm、SiFなど)注入した後に、600〜650℃12〜15時間程度の固相成長により結晶粒径(電子・正孔移動度)を制御した多結晶半導体層を表示素子部に形成するので、任意に制御にされた電子・正孔移動度で且つ低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と,高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上に形成することができる。
そして、表面保護した単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成し、透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
尚、この固相成長により結晶粒径を制御した多結晶半導体層中に、Ge、錫、鉛などの四族元素の少なくとも1種の合計が適量(例えば1×1018〜1×1020atoms/cc)含有させると、多結晶半導体の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減するので、高キャリア移動度で高品質の多結晶半導体層が得られる。
さらに、本発明の前記第1〜20の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層のみを選択的にフラッシュランプアニールあるいはレーザーアニールあるいは集光ランプアニールによる溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により結晶粒径制御した多結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の結晶粒径制御した多結晶半導体層に表示素子部を、、前記周辺回路領域に単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、前記表示領域の画素開口部となる部分の多結晶半導体層を除去して画素開口部を形成する工程と、画素開口部を透光性材料により埋め込み表面平坦化し、埋め込んだ透光性材料の上に画素表示素子に接続した画素電極を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板の透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、超薄型電気光学表示装置に分割することを含む。
本製造方法によれば、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層のみに、選択的にXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状又は連続波レーザーアニール例えばエキシマレーザー、非線形光学効果による光高調波変調遠紫外線又は/及び近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して再結晶化させることで結晶粒径を制御した多結晶半導体層を表示素子部に形成するので、任意に制御された電子・正孔移動度で且つ低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上に形成することができる。
そして、表面保護した単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させ、透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
尚、前記固相成長、レーザーアニール、集光ランプアニールなどによる表示領域の多結晶半導体層の改質は、その表面から50〜100nm深さの半導体活性層を対象とするそれぞれの条件(注入イオンの種類と注入深さ、レーザー種類の選択など)であってよい。
さらに、本発明の前記第1〜20の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層のみを選択的に四族元素(Si、Ge、錫、鉛など)の少なくとも1種のイオン注入またはイオンドーピングした後に、更に選択的にフラッシュランプアニールあるいはレーザーアニールあるいは集光ランプアニールによる溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により結晶粒径制御した多結晶半導体層を形成し、前記表示領域の結晶粒径制御した多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、前記表示領域の画素開口部となる部分の多結晶半導体層を除去して画素開口部を形成する工程と、画素開口部を透光性材料により埋め込み表面平坦化し、埋め込んだ透光性材料の上に画素表示素子に接続した画素電極を形成する工程と、表面保護した前記単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、前記超薄型電気光学表示素子基板の透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、超薄型電気光学表示装置に分割することを含む。
本製造方法によれば、前記半導体エピタキシャル成長あるいはプラズマCVDあるいは熱CVDあるいはスパッタリングあるいは蒸着により前記表示領域に多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、前記表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層のみに、選択的に四族元素(Si、Ge、錫、鉛など)の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピング、例えばSiイオン注入した後に、更に選択的にXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状又は連続波レーザーアニール例えばエキシマレーザー、非線形光学効果による光高調波変調遠紫外線又は/及び近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して再結晶化させることで結晶粒径を制御した多結晶半導体層を表示素子部に形成するので、任意に制御された電子・正孔移動度で且つ低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上に形成することができる。
そして、表面保護した単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行い、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させ、透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
ところで、この四族元素はイオン注入又はイオンドーピングによりアモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層中に含有させることが出来る。
また、CVDでのSiエピタキシャル成長、プラズマCVD、熱CVDでの成膜時に、原料ガス中にガス成分として混合してアモルファスSi層またはポリSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層及び単結晶Si膜中に四族元素、例えばGe、錫などを含有させてもよい。
また、この四族元素例えばGe、錫などを適量含有するSiターゲットをスパッタリングすることで、アモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層中に含有させることが出来る。
本発明の前記第1〜20の超薄型電気光学表示装置の製造方法は、歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層、例えばSi層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層としての単結晶半導体層、例えばSiGe層を多孔質半導体層上に形成、または歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層としての単結晶半導体層、例えばSiGe層を単結晶半導体層上に形成、または歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層としての単結晶半導体層、例えばSiGe層を絶縁層上に形成し、その歪み印加半導体層上に半導体エピタキシャル成長により歪みチャネル層としての単結晶半導体層、例えば歪みSi層を形成することで、従来の無歪みチャネル層の単結晶半導体層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。
ここで、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、表示素子部および周辺回路部を形成した支持基板に所定の液晶ギャップを介して対向基板を重ね合わせてシールした後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより、超薄型電気光学表示装置としての超薄型の反射型LCDが得られる。
あるいは、超薄型の反射型LCDは、表示素子部および周辺回路部を形成した支持基板に所定の液晶ギャップを介して対向基板を重ね合わせてシールした後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに支持体の良品チップを接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより得られる。
また、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に支持体を接着剤で貼り付けた後、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板に、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより、超薄型の反射型LCDが得られる。
また、超薄型の反射型LCDは、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に支持体を接着剤で貼り付けた後、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、各超薄型電気光学表示装置に分割した後に液晶注入封止、あるいは液晶注入封止した後に各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の反射型LCDは、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に支持体を接着剤で貼り付けた後、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、配向膜形成および配向処理して切断した電気光学表示素子基板の良品チップに、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、液晶注入封止した後に各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の反射型LCDは、単結晶半導体層の電気光学表示素子基板内の良品チップに所定の液晶ギャップを介して対向基板の良品チップを重ね合わせてシールし、液晶注入封止した後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内に支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の反射型LCDは、単結晶半導体層の電気光学表示素子基板内の良品チップに所定の液晶ギャップを介して対向基板の良品チップを重ね合わせてシールし、液晶注入封止した後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに支持体の良品チップを接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
一方、超薄型電気光学表示装置としての超薄型の透過型LCDは、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板に、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより得られる。
あるいは、超薄型の透過型LCDは、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板に、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより得られる。
また、超薄型の透過型LCDは、電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、少なくとも表示部の画素開口部の光透過性材料を露出させ、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の透過型LCDは、電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、少なくとも表示部の画素開口部の光透過性材料を露出させ、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の透過型LCDは、配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の透過型LCDは、配向膜形成および配向処理した前記電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側からの超薄膜加工を行い、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の透過型LCDは、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板に、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより得られる。
また、超薄型の透過型LCDは、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、各超薄型電気光学表示装置に分割した後に液晶注入封止、あるいは液晶注入封止した後に各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の透過型LCDは、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した透明電極を形成し、さらに配向膜形成および配向処理して切断した電気光学表示素子基板の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、液晶注入封止することにより得られる。
更に、プロジェクタ用透過型LCDは、超薄膜加工した超薄型電気光学表示素子基板に、例えば反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する1(W/m・K)以上の高熱伝導性ガラス例えば石英ガラス、透明結晶化ガラス(ネオセラム、クリアセラム、ゼロデュアなど)など、更に反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する10(W/m・K)以上の高い熱伝導性ガラス例えば高透光性セラミック多結晶体{酸化物結晶体の電融または焼結MgO(マグネシア)、Y(イットリア)、CaO(カルシア)、AL(単結晶サファイア)、BeO(ベリリア)、多結晶サファイアなど、または複酸化物結晶体の単結晶または多結晶YAG(Yttrium Aluminum Garnet)、単結晶または多結晶MgAl(スピネル)、3Al・2SiO、Al・SiOなど}、フッ化物単結晶体(フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化バリウムなど)、気相合成ダイヤモンド膜コートした高透光性セラミック多結晶体またはフッ化物単結晶体または透明結晶化ガラス、水晶などの透明基板を耐光性の透明接着剤で貼り合せることで、強い入射光に対して高い熱放散効果を発揮して高輝度化、高精細化、長寿命化を実現し、品質及び信頼性を高めたプロジェクタ用透過型LCDを実現できる。
尚、対向基板(マイクロレンズ基板、ブラックマスク基板などを含む)、入射側の反射防止膜形成の防塵ガラス、出射側の反射防止膜形成の防塵ガラスにも前記高熱伝導性ガラスを使用すること、たとえば、入射側より反射防止膜形成の単結晶サファイア防塵ガラス、単結晶サファイアの対向基板、液晶層、超薄型電気光学表示素子基板、単結晶サファイアの支持基板、反射防止膜形成の単結晶サファイア防塵ガラスの構造として相互を耐光性の透明接着剤で貼り合せることで、更に高い熱放散効果を期待できる。
さらに、プロジェクタ用反射型LCDの場合は対向基板(ブラックマスク基板を含む)材、入射側の反射防止膜形成の防塵ガラス材として上記同様の例えば反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する1(W/m・K)以上の高熱伝導性ガラス例えば石英ガラス、透明結晶化ガラス(ネオセラム、クリアセラム、ゼロデュアなど)など、更に反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する10(W/m・K)以上の高い熱伝導性ガラス例えば高透光性セラミック多結晶体{酸化物結晶体の電融または焼結MgO(マグネシア)、Y(イットリア)、CaO(カルシア)、AL(単結晶サファイア)、BeO(ベリリア)、多結晶サファイアなど、または複酸化物結晶体の単結晶または多結晶YAG(Yttrium Aluminum Garnet)、単結晶または多結晶MgAl(スピネル)、3Al・2SiO、Al・SiOなど}、フッ化物単結晶体(フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化バリウムなど)、気相合成ダイヤモンド膜コートした高透光性セラミック多結晶体またはフッ化物単結晶体または透明結晶化ガラス、水晶などの透明基板を耐光性の透明接着剤で貼り合せることで、強い入射光に対して高い熱放散効果を発揮して高輝度化、高精細化、長寿命化を実現し、品質及び信頼性を高めることが出来る。
なお、たとえば、入射側より反射防止膜形成した複屈折無しの単結晶または多結晶YAG或いはスピネルの防塵ガラス、単結晶または多結晶YAG或いはスピネルの対向基板、液晶層、超薄型電気光学表示素子基板、金属支持基板の構造とし、反射防止膜形成した単結晶または多結晶YAG或いはスピネルの防塵ガラスと単結晶または多結晶YAG或いはスピネルの対向基板を耐光性の透明接着剤で貼り合わせ、且つ超薄型電気光学表示素子基板と金属支持基板を高熱伝導性及び導電性接着剤で貼り合わせることで高い熱放散効果を期待できる。
ところで、透明電極及び配向膜を形成して配向処理した集光レンズとして機能するマイクロレンズアレイを形成した対向基板と、表示部の画素開口部をエッチングして光透過性材料を埋め込み表面平坦化し、画素表示素子に接続した透明電極及び及び配向膜を形成して配向処理を行った超薄型電気光学表示素子基板を重ね合わせてシールして液晶注入封止した後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、光透過性材料を露出或いは透明絶縁層を介して光透過性材料を露出させた超薄型電気光学表示素子基板に、フィールドレンズとして機能するマイクロレンズアレイを形成した透明支持基板を透明接着剤で貼り合せたデュアルマイクロレンズ構造は、従来のシングルマイクロレンズ構造よりも高精度な二重のマイクロレンズ機能で集光させて光源光の利用効率を高めて画素の実効開口率を高めることが出来るので、更なる高輝度、高精細、長寿命のプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
更に、透明電極及び配向膜を形成して配向処理した集光レンズとして機能する各マイクロレンズ周囲に反射膜を形成したマイクロレンズアレイ形成の対向基板と、表示部の画素開口部をエッチングして光透過性材料を埋め込み表面平坦化し、画素表示素子に接続した透明電極及び配向膜を形成して配向処理を行った超薄型電気光学表示素子基板を重ね合わせてシールして液晶注入封止した後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、光透過性材料を露出或いは透明絶縁層を介して光透過性材料を露出させた超薄型電気光学表示素子基板に、フィールドレンズとして機能する各マイクロレンズ周囲に低反射遮光膜を形成したマイクロレンズアレイ形成の透明支持基板を透明接着剤で貼り合せたデュアルマイクロレンズ構造は、高精度な二重のマイクロレンズ機能で集光させて光源光の利用効率を高めて画素の実効開口率を高め、且つ不要な入射光及び反射光を除去するので、更なる高輝度、高コントラスト、高精細、長寿命のプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
ところで、表示領域の画素開口部の多結晶半導体層または非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層を除去した後、絶縁膜および遮光性金属膜を順に形成してから光透過性材料を埋め込み表面平坦化することによって、遮光性金属膜の遮光作用により、特に黒色系金属膜の場合にはその低反射性によって、強い入射光による表示素子への漏れ光を防止できるため、画質を向上させることができる。
更に、白色系金属膜の場合には強い入射光の反射により温度上昇を抑え、液晶透過光が向上するので、高輝度化と長寿命化が期待できる。
このとき、各画素開口部内壁の遮光性金属膜をアース電位にしておくことで、強い入射光による各部のチャージアップを防止できるので、TFTのリーク電流が防止され、高輝度、高精細、高機能なプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
一方、超薄型電気光学表示装置としての超薄型の半透過型LCDは、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板に、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、少なくとも表示部の画素開口部の光透過性材料を露出させ、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより、光透過率が低く、十分に光透過しにくい超薄型電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部を光透過性材料により形成した超薄型の半透過型LCDが得られる。
あるいは、超薄型の半透過型LCDは、電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板に、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、少なくとも表示部の画素開口部の光透過性材料を露出させ、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより得られる。
また、超薄型の半透過型LCDは、電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、少なくとも表示部の画素開口部の光透過性材料を露出させ、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の半透過型LCDは、電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した前記支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、少なくとも表示部の画素開口部の光透過性材料を露出させた超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の半透過型LCDは、画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工で形成した超薄型電気光学表示素子基板内に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の半透過型LCDは、画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工で形成した超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、超薄型電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した超薄型電気光学表示素子基板に、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板を、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止することにより、光透過率が低く、十分に光透過しにくい超薄型電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部を光透過性材料により形成した超薄型の半透過型LCDが得られる。
また、超薄型の半透過型LCDは、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、超薄型電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理した超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、各超薄型電気光学表示装置に分割後に液晶注入封止、あるいは液晶注入封止した後に各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の半透過型LCDは、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、超薄型電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、そこに画素表示素子に接続した反射と透過の二領域の画素電極を形成して配向膜形成および配向処理して切断した電気光学表示素子基板の良品チップに、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールし、液晶注入封止することにより得られる。
尚、超薄型の透過型または半透過型LCDにおいて、超薄型電気光学表示素子基板の表示領域の多結晶半導体層または非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層が例えば50nm以下と薄い場合は、使用目的によっては必ずしも画素開口部をエッチングして光透過材料を埋め込む必要はなく、そのまま透明支持基板に透明接着剤で貼り合わせて、コストダウンを図ってもよい。
上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、表示素子部および周辺回路部を形成した支持基板に、画素表示素子に接続した陰極、有機EL発光層および陽極を形成し、耐湿性樹脂により封止した後に耐湿性樹脂側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、超薄型電気光学表示装置としての超薄型の上面発光型有機ELが得られる。
あるいは、超薄型の上面発光型有機ELは、表示素子部および周辺回路部を形成した支持基板の画素表示素子に接続した陰極、有機EL発光層および陽極を形成し、耐湿性樹脂により封止した後に耐湿性樹脂側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに支持体の良品チップを接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に支持体を接着剤で貼り付けた後、画素表示素子に接続した陰極、有機EL発光層および陽極を形成し、耐湿性樹脂により封止した後に各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、超薄型の上面発光型有機ELが得られる。
一方、超薄型電気光学表示装置としての超薄型の下面発光型有機ELは、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した陽極、有機EL発光層および陰極を形成し、耐湿性樹脂により封止した後に耐湿性樹脂側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
あるいは、超薄型の下面発光型有機ELは、電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した陽極、有機EL発光層および陰極を形成し、耐湿性樹脂により封止した後に耐湿性樹脂側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工を行い、この超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
また、超薄型の下面発光型有機ELは、上記本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に透明な支持体を透明接着剤で貼り付けた後、超薄型電気光学表示素子基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、この除去した部分を光透過性材料により埋め込み表面平坦化し、この上に画素表示素子に接続した陽極、有機EL発光層および陰極を形成し、耐湿性樹脂により封止した後に各超薄型電気光学表示装置に分割することにより得られる。
超薄型の反射型LCDや上面発光型有機ELでは、画素表示部の反射電極下の単結晶半導体層にも表示回路以外のメモリー回路等含む周辺回路の一部を形成することで、集積度を高めて高精細、高機能、高品質で安価な超薄型電気光学表示装置が実現する。
また、単結晶半導体層に多層配線構造の周辺回路或いは表示回路及び周辺回路を形成することで、集積度を高めて高精細、高機能、高品質で安価な超薄型電気光学表示装置が実現する。
更に、シール領域の単結晶半導体層にも周辺回路を形成することで、LCDパネルサイズのシュリンクによるウエーハ1枚当たりの取り個数が増加してコストダウンが実現する。
ところで、例えば単結晶Si層の格子定数と異なり、前記単結晶Si層に歪みを印加する歪み印加半導体のシリコンゲルマニウム混晶層(以後、SiGe層と称する)層を多孔質Si層上に形成し、全面に絶縁層を形成して表示領域の絶縁層を残し、周辺回路領域の絶縁層をエッチングした後に、半導体エピタキシャル成長により表示領域にポリSi層を形成し、周辺回路領域に歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャネル層の単結晶Si層(以後、歪みSi層と称する)による超薄型歪みSOI層を形成、あるいは半導体エピタキシャル成長により単結晶Si基板上に歪み印加半導体のSiGe層を形成し、全面に絶縁層を形成して表示領域の絶縁層を残し、周辺回路領域の絶縁層をエッチングした後に、半導体エピタキシャル成長により表示領域にポリSi層を形成し、周辺回路領域に歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャネル層の歪みSi層による超薄型歪みSOI層を形成、あるいは絶縁層上に歪み印加半導体のSiGe層を形成し、表示領域のSiGe層をエッチングして絶縁層を露出させた後に、Siエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層を、周辺回路領域には歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャネル層の歪みSi層による超薄型歪みSOI層を形成することにより、歪みチャネル半導体層に歪みをかけるとそのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制され、更に電子移動度を高めることが出来るので、例えば無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な高い電子移動度が実現し、高い電子・正孔移動度で高い駆動能力を有するMOSTFTの表示部及び周辺回路からなる高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が可能となる。
このGe組成比は大きい方が良く、0.2を大きく下回る場合はMOSTFTの移動度の顕著な向上は期待できず、また、0.5を大きく超える場合はSiGe層表面凹凸の増加や膜質低下等の問題があり、0.3程度が好ましい。また、Ge濃度はSiGe層の中で徐徐に増加させ、表面で所望濃度となる傾斜組成とし、この傾斜組成SiGe層上に歪みチャネル層としての単結晶Si層を順次形成することが好ましい。
つまり、歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、多孔質Si層の接触面から、あるいは単結晶Si基板の接触面から、あるいは絶縁層の接触面から徐徐に増加して歪み印加半導体層のSiGe層表面で所望濃度例えばGe濃度20〜30%となる傾斜組成とすると、所望の大幅に高い電子移動度の歪みSi層が実現する。
なお、本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、超薄膜加工は紫外線照射硬化型テープにより表面保護及び保持した状態で行うことが望ましい。紫外線照射硬化型テープは粘着力が強いため、この紫外線照射硬化型テープにより強固に保持および表面保護した状態で、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングのみを行うことができる。
さらに、紫外線照射硬化型テープは紫外線の照射によって粘着力が弱まり剥離しやすくなるため、超薄膜加工後は糊残りなく容易に除去することができる。
その上、帯電防止の紫外線照射硬化型テープであれば、電気光学表示素子基板内に形成した半導体デバイスが研削または研磨または化学的エッチング時に静電気ダメージを受けるのを防止することができる。なお、用途に応じて糊残りのない帯電防止の熱膨張剥離型粘着剤のテープを用いることもできる。
研削は紫外線照射硬化型テープなどで表面保護した単結晶半導体の支持基板裏面側から砥石、ダイヤモンドホイールなどで研削加工を行う。その後、必要に応じて酸化セリウム等でのバフ研磨またはCMP(Chemical Mechanical Polishing)、さらに必要に応じて軽い化学的エッチング(フッ酸系エッチング液など)を行って、所望の膜厚を得ることができる。この軽い化学的エッチングにより研削及び研磨加工時の微小歪みを除去して、マイクロクラック、ひび割れ、欠けを防止して超薄膜の強度を維持向上できる。
但し、特に化学的エッチングのみの場合は耐酸性の紫外線照射硬化型テープさらには紫外線照射硬化型テープ上を耐酸性のワックス例えば水溶性接着剤などにより覆って保持した状態で行うことが望ましい。
ところで、SOI構造を構成する絶縁層は、少なくとも酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、窒化シリコン膜、酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、および、酸化アルミニウム膜のうち少なくとも一種を含むものとするのが望ましいが、特に窒化系シリコン膜を含むものとするのが望ましい。これにより、単結晶半導体層への表示素子および周辺回路の形成プロセス中に、支持基板側から単結晶半導体層への特性悪化元素、例えばハロゲン元素の浸透を防止することができる。また、この表示素子および周辺回路の形成プロセス中、単結晶半導体層が、支持基板に形成した多孔質半導体層の熱膨張の悪影響例えば反り歪を受けるのを防止することができる。
更に、化学的エッチングの伴う超薄膜加工の場合は、化学的エッチングストッパー作用を有する窒化系シリコン膜を含む絶縁層が好ましい。
本発明の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、表示領域の画素開口部の多結晶半導体層または非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層を除去した後、絶縁膜および遮光性金属膜を順に形成してから透光性材料を埋め込み表面平坦化し、表示素子部を形成した多結晶半導体層の側部あるいは上部とを絶縁膜を介した遮光性金属膜を覆うことによって、遮光性金属膜の遮光作用より、特に黒色系金属膜の場合にはその低反射性によって、強い入射光による表示素子への漏れ光を防止できるため、画質を向上させることができる。
更に、白色系金属膜の場合には強い入射光の反射により温度上昇を抑え、液晶透過光が向上するので、高輝度化と長寿命化が期待できる。
更に、表示領域の表示素子部を形成した多結晶半導体層または非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層の側部あるいは上部とを絶縁膜を介した遮光性金属膜をアース電位にしておくことで、強い入射光による各部のチャージアップを防止できるので、TFTのリーク電流が防止され、高輝度、高精細、高機能な超薄型のプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
また、このとき、表示領域の画素開口部底面の遮光性金属膜を除去してから透光性材料を埋め込むことによって、表示領域の画素開口部の底が光透過するため、透過型LCDが得られる。
また、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を研削、研磨および化学的エッチングから保護するために、画素開口部の底の遮光性金属膜を残して研削、研磨および化学的エッチングを行い、その後に遮光性金属膜を除去することも可能である。
ところで、超薄型電気光学表示素子基板の表示領域内の画素開口部以外に対応する部分および周辺回路全域に対応する対向基板の液晶側には白色系反射膜を形成し、超薄型電気光学表示素子基板の表示領域内の画素開口部以外に対応する部分および周辺回路全域に対応する透明支持基板表面には黒色系低反射遮光膜を形成することで、強い入射光の不要部分を反射させてコントラストを高め、液晶温度上昇を低減するのでLCDパネルの寿命を長くする。
更に、裏面からの反射光漏れを黒色系低反射遮光膜で防ぐのでTFTのリーク電流を防止し画質を高める。
そして、前記多孔質半導体層分離法、イオン注入層分離法において、種子基板分離した後の超薄型SOI層を含む支持基板表面の周辺部をC面取りすることで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止することが出来る。
C面取りの角度と幅は任意に設定でき、砥石、ダイヤモンドホイール、レーザーなどで行うのが好ましい。更に、必要に応じてSiダストやマイクロクラックを除去する為に、フッ酸系エッチャントでライトエッチングしてもよい。
そして、前記表示領域の画素開口部となる部分の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を除去して画素開口部を形成し、絶縁膜および遮光性金属膜を順に形成し、画素開口部の底の遮光性金属膜を除去してから透光性材料を埋め込み表面平坦化し、画素表示素子に接続した画素電極を形成する。
これにより、画素開口部の内壁に絶縁膜を介して遮光性金属膜が形成された超薄型電気光学表示装置が得られる。さらに、表面保護した単結晶半導体の支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行って超薄型電気光学表示基板を形成し、画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて透明支持基板に透明接着剤で貼り付けることにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ強い入射光エネルギーにより励起され発生した電子でのチャージアップによるTFT特性変動が防止され、更に漏れ光によるTFTリーク電流が防止された高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
本発明により、以下の効果を奏することができる。
(1)単結晶半導体基板表面あるいは多孔質層分離法による超薄型SOI構造の単結晶半導体層表面あるいはイオン注入層分離法による超薄型SOI構造の単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去し、半導体エピタキシャル成長により表示領域に多結晶半導体層を、周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、必要に応じて四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の内少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法あるいはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法により、任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)に制御を行った表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上の電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した、高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
(2)多孔質層分離法による超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、必要に応じて四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の内少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法あるいはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法により、任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)に制御を行った表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、これにより任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した、高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
さらに、表示領域のみならず周辺回路領域下も絶縁膜で保護されるので、単結晶半導体基板裏面からの前記超薄膜加工でもダメージを受けない超薄型電気光学表示素子基板が形成される。
(3)多孔質層分離法による超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、表示領域内の多結晶半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成し、その上を絶縁層で覆い、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、必要に応じて四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の内少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法あるいはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法により、任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)に制御を行った表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、遮光性金属層で裏面反射光が遮断されて任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路を同一の支持基板上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した、高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
さらに、表示領域のみならず周辺回路領域下も絶縁膜で保護されるので、単結晶半導体基板裏面からの前記超薄膜加工でもダメージを受けない超薄型電気光学表示素子基板が形成される。
(4)イオン注入層分離法による超薄型SOI構造の単結晶半導体層の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、必要に応じて四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の内少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法あるいはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法により、任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)に制御を行った表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、これにより任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一の単結晶半導体の支持基板上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した、高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
さらに、表示領域のみならず周辺回路領域下も絶縁膜で保護されるので、単結晶半導体基板裏面からの前記超薄膜加工でもダメージを受けない超薄型電気光学表示素子基板が形成される。
(5)イオン注入層分離法による超薄型SOI構造の単結晶半導体基板の表示領域のみをエッチングして絶縁層を露出させ、表示領域内の多結晶半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成し、その上を絶縁層で覆い、半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成し、必要に応じて四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の内少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法あるいはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)に制御を行った表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成するので、遮光性金属層で裏面反射光が遮断されて任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性の多結晶半導体TFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶半導体TFT周辺回路とを同一単結晶半導体の支持基板上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した、高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
さらに、表示領域のみならず周辺回路領域下も絶縁膜で保護されるので、単結晶半導体基板裏面からの前記超薄膜加工でもダメージを受けない超薄型電気光学表示素子基板が形成される。
(6)例えば歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層、例えばSi層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記単結晶Si層に歪みを印加する歪み印加半導体の例えばSiGe層を多孔質Si層上に形成し、全面に絶縁層を形成して表示領域の絶縁層を残し、周辺回路領域の絶縁層をエッチングした後に、半導体エピタキシャル成長により表示領域にポリSi層を形成し、周辺回路領域に歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャネル層の歪みSi層による超薄型歪みSOI層を形成、あるいは半導体エピタキシャル成長により単結晶Si基板上に歪み印加半導体のSiGe層を形成し、全面に絶縁層を形成して表示領域の絶縁層を残し、周辺回路領域の絶縁層をエッチングした後に、半導体エピタキシャル成長により表示領域にポリSi層を形成し、周辺回路領域に歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャネル層の歪みSi層による超薄型歪みSOI層を形成、あるいは絶縁層上に歪み印加半導体のSiGe層を形成し、表示領域のSiGe層をエッチングして絶縁層を露出させた後に、Siエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層を、周辺回路領域には歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャネル層の歪みSi層による超薄型歪みSOI構造層を形成することにより、歪みチャネル半導体層に歪みをかけるとそのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制され、更に電子移動度を高めることが出来るので、例えば無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な高い電子移動度が実現し、高い電子・正孔移動度で高い駆動能力を有するMOSTFTの表示部及び周辺回路からなる高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が可能となる。
この時に、歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、単結晶Si層の接触面から徐徐に増加して前記歪み印加半導体層表面で所望濃度例えば20〜30%となる傾斜組成とすることで、所望の大幅な電子移動度の向上が実現する。
あるいは、多孔質Si層分離した超薄型SOI構造の単結晶Si表面のゲルマニウム濃度あるいは水素イオン注入層の歪み部から分離した超薄膜SOI構造の単結晶Si表面のゲルマニウム濃度が、例えば20〜30%の所望濃度となる傾斜組成のSiGe層からなる歪み印加半導体層の単結晶Si層上に、歪みチャネル層としての単結晶Si層を形成することで、所望の大幅な電子移動度の向上が実現する。
(7)画素表示部の反射電極下の単結晶半導体層に表示部または表示部及び周辺回路の一部を形成、あるいはシール領域の単結晶半導体層にも周辺回路を形成、更に単結晶半導体層に多層配線構造の表示部及び周辺回路を形成することで、LCDパネル内周辺回路の集積度が高まり、外付け周辺IC機能を取り込むことで、大幅な高機能化及びコストダウンが実現する。
(8)支持基板裏面側の超薄膜加工を、糊残りのない帯電防止のUVテープにより対向基板側あるいは耐湿性樹脂側あるいは支持基板の表面を保護して強力に保持した状態で超薄膜加工、例えば研削または研削及び研磨または研削及び化学的エッチングまたは研削、研磨及び化学的エッチングまたは化学的エッチングして超薄型電気光学表示素子基板を形成し、超薄膜加工後はUV照射硬化によって糊残りなく容易に紫外線照射硬化型テープを除去することができるため、歩留および生産性を高めることができる。
また、紫外線照射硬化型テープが帯電防止機能を有することによって、超薄膜加工時の支持基板上の多結晶半導体TFT回路と単結晶半導体TFT回路などの静電気ダメージによる特性不良発生を防止することができる。
(9)紫外線照射硬化型テープが耐酸性を有することで、化学的エッチング時の対向基板あるいは耐湿性樹脂あるいは支持基板表面などのダメージを防止することができる。
(10)表示領域の画素開口部の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層を除去した後、透明絶縁膜および遮光性金属膜を順に形成してから透光性材料を埋め込み表面平坦化することによって、遮光性金属膜の遮光作用により、特に黒色系金属膜の場合にはその低反射性によって、強い入射光による表示素子部のTFTへの漏れ光を防止できるため、画質を向上させることができる。
更に、白色系金属膜の場合には強い入射光の反射により温度上昇を抑え、液晶透過光が向上するので、高輝度化と長寿命化が期待できる。
このとき、各画素開口部内側及びTFT上部などの遮光性金属膜をアース電位にしておくことで、強い入射光により励起され発生した電子でのチャージアップによる表示素子部のTFT特性変動、TFTリーク電流が防止され、高輝度、高精細、高機能な透過型の超薄型電気光学表示装置が得られる。
(11)絶縁層に窒化系Si膜を含むものとすることによって、この窒化系Si膜が超薄膜加工時の化学的エッチングストッパーとして機能するため、化学的エッチングむらを防止することができ、また、LCD組立時や半導体デバイスプロセス中に、支持基板側から半導体層(多結晶半導体層および単結晶半導体層)への特性悪化元素例えばハロゲン元素の浸透を防止することができる。さらに、半導体デバイスプロセス中、半導体層が、支持基板に形成した多孔質層の膨張の影響を受けて、反り歪みするのを低減または防止することができる。これらにより、歩留および品質が向上する。
更に、超薄膜加工後の超薄型SOI構造に窒化系Si膜の絶縁膜があると、その高剛性により超薄型電気光学表示素子基板層のクラック、欠け、割れなどを防止できる。また、LCDの場合は、その高剛性により液晶ギャップムラを低減できる。
(12)表示領域の多結晶半導体層あるいは非晶質半導体層あるいは非晶質及び多結晶混在半導体層の画素開口部に透明樹脂、ガラス、SiOなどの高透過率で紫外線耐光性の透光性材料を埋め込み表面平坦化しているため、光透過率の高い紫外線耐光性の超薄型電気光学表示素子基板によるプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
(13)超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板に、反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する1(W/m・K)以上の高い熱伝導性ガラス例えば石英ガラス、透明結晶化ガラスなど、更に反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する10(W/m・K)以上の高い熱伝導性ガラス例えば高透光性セラミック多結晶体(単結晶サファイア、単結晶MgOなどの酸化物結晶体、単結晶または多結晶YAG及びスピネルなどの複酸化物結晶体など)、フッ化物単結晶体(フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化バリウムなど)、気相合成ダイヤモンド膜コートした高透光性セラミック多結晶体またはフッ化物単結晶体または透明結晶化ガラス、水晶などを少なくとも透明支持体として、耐光性の透明接着剤で貼り合せることで冷却効果が高まり、高輝度、高精細、長寿命のプロジェクタ用LCDが実現できる。
(14)集光レンズとして機能するマイクロレンズアレイ形成した対向基板を重ね合わせた後に高精度な超薄膜加工で形成した超薄型電気光学表示素子基板に、フィールドレンズとして機能するマイクロレンズアレイ形成した透明支持基板を貼り合せるデュアルマイクロレンズ構造は、従来のシングルマイクロレンズ構造よりも高精度な二重のマイクロレンズ機能で集光させて光源光の利用効率を高めて画素の実効開口率を高めることが出来るので、更なる高輝度、高精細、長寿命の超薄型電気光学表示素子基板によるプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
(15)集光レンズとして機能する各マイクロレンズ周囲に反射膜形成したマイクロレンズアレイ形成の対向基板を重ね合わせた後に高精度な超薄膜加工で形成した超薄型電気光学表示素子基板に、フィールドレンズとして機能する各マイクロレンズ周囲に低反射遮光膜形成したマイクロレンズアレイ形成の透明支持基板を貼り合せるデュアルマイクロレンズ構造は、高精度な二重のマイクロレンズ機能で集光させて光源光の利用効率を高めて画素の実効開口率を高め、且つ不要な入射光及び反射光を除去するので、更なる高輝度、高コントラスト、高精細、長寿命の超薄型電気光学表示素子基板によるプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
(16)超薄型の多結晶半導体TFTあるいはあるいは非晶質半導体TFTあるいは非晶質及び多結晶混在半導体TFTの表示素子と、超薄型の単結晶半導体TFT周辺回路とを同一基板内に超薄型の電気光学表示素子基板として形成することができるため、例えば約100μmの透明ガラスや樹脂フィルムなどの対向基板を重ね合わせ、約100μmの透明ガラスや樹脂フィルムなどの支持基板に貼り合せることにより、高輝度、高精細、高機能、超薄型のLCD(透過型、半透過型、反射型)や上面発光型有機ELまたは下面発光型有機ELなどの超薄型電気光学表示装置が実現できる。
(17)上記のように得られた直視型で超薄型の透過型LCD、反射型LCD、半透過型LCD、上面発光型有機EL、下面発光型有機ELなどを用いることで、腕時計、名刺、カード、眼鏡、切手やヘッドマウントタイプの超薄型電気光学表示装置と、これによる超薄型デジタルスチルカメラ、超薄型デジタルムービーカメラ、超薄型カムコーダー、超薄型音響機器(CD、MDなど)、超薄型携帯電話、超薄型携帯テレビ、超薄型テレビモニターなどの超薄型、超小型、超軽量のエレクトロニクス製品が実現可能となる。さらに
、高輝度、高精細、高機能で超薄型の透過型あるいは反射型LCDにより超薄型、超小型、超軽量のデータ或いはAV(Audio Visual)用プロジェクタLCD製品が実現可能となる。
(A)超薄膜加工の場合
図1から図11に示す製造工程図を参照して、本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造方法について説明する。
(1)単結晶半導体基板としての例えば12インチφ、1.2mm厚のp型(抵抗率0.01〜0.02Ω・cm)単結晶Si基板(以下「Si基板」とも称す)10の表面を1050℃で熱酸化して絶縁層としての約500nm厚のSiO(酸化シリコン)層11を形成し、表示領域のSiO層11を残して周辺回路領域のSiO層11をエッチングにより除去する。そして、CVD法の半導体(シリコン)エピタキシャル成長により表示領域に10〜20μm厚のポリSi層12を、周辺回路領域に10〜20μm厚の単結晶Si層13をそれぞれ形成する(図1参照)。
絶縁膜は熱酸化の酸化シリコン膜SiO以外に、減圧CVDでSi基板上に窒化シリコン膜(Si)または窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜を形成し熱酸化することで、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜、例えばSiO;200nmとSi;50nmとSiO;200nmとしてもよい。さらに、酸窒化シリコン膜(SiON)としてもよい。なお、CVD法、スパッタリング法、MBE法などにより、上記単層膜や多層膜の絶縁膜を形成してもよい。
CVD法の単結晶Si層については、水素雰囲気中100〜1100℃程度でプリベークを行った後、1020℃まで降温し、モノシランなどを原料ガスとするCVDにより成膜を行う。
なお、気相エピタキシーであるCVD法での単結晶Si層形成には、水素化物原料のモノシラン(SiH)以外に、同じく水素化物原料のジシラン(Si)、トリシラン(Si)、テトラシラン(Si10)や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン(SiHCl)、トリクロルシラン(SiHCl)、四塩化ケイ素(SiCl)などの原料ガスを用いることができる。また、単結晶Si層の形成方法としては、CVD法に限らず、MBE(MolecularBeam Epitaxy;分子線エピタキシー)法、スパッター法等でもよい。
ところで、このCVD法の半導体エピタキシャル成長では単結晶Si層13とポリSi層12を同一成膜条件で形成するので、単結晶Si層13の結晶性(電子・正孔移動度)を重視すると、ポリSi層12の結晶性(電子・正孔移動度)を十分に制御できない場合がある。
そこで、単結晶Si層13の周辺回路部をフォトレジスト膜で覆い、開口したポリSi層12に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の内少なくとも1種、例えばSiイオンを、例えば30KeV,1〜3×1015atoms/cmで高濃度注入してアモルファスSi膜化する。そして、フォトレジスト膜を剥離した後に、例えば窒素ガス雰囲気中の600〜650℃で12〜15時間のアニールによる固相成長で、結晶粒径を制御したポリSi層12を形成する。このとき、Siイオン注入の濃度および深さを調整することで、任意の結晶粒径による任意の電子・正孔移動度のポリSi層12を得ることが好ましい。
尚、この固相成長により結晶粒径を制御したポリSi層中に、Ge、錫、鉛などの四族元素の少なくとも1種の合計が適量(例えば1×1018〜1×1020atoms/cc)含有させると、ポリSiの結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減するので、高キャリア移動度で高品質のポリSi層が得られる。
あるいは、ポリSi層12のみを選択的にフラッシュランプアニール、あるいはパルス状または連続波レーザーアニール、例えばXeClエキシマレーザー、Nd:YAGレーザーの光高調波変調の遠紫外線または近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール、例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどの集光を照射して溶融、半溶融または非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化させることで結晶粒径を制御したポリSi層12を形成する。
このとき、膜ストレス低減のために適温(例えば200〜400℃)にSi基板10を加熱した状態において、再結晶化させるフラッシュランプアニール、レーザーアニール、集光ランプアニールの照射強度(ポリSi層12表面からの深さおよび時間など)を調整することで、任意の結晶粒径による任意の電子・正孔移動度のポリSi層12を得ることが好ましい。
また、ポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,錫,鉛)の内少なくとも1種、例えばSiイオンを例えば30KeV,1〜3×1015atoms/cmで高濃度注入し、更にポリSi層12のみを選択的にXeフラッシュランプアニール、あるいはパルス状または連続波レーザーアニール例えばXeClエキシマレーザー、Nd:YAGレーザーの光高調波変調の遠紫外線または近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融、半溶融または非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化させることで結晶粒径を制御したポリSi層12を形成する。
尚、この再結晶化により結晶粒径を制御したポリSi層中に、Ge、錫、鉛などの四族元素の少なくとも1種の合計が適量(例えば1×1018〜1×1020atoms/cc)含有させると、ポリSiの結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減するので、高キャリア移動度で高品質のポリSi層が得られる。
以上のように、ポリSi層全体を再結晶化する必要はなく、少なくとも表面から50〜200nmの深さの結晶粒径を制御したポリSi層内にポリSiTFT部を形成するように、上記の再結晶化処理の条件を最適化するのが好ましい。
ところで、電子移動度を高める手段のひとつとして、チャネル半導体層に歪みをかける技術が知られている。これはチャネル半導体層に歪みをかけると、そのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制されるので電子移動度を高めることが出来る。具体的には、単結晶Si基板上にSiよりも格子定数の大きい材料からなる混晶層の歪み印加半導体層、例えば、Ge濃度20〜30%のSiGe層を形成し、このSiGe層上にチャネル半導体層としての単結晶Si層を形成すると、格子定数の違いにより歪みのかかった歪みチャネル層の単結晶Si層、いわゆる歪みSi層が形成される。この歪みチャネル層を用いると、無歪みチャネル層を用いた場合に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成できることが報告されている。(J.Welser,J.L.Hoyt,S.Takagi,and J.F.Gibbons,IEDM94-373)
そこで、例えば、Si基板10に半導体エピタキシャル成長によりGe濃度20〜30%のSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層13を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。
このGe組成比は大きい方が良く、0.2を大きく下回る場合はMOSTFTの移動度の顕著な向上は期待できず、また、0.5を大きく超える場合はSiGe層表面凹凸の増加や膜質低下等の問題があり、0.3程度が好ましい。
また、Ge濃度はSiGe層の中で徐徐に増加させ、表面で所望濃度となる傾斜組成とし、この傾斜組成SiGe層上に歪みチャネル層としての単結晶Si層を順次形成することが好ましい。
尚、SiGe層の成膜方法としては、CVD法、MBE法等のエピタキシャル成長法や、LPE(Liqud Phase Epitaxy)法等の液相成長法、ポリSiGe層やアモルファスSiGe層の固相成長法などがあるが、Ge組成比の制御が可能な結晶成長方法であれば、他の成長方法でもよい。
また、Si原料としては水素化物原料のモノシラン(SiH)、ジシラン(Si)、トリシラン(Si)、テトラシラン(Si10)や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン(SiHCl)、トリクロルシラン(SiHCl)、四塩化ケイ素(SiCl)など、Ge原料としてはゲルマン(GeH)、四塩化ゲルマニウム(GeCL)、四フッ化ゲルマニウム(GeF)などが適している。
尚、歪み半導体層としてSiGe層の代わりに、SiCやSiN等のようにSiと他の元素との混晶層、ZnSe層等の二―六族混晶層もしくはGaAsやInP等の三―五族混晶層などの互いに格子定数の異なる材料からなる混晶層でもよい。
ところで、単結晶Si基板表面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリング、蒸着により絶縁層11とアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層12を形成し、表示領域の絶縁層11とアモルファスSi層またはアモルファス及びポリSi混在層またはポリSi層12を残して周辺回路領域の少なくともアモルファスSi層またはアモルファス及びポリSi混在層またはポリSi層12を除去し、前記表示領域のアモルファスSi層またはアモルファス及びポリSi混在層またはポリSi層12に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶Si基板表面に周辺回路部をそれぞれ形成してもよい。
さらに、このアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層12のみを選択的にフラッシュランプアニール、あるいはパルス状または連続波レーザーアニール例えばXeClエキシマレーザー、Nd:YAGレーザーの光高調波変調の遠紫外線または近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融、半溶融または非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化させることで結晶粒径を制御したポリSi層12してもよい。
また、このアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,錫,鉛)の内少なくとも1種、例えばSiイオンを例えば30KeV,1〜3×1015atoms/cmで高濃度注入し、更にアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層12のみを選択的にフラッシュランプアニール、あるいはパルス状または連続波レーザーアニール例えばXeClエキシマレーザー、Nd:YAGレーザーの光高調波変調の遠紫外線または近紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなど、あるいは集光ランプアニール例えば超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを照射して溶融、半溶融または非溶融状態の加熱と冷却により再結晶化させることで結晶粒径を制御したポリSi層12を形成してもよい。
尚、この再結晶化により結晶粒径を制御したポリSi層中に、Ge、錫、鉛などの四族元素の少なくとも1種の合計が適量(例えば1×1018〜1×1020atoms/cc)含有させると、ポリSi層の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減するので、高キャリア移動度で高品質のポリSi膜が得られ易くなる。
(2)汎用技術により、結晶粒径を制御したポリSi層12に表示素子部としてのTFT(Thin Film Transistor)部14a(図2(a)参照)、配線(図示せず)などを、単結晶Si層13に周辺回路部としてのTFT部14b(図2(b)参照)、ダイオード、抵抗、キャパシタ、配線などの半導体素子および半導体集積回路のいずれかまたは両方をそれぞれ作製する。
この時に、単結晶半導体層に多層構造の周辺回路を形成することで、集積度を高めて高精細、高機能、高品質で安価な超薄型電気光学表示装置が実現する。
更に、シール領域の単結晶半導体層にも周辺回路を形成することで、LCDパネルサイズシュリンクによるウエーハ1枚当たりの取り個数が増加してコストダウンが実現する。
ここで、単結晶Si層13は、Si基板同様の高い電子・正孔移動度を有するので、映像信号処理回路、メモリ回路、CPU(Central Processing Unit)回路、DSP(Digital Signal Processor)回路や画質補正回路などを取り込んでもよい。なお、ダイオード、抵抗、キャパシタ、配線等については図示を省略している。
なお、同時に、超薄型の電気光学表示素子基板層の周辺回路に接続する半田バンプなどの外部取り出し電極35を形成するが、LCDパネル形成後に異方性導電膜接合や超音波接合、半田付けなどでフレキシブル基板との接合やPCB(Printed Circuit Board)へのマウントするのが好ましい。
(3)表示領域の画素開口部となる部分のポリSi層12をエッチングにより除去して画素開口部12aを形成する。エッチングは、SF、CF、CCl、Cl+O、HBr+Oなどのプラズマエッチングなどにより行う(図3参照)。
尚、透過型LCD、半透過型LCD及び下面発光型有機ELの場合は表示領域の画素開口部をエッチングして形成するが、反射型LCD及び上面発光型有機ELの場合は形成しなくてもよい。
(4)CVD、スパッタリング法などにより、100〜200nm厚の絶縁膜としてのSiO膜15および100〜200nm厚の遮光性金属膜(以下、「金属膜」と称す。)17をそれぞれ順に形成し、画素開口部12a底面及びTFT用電極取り出し部などの金属膜17をCClなどのプラズマエッチングによりエッチング、または金属膜に応じたエッチング液でのエッチングにより除去した後、画素開口部12aに透明樹脂16を埋め込み、CMPなどにより表面平坦化する(図4参照)。
ここで、金属膜17は、WSi、Ti、Cr、Mo、Mo−Taなどの低反射の金属膜が好ましい。なお、画素開口部底面の金属膜17は、後述する(7)のSi基板10の裏面研削後のエッチングにより除去してもよい。
なお、TFT部14aのドレイン用窓開け部72のみエッチングしてポリSi層上部の金属膜17を残し、漏れ光入射を防止してTFTリーク電流を防止してもよい。
なお、SiO膜以外の絶縁膜として、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、および、酸化アルミニウム膜のうち一種以上を含むものとすることもできる。
透明樹脂16は、全面に例えば25〜30μm形成して画素開口部12aを埋め込むようにし、CMP(Chemical Mechanical Polishing)などにより金属膜17上まで除去して表面平坦化する。透明樹脂16は、スピンコートなどで塗布し、所定温度で硬化させる。なお、透明樹脂16に代えて、ガラス膜やSiO膜、PSG(PhosphoSilicate Glass)膜、BSG(BoroSilicate Glass)膜、BPSG(Boro-PhosphoSilicate Glass)膜あるいはこれらの複合膜などの透光性材料を用いることも可能である。
ガラス膜の場合、溶剤に分散させた微粉末ガラスパウダを塗布して画素開口部12aに充填し、適当な温度、例えば400〜600℃で溶融させてガラス厚膜を形成する。SiO膜、PSG膜、BSG膜、BPSG膜あるいはこれらの複合膜の場合、CVD、スパッタリング、真空蒸着などにより厚膜を形成する。その後、CMPなどにより表面平坦化する。
(5)表示領域のTFT部14a上の透明樹脂16の窓開けを行い、TFT部14aのドレインと接続した画素電極としてのITO(酸化インジュウム−酸化錫系透明導電膜)、IZO(酸化インジュウム−酸化亜鉛系透明導電膜)などの透明電極18aや金属膜17と接続したアース電位の配線(図示せず)などを形成する(図5参照)。
(6)対向基板21と重ね合わせる(図6参照)。
[1]少なくとも1パネルごとにポリイミド、ポリアミド等の有機系配向膜を形成し、バフラビング等の配向処理を行い、必要に応じてIPA(イソプロピルアルコール)等による有機洗浄を行うことにより、配向膜20aを形成する。なお、SiOxなどの無機材料を斜方蒸着して無機系配向膜を形成してもよい。
[2]Si基板10の超薄型TFT基板層の1パネルごとにシール剤22(図7参照)およびコモン電極剤(図示せず)を塗布し、例えば12インチφの対向基板21を所定の液晶ギャップ例えば2μmで重ね合わせて封止固着する、いわゆる面面液晶組立{基板状態(面)の単結晶Si基板10と、同じく基板状態(面)の対向基板21とを重ね合わせてシールする。}を行う(図6参照)。ただし、液晶注入口(図示せず。)は空けておく。
なお、対向基板21にも、同様に透明電極18bや配向膜20bが形成されバフラビング等の配向処理されているものとする。
また、同様に、SiOxなどの無機材料を斜方蒸着して無機系配向膜を形成してもよい。
ところでシール剤とコモン剤は、可視光照射硬化型接着剤、熱硬化併用の可視光照射硬化型接着剤、若しくは紫外線照射硬化型接着剤、熱硬化併用の紫外線照射硬化型接着剤、熱硬化型接着剤のいずれでもよいが、特性及び作業面から同じタイプとするのが好ましい。
具体的なシール剤及びコモン剤は、例えばシール剤及びコモン剤の主成分で硬化後の基本特性を出現する変性アクリレートオリゴマー、液の粘度調整するアクリレートモノマー、可視光硬化またはUV硬化部分を硬化する光開始剤、シール剤及びコモン剤の主成分で硬化後の基本特性を出現するエポキシ樹脂、エポキシ樹脂を硬化させる硬化剤、シール剤中には外気からの水分進入を防ぐ充填フィラー(シリカ真球など)、液晶ギャップ相当のファイバーなどから構成されている。
TFT基板チップ内のコモンパッド部に塗布されるコモン剤中には液晶ギャップより大きい(例、液晶ギャップより約1um大きい約3umΦ)金メッキ樹脂のミクロパールを混入し、TFT基板チップと対向基板チップの重ね合わせ時の加圧でミクロパールが破砕されて、破砕された金メッキ樹脂が双方の透明導電膜を電気的に導通させる。
また、シール領域にポリイミド、ポリアミド等の液晶配向膜がある場合は、その膜を破砕された金メッキ樹脂が貫通して双方の透明導電膜を電気的に導通させるように、ミクロパールの材料、大きさなどを工夫する必要がある。
更に、スピンコーティングなどでTFT基板チップまたは/及び対向基板チップのシール領域にポリイミド等の有機系液晶配向膜形成されている場合は、シール剤中への外気からの水分進入を防ぐフィラー充填は重要で、LCDパネルサイズによりフィラー充填率の最適化が必要であり、例えば1インチサイズ程度のプロジェクタ用LCDパネルでは10〜30%程度のフィラー充填率が好ましいが、ディスペンス塗布し易さと水分進入率との兼ね合いで決定するのが好ましい。
この時に超薄型の電気光学表示素子基板層内の1チップと対向基板21間の電気的導通をとる為に、その1チップ内の少なくとも2箇所のコモンパッド部に金メッキ樹脂のミクロパール混入したコモン剤をディスペンサーで塗布する。
また、同様に超薄型の電気光学表示素子基板層内の1チップ毎にシール領域に液晶ギャップ相当のファイバー(ギャップ剤)を添加したシール剤22を塗布する。
ところでこの時に直視型の場合は、マイクロスペーサを全画面内に散布することにより液晶ギャップを確保してもよい。
さらに、対向基板21または超薄型TFT基板層の画素開口部周辺に、液晶ギャップに相当する樹脂等で形成した突起(OCS;On Chip Spacer)を任意の個数形成してもよい。
ここで、超薄型TFT基板層や対向基板21に「少なくとも1チップごと」としたのは、全面に有機または無機の配向膜20a,20bを形成してもよい場合があるからである。また、本明細書中において、超薄型TFT基板層の1チップと対向基板21の1チップを重ね合わせて1パネルのLCDと定義する。
なお、上記面面液晶組立に対して、透明電極18bが形成され配向処理された有機または無機の配向膜20bが形成された対向基板の良品チップを超薄型のTFT基板層内の良品チップに選択的に重ね合わせてシールする、いわゆる面単液晶組立(基板状態(面)の単結晶Si基板10と、チップ状態(単個)の対向基板とを重ね合わせてシールする。)としてもよい。
面面液晶組立は不良チップを含むTFT基板層と、不良チップを含む対向基板21を重ね合わせてシールすることもあるので、不良LCDパネルが発生し、コストアップとなる可能性がある。これに対して、面単液晶組立は、良品の対向基板チップを超薄型のTFT基板層内の良品チップに選択的に重ね合わせてシールするので不良LCDパネル発生が少なく、コストダウンすることができる。
(7)対向基板21上を少なくとも糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープ(以下「UVテープ」と称す)23などで覆い、UVテープ側を研削装置または/及び研磨装置のステージに真空吸着で保持した状態で、Si基板10の裏面側から砥石、ダイヤモンドホイールなどの研削を行う。例えば、1軸は#320または#400、2軸は#1500または#2000のダイヤモンドホイールで研削を行う。
その後、必要に応じて酸化セリウム等でのバフ研磨またはCMP(Chemical Mechanical Polishing)、さらに必要に応じて化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみで、Si基板10を除去し、SiO膜15、SiO層11を介して画素開口部12aに埋め込んだ透明樹脂16を露出させる。(図7(a)は基板全体を、同図(b)は表示領域をそれぞれ示している。)。
なお、画素開口部12aの底の金属膜17を先にエッチングしておく場合には、SiO層11、SiO膜15は光学的問題がない限り除去する必要はない。
また、必要に応じて化学的エッチング液(HF+HNO+CHCOOH混合液などの酸性系エッチング液、水酸化ナトリウム液などのアルカリ系エッチング液など)に対する耐薬品性向上のために、UVテープ23をワックス例えば水溶性接着剤で覆ってもよい。
水溶性接着剤としては、ホットメルト系水溶性固形ワックス(例えば、日化精工社製のアクアワックス20/50/80(商品名)(主成分は脂肪酸グリセリド)、アクアワックス553/531/442/SE(商品名)(主成分はポリエチレングリコール、ビニルピロリドン共重合物、グリセリンポリエーテル)、PEGワックス20(商品名)(主成分はポリエチレングリコール)など)、または水溶性液状ワックス(例えば、日化精工社製の合成樹脂系液状接着剤のアクアリキッドWA−302(商品名)(主成分はポリエチレングリコール、ビニルピロリドン誘導体、メタノール)、WA−20511/QA−20566(商品名)(主成分はポリエチレングリコール、ビニルピロリドン誘導体、IPA、水)など)を使用することができる。そして、化学的エッチング後に、50〜60℃の温水洗浄でワックスを除去し、UV照射硬化してUVテープ23を剥離することで、表面保護することができる。
なお、必要に応じてSi基板10は、所定膜厚の研削後、または、研削および研磨後に、HF+H+HO混合液やHF+HNO+CHCOOH混合液などの化学的エッチング液によりライトエッチングする。
あるいは、HF+H+HO混合液やHF+HNO+CHCOOH混合液などの化学的エッチング液のみでSi基板10を除去してもよい。
この時に、UVテープ23表面から高速ガス流(例えば高速空気流)を噴出しながら回転する公知のベルヌイチャックにより保持すると、化学的エッチング液にUVテープ23表面が晒されないので、耐酸性のUVテープでなくてもよい。
更に、この条件最適化により、UVテープなしで直に対向基板側をベルヌイチャックで保持してSi基板10を化学的エッチング液によりエッチングしてもよい。
また、Si基板10の所定膜厚の研削後、または研削および研磨後に化学的エッチングまたは化学的エッチングのみする場合は、エッチングむら低減のために、SiO層11を耐エッチング液作用を有する窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜などの窒化系透明絶縁膜とするのが望ましい。
また、UVテープ23は、ポリオレフィンなどのUVテープ基材および強い接着力で糊残りのない帯電防止のアクリル系などのUV照射硬化型接着剤からなるものである。UV照射硬化型接着剤は接着力が強いため、このUVテープ23により対向基板21を強固に保持および表面保護した状態で、裏面研削、研磨および化学的エッチングを行うことができる。
この帯電防止機能により製造工程中の静電破壊を防止することができるため、静電気ダメージによる半導体特性不良を防止することができる。なお、UV照射硬化型接着剤の硬化前および硬化後の表面抵抗は、10〜1012Ω/□程度の静電気ダメージを防止するレベルであることが望ましい。
なお、化学的エッチングを行う場合、UVテープ23はフッ酸に対する耐酸性を有することが必要である。これにより、化学的エッチング時の対向基板21などのダメージを防止する。また、UV照射硬化型接着剤は、紫外線の照射によって粘着力が弱まるため、研削等の後はUVテープ23を糊残りなく剥離することができる。
(8)透明樹脂16の露出面に、ガラスや透明樹脂などの透明支持基板24を、シリコーン系、エポキシ系やアクリル系などの耐熱性、耐光性の透明接着剤25を用いて貼り付ける(図8参照)。透明接着剤25は、UV照射硬化型および熱硬化型のいずれかまたは両方の性質を有するものでもよい。
尚、透明支持基板としては、例えば反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する石英ガラス、透明結晶化ガラス(ネオセラム、クリアセラム、ゼロデュアなど)、ほうけい酸ガラス、アルミノけい酸ガラス、マイクロシートガラス、透明プラスティックなどの材料が用いられる。
更に、超薄膜加工した超薄型電気光学表示素子基板に、例えば反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する10(W/m・K)以上の高熱伝導性ガラス、例えば高透光性セラミック多結晶体{酸化物結晶体の電融または焼結MgO(マグネシア)、Y(イットリア)、CaO(カルシア)、AL(単結晶サファイア)、BeO(ベリリア)、多結晶サファイアなど、または複酸化物結晶体の単結晶または多結晶YAG、単結晶または多結晶スピネル、3Al・2SiO、Al・SiOなど}、フッ化物単結晶体(フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化バリウムなど)、気相合成ダイヤモンド膜コートした高透光性セラミック多結晶体またはフッ化物単結晶体または透明結晶化ガラス、水晶などの透明基板を透明支持基板として耐光性の透明接着剤で貼り合せることで、強い入射光に対して高い熱放散効果を発揮して高輝度化、高精細化、長寿命化を実現し、品質及び信頼性を高めたプロジェクタ用透過型LCDを実現できる。
尚、対向基板(マイクロレンズ基板、ブラックマスク基板などを含む)、入射側の反射防止膜形成の防塵ガラス、出射側の反射防止膜形成の防塵ガラスにも前記高熱伝導性ガラスを使用すること、たとえば、入射側より反射防止膜形成の単結晶サファイア防塵ガラス、単結晶サファイアの対向基板(マイクロレンズ基板、ブラックマスク基板などを含む)、液晶層、超薄型電気光学表示素子基板、単結晶サファイアの支持基板、反射防止膜形成の単結晶サファイア防塵ガラスの構造として相互を耐光性の透明接着剤で貼り合せることで、更に高い熱放散効果を期待できる。
ここで、透明支持基板24の表示領域のTFT部14aに相当する部分および周辺回路全域に相当する部分と、このTFT部14aおよび周辺回路全域に相当する対向基板21の部分とには、予めそれぞれ遮光膜26a,反射膜26bを形成しておくのが望ましい。つまり、画素開口部以外に相当する部分の対向基板21には反射膜、透明支持基板24には遮光膜を形成しておくのが望ましい。
この反射膜は画素開口部以外の強い入射光を反射させてLCDパネルの温度上昇を低減し、且つコントラストを高める効果があり、高い反射率の白色系金属膜、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、ニッケル、ニッケル合金などが好ましい。
また、この遮光膜は裏面からの反射光を遮断することによるTFTリーク電流防止の効果があり、WSi、Ti、Cr、Mo、Mo−Taなどの低反射の金属膜や、カーボンなどの黒系混合物の接着剤付き樹脂フィルムなどでよい。
また、金属膜17は、アース電位に落として強い入射光によるチャージアップを防止しておくのが望ましい(図9(a)を参照)。
(9)UV照射硬化してUVテープ23を剥離し、スクライブライン内の分割境界線に沿って対向基板21、電気光学表示素子基板層及び透明支持基板24を切断する。なお、対向基板21および透明支持基板24の材質に応じてブレードダイシング、レーザー切断加工(炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー等の熱加工及びアブレーション加工、Nd:YAGレーザー、Nd:YVO4レーザー、Nd:YLFレーザー、チタンサファイアレーザー等の多光子吸収改質レーザー加工等)、ダイアモンドカッター、超硬合金カッター、超音波カッター、高圧流体ジェット噴射切断加工、レーザーウオータージェット切断加工などを使い分けて分割切断してもよい。
その後、液晶注入口から電界印加方法および配向膜に応じた液晶28、例えばネマティック液晶{TNモード液晶、VA(垂直配向)モード液晶など}、スメティック液晶(強誘電性液晶、反強誘電性液晶など)、高分子分散型液晶またはその他の液晶を注入封止し、必要に応じて加熱急冷却処理して液晶配向処理することにより透過型LCDが得られる。
この時に、配向膜と配向処理及び液晶の関係は下記のような組み合わせが好ましい。
[1]5〜50nm厚のポリイミド、ポリアミド等の有機系配向膜の場合は、ラビング処理して正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[2]5〜50nm厚のポリイミド、ポリアミド等の垂直配向剤添加した有機系配向膜の場合は、ラビング処理が不要で負の誘電異方性のTNモード液晶(VAモード液晶)を用いる。
[3]5〜50nm厚のポリイミド、ポリアミド等の有機系配向膜の場合は、アルゴンイオンビームを基板に対して15〜20°の角度から300〜400eVの加速電圧でイオンビーム照射処理して正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[4]5〜50nm厚のポリイミド、ポリビニルシンナメート等の有機系配向膜の場合は、257nmの直線偏光した紫外線を基板に対して垂直に照射する光配向処理して正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[5]5〜50nm厚のポリイミド、ポリアミド等の有機系配向膜の場合は、266nmのYAGレーザーを基板に対して任意の角度例えば45°で照射するレーザー配向処理して正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[6]シリコン原子と酸素原子が錯体を形成したアルキル基がシリコン原子に結合しているシラン系配向膜の場合は、配向処理が不要であり、負の誘電異方性のTNモード(VAモード)液晶を用いる。
[7]アミノシラン系配向膜の場合は、ラビング処理して正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[8]10〜30nm厚SiOxの斜方蒸着膜の無機系系配向膜の場合は、基板の垂直方向からの蒸着角を調整して配向処理を行い、正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[9]蒸着あるいはスパッタによる10〜30nm厚SiOxの無機系系配向膜の場合は、アルゴンイオンビームを基板に対して15〜20°の角度から300〜400eVの加速電圧でイオンビーム照射処理して正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[10]ミラートロンスパッタリング(指向性スパッタリング)による10〜30nm厚SiOxの無機系配向膜の場合は、基板に対するスパッタリング角度を調整して配向処理を行い、正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[11]CVD法による5〜20nm厚のDLC(Diamond Like Carbon)膜の無機系配向膜の場合は、基板に対して例えば45°の方向から300〜400eVの加速電圧でアルゴンイオンビーム照射してイオンビーム配向処理を行い、正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[12]上記[1]〜[11]の処理を行った第1配向膜の上に、イオン蒸着により約50nmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)膜の第2配向膜を形成し、正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[13]上記1〜11の処理を行った第1配向膜の上に、イオン蒸着により約50nmのPE(ポリエチレン)膜の第2配向膜を形成し、正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[14]上記1〜11の処理を行った第1配向膜の上に、イオン蒸着により約50nmビフェニルー4,4'−ジメタクリレートのポリマー化した第2配向膜を形成し、正の誘電異方性のTNモード液晶を用いる。
[15]ポリイミド、ポリアミド等の有機系配向膜の場合は、ラビング配向或いは257nm直線偏光UV照射の光配向或いはアルゴンイオンビーム照射のイオンビーム配向或いは266nmのYAGレーザー照射のレーザー配向処理をして強誘電性(FLC)液晶を用いる。
[16]5〜50nm厚のポリイミド、ポリアミド等の有機系配向膜の場合は、ラビング配向或いは257nm直線偏光UV照射の光配向或いはアルゴンイオンビーム照射のイオンビーム配向或いは266nmのYAGレーザー照射のレーザー配向処理をして電界効果複屈折型(ECB)型液晶を用いる。
あるいは、Si基板10を分離する前に、超薄型TFT基板層の表示部の画素開口部に相当する部分のポリSi層14をエッチングにより除去し、必要に応じてポリSiTFT部上及び画素開口部内壁に透明絶縁膜を介して遮光性金属膜を形成し、この遮光性金属膜除去した画素開口部内を光透過性材料としての透明樹脂16等により埋め込み表面平坦化し、その上に表示用ポリSiTFT15aのドレインに接続した透明電極18aを形成し、配向膜20aを形成して配向処理スクライブライン内の分割境界線に沿ってレーザーなどにより切断し、液晶注入口から電界印加方法および配向膜に応じた液晶28、例えばネマティック液晶(TN(ツイストネマティック)型液晶、垂直配向型液晶など)、スメティック液晶(強誘電性液晶、反強誘電性液晶など)またはその他の液晶を注入して封止し、必要に応じて加熱急冷却処理して液晶配向処理することにより超薄型の透過型LCDが得られる(図10参照)。
ところで、超薄型の半透過型LCDを製造する場合、前記超薄型の透過型LCDの(1)〜(4)までの工程については同じである。
この後に、表示領域のポリSiTFT部14a上の透明樹脂16に窓開けを行い、ポリSiTFT部14aドレインに接続した反射と透過の二領域の画素電極を画素開口部に形成することにより電気光学表示素子基板層を形成する(図11参照)。
半透過型LCDの場合は一画素内に反射と透過の二領域を持たせる画素電極を形成する為に、例えば、図11(a)のように、画素開口部に表示用ポリSiTFT14aのドレインに接続したITOまたはIZOなどの透明電極18aを形成し、透明電極18aの一部に汎用リソグラフィ技術により適度な凹凸形状の感光性樹脂膜71を形成し、加熱でリフローした後に、透明電極と接続した高反射率のアルミニウム膜を形成して適度な凹凸形状の反射電極70を形成することで一画素内に反射及び透過の二領域を持たせた画素電極を形成する。
又は、図11(b)のように、画素開口部の一部に汎用リソグラフィ技術により適度な凹凸形状の感光性樹脂膜71を形成し、加熱でリフローした後に、表示用ポリSiTFT14aのドレインに接続した高反射率のアルミニウム膜を形成して適度な凹凸形状の反射電極70を形成し、アルミニウム膜を含む画素開口部に透明電極18aを形成することで一画素内に反射と透過の二領域を持たせた画素電極を形成する。
この透過と反射の画素面積比をコントロールすることにより、透過と反射の光学特性のバランスを取ることができる。
この半透過型LCDの透過表示には透過型LCDと同様にバックライト光源を用い、反射表示には反射型LCDと同様に太陽光を用いるのは言うまでもない。
そして、半透過型LCDではより明るい表示のために、反射電極を配線やTFTの上などの不透明領域にも覆い被せて開口率を高め、透明電極を不透明配線がない部分に配置し、全体の開口率を高くするなどの工夫が必要である。
又、反射型LCD及び半透過型LCDでのペーパーホワイトの見栄えを実現する為に、反射光の正反射成分を減らして光を拡散散乱させる機能として、反射電極に形成した凹凸形状の傾斜角度を特定の範囲内に限定し、角度の分布形状を最適化する必要がある。
又、凹凸を規則的に配置すると太陽光下で反射画像に虹色の光干渉が発生し、視認性低下するので、フィボナッチ数列で表される配列を凹凸パターンに適用するなどで凹凸配置をランダム化する必要がある。
その後の工程については上記の超薄型の透過型LCDの(6)以降と同じである。
尚、超薄型の反射型LCDの場合は、上記の超薄型の透過型LCDの(3)〜(4)以外の工程は同じで、単結晶Siの支持基板裏面から前記同様の超薄膜加工した後に、高熱伝導性接着剤で金属支持基板などに貼り付けた後にスクライブライン内の分割境界線に沿ってレーザーなどにより切断し、液晶注入口から電界印加方法および配向膜に応じた液晶、例えば上記のようにネマティック液晶(TN型液晶、垂直配向型液晶など)、スメティック液晶(強誘電性液晶、反強誘電性液晶など)またはその他の液晶を注入封止し、必要に応じて加熱急冷却処理して液晶配向処理することにより、超薄型の反射型LCDを形成する。
そして、直視型LCDの反射電極は半透過型LCDと同様に、ペーパーホワイトの見栄えを実現する為に、反射光の正反射成分を減らして光を拡散散乱させる機能として、高反射率の反射電極に形成した凹凸形状の傾斜角度を特定の範囲内に限定し、角度の分布形状を最適化する必要がある。又、凹凸を規則的に配置すると太陽光下で反射画像に虹色の光干渉が発生し、視認性低下するので、フィボナッチ数列で表される配列を凹凸パターンに適用するなどで凹凸配置をランダム化する必要があるが、プロジェクタ用LCDの反射電極は高平坦性に形成した金属膜が望ましい。
尚、高反射率の金属電極として、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、ニッケル、ニッケル合金などの白系金属膜が好ましい。
ここで、有機ELの構造と製法について詳細に説明する。
有機EL層には、単層型、二層型、三層型があるが、低分子化合物の三層型を示すとその構造は、陽極とホール輸送層と発光層と電子輸送層と陰極、または、陽極とホール輸送性発光層とキャリアブロック層と電子輸送性発光層と陰極となる。
たとえば、下面発光型有機ELの電気光学表示素子基板の表示部は、各画素毎の電流駆動用TFTのソースに接続されたITO膜などの陽極(透明電極)上に、各画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層が被着され、その上部にLi−ALやMg−Agなどの陰極(金属電極)が形成され(必要に応じて全面に陰極が形成される。)、さらに全面を耐湿性樹脂で覆っている構造となっている。この密封により、外部からの湿気浸入が防止でき、湿気に弱い有機EL発光層の劣化や電極酸化を防止し、長寿命、高品質、高信頼性が可能となる。
ところで、本発明の超薄型の下面発光型有機ELの場合は、超薄型の透過型LCDとほぼ同様の工程によるが、Si基板10裏面を超薄膜加工する前に、超薄型TFT基板の表示領域の画素開口部に相当する部分をエッチングにより除去し、必要に応じて画素開口部内に透明絶縁膜と金属膜17を形成した後に画素開口部底の金属膜17を除去し、この除去した画素開口部内を光透過性材料としての透明樹脂16等により埋めて表面平坦化し、表示領域のポリSi層12の画素毎の電流駆動用ポリSiTFT部14aのソースに接続されたITO膜などの陽極(透明電極)18aをこの平坦化膜上に形成し、さらに画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層32を被着し、その上部にLi−ALやMg−Agなどの陰極(金属電極)19を形成し(必要に応じて全面に陰極を形成する。)、さらに全面を耐湿性透明樹脂33で覆う。
その後、耐湿性透明樹脂表面を少なくとも糊残りのない帯電防止のUVテープ23などで覆い、Si基板裏面から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行って、SiO層11、SiO膜15などの透明絶縁層を介して表示領域の画素開口部に埋め込まれた透明樹脂16を露出させた超薄型電気光学表示素子基板を形成し、透明支持基板24に透明接着剤25で貼り付けて超薄型の下面発光型有機ELを形成する(図21参照)。
また、上面発光型有機ELの電気光学表示素子基板の表示部は、各画素毎の電流駆動用ポリSiTFT部14aのドレインに接続されたLi−AlやMg−Agなどの陰極(反射電極)19上に、各画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層32が被着され、その上部にITO膜などの陽極(透明電極)18aが形成され(必要に応じて全面に陽極が形成される。)、全面を耐湿性透明樹脂33で覆っている構造となっている。
上面発光型有機ELの場合は、表示用ポリSiTFT部14aのドレインに接続されたLi−AlやMg−Agなどの陰極(反射電極)19を画素表示部に形成する。このとき、陰極が電流駆動用MOSTFT上を覆っている場合は発光面積が大きくなり、陰極が遮光膜となるため、自発光光等がMOSTFTに入射しない。そのため、リーク電流発生がなく、TFT特性悪化が避けられる。
本発明の超薄型の上面発光型有機ELの場合は、上記の超薄型の透過型LCDの(3)〜(4)以外の工程は同じで、前記のポリSiTFTからなる表示部が形成され、周辺回路領域の単結晶Si基板表面に単結晶SiTFTからなる周辺回路が形成され、耐湿性透明樹脂33表面を少なくとも糊残りのない帯電防止のUVテープ23などで覆い、Si基板裏面から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングを行って超薄型電気光学表示素子基板を形成した後に、導電性接着剤で金属支持基板に貼り付けて超薄型の上面発光型有機ELを形成する。
以上のように、本実施形態における製造方法では、Si基板10の表面を熱酸化してSiO層11を形成し、表示領域のSiO層11を残して周辺回路領域のSiO層11を除去し、Siエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層13をそれぞれ形成し、必要に応じて固相成長法またはフラッシュランプアニール法あるいはパルス状または連続波レーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶Si層13に周辺回路部をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一Si基板10内に形成し、表面保護した単結晶Siの支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみをを行って超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を接着剤で貼り付け、超薄型電気光学表示装置に分割することで、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置を得ることができる。
また、前記表示領域のポリSi層12のみを選択的にシリコン、錫、ゲルマニウム、鉛などの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングし、更に固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはパルス状または連続波レーザーアニール法または集光ランプアニール法により結晶粒径を制御したポリSi層12に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶Si層13に周辺回路部をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一Si基板10内に形成し、表面保護したSi基板10裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみを行って超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を接着剤で貼り付け、超薄型電気光学表示装置に分割することで、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置を得ることができる。
この時に、プラズマCVD、熱CVD、スパッタリング、蒸着により前記表示領域をアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層とし、必要に応じて選択的にSi、Sn、Ge、Pbなどの四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングした後に、固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはパルス状または連続波レーザーアニール法または集光ランプアニール法により結晶粒径を制御したポリSi層、あるいはアモルファスSi層またはアモルファスSi及びポリ混在Si層12に表示素子部を、周辺回路領域の単結晶Si層13に周辺回路部をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFTあるいはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一Si基板10内に形成し、表面保護したSi基板10裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみを行って超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持基板を接着剤で貼り付け、超薄型電気光学表示装置に分割することで、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置を得ることができる。
尚、この再結晶化により結晶粒径を制御したポリSi層中に、Ge、錫、鉛などの四族元素の少なくとも1種の合計が適量(例えば1×1018〜1×1020atoms/cc)含有させると、ポリSi膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減するので、高キャリア移動度で高品質のポリSiTFTが得られる。
更に、例えばSi基板10にSiエピタキシャル成長によりGe濃度20〜30%のSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層13を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層13に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成した単結晶Si層のTFT周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。
また、本実施形態における超薄型の透過型LCDは、前記表示領域の画素開口部となる部分のポリSi層あるいはアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層を除去して絶縁層を露出させ、その画素開口部を透光性材料により埋め込み表面平坦化し、埋め込んだ透光性材料の上に表示素子に接続した画素電極を形成し、対向基板を重ね合わせてシールした後に、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみを行い、絶縁層を介して画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成し、透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、超薄型の透過型LCDに分割して液晶注入封止する。
これにより、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFTあるいはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路からなる高輝度、高精細で高機能の超薄型の透過型LCDを得ることができる。
この時に、表示領域のポリSiTFT部14a上部及び画素開口部内壁を絶縁膜のSiO膜15を介した遮光性の例えば黒色系の金属膜17でカバーし、さらにこの金属膜17をアース電子に落としているため、強い入射光によるチャージアップの防止と、漏れ光による表示領域のポリSiTFTリーク電流の防止が可能であり、高輝度な超薄型の透過型LCDが実現できる。
さらに、本実施形態における超薄型の透過型LCDは、透明支持基板24および対向基板21の表示領域のTFT部14aに相当する部分および周辺回路領域の全域に相当する部分に、予めそれぞれ遮光膜26a,反射膜26bを形成、つまり、画素開口部以外に相当する部分の対向基板21および透明支持基板24に反射膜及び遮光膜を形成しているため、漏れ光によるTFTリーク電流が防止され、パネル温度上昇低減による長寿命化、高コントラストによる画質向上、さらなる高輝度化が可能となる。
(B)多孔質半導体層分離及び超薄膜加工法の場合
本実施形態においては、種子用半導体基板に形成した多孔質半導体層から種子用半導体基板を分離し、支持用半導体基板裏面からの超薄膜加工により形成する超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造方法について説明する。
図12、13は、本発明の実施の形態における多孔質Si層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程図である。
(1)単結晶Siの種子基板31に陽極化成法で多孔質Si層を形成する(図12a参照)。
[1]まず、p型単結晶Si(抵抗率0.01〜0.02Ω・cm)の種子基板31に、モノシランガス、ジボランガスなどのCVD法によりボロン1×1019atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約10μm厚の高濃度の半導体エピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する低多孔質Si層31aに相当する)を形成する。
[2]この高濃度層表面に、モノシランガス、ジボランガスなどのCVD法によりボロン5×1014atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約20μm厚の低濃度の半導体エピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する高多孔質Si層31bに相当する)を形成する。
[3]さらに、この低濃度層表面に、モノシランガス、ジボランガスなどのCVD法によりボロン5×1019atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約10μmの高濃度の半導体エピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する低多孔質Si層31cに相当する)を形成する。
なお、CVD法での単結晶Si層形成には、水素化物原料のモノシラン(SiH)以外に、同じく水素化物原料のジシラン(Si)、トリシラン(Si)、テトラシラン(Si10)や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン(SiHCl)トリクロルシラン(SiHCl)四塩化ケイ素(SiCl)などの原料ガスを用いることができる。また、単結晶Si層の形成方法としては、CVD法に限らず、MBE法、スパッター法等でもよい。
[4]その後、陽極化成法により、例えば電解液に50%フッ化水素溶液とエチルアルコールとを2:1の体積割合で混合した混合液を用い、例えば約10mA/cmの電流密度で5〜10分間電流を流し、高濃度層に多孔率の低い低多孔質Si層31a,31c、低濃度層に多孔率の高い高多孔質Si層31bを形成する。
なお、このように、陽極化成法により多孔質層を形成する場合は、多孔質層を多孔率の異なる複数の層で構成することができる。例えば、上記のように、種子基板31上に第1の低多孔質Si層31a、高多孔質Si層31b、第2の低多孔質Si層31cを順に形成した3層構造とするほか、種子基板31の上に高多孔質Si層31bと低多孔質Si層31cとを順に形成した2層構造としてもよい。
このとき、高多孔質Si層の多孔率は40〜80%の範囲で、低多孔質Si層の多孔率は10〜30%の範囲とする。このように異なる多孔率の複数の層のそれぞれの厚みは、陽極化成時の電流密度および時間や、陽極化成時の溶液の種類または濃度を変えることで任意に調整することができる。
なお、多孔質Si層の形成後、約400℃でドライ酸化することにより、多孔質Siの孔の内壁を1〜3nmほど酸化するのが好ましい。これにより、多孔質Siが後の高温処理により構造変化を起こすのを防止することができる。
また、低多孔質Si層31cは、不純物濃度を高く(1×1019atoms/cm以上)し、かつ可能な限り多孔率を低く(10〜30%程度)しておくのが好ましい。これらの低多孔質Si層31cの上には、後述する半導体デバイス形成のために優れた結晶性の単結晶Si層を形成する必要があるからである。
なお、陽極化成におけるSiの溶解反応ではフッ化水素溶液中のSiの陽極反応には正孔が必要であるため、基板には多孔質化しやすいP型Siを用いるのが望ましいが、これに限るものではない。
また、種子基板31および支持基板10は、CZ(Czochralski)法、MCZ(Magnetic Field Applied Czochralski)法やFZ(Floating Zone)法などで作成された単結晶Si基板のみならず、基板表面が水素アニール処理された単結晶Si基板、あるいはエピタキシャル単結晶Si基板などを用いることができる。もちろん、単結晶Si基板に代えて単結晶SiGe基板、SiC基板、GaAs基板やInP基板等の単結晶化合物半導体基板を用いることもできる。
(2)種子基板31の低多孔質Si層31cに半導体エピタキシャル成長の単結晶Si層13を形成する。
まず、CVD半導体エピタキシャル成長装置内において、水素雰囲気中1000〜1100℃程度でプリベークを行い、低多孔質Si層31cの表面の孔を封止して表面を平坦化する。この後、1020℃まで降温し、シランガスを原料ガスとするCVDを行い、1〜10μm厚さの半導体エピタキシャル成長の単結晶Si層13を形成する。
なお、前記同様に、CVD法での単結晶Si層形成には、水素化物原料のモノシラン(SiH)以外に、同じく水素化物原料のジシラン(Si)、トリシラン(Si)、テトラシラン(Si10)や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン(SiHCl)トリクロルシラン(SiHCl)四塩化ケイ素(SiCl)などの原料ガスを用いることができる。また、単結晶Si層の形成方法としては、CVD法に限らず、MBE法、スパッター法等でもよい。
(3)支持基板10に、絶縁層11としてのSiO酸化膜またはSiOとSiとSiO積層膜500nmを形成する(図12(a)参照)。
絶縁膜11は熱酸化の酸化シリコン膜SiO以外に、減圧熱CVDで支持基板10上に窒化シリコン膜または窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜を形成して熱酸化することで、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜、例えばSiO;200nmとSi;50nmとSiO;200nm)としてもよい。
さらに、酸窒化シリコン膜(SiON)としてもよい。なお、プラズマCVD法、スパッタリング法、MBE法などにより、上記単層膜や多層膜の絶縁膜を形成してもよい。
このように適当な膜厚の窒化系シリコン膜があることで、後の工程におけるLCD組立時や半導体デバイスプロセス中に、支持基板10側からハロゲン元素が浸透し、単結晶Si層13を汚染するのを防止することができる。さらに、この窒化系シリコン膜は、単結晶Si基板のエッチング時にエッチングストッパーとして機能するため、エッチングむらを防止することができる。
(4)種子基板31と支持基板10を貼り合わせる(図12(a)参照)。
室温で種子基板31の単結晶Si層13と支持基板10の絶縁層11の表面同士を接触させ、ファンデアワールス力により結合させる。この後、400℃30分間の熱処理を行って共有結合させ、貼り合せを強固にする。尚、必要に応じて前記よりも高い温度例えば1000℃30〜60分の熱処理を追加してより強固な貼り合せにしてもよい。
熱処理は、窒素中、不活性ガス中、または、窒素と不活性ガスの混合ガス中で行う。
このとき、双方の基板の表面に塵や汚れ付着がないことを確認する。なお、異物があった時は、剥離洗浄する。
あるいは、減圧熱処理炉に重ね合わせた2枚の基板をセットし、真空引きで所定圧力(例えば133Pa(1Torr)以下)に保持し、一定時間経過後に大気圧にブレークしたときの加圧で密着させ、連続して窒素中、不活性ガス中、または、窒素と不活性ガスの混合ガス中で昇温加熱して熱処理接合する連続作業をしてもよい。
また、接合面を接合に先立って室温の真空中でアルゴンなどの不活性ガスイオンビームまたは不活性ガス高速原子ビームで照射してスパッタエッチングにより、表面の塵や汚れ付着等を除去して表面に接合するための結合力を付与して表面平滑度を高めて貼り合せを強固にしてもよい。
(5)高多孔質Si層31bから種子基板30を分離する。
ウオータージェット、エアージェット、ウオーターエアージェットなどの高圧流体ジェット噴射剥離法またはレーザー加工剥離法またはレーザーウオータージェット加工剥離法により、高多孔質Si層31bから種子基板31を分離する。
なお、分離した種子基板31の単結晶Si基板は、必要に応じて表面再研磨、エッチング、水素を含む雰囲気下での熱処理等を行い、再使用することができる。
なお、高多孔質Si層31bからの分離を、ウオータージェット、エアージェット、ウオーターエアージェットなどの高圧流体ジェット噴射剥離法により行う場合、図22に示す高圧流体ジェット噴射剥離装置を用いる。図22は本発明の実施の形態における高圧流体ジェット噴射剥離装置の概略断面図である。
図22に示す高圧流体ジェット噴射剥離装置は、上下から基板を真空吸着して回転させる一対のホルダ81a,81bと、高圧流体ジェット82を噴射する微細ノズル83とを備える。ガードリングストッパ80は、ホルダ81a,81bの周囲を囲む円筒状の治具である。ガードリングストッパ80には、微細ノズル83から噴射される高圧流体ジェット82の幅を制限して通過させる10〜50μm程度の径のスリット孔84が形成されている。なお、スリット孔84の径については、高圧流体ジェット82の水圧および風圧との相関によって決定する。
このような高圧流体ジェット噴射剥離装置において、例えば、ホルダ81a,81b間に図12(a)に示すSi基板10と種子基板31を貼り合わせた基板を挟持する。ここで分離したい層(分離層)は高多孔質Si層31bである。なお、図22においては簡単のため、Si基板10、高多孔質Si層31bおよび種子基板31以外については図示を省略している。
ここで、ガードリングストッパ80の高さと、ホルダ81a,81bで挟持するSi基板10および種子基板31の高さを調整し、微細ノズル83から噴射される高圧流体ジェット82が分離したい高多孔質Si層31bに正確に当たるように微調整する。その後、ホルダ81a,81bを回転させ、微細ノズル83から噴射する高圧流体ジェット82の圧力を高多孔質Si層31bに作用させてSi基板10を分離する。
このとき、微細ノズル83から噴射する高圧流体ジェット82は、ガードリングストッパ80のスリット孔84によってその幅が制御されるうえ、分離したい高多孔質Si層31bに正確に当たるようにその高さが微調整されているため、狙った高多孔質Si層31b以外の部分には分離するほど強く当たらない。
また、高圧流体ジェット82は、ウオータージェット、エアージェットの他、水、エッチング液やアルコールなどの液体、空気、窒素ガスやアルゴンガスなどの気体や、前記液体に前記気体を適当比率で混在させた液体と気体との混合体などのジェットの噴射により行うこともできる。特に液体と気体との混合体のジェットの噴射、いわゆるウオーターエアージェットでは、液体に気体のバブルが混入し、このバブル破裂時の衝撃作用によってより効果的に分離を行える。
また、高圧流体ジェット82を吹き付ける場合には、流体に超音波を印加すると、超音波振動が多孔質層に作用するため、より効果的に多孔質層からの分離を行える。さらに、この高圧流体ジェット82に、さらに微細な固体としての粒体や粉体(研磨剤、氷、プラスチック片など)の超微粉末を添加してもよい。このように高圧流体ジェット82に、微細な固体を添加すれば、この微細な固体が高多孔質Si層31bに直に衝突することによって、より効果的に分離を行える。
そして、この高圧流体ジェット82に粒体や粉体の超微粉末を添加し、さらに超音波を印加すれば、さらに効果的に分離を行える。
あるいは、回転中の基板の分離層にレーザー出力部から照射するレーザー光を当てて分離するレーザー加工剥離装置(図示せず)を用いることもできる。なお、このレーザー加工剥離装置と前述の高圧流体ジェット噴射剥離装置との違いは、レーザー出力部が前述の微細ノズル83とスリット孔84を組み合わせたものに相当することのみであり、他はほとんど同じ構成である。
このレーザー加工剥離装置では、回転中の基板の高多孔質Si層31bの横方向から一つ以上のレーザー照射によるレーザー加工(アブレーション加工、熱加工など)によって、この高多孔質Si層31bから分離することができる。
ここで、レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー、エキシマレーザー、高調波変調レーザーなどからなる可視光、近紫外線、遠紫外線、近赤外線、遠赤外線などのレーザー光を使用できる。
レーザー加工では、加工対象物が吸収する少なくとも一つ以上のパルス波または連続波のレーザー光を照射して、熱加工やアブレーション加工で分離する方法と、加工対象物に対して透過する波長を有する少なくとも一つ以上のパルス波または連続波の近赤外線レーザー(Nd:YAGレーザー、Nd:YVOレーザー、Nd:YLFレーザー、チタンサファイアレーザーなど)を加工対象物内部に焦点を合わせて照射し、多光子吸収による光学的損傷現象を発生させて改質領域(例えばクラック領域、溶融処理領域、屈折率変化領域など)を形成し、そこを起点として比較的小さな力で分離する方法とがある。
一般的に、後者の場合は加工対象物例えば単結晶半導体基板の内部に集光点を合わせて、集光点におけるピークパワー密度(パルスレーザー光の集光点の電界強度)が1×10(W/cm)以上で且つパルス幅が1μS以下の条件でレーザー光を照射すると、加工対象物内部には多光子吸収による光学的損傷現象が発生し、この光学的損傷により内部に熱ひずみが誘起され、これにより内部に改質領域例えばクラック領域が形成され、そこを起点として比較的小さな力で分離させる方法であるが、単結晶半導体基板に比べ、本発明の多孔質半導体層や後述するイオン注入層の単結晶半導体層の場合は、上記のピークパワー密度以下により多光子吸収による光学的損傷現象を発生させて改質領域(例えばクラック領域、溶融処理領域、屈折率変化領域など)の形成が可能であり、このレーザー加工による多孔質半導体層や後述するイオン注入層からの分離が容易である。
レーザー加工の場合は、上記のいずれの方法でもレーザー光線を集光レンズで加工対象物内部(つまり多孔質半導体層や後述するイオン注入層の内部)に焦点を合せ、その焦点を徐々に回転中の加工対象物内部に移動させることで分離することができる。特に、本発明の場合は、加工対象物が多孔質Si層やイオン注入層なので、このレーザー光による分離加工を高精度で効率良く行うことができる。このとき、必要に応じて流体冷却した支持治具を用いて、UVテープを介して種子基板31側を冷却しながら多孔質Si層からSi基板10を分離してもよい。
また、回転中の基板の高多孔質Si層31bに、出力部からレーザー光とウオータージェットを組み合わせたレーザーウオータージェットを照射して分離するレーザーウオータージェット加工剥離装置(図示せず)を用いることもできる。なお、このレーザーウオータージェット加工剥離装置と前述のレーザー加工剥離装置および高圧流体ジェット噴射剥離装置との違いは、レーザーウオータージェット出力部が前述の微細ノズル83とスリット孔84を組み合わせたものに相当することのみであり、他はほとんど同じ構成である。
レーザーウオータージェット加工剥離法は、ウオータージェットとレーザーの利点を組み合わせ、水と空気の境界面でレーザー光が完全に反射することを利用し、グラスファイバー内と同じようにウオータージェットがレーザー光を全反射して平行にガイドし、このレーザー光の吸収による熱加工やアブレーション加工で分離する方法である。従来の熱変形が問題となるレーザー加工法と違い、レーザーウオータージェットは常時水による冷却がされているので、分離面の熱影響、例えば熱変形などが低減される。
このレーザーウオータージェット加工剥離法では、例えば、少なくとも一つ以上のパルス波または連続波の近赤外線レーザー(Nd:YAGレーザー、Nd:YVOレーザー、Nd:YLFレーザー、チタンサファイアレーザーなど)が任意の水圧の純水または超純水の水柱内に封じ込まれた一つ以上のレーザーウオータージェットを、回転中の基板の高多孔質Si層31bの横方向から照射する加工(アブレーション加工、熱加工など)によって、この高多孔質Si層31bから分離することができる。
なお、レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、高調波変調レーザーなどからなる可視光、近赤外線、遠赤外線、近紫外線、遠紫外線などのレーザー光を使用できる。また、任意の水圧のウオータージェットの水柱は水道水でもよいが、レーザーの種類によってはレーザーを乱反射で散乱させずに減衰させない純水または超純水によるウオータージェットの水柱が望ましい。
なお、上記の高圧流体ジェット噴射剥離法、レーザー加工剥離法およびレーザーウオータージェット加工剥離法は、超薄型半導体層或いは超薄型SOI半導体層の剥離による映像信号処理LSI、メモリLSI、CPULSI、DSPLSI、音声信号処理LSI、CCD、CMOSセンサ、BiCMOSなどの半導体デバイスの製造にも使用できる。さらに、高圧流体ジェット噴射法、レーザー加工法およびレーザーウオータージェット加工法により、単結晶あるいは多結晶半導体基板あるいは透明または不透明支持基板の切断や、回転中の単結晶あるいは多結晶半導体インゴットのスライシングなどにも使用できる。
そして、種子基板分離した後の単結晶半導体層13を含む支持基板10表面の周辺部をC面取り化することで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止するので、歩留、品質が向上してコストダウンが実現する。
更に、必要に応じてSiダストやマイクロクラックを除去する為に、フッ酸系エッチャントでライトエッチングしてもよい。
(6)剥離残りの高多孔質Si層31bおよび低多孔質Si層31cをHF+H+HO混合液、HF+HNO+CHCOOH混合液などのフッ酸系エッチャント又はアルカリ系エッチャントでウエットエッチングする。
尚、物理的剥離である高圧流体ジェット噴射剥離法の場合は多孔質Si層剥離残りしやすいので前記ウエットエッチングが必要であるが、レーザー加工剥離法或いはレーザーウオータージェット加工剥離法の場合は局部的加熱溶融による剥離なので、前記多孔質Si層の剥離残りが発生しにくく必ずしもウエットエッチングは必要ではなく、水素アニール処理によるドライエッチングのみでもよい。
この後に、水素アニール処理により単結晶Si層をドライエッチングし、所望の厚みと高平坦性の、例えば1μm厚の単結晶Si層13の超薄型SOI構造を形成する。水素アニールは、1050℃で0.0013nm/min、1100℃で0.0022nm/minのエッチング速度で行う。
(7)単結晶Si層13の表示領域の画素開口部領域をエッチングして絶縁層11を露出させる。(図12(c)参照)。
汎用リソグラフィ及びエッチング技術により、例えばプラズマエッチング、ウエットエッチングで単結晶Si層13の表示領域の画素開口部領域をエッチングして絶縁層11を露出させる。
(8)半導体エピタキシャル成長により、表示領域の露出した絶縁層にポリSi層12の50〜200nm厚を形成し、周辺回路領域に単結晶Si層14の50〜200nm厚を形成する(図12(d)参照)。
ところで前記(A)のように、この時に、例えば種子基板31の低多孔質Si層上に半導体エピタキシャル成長によりGe濃度20〜30%のSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層13を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。
このGe組成比は大きい方が良く、0.2を大きく下回る場合はMOSTFTの移動度の顕著な向上は期待できず、また、0.5を大きく超える場合はSiGe層表面凹凸の増加や膜質低下等の問題があり、0.3程度が好ましい。
また、Ge濃度はSiGe層の中で徐徐に増加させ、表面で所望濃度となる傾斜組成とし、この傾斜組成SiGe層上に歪みチャネル層としての歪みSi層を順次形成することが好ましい。
つまり、歪み印加半導体層の単結晶Si層13は絶縁層11に接した部分から傾斜組成してGe濃度が徐徐に増加して表面濃度が例えばGe濃度20〜30%となるようにすることが好ましい。
尚、SiGe層の成膜方法としては、CVD法、MBE法等のエピタキシャル成長法や、LPE(Liqud Phase Epitaxy)法等の液相成長法、ポリSiGe層やアモルファスSiGe層の固相成長法などがあるが、Ge組成比の制御が可能な結晶成長方法であれば、他の成長方法でもよい。
なお、このときは前記同様に、CVD法での単結晶Si層形成には、水素化物原料のモノシラン(SiH)以外に、同じく水素化物原料のジシラン(Si)、トリシラン(Si)、テトラシラン(Si10)や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン(SiHCl2)トリクロルシラン(SiHCl)四塩化ケイ素(SiCl)などの原料ガスを用いることができる。
Ge原料としてはゲルマン(GeH)、四塩化ゲルマニウム(GeCL)、四フッ化ゲルマニウム(GeF)などが適している。
尚、歪み半導体層としてSiGe層の代わりに、SiCやSiN等のようにSiと他の元素との混晶層、ZnSe層等の二―六族混晶層もしくはGaAsやInP等の三―五族混晶層などの互いに格子定数の異なる材料からなる混晶層でもよい。
必要に応じて、固相成長法またはフラッシュランプアニールまたはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
あるいは、図13のように必要に応じて表示領域のポリSi層12のTFT部下に遮光性金属膜を形成し、固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
このとき、図13(c)のように、液晶ギャップ幅以下の膜厚の単結晶Si層13の表示領域をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、次に図13(d)のように表示領域内の画素表示用ポリSiTFT領域に、CVDとエッチングによりWSi(タングステンシリサイド)、TiSi(チタンシリサイド)、MoSi(モリブデンシリサイド)などの遷移金属シリサイドなどの遮光性金属層37を形成し、その上をSiOなどの透明絶縁層90で覆い、周辺回路領域の単結晶Si層13表面のSiOなどの透明絶縁層は除去する。
そして、CVD法などの半導体エピタキシャル成長により表示領域のSiOなどの透明絶縁層90上に50〜200nm厚のポリSi層12を、周辺回路領域上の単結晶Si層13に50〜200nm厚の単結晶Si層14をそれぞれ形成してもよい(図13(d)参照)。
そして、必要に応じて固相成長法またはフラッシュランプアニールまたはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
このときに、種子基板に多孔質Si層を介して歪み印加半導体層、例えばGe濃度20〜30%のの歪み印加半導体層としてのSiGe層13を形成し、熱酸化してSiO層11を形成し支持基板10と貼り合せ、種子基板を多孔質Si層から分離し、少なくとも水素アニールして表面平坦化した後に、表示領域のSiGe層13をエッチングして絶縁層11を露出させ、CVD法などのSiエピタキシャル成長により、表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪み印加半導体層としてのSiGe層13をシードに歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成してもよい。
また、(A)と同様に、このポリSi層12にGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングなどで適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)を含有させ、この状態で前記の固相成長あるいはフラッシュランプアニールあるいはパルス状または連続波レーザーアニールあるいは集光ランプアニールなどで再結晶化させ結晶粒径を制御したポリSi薄膜にポリSiTFTの表示部を作製してもよい。
これにより、ポリSi薄膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
尚、上記は表示領域にポリSi層を形成してポリSiTFT部を作製する実施例を示したが、プラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などにより表示領域にアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリSi混在層あるいはポリSi層を形成してアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFTを作製してもよい。
この時も(A)と同様に、このアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリSi混在層あるいはポリSi層12にGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングなどで適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)を含有させ、この状態で前記の固相成長あるいはフラッシュランプアニールあるいはパルス状または連続波レーザーアニールあるいは集光ランプアニールなどで再結晶化させ結晶粒径を制御したポリSi膜にポリSiTFTの表示部を作製してもよい。
これにより、ポリSi薄膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
ところで、この四族元素はイオン注入又はイオンドーピングによりアモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層中に含有させることが出来る。
また、CVDでのSiエピタキシャル成長、プラズマCVD、熱CVDでの成膜時に、原料ガス中にガス成分として混合してアモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層または単結晶Si層中に四族元素、例えばGe、錫などを含有させてもよい。
また、この四族元素を適量含有するSiターゲットをスパッタリングして、この四族元素を適量含有するアモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層を形成してもよい。
(9)汎用技術によりポリSi層12の例えば50〜200nm厚の任意に結晶粒径を制御した表面層に表示素子部としてのポリSiTFT部14a(図16(a)参照)、配線等を、単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b(図16(b)参照)、ダイオード、抵抗、キャパシタ、コイルや配線等の半導体素子および半導体集積回路のいずれかまたは両方をそれぞれ作製して超薄型の電気光学表示素子基板層を作製する。
尚、単結晶Si層14は、Si基板同様の高い電子・正孔移動度を有するので、周辺駆動回路のみならず映像信号処理回路、画質補正回路、メモリ回路、CPU(Central Processing Unit)回路やDSP(Digital Signal Processor)回路などを取り込んでもよい。条件は、(A)に準ずる。
また同時に、超薄型の電気光学表示素子基板層の周辺回路に接続する外部取り出し電極35(半田バンプ含む)を形成するが、LCDパネル形成後に異方性導電膜接合や超音波接合、半田付けなどでフレキシブル基板との接合やPCBへのマウントを行うのが好ましい。なお、ダイオード、抵抗、キャパシタ、コイルや配線等については図示を省略している。
(10)表示領域の画素開口部のポリSi層12をエッチングにより除去する。なお、条件は(A)に準ずる。
(11)表示領域の画素開口部内にSiO膜13bおよび低反射の金属膜17を形成し、画素開口部底面の金属膜17をエッチングして画素開口部内に透明樹脂16などを埋め込み、CMPなどにより表面平坦化する(図17参照)。条件は、(A)に準ずる。
(12)表示領域のポリSiTFT部14aドレイン上の透明樹脂に窓開けを行い、ITO(酸化インジウム−酸化錫系透明導電膜)、IZO(酸化インジウム−酸化亜鉛系透明導電膜)などの画素電極としての透明電極18aなどを形成することにより超薄型電気光学表示素子基板層を形成する(図17参照)。条件は、(A)に準ずる。
なお、プロジェクタ用などの強い入射光の裏面反射光によるTFTリーク電流対策として、表示部のポリSiTFT部14aの下に、例えば200〜300nm厚のWSi(タングステンシリサイド)、TiSi(チタンシリサイド)、MoSi(モリブデンシリサイド)などの遷移金属シリサイドの遮光性金属層37をCVD等で形成してパターニングした場合の表示領域を図17に示す。
このように、表示領域のポリSiTFT部14a上部および下部、画素開口部内側を遮光性金属層37および金属膜17で覆うことで漏れ光を完全に遮蔽することが好ましい。
(13)単結晶Siの支持基板10上の超薄型電気光学表示素子基板層および対向基板21にそれぞれ配向膜20a,20bを形成して配向処理し、いずれかの一方にシール剤及びコモン剤(図示せず)塗布し、所定の液晶ギャップ例えば2μmで重ね合わせてシールする。条件は、(A)に準ずる。
(14)対向基板21に少なくとも糊残りのない帯電防止のUVテープ23を貼り合せ、UVテープ側を研削装置または/及び研磨装置のステージに真空吸着で保持した状態で、単結晶Siの支持基板10の裏面を超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみを行い、絶縁膜を介して画素開口部内に埋め込んだ透光性材料を露出させた超薄型の電気光学表示素子基板を形成する。
その後に、露出した透光性材料面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、超薄型の電気光学表示装置に分割した後に、液晶注入封止する。
この時の、配向膜と配向処理及び液晶の組み合わせは前記(A)に準ずる。
このときに、単結晶Siの支持基板10上の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに配向膜20aを形成して配向処理した後にシール剤及びコモン剤塗布し、透明電極形成し配向膜20bを形成して配向処理した対向基板21の良品チップを重ね合わせてシールし、液晶注入封止した後に、対向基板21に少なくとも糊残りのない帯電防止のUVテープ23を貼り合せ、単結晶Siの支持基板10の裏面から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみを行い、埋め込んだ透光性材料を露出させた超薄型の電気光学表示素子基板を形成する。
その後に、露出した透光性材料面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付け、超薄型の電気光学表示装置に分割してもよい。
なお、超薄型の反射型LCDを製造する場合、上記(1)〜(9)までの工程(図12、図13)については同じである。その後、周辺回路領域に配線層を形成し、保護膜を形成した後、表示領域のTFT部14aのドレイン窓開けしてアルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金、ニッケル、ニッケル合金などの高反射率の反射電極19を形成する。
反射電極19は、直視用の反射型LCDの場合は適度な光の散乱効果を与え表示の見易さを改善するためにこの電極に適当な凹凸形状を設けておくが、プロジェクタ用の反射型LCDの場合は高平坦性の電極形状とするのが好ましい。
そして、配向膜形成して配向処理した後にシール剤及びコモン剤を塗布し、さらに透明電極および配向膜形成して配向処理した対向基板を所定の液晶ギャップ例えば2μmで重ね合わせてシールする。その後の工程については(A)と同様である。
尚、超薄型の半透過型LCDを製造する場合、(1)〜(9)までについては超薄型の透過型LCDと同じであり、その後の工程についてはそれぞれ(A)と同様である。
また、超薄型の下面発光型有機ELおよび上面発光型有機ELについても、(1)〜(9)までの工程については超薄型の透過型LCDと同じであり、その後の工程については、(A)と同様である。
以上のように、本実施形態における多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siからなる種子基板31に多孔質Si層31a,31b,31cを形成し、この多孔質Si層を介して単結晶Si層13を形成し、単結晶Siからなる支持基板10にSiOの絶縁層11を形成し、種子基板31の単結晶Si層13と支持基板10の絶縁層11の形成面で貼り合わせた後に種子基板31を多孔質Si層31bから分離し、少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化した超薄型SOI構造の単結晶Si層13を熱酸化してSiO層を形成し、表示領域のSiO層を残して周辺回路領域のSiO層を除去し、CVD等のSiエピタキシャル成長により、表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層14をそれぞれ形成し、必要に応じて表示領域のポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、周辺回路領域の単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態における別の多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、支持基板10上の多孔質Si層分離による超薄型SOI構造の前記単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層11の絶縁層を露出させ、Siエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層14をそれぞれ形成し、必要に応じて表示領域のポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と,高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態におけるさらに別の多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、支持基板10上の多孔質Si層分離による超薄型SOI構造の前記単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層11の絶縁層を露出させ、表示領域のSiO層11のポリSiTFT形成領域にCVDとエッチングにより遮光性金属層37を形成し、その上に絶縁層を形成し、Siエピタキシャル成長により表示領域に絶縁層を介してポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層14をそれぞれ形成し、必要に応じて表示領域のポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、遮光性金属層で裏面反射光が遮光され、かつ任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
以上のポリSi層12にGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングあるいはCVD等での成膜中に適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)含有させ、この状態で前記の固相成長、フラッシュランプアニール、パルス状または連続波レーザーアニール、集光ランプアニールなどで再結晶化させたポリSi薄膜のポリSiTFT表示素子とすると、例えばポリSi薄膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
又、本実施形態における多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、支持基板10上の多孔質Si層分離した超薄型SOI構造の単結晶Si層13を熱酸化してSiO層を形成し、全面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などによりアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi膜12を形成し、周辺回路領域の少なくともアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi膜12をエッチングし、必要に応じて表示領域のアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi膜12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行ったポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、あるいは表示領域のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜12に表示素子部としてのアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFT部14aを、周辺回路領域の単結晶Si層13に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態における別の多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、支持基板10上の多孔質Si層分離した超薄型SOI構造の単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層11の絶縁層を露出させ、全面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などにより絶縁層とアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12形成し、必要に応じて表示領域のアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、あるいは表示領域のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12に表示素子部としてのアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFT部14aを、そして少なくともアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12をエッチングした単結晶Si層13に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFTあるいはアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態における更に別の多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、支持基板10上の多孔質Si層分離による超薄型SOI構造の単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層11の絶縁層を露出させ、表示領域のSiO層11の表示素子形成領域にCVD及びエッチングにより遮光性金属層37を形成し、全面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などにより絶縁層とアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12形成し、必要に応じて表示領域のアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意に結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、あるいは表示領域のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12に表示素子部としてのアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFT部14aを、そして少なくともアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12をエッチングした単結晶Si層13に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、遮光性金属層で裏面反射光が遮光され、かつ任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFTあるいはアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
以上のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12に、必要に応じてGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングあるいはCVD等での成膜中に適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)含有させ、この状態で固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などにより任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行ったポリSi膜とすることで、ポリSi膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
ところで、上記の各実施形態における多孔質Si層分離及び超薄膜加工法では、種子基板に多孔質Si層を介してGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としてのSiGe層13を形成し、種子基板31分離後の超薄型SOI構造のSiGe層13を熱酸化してSiO層を形成し、表示領域のSiO層を残して周辺回路領域のSiO層を除去し、CVD等のSiエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成してもよい。
また、種子基板に多孔質Si層を介してGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としてのSiGe層13を形成し、種子基板31分離後の超薄型SOI構造であるSiGe層13の表示領域をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、CVD等のSiエピタキシャル成長により、表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪みチャネル層の歪みSi層14を形成してもよい。
更に、種子基板に多孔質Si層を介してGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としてのSiGe層13を形成し、種子基板31分離後の超薄型SOI構造であるSiGe層13の表示領域をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、表示素子形成領域に遮光性金属層37を形成し、その上に絶縁層を形成し、CVD等のSiエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成してもよい。
これにより、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成した駆動能力の高い単結晶Si層のMOSTFT周辺回路が実現するので、従来に比べ高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置を得ることができる。
(C)イオン注入層分離+超薄膜加工
本実施形態においては、種子用半導体基板に形成したイオン注入層から種子用半導体基板を分離し、支持用半導体基板裏面を超薄型加工により形成する超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造方法について説明する。
図14、図15は、本発明の実施の形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程図である。
(1)単結晶Siからなる例えば12インチφ、1.2mm厚の種子基板30に水素イオンを高濃度注入し、水素イオン注入層(単結晶Si層)13を形成する。
なお、水素イオンは、約300keV,5×1016〜1×1017atoms/cmのドーズ量で、深さ約3μmに注入する(図14(a),図15(a)参照)。
このときに、剥離した水素イオン注入層(単結晶Si層)13が歪み印加半導体層となるように、種子基板の単結晶Si基板30の表面にCVD等のSiエピタキシャル成長によりGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としてのSiGe層13を形成してもよい。そして、この厚み(深さ)に前記の水素イオンを高濃度注入し、水素イオン注入層13としてもよい。
このとき、SiGe層中で水素イオン注入層の歪み部でGe濃度が所望濃度となる傾斜組成とすることで、種子基板分離後の歪み印加半導体層としてのSiGe層13表面のGe濃度が所望濃度となるように設定し、この傾斜組成のSiGe層上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を順次形成することが好ましい。
つまり、歪み印加半導体層のSiGe層13は絶縁層のSiO膜11に接した部分から傾斜組成してGe濃度が徐徐に増加して表面で所望濃度例えばGe濃度20〜30%となるようにすることが好ましい。
あるいは、Ge濃度20〜30%の歪み印加半導体としてのSiGeの種子基板30に水素イオンを高濃度注入し、水素イオン注入層(SiGe層)13を形成してもよい。
(2)単結晶Siからなる例えば12インチφ、1.2mm厚の支持基板10を熱酸化してSiO膜またはSiOとSiとSiOの積層膜からなる絶縁層11を形成する(図14(a)、図15(a)参照)。
絶縁膜11は熱酸化の酸化シリコン膜SiO以外に、減圧熱CVDで単結晶Si基板10上に窒化シリコン膜または窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜を形成して熱酸化することで、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜、例えばSiO;200nmとSi;50nmとSiO;200nm)としてもよい。
さらに、酸窒化シリコン膜(SiON)としてもよい。なお、プラズマCVD法、スパッタリング法、MBE法などにより、上記単層膜や多層膜の絶縁膜を形成してもよい。
(3)種子基板30と支持基板10を貼り合わせる。
支持基板10と種子基板30を洗浄後、室温で種子基板30の水素イオン注入層13と支持基板10の絶縁層11の表面同士を接触させ、ファンデルワールス力により結合させる。この後、400℃,30分間の熱処理を行って共有結合させ、貼り合わせを強固なものにする。この時の熱処理は水素イオン離脱温度以下の処理温度および処理時間に設定することが必要である。
また、接合面を接合に先立って室温の真空中でアルゴンなどの不活性ガスイオンビームまたは不活性ガス高速原子ビームで照射してスパッタエッチングにより、表面の塵や汚れ付着等を除去して表面に接合するための結合力を付与して表面平滑度を高めて貼り合せを強固にしてもよい。
(4)剥離用アニールにより、イオン注入した高濃度水素を熱膨張させ、微小気泡内の圧力小および結晶再配列作用により水素イオン注入層13に歪み層39を発生させ、種子基板30および支持基板10の両基板にUVテープ23を貼り合わせ、引っ張り剥離或いは高圧流体ジェット噴射剥離する。
剥離用アニールは、400〜600℃、10〜20分間の熱処理、または急加熱急冷却のRTA(Rapid Thermal Anneal;ラピッドサーマルアニール)、例えばハロゲンランプ800℃数秒、Xeフラッシュランプアニール1000℃数ミリ秒、炭酸ガス等のレーザーアブレーションなどの熱処理により行う。これにより、イオン注入した水素が膨張し、微小気泡内の圧力作用および結晶再配列作用により水素イオン注入層13に歪み層39(図14(a)、図15(a)参照)が発生する。
その後、UV照射硬化して、支持基板10および種子基板30からUVテープ23を剥離する。あるいは剥離用アニールせずに、水素イオン注入層13をレーザー加工剥離あるいはレーザーウオータージェット加工剥離することで分離してもよい。
この後に、種子基板30を分離した後に、単結晶Si層(水素イオン注入層)13、SiO層11及び支持基板10の表面の周辺部をC面取り化することで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止するので、歩留、品質が向上してコストダウンが実現する。更に、必要に応じてSiダストやマイクロクラックを除去する為に、フッ酸系エッチャントでライトエッチングしてもよい。
なお、分離した種子基板30の単結晶Si基板は、必要に応じて表面再研磨、エッチング、水素を含む雰囲気下での熱処理等を行い、再使用することができる。
(5)剥離した水素イオン注入層(単結晶Si層)13の表面を必要に応じてフッ酸系エッチャントで単結晶Si層13表面の一部をエッチングし、更に水素アニール処理によりエッチングし、所望の厚みと高平坦性の、例えば1μmの単結晶Si層13の超薄型SOI構造を形成する。水素アニールは、1050℃で0.0013nm/min、1100℃で0.0022nm/minのエッチング速度で行う。
(6)単結晶Si層13を熱酸化して100〜200nm厚のSiO層を形成し、表示領域のSiO層を残して周辺回路領域のSiO層をエッチングにより除去する。そして、CVD法などのSiエピタキシャル成長により表示領域に50〜100nmのポリSi層12を、周辺回路領域に50〜100nmの単結晶Si層14をそれぞれ形成する。このときの各条件は(A)に準ずる。
このときに、上記(1)で述べたように、歪み印加半導体層のSiGe層としての単結晶Si層13を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現する。
必要に応じて固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
このとき、図14(c)のように、液晶ギャップ幅以下の膜厚の単結晶Si層13の表示領域をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、周辺回路領域の単結晶Si層13は残す。そして、CVD法などのSiエピタキシャル成長により表示領域の絶縁層上に50〜200nmのポリSi層12を、周辺回路領域上の単結晶Si層13上に50〜200nmの単結晶Si層14をそれぞれ形成してもよい。
このときも、、歪み印加半導体層のSiGe層としての単結晶Si層13を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現する。
そして、必要に応じて固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
あるいは、図15(d)のように、必要に応じて表示領域のポリSi層12のTFT部下に遮光性金属層37を形成し、固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
このとき、液晶ギャップ幅以下の膜厚の単結晶Si層13の表示領域をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、表示領域内の画素表示用ポリSiTFT形成領域に、CVDとエッチングによりWSi(タングステンシリサイド)、TiSi(チタンシリサイド)、MoSi(モリブデンシリサイド)などの遷移金属シリサイドなどの遮光性金属層37を形成し、その上をSiOなどの透明絶縁層90で覆い、周辺回路領域の単結晶Si層13表面のSiOなどの透明絶縁層は除去する。
そして、CVD法などのSiエピタキシャル成長により表示領域のSiOなどの透明絶縁層90上に50〜200nm厚のポリSi層12を、周辺回路領域上の単結晶Si層13に50〜200nm厚の単結晶Si層14をそれぞれ形成してもよい。
そして、必要に応じて固相成長法またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法あるいは集光ランプアニール法などにより表示領域のポリSi層12の結晶粒径(電子・正孔移動度)を任意に制御する場合の各条件は、(A)に準ずる。
このときも、歪み印加半導体層のSiGe層としての単結晶Si層13を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現する。
また、(A)と同様に、このポリSi層12にGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングで適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)含有させ、この状態で前記の固相成長、フラッシュランプアニール、パルス状または連続波レーザーアニール、集光ランプアニールなどで再結晶化させて結晶粒径を制御したポリSi膜にポリSiTFT部を作製してもよい。
これにより、ポリSi膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
尚、上記は表示領域にポリSi層を形成してポリSiTFT部を作製する実施例を示したが、プラズマCVD、熱CVD、スパッタリング、蒸着などにより表示領域にアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層を形成してアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTまたはポリSiTFT部を作製してもよい。
ところで、この四族元素はイオン注入又はイオンドーピングによりアモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層中に含有させることが出来る。
また、CVDでのSiエピタキシャル成長、プラズマCVD、熱CVDでの成膜時に、原料ガス中にガス成分として混合してアモルファスSi層またはアモルファス及びポリ混在Si層、ポリSi層及び単結晶Si層などの内部に四族元素、例えばGe、錫などを任意の濃度で含有させてもよい。
また、この四族元素例えばGe、錫などを適量含有するSiターゲットをスパッタリングすることで、アモルファスSi膜またはアモルファス及びポリ混在Si層またはポリSi層中に含有させることが出来る。
(7)汎用技術により結晶粒径制御したポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14a(図16(a)参照)、配線等を、単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b(図16(b)参照)、ダイオード、抵抗、キャパシタ、コイルや配線等の半導体素子および半導体集積回路のいずれかまたは両方をそれぞれ作製する。条件は、(A)に準ずる。なお、ダイオード、抵抗、キャパシタ、コイルや配線等については図示を省略している。
なお、単結晶Si層14は、単結晶Si基板同様の高い電子・正孔移動度を有するので、周辺駆動回路のみならず映像信号処理回路、画質補正回路、メモリ回路、CPU(Central Processing Unit)回路やDSP(Digital Signal Processor)回路などを取り込んでもよい。条件は、(A)に準ずる。
前述のように、歪み印加半導体層のSiGe層としての単結晶Si層13を形成し、その上に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFT周辺回路が実現する。
また、同時に、超薄型の電気光学表示素子基板層の周辺回路に接続する外部取り出し電極(半田バンプ含む)35を形成するが、LCDパネル形成後に異方性導電膜接合や超音波接合、半田付けなどでフレキシブル基板との接合やPCBへのマウントを行うのが好ましい。
(8)表示領域の画素開口部のポリSi層12をエッチングにより除去する(図17参照)。条件は、(A)に準ずる。
(9)表示領域の画素開口部内にSiO膜および低反射の金属膜17を形成し、画素開口部底の金属膜17をエッチングし、表示領域の画素開口部に透明樹脂16などを埋め込み、CMPなどにより表面平坦化する。そして、表示領域のポリSiTFT部14aドレイン上の透明樹脂16に窓開けを行い、ITO(酸化インジウム−酸化錫系透明導電膜)、IZO(酸化インジウムー酸化亜鉛系透明導電膜)などの画素電極としての透明電極18aなどを形成することにより超薄型電気光学表示素子基板層を形成する(図17参照)。条件は、(A)に準ずる。
これ以降の工程については、(A)に準ずる。
なお、超薄型の反射型LCD、超薄型の半透過型LCD、超薄型の下面発光型有機EL及びを製造する場合、(1)〜(7)までの工程については超薄型の透過型LCDと同じであり、その後の工程については、(A)と同じである。
なお、本実施形態においては、高濃度に注入するイオンとして水素イオンを用いた例について説明しているが、注入するイオンはこれに限定されるものではなく、窒素、ヘリウムなどの希ガス等のイオンを用いることも可能である。
尚、例えば水素イオン注入は、水素イオンビームを質量分離、走査するイオン注入装置(従来のボロン、燐などの不純物をSi基板に注入するイオン注入装置と同じ)以外に、プラズマ生成手段によって水素を含むプラズマ発生させ、このプラズマから水素負イオンビームを引き出し、この水素負イオンを所定の深さに注入する水素負イオンビーム注入装置でもよい。
以上のように、本実施形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siからなる種子基板30にイオン注入層13を形成し、単結晶Siからなる支持基板10に絶縁層のSiO層11を形成し、前記種子基板のイオン注入層13と前記支持基板の絶縁層のSiO層11とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層13と絶縁層のSiO層11とを共有結合させて単結晶Si層13を形成し、剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み層39から分離し、少なくとも水素アニール処理により前記単結晶Si層の表面をエッチングして平坦化した超薄型SOI構造の単結晶Si層13表面に絶縁層のSiO層を形成し、表示領域の絶縁層のSiO層を残して周辺回路領域の絶縁層のSiO層を除去し、CVD等のSiエピタキシャル成長により、表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層14bをそれぞれ形成し、必要に応じて表示領域のポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、周辺回路領域の単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一支持基板10上の電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態における別のイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siからなる支持基板上のイオン注入層分離による超薄型SOI構造の単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層の絶縁層11を露出させ、Siエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層14をそれぞれ形成し、必要に応じて表示領域のポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と,高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態におけるさらに別のイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siからなる支持基板上のイオン注入層分離による超薄型SOI構造の単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層の絶縁層11を露出させ、表示領域のSiO層11のポリSiTFT形成領域にCVDとエッチングにより遮光性金属層37を形成し、その上に絶縁層を形成し、Siエピタキシャル成長により表示領域に絶縁層を介してポリSi層12を、周辺回路領域に単結晶Si層14をそれぞれ形成し、必要に応じて表示領域のポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、遮光性金属層で裏面反射光が遮光され、かつ任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
以上のポリSi層12にGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングあるいはCVD等での成膜中に適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)含有させ、この状態で前記の固相成長、フラッシュランプアニール、パルス状または連続波レーザーアニール、集光ランプアニールなどで再結晶化させたポリSi薄膜のポリSiTFT表示素子とすると、例えばポリSi膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
又、本実施形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siからなる支持基板10上のイオン注入層分離による超薄型SOI構造の単結晶Si層13を熱酸化してSiO層を形成し、全面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などによりアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi膜12を形成し、周辺回路領域の少なくともアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi膜12をエッチングし、必要に応じて表示領域のアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi膜12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行ったポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、あるいは表示領域のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜に表示素子部としてのアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFT部を、周辺回路領域の単結晶Si層に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路を同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態における別のイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siの支持基板上のイオン注入層分離による超薄型SOI構造の単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層11の絶縁層を露出させ、全面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などにより絶縁層とアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12形成し、必要に応じて表示領域のアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部14aを、あるいは表示領域のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12に表示素子部としてのアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFT部14aを、そして少なくともアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12をエッチングした単結晶Si層14に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFTあるいはアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による超薄型電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
あるいは、本実施形態における更に別のイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、単結晶Siからなる支持基板10上のイオン注入層分離による超薄型SOI構造の単結晶Si層13の表示領域をエッチングしてSiO層11の絶縁層を露出させ、表示領域のSiO層11の表示素子形成領域にCVD及びエッチングにより遮光性金属層37を形成し、全面にプラズマCVD、熱CVD、スパッタリングまたは蒸着などにより絶縁層とアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12形成し、必要に応じて表示領域のアモルファスSi膜あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12のみを選択的に四族元素(Si,Ge,Sn,Pb)の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして固相成長法、またはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などでの溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により任意に結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行った表示領域のポリSi層12に表示素子部としてのポリSiTFT部15aを、あるいは表示領域のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12に表示素子部としてのアモルファスSiTFTあるいはアモルファス及びポリ混在SiTFTあるいはポリSiTFT部14aを、そして少なくともアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si膜あるいはポリSi層12をエッチングした単結晶Si層13に周辺回路部としての単結晶SiTFT部14b等の半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方をそれぞれ形成するので、遮光性金属層で裏面反射光が遮光され、かつ任意に制御した比較的低い電子・正孔移動度で低リーク電流特性のポリSiTFTあるいはアモルファスSiTFTあるいはアモルファスSi及びポリ混在SiTFT表示素子と、高い電子・正孔移動度で駆動能力の高い単結晶SiTFT周辺回路とを同一単結晶Siの支持基板10上の超薄型SOI構造による電気光学表示素子基板層内に形成し、UVテープ等で表面保護した単結晶Siの支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削及び研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみにより超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付け、各超薄型電気光学表示装置に分割することにより、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型電気光学表示装置が得られる。
以上のアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層あるいはポリSi層12に、必要に応じてGe、錫、鉛等の四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングあるいはCVD等での成膜中に適量(合計が例えば1017〜1022atom/cc、好ましくは1018〜1020atom/cc)含有させ、この状態で固相成長法あるいはフラッシュランプアニール法またはレーザーアニール法または集光ランプアニール法などにより任意の結晶粒径(電子・正孔移動度)の制御を行ったポリSi膜とすることで、ポリSi膜の結晶粒界に存在する不整を低減し、その膜ストレスを低減して高キャリア移動度、高品質のポリSiTFTが得られ易くなる。
例えば、表示領域内の画素開口部に相当するポリSi層あるいはアモルファスSi層あるいはアモルファス及びポリ混在Si層をエッチングして絶縁層11を露出させ、画素開口部を透光性材料により埋め込み表面平坦化し、埋め込んだ透光性材料の上に画素表示素子に接続した透明画素電極を形成した超薄型電気光学表示素子基板に配向膜形成及び配向処理してシール剤及びコモン剤塗布し、透明電極形成して配向膜形成及び配向処理した対向基板と重ね合わせてシールし、UVテープ等で対向基板側を表面保護した支持基板10の裏面側から超薄膜加工、例えば例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより、透明絶縁層を介して画素開口部に埋め込んだ透光性材料を露出させて超薄型電気光学表示素子基板を形成し、この透光性材料を露出させた面に透明支持基板を透明接着剤で貼り付けて超薄型電気光学表示素子基板を形成して分割し、液晶注入封止することで、高い電子・正孔移動度を有し、かつ低リーク電流特性を有した高輝度、高精細で高機能の超薄型の透過型LCD、半透過型LCDが得られる。
ところで、上記の本実施形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法では、支持基板10に絶縁層のSiO層11を介してGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としての超薄型SOI構造のSiGe層13を形成し、熱酸化してSiO層を形成し、表示領域のSiO層を残して周辺回路領域のSiO層を除去し、CVD等のSiエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成してもよい。
また、支持基板10に絶縁層のSiO層11を介してGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としての超薄型SOI構造のSiGe層13を形成し、表示領域のSiGe層13をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、CVD等のSiエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成してもよい。
更に、支持基板10に絶縁層のSiO層11を介してGe濃度20〜30%の歪み印加半導体層としての超薄型SOI構造のSiGe層13を形成し、表示領域のSiGe層13をエッチングして絶縁層のSiO層11を露出させ、表示素子形成領域に遮光性金属層37を形成し、その上にSiOなどの透明絶縁層を形成し、CVD等のSiエピタキシャル成長により表示領域にポリSi層12を、周辺回路領域に歪みチャネル層としての歪みSi層14を形成してもよい。
これにより、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ、約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成した駆動能力の高い単結晶SiMOSTFT周辺回路が実現するので、従来に比べ高性能、高精細、高品質の超薄型の電気光学表示装置を得ることができる。
(D)超薄型LCD及び有機ELの組立方法
上記(A)〜(C)では、基板同士の重ね合わせを、それぞれ基板状態(面)のまま行う、いわゆる面面組立により行う例について主に説明したが、この基板同士の重ね合わせを予めチップ状態(単個)として行う、いわゆる面単組立により行うことも可能である。以下、上記(A)〜(C)の各方法により形成した超薄型電気光学表示素子基板から、それぞれ超薄型の反射型LCD、透過型LCD、半透過型LCD、上面発光型有機ELおよび下面発光型有機ELを組立てる代表的な各方法について概略を説明する。
(反射型LCD)
上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路を形成して配向膜形成および配向処理した超薄型電気光学表示素子基板層と、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板と所定の液晶ギャップを介して重ね合わせてシールした後、UVテープ等で対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングにより超薄型電気光学表示素子基板を形成する。その後、接着剤で支持体を貼り合わせ、各超薄型電気光学表示装置に切断分割した後に液晶注入封止する。または、超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに支持体の良品チップを接着剤で貼り合わせ、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の反射型LCDを形成する。この時に、重ね合わせてシールして液晶注入封止した後に、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から超薄膜加工してもよい。
あるいは、上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路部の超薄型電気光学表示素子基板層を形成し、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行い、支持体を接着剤で貼り付けて電気光学表示素子基板を形成する。その後、面面組立方式の場合は、この電気光学表示素子基板に配向膜形成および配向処理し、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板と、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールし、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の反射型LCDを形成する。
また、面単組立方式の場合は、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、配向膜形成および配向処理した超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップと、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールし、液晶注入封止した後に、UVテープ等で対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行い、支持体を接着剤で貼り付けて電気光学表示素子基板を形成し、切断分割して超薄型の反射型LCDを形成する。または、別の面単組立方式の場合は、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、配向膜形成および配向処理して切断した電気光学表示素子基板の良品チップと、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に液晶注入封止する。その後に、UVテープ等で対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工した後に支持体を接着剤で貼り付けて超薄型の反射型LCDを形成する。
(透過型LCD)
上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成した後に、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み平坦化し、そこにTFTのドレインに接続する透明電極を形成してこれに配向膜形成および配向処理し、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板と所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に、UVテープ等で対向基板側を表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示表示素子基板を形成する。その後、透明接着剤で透明な支持体を貼り合わせ、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の透過型LCDを形成する。または、前記超薄膜加工後の超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体の良品チップを透明接着剤で貼り合わせ、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の透過型LCDを形成する。
あるいは、上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFT部の周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成し、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って電気光学表示素子基板を形成し、透明な支持体を透明接着剤で貼り付けて電気光学表示素子基板を形成する。
その後、面面組立方式の場合は、この電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、TFTのドレインに接続する透明電極を形成した後に配向膜形成および配向処理し、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板と、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールし、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の透過型LCDを形成する。
また、別の面単組立方式の場合は、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、そこにTFTのドレインに接続する透明電極を形成した後に配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップと、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、切断分割する。または、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、そこにTFTのドレインに接続する透明電極を形成した後に配向膜形成および配向処理して切断した電気光学表示素子基板の良品チップと、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に液晶注入封止する。
その後、UVテープ等で対向基板表面を保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って電気光学表示素子基板を形成し、透明な支持体を透明接着剤で貼り付けて超薄型の透過型LCDを形成する。
(半透過型LCD)
上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成した後に、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、そこにTFTのドレインに接続する反射及び透明電極を形成してこれに配向膜形成および配向処理し、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板と所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に、UVテープ等で対向基板表面を保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って超薄型電気光学表示表示素子基板を形成する。その後、透明接着剤で透明な支持体を貼り合わせ、切断分割後に液晶注入封止する。または、前記の超薄膜加工後に電気光学表示素子基板内の良品チップに透明な支持体チップを透明接着剤で貼り合わせ、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の半透過型LCDを形成する。
あるいは、上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFT部の周辺回路を形成した後に、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って超薄型電気光学表示表示素子基板を形成し、透明な支持体を透明接着剤で貼り付けて電気光学表示素子基板を形成する。その後、面面組立方式の場合は、この電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、TFTのドレインに接続する反射及び透明電極を形成した後に配向膜形成および配向処理し、透明電極形成して配向膜形成および配向処理した対向基板と、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールし、切断分割後に液晶注入封止して超薄型の半透過型LCDを形成する。
また、面単組立方式の場合は、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、TFTのドレインに接続する反射及び透明電極を形成した後に配向膜形成および配向処理した電気光学表示素子基板内の良品チップと、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に液晶注入封止し、切断分割する。または、透明電極形成して配向膜形成および配向処理して切断した対向基板の良品チップを、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化し、TFTのドレインに接続する反射及び透明電極を形成した後に配向膜形成および配向処理して切断した電気光学表示素子基板の良品チップと、所定の液晶ギャップで重ね合わせてシールした後に液晶注入封止する。
その後、UVテープ等で対向基板表面を保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って電気光学表示素子基板を形成し、透明な支持体を透明接着剤で貼り付けて超薄型の半透過型LCDを形成する。
(上面発光型有機EL)
上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成する。ここで、表示部は各画素の電流駆動用MOSTFTのドレインに接続された陰極(Li−AL、Mg−Agなど)上に、画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層を被着し、その上部に陽極(ITO膜など)を形成し、必要に応じて全面に陽極を形成し、全面を耐湿性透明樹脂で覆った構造を形成する。そして、UVテープ等で耐湿性透明樹脂表面を保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付けた後に切断分割して超薄型の上面発光型有機ELを形成する。または、前記の超薄膜加工した超薄型電気光学表示素子基板内の良品チップに支持基板の良品チップを接着剤で貼り合わせて切断分割して超薄型の上面発光型有機ELを形成する。
あるいは上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成し、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って超薄型電気光学表示素子基板を形成し、支持体を接着剤で貼り付けて電気光学表示素子基板を形成する。
ここで、表示部は各画素の電流駆動用TFTのドレインに接続された陰極(Li−AL,Mg−Agなど)上に、画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層を被着し、その上部に陽極(ITO膜など)を形成し、必要に応じて全面に陽極を形成し、全面を耐湿性透明樹脂で覆った構造を形成する。その後、切断分割して超薄型の上面発光型有機ELを形成する。
(下面発光型有機EL)
上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成した後に、表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化する。この上に各画素の電流駆動用MOSTFTのソースに接続された陽極(ITO膜など)を形成し、さらに画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層を被着し、その上部に陰極(Li−AL,Mg−Agなど)を形成し、必要に応じて全面に陰極を形成し、さらに全面を耐湿性透明樹脂で覆っている構造を形成する。そして、UVテープ等で耐湿性透明樹脂表面を保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工をして超薄型電気光学表示素子基板を形成する。その後、透明接着剤で透明な支持基板を貼り合わせて切断分割して超薄型の下面発光型有機ELを形成する。
または、前記超薄膜加工後の電気光学表示素子基板内の良品チップに透明支持体の良品チップを透明接着剤で貼り合わせて切断分割して超薄型の下面発光型有機ELを形成する。
あるいは、上記(A)〜(C)により、ポリSiTFTまたはアモルファスSiTFTまたはアモルファス及びポリ混在SiTFTの表示部と単結晶SiTFTの周辺回路の超薄型電気光学表示素子基板層を形成し、UVテープ等で表面保護した支持基板裏面側から前記の超薄膜加工を行って超薄型電気光学表示素子基板を形成し、透明な支持体を透明接着剤で貼り付けて電気光学表示素子基板を形成する。
この電気光学表示素子基板の表示部の画素開口部をエッチングして透明材料で埋め込み表面平坦化する。この上に画素毎の電流駆動用TFTのソースに接続された陽極(ITO膜など)を形成し、さらに画素毎に赤、青、緑などの有機EL発光層を被着し、その上部に陰極(Li−AL,Mg−Agなど)を形成し、必要に応じて全面に陰極を形成し、さらに全面を耐湿性透明樹脂で覆った構造を形成する。その後、切断分割して超薄型の下面発光型有機ELを形成する。
以上の組立方法を(A)〜(C)の超薄膜加工別にまとめてそれぞれ図24から図26に示す。図24は(A)の単結晶半導体の超薄膜加工法によるLCDおよび有機ELの組立法、図25は(B)の多孔質半導体層分離+超薄膜加工法によるLCDおよび有機ELの組立法、図26は(C)のイオン注入層分離+超薄膜加工法によるLCDおよび有機ELの組立法を示している。なお、ここでTFT基板層とは電気光学表示素子基板層のことである。
ここでは、面面液晶組立を面面組立、面単液晶組立を面単組立と省略して記載している。
尚、上記の組立方法を応用展開して、別のいろいろな組立方法を実施できるのは言うまでもない。
図9(b)は対向基板および透明支持基板に高屈折率材料、例えば高屈折率透明樹脂によりマイクロレンズアレイを形成し、入射側の集光レンズとして機能するマイクロレンズ付き対向基板と出射側のフィールドレンズとして機能するマイクロレンズ付き透明支持基板で高精度の膜厚の超薄型電気光学表示素子基板を挟む構造、いわゆるデュアルマイクロレンズ(ダブルマイクロレンズとも言う)構造のプロジェクタ用透過型LCDの実施例を示している。尚、マイクロレンズアレイは無機系高屈折率透明膜で形成してもよいことは言うまでもない。
この実施の具体例として例えば図9(b)のように、
[1]汎用リソグラフィ及びエッチング法により、対向基板21の石英ガラス、ネオセラム基板等に所定の凹形状のマイクロレンズ部を複数作成する。
[2]複数のマイクロレンズ部に高屈折率透明樹脂27を充填し、石英ガラス、ネオセラム等の透明ガラス基板29を透明接着剤25で貼り合わせる。この時に透明ガラス基板29を高屈折率透明樹脂27で対向基板21に貼り合せて、透明接剤25を使用しないでもよい。
[3]3.片面研削及び研磨または両面研削及び研磨により、約20μmの透明基板29(スタック厚み)でカバーしたマイクロレンズアレイ付き対向基板を作成する。
この時に、エッチング法の場合は各マイクロレンズ周囲に相当する領域にアルミニウムなどのブラックマスク作用の反射膜形成した透明ガラス基板29の反射膜形成面側と、所定凹形状のマイクロレンズ内に高屈折率透明樹脂を充填させた対向基板とを透明接着剤で貼り合せて、片面研磨又は両面研磨により約20μmの透明ガラス基板29(スタック基板)でカバーした各マイクロレンズ周囲をブラックマスク作用の反射膜で遮光したマイクロレンズアレイ形成の対向基板を作成してもよい。
尚、約20μmの透明ガラス基板29(スタック基板)でカバーしたマイクロレンズアレイ対向基板を作成した後に、透明ガラス基板29(スタック基板)表面の各マイクロレンズ周囲に相当する領域にアルミニウム等のブラックマスク作用の反射膜形成してもよい。
つまり、各マイクロレンズ周囲に相当する透明ガラス基板29(スタック基板)の表面または裏面のいずれか一方にブラックマスク作用の反射膜形成してもよい。
この時に、スタンプ法で石英ガラス、ネオセラム等の対向基板21に所定の凹凸形状のマイクロレンズを複数作成してもよい。
これは、汎用リソグラフィ技術でフォトレジストのマイクロレンズパターンを複数形成し、加熱リフローで所望の凸形状のマイクロレンズを複数形成する。
ついで、この凸形状の上に無電解メッキでニッケル等の金属膜を被着し、樹脂及び支持台で型を転写して凹形状のスタンパを作成する。そして、対向基板上に塗布された高屈折率透明樹脂へスタンパを転写して凸形状のマイクロレンズを複数形成し、マイクロレンズ間の凹部に低屈折率透明樹脂を充填して所定厚みの石英ガラス或いはネオセラム等の透明ガラス基板を貼り合せ、片面研磨又は両面研磨により、約20μmの透明ガラス基板29(スタック基板)でカバーしたマイクロレンズアレイ形成の対向基板を作成してもよい。
さらに、スタンプ法の場合はそれぞれのマイクロレンズ周囲に相当する対向基板の表面にアルミニウム等のブラックマスク作用の反射膜を形成し、対向基板上に塗布された高屈折率透明樹脂にスタンパを転写して凸形状のマイクロレンズを複数形成し、各マイクロレンズ間の凹部に低屈折率透明樹脂を充填して所定厚みの石英ガラス或いはネオセラム等の透明ガラス基板を貼り合せ、片面研磨又は両面研磨により、約20μmの透明ガラス基板29(スタック基板)でカバーしたマイクロレンズ周囲に反射膜形成したマイクロレンズアレイ形成の対向基板を作成してもよい。
尚、片面研磨または両面研磨による透明ガラス膜厚精度が問題となる場合には、所定凹形状のマイクロレンズ内に高屈折率透明樹脂を充填させた後に、スピンコーティング等により所定膜厚の透明樹脂膜を形成し、この透明樹脂膜表面のマイクロレンズ周囲に相当する領域にブラックマスク作用のアルミニウム等の反射膜或いはクロムまたは酸化クロム等の低反射遮光膜を形成してもよい。
このように、超薄型電気光学表示素子基板の表示素子領域及び画素開口部に対応する各マイクロレンズ周囲にブラックマスク作用のアルミニウムなどの反射膜を形成し、強い入射光の不要な部分を反射させ、且つ液晶への遮光作用をさせることで、コントラストを高めて画質向上させ、液晶温度上昇を低減させてLCDの高輝度化、長寿命化を図るのが好ましい。を作成する。
[4]透明電極18b、配向膜20bを形成した前記マイクロレンズアレイ付き対向基板と、表示部の画素開口部をエッチングして光透過性材料16を埋め込み表面平坦化し、表示素子に接続した透明電極18aと配向膜20aを形成して配向処理した超薄型電気光学表示素子基板層と重ね合わせてシールし、その後に液晶注入封止したシングルマイクロレンズ構造の透過型LCDを作成する。
[5]マイクロレンズアレイ付き対向基板側をUVテープで保護し、研磨装置または/及び研磨装置のステージに真空吸着で保持した状態で単結晶Siの支持基板裏面を超薄型加工、例えば研削あるいは研削及び研磨あるいは研削及び化学的エッチングあるいは研削、研磨及び化学的エッチングあるいは化学的エッチングのみを行い、SiO膜15、SiO層11を介して光透過性材料16を露出させて超薄型電気光学表示素子基板層を形成する。
[6]この超薄型電気光学表示素子基板層に前記3と同様に作製した、例えば各マイクロレンズ周囲に相当する透明ガラス基板29表面または裏面のいずれか一方にクロムまたは酸化クロムなどのブラックマスク作用の低反射遮光膜を形成した約20μmの透明ガラス基板29(スタック基板)でカバーした低反射遮光膜及びマイクロレンズアレイ付き透明支持基板を透明接着剤で貼り合せてデュアルマイクロレンズ構造の透過型LCDを得る。
この時に、表示素子部のポリSi層等の上部、側面及び下部の遮光膜形成のみならず、この表示素子部に対応するマイクロレンズ周囲に相当する領域の透明ガラス基板の、入射側では反射膜、出射側では低反射遮光膜のブラックマスクを形成しておけば、プロジェクタなどの強い入射光漏れによるTFTリーク電流を防止出来てコントラストが高まり、更なる高輝度化、高コントラスト化での画質向上及び長寿命化を図ることが出来る。
以上のように、集光レンズとして機能するマイクロレンズアレイ形成の対向基板を重ね合わせた後に超薄膜加工で形成した超薄型電気光学表示素子基板層に、フィールドレンズとして機能するマイクロレンズアレイ形成の透明支持基板を貼り合せることで、従来のシングルマイクロレンズ構造よりも高精度な二重のマイクロレンズ機能で集光させて光源光の利用効率を高めることが出来るので、更なる高輝度、高精細、長寿命のデュアルマイクロレンズ構造のプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
更に、集光レンズとして機能する各マイクロレンズ周囲に相当する領域にブラックマスク作用の反射膜形成したマイクロレンズアレイの対向基板を重ね合わせた後に超薄膜加工で形成した超薄型電気光学表示素子基板層に、フィールドレンズとして機能する各マイクロレンズ周囲に相当する領域にブラックマスク作用の低反射遮光膜形成したマイクロレンズアレイの透明支持基板を貼り合せることで、高精度な二重のマイクロレンズ機能で集光させて光源光の光利用効率を高め、且つ不要な入射光及び反射光を除去するので、高輝度、高コントラスト、高精細、長寿命のデュアルマイクロレンズ構造のプロジェクタ用透過型LCDが実現できる。
図23は、プロジェクタ用透過型LCD及び反射型LCDの実装例を示す。
図23(a)はプロジェクタ用透過型LCDの実装例であり、超薄型電気光学表示素子基板層と対向基板21を重ね合わせてシールして液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側を超薄膜加工して絶縁層を介して露出した光透過材料面に、透明支持基板24を透明接着剤25で貼り合わせた超薄型電気光学表示素子基板からなるLCDパネルの外部取り出し電極35にフレキ基板40を取り付ける。そして、入射側の対向基板に低反射膜付き防塵ガラス41を透明接着剤で貼り合わせ、出射側の透明支持基板にも低反射膜付き防塵ガラス41を透明接着剤で貼り合せる。その後に、アルマイト黒化処理したアルミニウム製金属枠42に高熱伝導性モールド樹脂43で固着させる。その後に、入射側に見切り板73を取り付ける。
図23(b)はプロジェクタ用反射型LCDの実装例であり、超薄型電気光学表示素子基板層と対向基板21を重ね合わせてシールして液晶注入封止し、対向基板側を表面保護した支持基板裏面側を超薄膜加工した後に、金属支持基板45を高熱伝導性及び導電性接着剤46で貼り合わせた超薄型電気光学表示素子基板からなるLCDパネルの外部取り出し電極35にフレキ基板40を取り付ける。そして、入射側の対向基板に低反射膜付き防塵ガラス41を透明接着剤で貼り合わせ、アルマイト黒化処理したアルミニウム製金属枠42に高熱伝導性モールド樹脂で固着させる。その後に、入射側に見切り板73を取り付ける。
ところで、少なくとも入射側の防塵ガラスとして、例えば反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する1(W/m・K)以上の高熱伝導性ガラス例えば石英ガラス、透明結晶化ガラス(ネオセラム、クリアセラム、ゼロデュアなど)など、更に反射防止膜無しで直線透過率80%以上の光学特性を満足する10(W/m・K)以上の高い熱伝導性ガラス例えば高透光性セラミック多結晶体{酸化物結晶体の電融及び焼結MgO(マグネシア)、Y(イットリア)、CaO(カルシア)、AL(サファイア)、BeO(ベリリア)、多結晶サファイアなど、または複酸化物結晶体の単結晶または多結晶YAG(Yttrium Aluminum Garnet)、単結晶または多結晶MgAl(スピネル)、3Al・2SiO、Al・SiOなど}、フッ化物単結晶体(フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化バリウムなど)、気相合成ダイヤモンド膜コートした高透光性セラミック多結晶体またはフッ化物単結晶体または透明結晶化ガラス、水晶などの透明基板を透明接着剤で貼り合せれば、熱冷却が促進されて高輝度化のプロジェクタ用透過型LCD及び反射型LCDが実現する。
例えば、入射側から反射防止膜形成した高熱伝導性ガラスの対向基板(マイクロレンズ基板、画素開口部以外に反射膜形成したブラックマスク基板などを含む)、液晶、超薄型電気光学表示素子基板、出射側に反射防止膜形成した高熱伝導性ガラスの透明支持基板の材料構成、又は反射防止膜形成した高熱伝導性ガラスの防塵ガラス、高熱伝導性ガラスの対向基板(マイクロレンズ基板、画素開口部以外に反射膜形成したブラックマスク基板などを含む)、液晶、超薄型電気光学表示素子基板、高熱伝導性ガラスの透明支持基板、出射側に反射防止膜形成した高熱伝導性ガラスの防塵ガラスの材料構成とすれば、熱冷却が促進されて高輝度化、高精細化のプロジェクタ用透過型LCDが実現する。
更に、例えば入射側から反射防止膜形成した高熱伝導性ガラスの対向基板(ブラックマスク基板含む)、液晶、超薄型電気光学表示素子基板、金属支持基板の材料構成、又は反射防止膜形成した高熱伝導性ガラスの防塵ガラス、高熱伝導性ガラスの対向基板(ブラックマスク基板含む)、液晶、超薄型電気光学表示素子基板、金属支持基板の材料構成とすれば、熱冷却が促進されて高輝度化、高精細化のプロジェクタ用反射型LCDが実現する。
図18及び図19に、本発明の直視用の超薄型電気光学表示装置を用いた実装例を示す。
(a)直視用の超薄型透過または半透過型LCDの場合
バックライト内臓のバックライトモジュール50表面に光ムラ防止の光拡散板51を透明接着剤で貼り合せる。対向基板に直接偏光板52を透明接着剤で貼り合せ、且つ透明支持体裏面に直接偏光板を透明接着剤で貼り合せた超薄型の透過または半透過型LCD53を透明接着剤で光拡散板に貼り合わせてモールド樹脂封止して透過または半透過型LCDモジュールを作成する。そして、PCB(Printed Circuit Board)54の所定位置にセットして、PCBの配線用バンプ電極55と超薄型の透過または半透過型LCDの外部取り出し用バンプ電極を接合させ、且つバックライト用配線56をPCBの配線用バンプ電極に接続した後にモールド樹脂58固着する。
(b)直視用の超薄型反射型LCDの場合
対向基板に直接偏光板52を透明接着剤で貼り合せた超薄型の反射型LCD60をPCB54の所定位置にセットし、その外部取り出し用バンプ電極とPCBの配線用バンプ電極55を接合させた後にモールド樹脂58固着する。
(c)直視用の超薄型下面発光型有機ELの場合
PCB54の所定位置に超薄型の下面発光型有機ELパネル59の耐湿性樹脂側をセットし、その外部取り出し用バンプ電極とPCBの配線用バンプ電極55を接合させた後にモールド樹脂58固着する。
(d)直視用の超薄型上面発光型有機ELの場合
PCB54の所定位置に超薄型の上面発光型有機ELパネル61の透明樹脂側をセットし、その外部取り出し用バンプ電極とPCBの配線用バンプ電極55を接合させた後にモールド樹脂58固着する。
更に、図20のように本発明を使用した超薄型エレクトロニクス製品の具体例を示す。
名刺或いはキャッシュカード型超薄型携帯電話(音声入力タイプ)の場合は、多層PCB65の表面に、本発明の超薄型電気光学表示装置66の例えば直視用半透過型LCD、本発明を応用した超薄型MOSLSI77(DSP回路,CPU回路,映像及び音声メモリ回路、映像信号処理回路、画質補正回路、音声信号処理回路、音声補正回路など)、本発明を応用した超薄型CCD67、超薄型マイク68、超薄型スピーカー69、アンテナ75などをマウントし、その裏面に電源回路内臓リチウムイオンポリマー電池パック76をマウントし、多層PCB間を適当な配線とスルーホールで接続する。
本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(1)である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(2)であって、(a)は表示領域を示す図、(b)は周辺回路領域を示す図である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(3)である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(4)である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(5)である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(6)である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(7)であって、(a)は基板全体を示す図、(b)は表示領域を示す図である。 本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(8)である。 (a)本発明の実施の形態における超薄膜加工による超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(8)であって、(b)はデュアルマイクロレンズを形成した例を示す断面図である。 本実施形態における製造方法により作製された透過型LCDの断面図である。 本実施形態における半透過型LCDの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態における多孔質Si層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(1)である。 本発明の実施の形態における多孔質Si層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(2)である。 本発明の実施の形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(1)である。 本発明の実施の形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(2)である。 本発明の実施の形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(3)である。 本発明の実施の形態におけるイオン注入層分離及び超薄膜加工法による超薄型SOI構造の超薄型電気光学表示装置の製造工程を示す断面図(4)である。 本発明の直視用の超薄型電気光学表示装置を用いた実装例を説明する図(1)である。 本発明の直視用の超薄型電気光学表示装置を用いた実装例を説明する図(2)である。 本発明を使用した超薄型エレクトロニクス製品の具体例を示す図である。 超薄型の下面発光型有機ELを説明するための図である。 本発明の実施の形態における高圧流体ジェット噴射剥離装置の概略断面図である。 プロジェクタ用透過型LCD及び反射型LCDの実装例を示す図である。 単結晶半導体の超薄膜加工法によるLCDおよび有機ELの組立法を示す図である。 多孔質半導体層分離+超薄膜加工法によるLCDおよび有機ELの組立法を示す図である。 イオン注入層分離+超薄膜加工法によるLCDおよび有機ELの組立法を示す図である。
符号の説明
10 Si基板
11 SiO
12 ポリSi層
12a 画素開口部
13 単結晶Si層
14 単結晶Si層
14a ポリSiTFT部
14b 単結晶SiTFT部
15 SiO
16 透明樹脂
17 金属膜
18a,18b 透明電極
19 金属電極
20a,20b 配向膜
21 対向基板
22 シール剤
23 UVテープ
24 透明支持基板
25 透明接着剤
26a 遮光膜
26b 反射膜
27 高屈折率透明樹脂
28 液晶
29 透明ガラス基板
30,31 種子基板
31a,31b,31c 多孔質Si層
32 有機EL発光層
33 耐湿性樹脂
35 外部取り出し電極
37 遮光性金属層
39 歪み層
40 フレキ基板
41 低反射膜付き防塵ガラス
42 金属枠
43 高熱伝導性モールド樹脂
45 金属支持基板
46 接着剤
50 バックライトモジュール
51 光拡散板
52 偏光板
53 超薄型の透過または半透過型LCD
54 PCB
55 PCBの配線用バンプ電極
56 バックライト用配線
58 モールド樹脂
59 超薄型の下面発光型有機ELパネル
60 超薄型の反射型LCD
61 超薄型の上面発光型有機ELパネル
65 多層PCB
66 本発明の超薄型電気光学表示装置
67 本発明を応用した超薄型CCD
68 超薄型マイク
69 超薄型スピーカー
70 適度な凹凸形状の反射電極
71 適度な凹凸形状の感光性樹脂膜
72 ドレイン用窓開け部
73 見切り板
75 アンテナ
76 電源回路内臓リチウムイオンポリマー電池パック
77 本発明を応用した超薄型MOSLSI
80 ガードリング本発明を応用した超薄型MOSLSIストッパ
81a,81b ホルダ
82 高圧流体ジェット
83 微細ノズル
84 スリット孔
90 透明絶縁層
91 SiO

Claims (30)

  1. 単結晶半導体基板の表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  2. 単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、
    前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、
    支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
    前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、
    前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  3. 単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
    単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、
    剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、
    少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  4. 単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、
    前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、
    支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
    前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、
    前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  5. 単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
    単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、
    剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、
    少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  6. 単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、
    前記種子基板に前記多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、
    支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
    前記種子基板を、同種子基板の多孔質半導体層から分離する工程と、
    前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    表示領域内の多結晶半導体表示素子の形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、
    その上を絶縁層で覆う工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  7. 単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
    単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、
    剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、
    少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    表示領域内の多結晶半導体表示素子の形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、
    その上を絶縁層で覆う工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成する工程と、
    前記表示領域の多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  8. 前記半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の多結晶半導体層を四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングして非晶質半導体層化した後に固相成長させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  9. 前記半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の多結晶半導体層を再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  10. 前記半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の多結晶半導体層を四族元素の少なくとも1種をイオン注入あるいはイオンドーピングし、
    更に前記表示領域の多結晶半導体層を再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  11. 単結晶半導体基板表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  12. 単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、
    前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、
    支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
    前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、
    前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  13. 単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
    単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、
    剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、
    少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層表面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  14. 単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、
    前記種子基板の多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、
    支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
    前記種子基板を多孔質半導体層から分離する工程と、
    前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  15. 単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
    単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、
    剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、
    少なくとも水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  16. 単結晶半導体からなる種子基板に多孔質半導体層を形成する工程と、
    前記種子基板に前記多孔質半導体層を介して単結晶半導体層を形成する工程と、
    支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
    前記種子基板を、同種子基板の多孔質半導体層から分離する工程と、
    前記種子基板の分離により露出した前記単結晶半導体層の表面を少なくとも水素アニール処理によりエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    表示領域内の半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、
    全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  17. 単結晶半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
    単結晶半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
    前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記イオン注入層と絶縁層とを共有結合させて単結晶半導体層を形成する工程と、
    剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を同種子基板のイオン注入層の歪み部から分離する工程と、
    水素アニール処理により前記単結晶半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
    前記単結晶半導体層の表示領域をエッチングして絶縁層を露出させる工程と、
    表示領域内の半導体表示素子形成領域に遮光性金属層を形成する工程と、
    全面に絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を形成する工程と、
    表示領域の絶縁層と非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を残して、周辺回路領域の少なくとも非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を除去する工程と、
    前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層に表示素子部を、前記周辺回路領域の単結晶半導体層に周辺回路部を形成する工程と、
    表面保護した前記単結晶半導体基板の裏面側から超薄膜加工を行い、超薄型電気光学表示素子基板を形成する工程と、
    前記超薄型電気光学表示素子基板に支持基板を貼り付ける工程と、
    各超薄型電気光学表示装置に分割する工程を含む
    ことを特徴とする超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  18. 前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングした後に固相成長させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項11から請求項17のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  19. 前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項11から請求項17のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  20. 前記表示領域に非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に単結晶半導体層を形成した後に、前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を四族元素の少なくとも1種をイオン注入またはイオンドーピングし、
    更に前記表示領域の非晶質半導体層または非晶質及び多結晶混在半導体層または多結晶半導体層を再結晶化させて結晶粒径を制御した多結晶半導体層に形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項11から請求項17のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  21. 歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層の格子定数と異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層の単結晶半導体層を半導体エピタキシャル成長により前記単結晶半導体層上に形成する工程と、
    前記単結晶半導体基板の表面に絶縁層を形成し、表示領域の絶縁層を残して周辺回路領域の絶縁層を除去する工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に歪み印加半導体の前記単結晶半導体層をシードに歪みチャネル層の単結晶半導体層を形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  22. 前記種子基板の多孔質半導体層を介して、歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層の格子定数と異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層の単結晶半導体層を形成する工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に歪み印加半導体の前記単結晶半導体層をシードに歪みチャネル層の単結晶半導体層による超薄型歪みSOI層を形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項2、請求項4または請求項6に記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  23. 歪みチャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層の格子定数と異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層の単結晶半導体層を半導体エピタキシャル成長により前記種子基板上に形成する工程と、
    半導体エピタキシャル成長により前記表示領域に多結晶半導体層を、前記周辺回路領域に歪み印加半導体の前記単結晶半導体層をシードに歪みチャネル層の単結晶半導体層による超薄型歪みSOI層を形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項3、請求項5または請求項7に記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  24. 前記チャネル半導体層はシリコン層、前記歪み印加半導体層はシリコンゲルマニウム層である
    ことを特徴とする請求項21、請求項22または請求項23に記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  25. 前記歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、前記多孔質半導体層の接触面から、あるいは前記単結晶半導体層の接触面から、あるいは前記絶縁層の接触面から徐徐に増加して前記歪み印加半導体層表面で所望濃度となる傾斜組成である
    ことを特徴とする請求項24に記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  26. 前記絶縁層は、
    酸化シリコン膜、
    酸窒化シリコン膜、
    酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、
    窒化シリコン膜、
    酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、
    および、酸化アルミニウム膜
    のうち少なくとも一種を含むものである
    ことを特徴とする請求項1から請求項20のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  27. 表面保護した前記単結晶半導体の支持基板裏面からの超薄膜加工は、
    前記単結晶半導体基板裏面から研削すること、
    前記単結晶半導体基板裏面から研削さらに研磨すること、
    前記単結晶半導体基板裏面から研削さらに化学的エッチングすること、
    または、前記単結晶半導体基板裏面から研削さらに研磨および化学的エッチングすること
    あるいは前記単結晶半導体基板裏面から化学的エッチングすること
    を特徴とする請求項1から請求項20のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  28. 前記支持基板表面の電気光学表示素子基板層と重ね合わせた対向基板上を紫外線照射硬化型テープあるいは紫外線照射硬化型テープ及びワックスにより覆ってから、
    前記支持基板裏面から研削すること、
    前記支持基板裏面から研削さらに研磨すること、
    前記支持基板裏面から研削さらに化学的エッチングすること、
    または、前記支持基板裏面から研削さらに研磨および化学的エッチングすること
    あるいは前記支持基板裏面から化学的エッチングすること
    を特徴とする請求項1から請求項20のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  29. 前記支持基板表面の電気光学表示素子基板層の耐湿性樹脂上を紫外線照射硬化型テープあるいは紫外線照射硬化型テープ及びワックスにより覆ってから、
    前記支持基板裏面から研削すること、
    前記支持基板裏面から研削さらに研磨すること、
    前記支持基板裏面から研削さらに化学的エッチングすること、
    または、前記支持基板裏面から研削さらに研磨および化学的エッチングすること
    あるいは前記支持基板裏面から化学的エッチングすること
    を特徴とする請求項1から請求項20のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
  30. 前記支持基板表面の電気光学表示素子基板層上を紫外線照射硬化型テープあるいは紫外線照射硬化型テープ上及びワックスにより覆ってから、
    前記支持基板裏面から研削すること、
    前記支持基板裏面から研削さらに研磨すること、
    前記支持基板裏面から研削さらに化学的エッチングすること、
    または、前記支持基板裏面から研削さらに研磨および化学的エッチングすること
    あるいは前記支持基板裏面から化学的エッチングすること
    を特徴とする請求項1から請求項20のいずれかに記載の超薄型電気光学表示装置の製造方法。
JP2004029589A 2003-03-25 2004-02-05 超薄型電気光学表示装置の製造方法 Pending JP2004310056A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004029589A JP2004310056A (ja) 2003-03-25 2004-02-05 超薄型電気光学表示装置の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003083712 2003-03-25
JP2004029589A JP2004310056A (ja) 2003-03-25 2004-02-05 超薄型電気光学表示装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004310056A true JP2004310056A (ja) 2004-11-04

Family

ID=33478235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004029589A Pending JP2004310056A (ja) 2003-03-25 2004-02-05 超薄型電気光学表示装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004310056A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009135434A (ja) * 2007-10-10 2009-06-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Soi基板の製造方法
JP2013069719A (ja) * 2011-09-20 2013-04-18 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US9530986B2 (en) 2014-01-14 2016-12-27 Panasonic Corporation Laminated substrate, light-emitting device, and method for producing light-emitting device
CN110800089A (zh) * 2017-03-31 2020-02-14 尼尔森科学有限公司 三维半导体制造
CN112236843A (zh) * 2018-06-06 2021-01-15 堺显示器制品株式会社 激光退火方法、激光退火装置及有源矩阵基板的制造方法
JP2021015807A (ja) * 2006-11-16 2021-02-12 株式会社半導体エネルギー研究所 装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021015807A (ja) * 2006-11-16 2021-02-12 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
US11656258B2 (en) 2006-11-16 2023-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Radio field intensity measurement device, and radio field intensity detector and game console using the same
JP7009591B2 (ja) 2006-11-16 2022-01-25 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
US8828844B2 (en) 2007-10-10 2014-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of SOI substrate
JP2009135434A (ja) * 2007-10-10 2009-06-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Soi基板の製造方法
US8836075B2 (en) 2011-09-20 2014-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and fabrication method thereof
JP2013069719A (ja) * 2011-09-20 2013-04-18 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US10236472B2 (en) 2014-01-14 2019-03-19 Panasonic Corporation Light-emitting device with transparent substrate
US9923172B2 (en) 2014-01-14 2018-03-20 Panasonic Corporation Light-emitting device with transparent substrate
US9530986B2 (en) 2014-01-14 2016-12-27 Panasonic Corporation Laminated substrate, light-emitting device, and method for producing light-emitting device
CN110800089A (zh) * 2017-03-31 2020-02-14 尼尔森科学有限公司 三维半导体制造
CN110800089B (zh) * 2017-03-31 2024-03-08 尼尔森科学有限公司 三维半导体制造
CN112236843A (zh) * 2018-06-06 2021-01-15 堺显示器制品株式会社 激光退火方法、激光退火装置及有源矩阵基板的制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004311955A (ja) 超薄型電気光学表示装置の製造方法
US10586816B2 (en) Semiconductor device and peeling off method and method of manufacturing semiconductor device
JP6827632B2 (ja) 発光表示装置の作製方法
US8049292B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP4027740B2 (ja) 半導体装置の作製方法
US6593978B2 (en) Method for manufacturing active matrix liquid crystal displays
US20090174023A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP2003163337A (ja) 剥離方法および半導体装置の作製方法
JP2005333042A (ja) 電気光学表示装置の製造方法及び電気光学表示装置
JP2004179649A (ja) 超薄型半導体装置の製造方法および製造装置
JP2004310051A (ja) 超薄型電気光学表示装置の製造方法および製造装置
JP2005333052A (ja) Simox基板及びその製造方法及びsimox基板を用いた半導体装置及びsimox基板を用いた電気光学表示装置の製造方法
JP2004310056A (ja) 超薄型電気光学表示装置の製造方法
JP4567282B2 (ja) 発光装置の作製方法
JP2005017567A (ja) 液晶表示装置と液晶表示装置の製造方法およびエレクトロルミネッセンス表示装置とエレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
JP2004335968A (ja) 電気光学表示装置の製造方法
JPH07311391A (ja) 液晶表示装置の製造方法
JP3425747B2 (ja) 液晶表示素子の製造方法
JPH02228043A (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JP2004335927A (ja) 電気光学表示装置の製造方法
JPH1020287A (ja) 液晶表示装置の製造方法