JP2005085830A - 薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイス - Google Patents
薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005085830A JP2005085830A JP2003313403A JP2003313403A JP2005085830A JP 2005085830 A JP2005085830 A JP 2005085830A JP 2003313403 A JP2003313403 A JP 2003313403A JP 2003313403 A JP2003313403 A JP 2003313403A JP 2005085830 A JP2005085830 A JP 2005085830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- thin film
- film device
- adhesive layer
- 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
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 204
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 272
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 252
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 154
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 27
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract 5
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 57
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N hydrofluoric acid Substances F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 28
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 28
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 28
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 20
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 19
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 18
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 17
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 14
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 9
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 9
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 8
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 7
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- -1 phosphorus ions Chemical class 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229920006289 polycarbonate film Polymers 0.000 description 3
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 3
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 3
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical group C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 2
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000001810 electrochemical catalytic reforming Methods 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】接着層を２層以上で形成することで、薄膜デバイス層と基板（例えばプラスチック基板）との線膨張率の違いによる反りの影響を排除した薄膜デバイスを可能とする。
【解決手段】第１基板上に薄膜デバイス層１２１を形成した後に薄膜デバイス層１２１上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、薄膜デバイス層１２１の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層１２６を介して第３基板１２９に接着する工程と、第２基板を分離または除去する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法において、第２接着層１２６を２層以上の層、例えば接着剤層１２７と粘着剤層１２８とで形成することを特徴とするものである。
【選択図】図１
【解決手段】第１基板上に薄膜デバイス層１２１を形成した後に薄膜デバイス層１２１上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、薄膜デバイス層１２１の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層１２６を介して第３基板１２９に接着する工程と、第２基板を分離または除去する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法において、第２接着層１２６を２層以上の層、例えば接着剤層１２７と粘着剤層１２８とで形成することを特徴とするものである。
【選択図】図１
Description
本発明は、プラスチック基板と薄膜デバイス層との線膨張率の違いを緩和してパネルに反りを発生させずに機械的強度を高めた薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスに関するものである。
近年、薄膜デバイスは、使用機器の小型化の影響を受けて、薄型化、軽量化、堅牢化に対する要求を受けている。しかしながら、薄膜デバイスは、高温、真空という環境で作製されるために、製造に使われる基板に制限がある。例えば、薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、１０００℃の温度に耐える石英基板、５００℃の温度に耐えるガラス基板が使われている。これらの基板の薄型化も検討されているが、石英基板、ガラス基板を用いる限り、剛性低下による基板サイズ縮小しなければならず、生産性が低下する。また、基板の厚さが薄くなれば堅牢さも急激に低下するため、実用上の問題点となっている。このように、製造基板に要求されている性能と実際に使用する際に求められている性能が異なっている。また、薄型、軽量、堅牢化が可能なプラスチック基板上に直接、薄膜トランジスタを作製しようという試みもあるが、耐熱温度の点から困難さが高い。
そこで、耐熱温度の高い製造基板上に形成した薄膜デバイスを実使用基板に転写する技術が検討されている。転写する方法としては、剥離層を設けてデバイス作製後に剥離層から剥離する方法（例えば、特許文献１参照。）や、エッチングによりガラス基板を除去する方法（例えば、特許文献２参照。）などが検討されている。
線膨張率の高いプラスチック基板に転写を行うと、薄膜デバイス層もしくは部分的に残っているガラスと、プラスチック基板の線膨張率が違うため、転写後に加熱すると、反ってしまうという問題がある。また、反った状態でさらに温度を上げると、薄膜デバイス層もしくは部分的に残っているガラスにクラックが入ってしまうこともある。これを解決するためには、線膨張率の低いプラスチック基板や金属基板を使用すればよい。しかしながら、金属基板は不透明なため液晶表示装置の場合は反射型にしか使用できない。また線膨張率の低いプラスチック基板は、透明度が低下すること、高価であることなどの点で不利である。
また、薄膜デバイス層とプラスチック基板を接着する接着剤に粘着剤を用いると、粘着剤層が熱による伸びの差を緩和するために、反りは起こらなくなるが、被接着体に液体を塗布してから固化させる接着剤の密着性のよい接着界面とは異なり、ゲル状の粘着層を被接着体に押し付けるだけなので、接着界面（粘着界面）の気密性に乏しい。また、接着剤は、薄膜デバイス層もしくは部分的に残っているガラスにある微小なクラックを埋めるため、クラックの低減が起こり機械的強度の向上が期待できるが、粘着剤ではその効果はない。なお、ここで言う接着剤は、使用前は液体状であるが使用後には固体状に硬化するものとし、粘着剤は、使用前後で状態が変化しないものとする。
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第一接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法において、前記第２接着層を２層以上の層で形成することを最も主要な特徴とする。
本発明の薄膜デバイスは、プラスチック基板上に２層以上の層で形成される接着層を介して薄膜デバイス層が形成されていることを最も主要な特徴とする。
本発明の薄膜デバイスは、本発明の薄膜デバイスの製造方法により製造されたものであり、すなわち、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第一接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とにより製造される薄膜デバイスにおいて、前記第２接着層は２層以上の層で形成されることを最も主要な特徴とする。
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第２接着層を２層以上の層で形成することから、そのうちの１層は、薄膜を全面で接着し、薄膜デバイス層を密着性よく支える役割を有する層で形成することができ、２層目は、第３基板をプラスチック基板で形成した場合に薄膜デバイス層とプラスチック基板との熱による伸びの差を緩和する役割を果たす層で形成することができるという利点がある。これによって、薄膜デバイス層とプラスチック基板との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、なおかつ機械的強度も強くすることができ、薄膜デバイス層の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。また、線膨張率の高い高価なプラスチック基板を使用しなくてもよいため、パネル基板の製造コストが安くなる。
本発明の薄膜デバイスは、本発明の薄膜デバイスの製造方法により形成することから、本発明の薄膜デバイスの製造方法と同様なる作用、効果を得ることができる。
本発明の薄膜デバイスは、プラスチック基板上に２層以上の層で形成される接着層を介して薄膜デバイス層が形成されていることから、熱を加えられた場合であっても、２層以上の層で形成される接着層によって薄膜デバイス層とプラスチック基板との熱による伸びの差が緩和されるという利点がある。これによって、薄膜デバイス層とプラスチック基板との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、なおかつ機械的強度も強くすることができ、薄膜デバイス層の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。また、線膨張率の高い高価なプラスチック基板を使用しなくてもよいため、パネル基板の製造コストが安くなる。
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスは、薄膜デバイス層と基板（例えばプラスチック基板）との線膨張率の違いによる反りの影響を排除した薄膜デバイスを提供するという目的を達成するものであり、薄膜デバイス層に接着する基板（例えばプラスチック基板）を２層以上の層で形成する第２接着層を介して接着することにより実現した。
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスは、まず、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に薄膜デバイス層上に第１接着層を介して第２基板を接着し、化学処理（例えばエッチング）および機械的研磨処理（例えばＣＭＰ）および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により第１基板を完全または部分的に分離または除去する。そして図１に示すように、薄膜デバイス層１２１の第１基板側（または部分的に残した第１基板）を、２層以上の層で形成する第２接着層１２６を介して第３基板１２９に接着することにより実現されるものである。図面では薄膜デバイス層１２１の第１基板側に絶縁層１０３が形成されている。したがって、絶縁層１０３に第２接着層１２６が形成される。なお、この絶縁層１０３の代わりに第１基板の一部を層状に残したものを用いることもできる。上記第２接着層１２６は、例えば接着剤層１２７と粘着剤層１２８とからなる。以下、本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスに係わる実施例を以下に説明する。
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスに係る第１実施例を、図２〜図５の製造工程断面図によって説明する。第１実施例では、プラスチック基板を用いた液晶用のアクティブ基板を作製した。
まず、薄膜デバイス層の形成方法を図２によって説明する。図２に示すように、第１基板１０１上に、後に行うガラスエッチングの保護層１０２としてフッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する耐ＨＦ層を形成する。なお、本明細書では、上記「ＨＦ」とはフッ化水素もしくはフッ化水素酸を表すものとする。上記第１基板１０１には、例えば厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度、例えば０．７ｎｍ厚のガラス基板を用いる。このガラス基板のかわりに石英基板を用いてもよい。上記保護層１０２は、例えばモリブデン（Ｍｏ）膜を５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。さらに絶縁層１０３を形成する。この絶縁層１０３は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記モリブデン膜は、例えばスパッタリング法にて形成することができ、上記酸化珪素膜は例えばプラズマＣＶＤ法により形成することができる。
その後は、一般的な低温ポリシリコン技術、例えば「２００３ ＦＰＤテクノロジー大全」（電子ジャーナル２００３年３月２５日発行、ｐ．１６６−１８３およびｐ．１９８−２０１）、「'９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐ．５３−５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐ．１３２−１３９）等に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）プロセスでＴＦＴを含む薄膜デバイス層を形成した。薄膜デバイス層の形成方法の一例を以下に説明する。
まず、第１基板１０１上に保護層１０２を介して形成された絶縁層１０３上にゲート電極１０４を形成するための導電膜を形成した。この導電膜には例えば厚さが１００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）膜を用いた。モリブデン膜の形成方法としては例えばスパッタリング法を用いた。そして上記導電膜を加工してゲート電極１０４を形成した。このゲート電極１０４は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングして形成した。次いで、ゲート電極１０４上を被覆するようにゲート絶縁膜１０５を形成した。ゲート絶縁膜１０５は、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体で形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層(厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ)を形成した。
この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣlエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し結晶シリコン層（ポリシリコン層）を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層１０６を形成し、その両側にｎ-型ドープ領域からなるポリシリコン層１０７、ｎ+型ドープ領域からなるポリシリコン層１０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とした。またポリシリコン層１０６上にはｎ-型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層１０９を形成した。このストッパー層１０９は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）層で形成した。
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体からなるパッシベーション膜１１０を形成した。このパッシベーション膜１１０上に、各ポリシリコン層１０８に接続するソース電極１１１およびドレイン電極１１２を形成した。各ソース電極１１１およびドレイン電極１１２は例えばアルミニウムで形成した。
その後、カラーフィルター１１３を形成した。カラーフィルター１１３は、カラーレジストを全面に塗布した後、リソグラフィー技術でパターニングを行って形成した。カラーフィルター１１３には、ソース電極１１１と後に形成する液晶駆動用電極が接続されるようにコンタクトホール１１３Ｃを形成した。このカラーフィルターの形成工程を３回行って、ＲＧＢの３色（赤、緑、青）を形成した。次に、平坦化を行うために保護膜１１４を形成した。保護膜１１４は例えばポリメチルメタクリル酸樹脂系の樹脂により形成した。また保護膜１１４には、ソース電極１１１と液晶駆動用電極とが接続されるようにコンタクトホール１１４Ｃを形成した。その後、ソース電極１１１に接続する画素電極１１５を形成した。この画素電極１１５は、例えば、透明電極で形成される。透明電極としては、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）により形成され、その形成方法としてはスパッタリング法が用いられる。
以上の工程により、第１基板１０１上に透過型のアクティブマトリックス基板が作製できた。また、今回は、ボトムゲート型ポリシリコンＴＦＴを作製したが、トップゲート型ポリシリコンＴＦＴやアモルファスＴＦＴでも同じように実施できる。
次に、第１基板１０１上の薄膜デバイス層１２１をプラスチック基板上に移載する工程を説明する。
図３（１）に示すように、第１基板１０１上に保護層１０２、絶縁層１０３、薄膜デバイス層１２１を形成したものをホットプレート１２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着剤１２３を厚さ１ｍｍ程度に塗布し、第２基板１２４を上に載せ、加圧しながら、室温まで冷却した。第２基板１２４には、例えば厚さ１ｍｍのモリブデン基板を用いた。または、第２基板１２４にガラス基板を用いてもよい。または、第２基板１２４上に第１接着剤１２３を塗布して、その上に保護層１０２から薄膜デバイス層１２１が形成された第１基板１０１の薄膜デバイス層１２１側を載せてもよい。上記第１接着剤１２３には、例えばホットメルト接着剤を用いた。
次に、図３（２）に示すように、第２基板１２４を貼り付けた第１基板１０１をフッ化水素酸（ＨＦ）１２５に浸漬して、第１基板１０１のエッチングを行った。このエッチングは、保護層１０２であるモリブデン層がフッ化水素酸１２５にエッチングされないため、このエッチングは保護層１０２で自動的に停止する。ここで用いたフッ化水素酸１２５は、一例として、重量濃度が５０％のもので、このエッチング時間は３．５時間とした。フッ化水素酸１２５の濃度とエッチング時間は、第１基板１０１のガラスを完全にエッチングすることができるならば、変更しても問題はない。
上記フッ化水素酸１２５によるエッチングの結果、図４（３）に示すように、第１基板１０１〔前記図３（２）参照〕が完全にエッチングされ、保護層１０２が露出される。
次に、混酸〔例えば、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）７２wt％と硝酸（ＨＮＯ3）３wt％と酢酸（ＣＨ3ＣＯＯＨ）１０wt％〕により、保護層１０２〔前記図４（３）参照〕であるモリブデン層（厚さ：５００ｎｍ）をエッチングした。これは、透過型の液晶パネルを作製するために、不透明なモリブデン層があると問題となるためである。上記混酸で５００ｎｍの厚さのモリブデン層をエッチングするのに必要な時間は約１分である。このエッチングの結果、図４（４）に示すように、この混酸は第１絶縁層１０３である酸化珪素をエッチングしないため、第１絶縁層１０３で自動的にエッチングが停止する。
次に、図４（５）に示すように、上記エッチング後に、薄膜デバイス層１２１の裏面側、すなわち絶縁層１０３表面に、２層以上の層からなる第２接着層１２６を形成した。まず第２接着層１２６の１層となる接着剤層１２７を形成した。
上記接着剤層１２７は、一例として、回転塗布技術により例えばアクリル系の紫外線硬化接着剤を塗布した後に紫外線を照射して硬化させることで形成した。回転塗布技術による膜形成では、膜厚を約１０μｍとした。この接着剤層１２７は、主に薄膜デバイス層１２１を保護するものであるため、ヤング率が高く硬いものがよい。具体的には、１×１０9Ｐａ以上のヤング率を有するものが望ましい。
続けて、図５（６）に示すように、上記接着剤層１２７に、第２接着層１２６の１層となるアクリル系の粘着剤層１２８が付けられた第３基板（ここでは偏光板）１２９を貼り付けた。このように、第２接着層１２６は、接着剤層１２７と粘着材層１２８とにより形成される。また偏光板は、ヨウ素をＰＶＡ（ポリビニアルアルコール）フィルムに吸着させた後、このフィルムを一軸延伸させ偏光子とし、偏光子の両側にポリカーボネートフィルムを張り合わせたものを使用した。上記粘着剤層１２８は例えば５０μｍの厚さに形成し、ポリカーボネートフィルムは厚さが例えば２００μｍのものを用いた。この粘着剤層１２８は紫外線硬化接着剤の接着剤層１２７と第３基板（偏光板）１２９とを接着する目的以外に、薄膜デバイス層１２１とポリカーボネートフィルムの線膨張率の差を緩和するための層でもあるため、ヤング率が低く柔らかいものがよい。ポリカーボネートの線膨張率は７０×１０-6／Ｋ、薄膜デバイス層は４×１０-6／Ｋ〜２０×１０-6／Ｋ程度の薄膜で構成されているため、この粘着剤層がないと、加熱時に反ってしまう。この線膨張率の差を５０μｍの粘着剤層１２８で緩和しようとすると、粘着剤層１２８のヤング率としては、１×１０7Ｐａ以下のものが望ましい。
また、紫外線硬化接着剤の接着剤層１２７で薄膜デバイス層１２１を全面で支えているため、機械的強度も強い。ここで、偏光板を貼り付ける理由は、プラスチック基板を貼り付けた後にさらに外側に偏光板を貼り付けるよりも、直接偏光板を貼った方がパネルを薄くできるためである。
次に、図５（７）に示すように、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層１２３〔前記図３（１）参照〕を溶かして第２基板１２４〔前記図３（１）参照〕を外した。その結果、第３基板（偏光板）１２９上に粘着剤層１２８と接着剤層１２７とからなる第２接着層１２６、絶縁層１０３を介して薄膜デバイス層１２１が載った薄膜デバイス（アクティブ基板）１１を得た。
上記製造方法により製造した薄膜デバイス（アクティブ基板）１１は、図６に示すように、例えば、下側の第３基板（偏光板）１２９が伸びても、粘着剤層１２８が伸びをそのまま伝えないため、第３基板（偏光板）１２９で発生した応力を薄膜デバイス層１２１まで伝えない。これによって、薄膜デバイス層１２１と、第３基板（偏光板）１２９との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、薄膜デバイス層１２１の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。
この後は、図示はしないが、上記アクティブ基板を対向基板と張り合わせ、基板間に設けた隙間に液晶を注入し、液晶セルとした。これは、一般的に行われている液晶セル組み立て工程で行えばよい。
本発明の薄膜デバイスは、前記図５（７）によって説明した構成であれば、上記図２〜図５によって説明した製造方法によらなくてもよい。すなわち、プラスチック基板である、第３基板（偏光板）１２９上に、２層以上の層からなるものとして例えば粘着剤層１２８と接着剤層１２７とからなる第２接着層１２６、絶縁層１０３を介して薄膜デバイス層１２１を形成したものであればよい。
このように、プラスチック基板上に２層以上の層（粘着剤層１２８と接着剤層１２７）で形成される第２接着層１２６を介して薄膜デバイス層１２１が形成されていることから、熱を加えられた場合であっても、粘着剤層１２８と接着剤層１２７とで形成される第２接着層１２６によって薄膜デバイス層１２１とプラスチック基板である、第３基板（偏光板）１２９との熱による伸びの差が緩和されるという利点がある。これによって、薄膜デバイス層１２１と、第３基板（偏光板）１２９との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、薄膜デバイス層１２１の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスに係る第２実施例を、図８〜図９の製造工程断面図によって説明する。第２実施例では、プラスチック基板を用いた液晶用のアクティブ基板を作製した。
まず、薄膜デバイス層の形成方法を図７によって説明する。図７に示すように、第１基板２０１上に、非晶質シリコン層２０２を形成する。上記第１基板２０１には、例えば厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度、例えば０．７ｎｍ厚のガラス基板を用いる。このガラス基板のかわりに石英基板を用いてもよい。上記非晶質シリコン層２０２は、例えば１０ｎｍの厚さに形成したが、この膜厚は５０ｎｍ以下であれば問題はない。この非晶質シリコン膜２０２は、例えばＣＶＤ法によって成膜することができる。非晶質シリコン膜２０２中に、水素を多く含むように、途中で薄膜デバイスが剥がれない限りの低温が望ましい。今回は１５０℃にて成膜を行った。また、低圧ＣＶＤ法、大気圧ＣＶＤ法、ＥＣＲ法、スパッタ法によるアモルファスシリコンでも問題はない。その後、絶縁層２０３を形成する。この絶縁層２０３は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を１００ｎｍの厚さに成膜して形成する。
その後は、一般的な低温ポリシリコン技術、例えば「２００３ ＦＰＤテクノロジー大全」（電子ジャーナル２００３年３月２５日発行、ｐ．１６６−１８３およびｐ．１９８−２０１）、「'９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐ．５３−５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐ．１３２−１３９）等に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）プロセスでＴＦＴを含む薄膜デバイス層を前記第１実施例と同様に形成した。以下、その概略を説明する。
まず、第１基板２０１上に非晶質シリコン層２０２を介して形成された絶縁層２０３上にゲート電極２０４を形成するための導電膜を、例えば厚さが１００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）膜を、例えばスパッタリングによって形成した。そして上記導電膜を加工してゲート電極２０４を形成した。次いで、ゲート電極２０４上を被覆するようにゲート絶縁膜２０５を形成した。ゲート絶縁膜２０５は、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体で形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層(厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ)を形成した。
この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣlエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し結晶シリコン層（ポリシリコン層）を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層２０６を形成し、その両側にｎ-型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７、ｎ+型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とした。またポリシリコン層２０６上にはｎ-型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９を形成した。このストッパー層２０９は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）層で形成した。
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体からなるパッシベーション膜２１０を形成した。このパッシベーション膜２１０上に、各ポリシリコン層２０８に接続するソース電極２１１およびドレイン電極２１２を形成した。各ソース電極２１１およびドレイン電極２１２は例えばアルミニウムで形成した。
その後、カラーフィルター２１３を形成した。カラーフィルター２１３は、カラーレジストを全面に塗布した後、リソグラフィー技術でパターニングを行って形成した。カラーフィルター２１３には、ソース電極２１１と後に形成する液晶駆動用電極が接続されるようにコンタクトホール２１３Ｃを形成した。このカラーフィルターの形成工程を３回行って、ＲＧＢの３色（赤、緑、青）を形成した。次に、平坦化を行うために保護膜２１４を形成した。保護膜２１４は例えばポリメチルメタクリル酸樹脂系の樹脂により形成した。また保護膜２１４には、ソース電極２１１と液晶駆動用電極とが接続されるようにコンタクトホール２１４Ｃを形成した。その後、ソース電極２１１に接続する画素電極２１５を形成した。この画素電極２１５は、例えば、透明電極で形成される。透明電極としては、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）により形成され、その形成方法としてはスパッタリング法が用いられる。
以上の工程により、第１基板２０１上に透過型のアクティブマトリックス基板が作製できた。また、今回は、ボトムゲート型ポリシリコンＴＦＴを作製したが、トップゲート型ポリシリコンＴＦＴやアモルファスＴＦＴでも同じように実施できる。
次に、第１基板２０１上の薄膜デバイス層２２１をプラスチック基板上に移載する工程を説明する。
図８（１）に示すように、第１基板２０１上に非晶質シリコン層２０２、絶縁層２０３、薄膜デバイス層２２１を形成したものをホットプレート（図示せず）で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着剤２２２を厚さ１ｍｍ程度に塗布し、第２基板２２３を上に載せ、加圧しながら、室温まで冷却した。第２基板２２３には、例えば厚さ１ｍｍのモリブデン基板を用いた。または、第２基板２２３上に第１接着剤２２２を塗布して、その上に非晶質シリコン層２０２から薄膜デバイス層２２１が形成された第１基板２０１の薄膜デバイス層２２１側を載せてもよい。上記第１接着剤２２２には、例えばホットメルト接着剤を用いた。
次に、ガラス基板である第１基板２０１側から紫外線レーザー光を照射した。ガラスは紫外線レーザー光を透過させるため、紫外線レーザー光は、非晶質シリコン層２０２で吸収される。非晶質シリコン層２０２に紫外線が吸収されると水素が発生し、非晶質シリコン層２０２を境として薄膜デバイス層２２１と第１基板２０１との分離が起きる。この技術は特開平１０-１２５９３０号公報に開示されている。この結果、図８（２）に示すように、絶縁層２０３に形成された薄膜デバイス層２２１上に第２接着層２２２を介して第２基板２２３が接着された構成が得られた。
その後、図８（３）に示すように、上記薄膜デバイス層２２１の裏面側、すなわち絶縁層２０３表面に、２層以上の層からなる第２接着層２２４を形成する。まず第２接着層２２４の１層となる接着剤層２２５を形成した。
上記接着剤層２２５は、一例として、回転塗布技術により例えばアクリル系の紫外線硬化接着剤を塗布した後に紫外線を照射して硬化させることで形成した。回転塗布技術による膜形成では、膜厚を約１０μｍとした。この接着剤層２２５は、主に薄膜デバイス層２２１を保護するものであるため、ヤング率が高く硬いものがよい。具体的には、１×１０9Ｐａ以上のヤング率を有するものが望ましい。
続けて、図９（４）に示すように、上記接着剤層２２５に、第２接着層２２４の１層となるもので、上記接着剤層２２５よりもヤング率が低く柔らかい接着剤層２２６を塗布し、第３基板（プラスチック基板）２２７を貼り付けた。上記接着剤層２２６は、例えばポリメチルメタクリル樹脂系の紫外線硬化型接着剤であり、例えばスピンコートにより、例えば５０μｍの厚さに形成される。このように、第２接着層２２４は、接着剤層２２５と接着剤層２２６とにより形成される。また第３基板（プラスチック基板）２２７には例えばポリカーボネート基板を用い、このポリカーボネート基板には例えば０．２ｍｍの厚さのものを用いた。上記接着剤層２２６は紫外線硬化接着剤の接着剤層２２５等を介して薄膜デバイス層２２１と第３基板２２７とを接着する目的以外に、薄膜デバイス層２２１と第３基板（ポリカーボネート基板）２２７の線膨張率の差を緩和するための層でもあるため、ヤング率が低く柔らかいものがよい。ポリカーボネートの線膨張率は７０×１０-6／Ｋ、薄膜デバイス層は４×１０-6／Ｋ〜２０×１０-6／Ｋ程度の薄膜で構成されているため、この接着剤層２２６がないと、加熱時に反ってしまう。この線膨張率の差を５０μｍの厚さの接着剤層２２６で緩和しようとすると、接着剤層２２６のヤング率としては、１×１０7Ｐａ以下のものが望ましい。
また、ヤング率が高く硬い紫外線硬化接着剤の接着剤層２２５で薄膜デバイス層２２１を全面で支えているため、機械的強度も強い。
次に、図９（５）に示すように、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層２２２〔前記図８（１）参照〕を溶かして第２基板２２３〔前記図８（１）参照〕を外した。その結果、第３基板（プラスチック基板）２２７上に接着剤層２２６と接着剤層２２５とからなる第２接着層２２４、絶縁層２０３を介して薄膜デバイス層２２１が載った薄膜デバイス（アクティブ基板）１２を得た。
上記製造方法により製造した薄膜デバイス（アクティブ基板）１２は、図１０に示すように、例えば、下側の第３基板（プラスチック基板）２２７が伸びても、接着剤層２２６が伸びをそのまま伝えないため、第３基板２２７で発生した応力を薄膜デバイス層２２１まで伝えない。これによって、薄膜デバイス層２２１と第３基板２２７との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、薄膜デバイス層２２１の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。
この後は、図示はしないが、上記アクティブ基板を対向基板と張り合わせ、基板間に設けた隙間に液晶を注入し、液晶セルとした。これは、一般的に行われている液晶セル組み立て工程で行えばよい。
本発明の薄膜デバイスは、前記図９（５）によって説明した構成であれば、上記図８〜図９によって説明した製造方法によらなくてもよい。すなわち、プラスチック基板である第３基板２２７上に、２層以上の層からなるものとして例えば接着剤層２２６と接着剤層２２５とからなる第２接着層２２４、絶縁層２０３を介して薄膜デバイス層２２１を形成したものであればよい。
このように、プラスチック基板上に２層以上の層（例えば、ヤング率が低く柔らかい接着剤層２２６とヤング率が高く硬い接着剤層２２５）で形成される第２接着層２２４を介して薄膜デバイス層２２１が形成されていることから、熱を加えられた場合であっても、接着剤層２２６と接着剤層２２５とで形成される第２接着層２２４によって薄膜デバイス層２２１とプラスチック基板である第３基板２２７との熱による伸びの差が緩和されるという利点がある。これによって、薄膜デバイス層２２１と第３基板２２７との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、薄膜デバイス層２２１の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。
次に、本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスに係る第３実施例を、図１０〜図１３の製造工程断面図によって説明する。第３実施例では、転写方式によりプラスチック基板にアクティブマトリックス基板を作製しアクティブマトリックス型有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイを作製した。
図１１に示すように、製造基板となる第１基板３０１に厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度のガラス基板もしくは石英基板を用いる。そして、例えばスパッタリング法により、第１基板（例えば厚さが０．７ｍｍのガラス基板）３０１上に薄膜デバイス層を形成する。
すなわち、薄膜デバイス層として、一般的な低温ポリシリコン技術、例えば「２００３ ＦＰＤテクノロジー大全」（電子ジャーナル２００３年３月２５日発行、ｐ．１６６−１８３およびｐ．１９８−２０１）、「'９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐ．５３−５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐ．１３２−１３９）等に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）プロセスでＴＦＴを含む薄膜デバイス層を形成した。薄膜デバイス層の形成方法の一例を以下に説明する。
まず、第１基板３０１上にゲート電極３０４を形成するための導電膜を形成した。この導電膜には例えば厚さが１００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）膜を用いた。モリブデン膜の形成方法としては例えばスパッタリング法を用いた。そして上記導電膜を加工してゲート電極３０４を形成した。このゲート電極３０４は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングして形成した。次いで、ゲート電極３０４上を被覆するようにゲート絶縁膜３０５を形成した。ゲート絶縁膜３０５は、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層と窒化珪素（ＳｉＮx ）層との積層体で形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層(厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ)を形成した。
この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣlエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し結晶シリコン層を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層３０６を形成し、その両側にｎ- 型ドープ領域からなるポリシリコン層３０７、ｎ+ 型ドープ領域からなるポリシリコン層３０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とした。またポリシリコン層３０６上にはｎ-型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層３０９を形成した。このストッパー層３０９は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）層で形成した。
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層と窒化珪素（ＳｉＮx ）層との積層体からなるパッシベーション膜３１０を形成した。このパッシベーション膜３１０上に、各ポリシリコン層３０８に接続するソース電極３１１およびドレイン電極３１２を形成した。各ソース電極３１１およびドレイン電極３１２は例えばアルミニウムで形成した。
このようにして、低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成した。その上に有機ＥＬ素子を形成した。
次に、例えばスピンコート法によって、ソース電極３１１、ドレイン電極３１２等を覆うように、パッシベーション膜３１０上に保護絶縁層３１３を例えばメタクリル酸メチル樹脂系樹脂で形成した後、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、ソース電極３１１と後に形成する有機ＥＬ素子のアノード電極とを接続できるように、その部分の保護絶縁層３１３を取り除いた。
次に、保護絶縁層３１３上に、有機ＥＬ素子を形成した。有機ＥＬ素子は、アノード電極３１４と有機層とカソード電極３１７とで構成されている。アノード電極３１４は、例えばスパッタリング法でアルミニウム（Ａｌ）膜を形成し、各ＴＦＴのソース電極３１１に接続され、個別に電流を流せるようになっている。
有機層は、有機正孔輸送層３１５と有機発光層３１６を積層させた構造とした。有機正孔輸送層３１５としては、例えば銅フタロシアニンを蒸着により３０ｎｍの厚さに形成した。有機発光層３１６は、緑色として、Ａｌｑ３[tris(8-quinolinolato)aluminium(III)]を５０ｎｍの厚さに、青色として、バソクプロイン（Bathocuproine：2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10phenanthroline）を１４ｎｍの厚さに、赤色としてＢＳＢ−ＢＣＮ[2,5-bis{4-(N-methoxyphenyl-N-phenylamino)styryl}benzene-1,4-dicarbonitrile]を３０ｎｍの厚さにそれぞれ蒸着した。
カソード電極３１７としては、酸化インジウム錫（Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 、以下ＩＴＯという）を使用した。
今回は、有機ＥＬ素子として、上記構造を用いたが、電極に、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、発光層を組み合わせた公知の構造を用いてもよい。
さらに、カソード電極３１７を覆う形で、パッシベーション膜３１８を形成した。今回、パッシベーション膜３１８は、スパッタリング法により窒化シリコン（ＳｉＮx）膜を例えば２００ｎｍの厚さに形成した。このパッシベーション膜３１８は、その他、ＣＶＤ法、蒸着法などで形成してもよい。
以下、ＴＦＴ層から有機ＥＬ層までを薄膜デバイス層３２１と呼ぶこととする。次に、第１基板３０１上の薄膜デバイス層３２１をプラスチック基板上に移載する工程を示す。
図１２（１）に示すように第１基板３０１上に薄膜デバイス層３２１を形成したものをホットプレート３２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着層３２３を、例えばホットメルト接着剤を例えば１ｍｍ程度の厚さに塗布して形成した。次に、上記第１接着層３２３上に第２基板３２４を載せ、第２基板３２４を第１基板３０１方向に加圧しながら、室温まで冷却した。上記第２基板３２４には、例えば厚さが１ｍｍのモリブデン（Ｍｏ）基板を用いた。または、第２基板３２４上にホットメルト接着剤を塗布して、その上に薄膜デバイス層３２１が形成された第１基板３０１の薄膜デバイス層３２１側を載せてもよい。
次に、図１２（２）に示すように、第２基板３２３を貼り付けた基板をフッ化水素酸３２５に浸漬して、第１基板３０１のエッチングを行った。このエッチングでは、第１基板３０１を、例えばおよそ３０μｍの厚さになるように残すように行うため、エッチング終点は例えばエッチング時間により制御する。一例として、ここで用いたフッ化水素酸３２５は重量濃度１５％〜２５％のもので、このエッチング時間はエアーブローによるバブリングによって弗化水素酸溶液を攪拌しながら室温で約３時間とした。フッ化水素酸３２５の濃度とエッチング時間は、適宜変更しても問題はない。上記エッチングの代わりに、例えば機械的な研磨、化学的機械研磨等の研磨によって、第１基板３０１を薄くしても良い。
上記フッ化水素酸３２５によるエッチングの結果、図１３（３）に示すように、第１基板３０１上に薄膜デバイス層３２１が形成され、さらに薄膜デバイス層３２１上に第１接着層３２３を介して第２基板３２４が形成されたものが得られる。
その後、図１３（４）に示すように、上記薄膜デバイス層３２１の裏面側、すなわち第１基板３０１表面に、２層以上の層からなる第２接着層３２６を形成する。まず第２接着層３２６の１層となる接着剤層３２７を形成した。
上記接着剤層３２７は、一例として、回転塗布技術により例えばアクリル系の紫外線硬化接着剤を塗布した後に紫外線を照射して硬化させることで形成した。回転塗布技術による膜形成では、膜厚を約１０μｍとした。この接着剤層３２７は、主に薄膜デバイス層３２１を保護するものであるため、ヤング率が高く硬いものがよい。具体的には、１×１０9Ｐａ以上のヤング率を有するものが望ましい。また、薄く残したガラスの第１基板３０１にクラックがあると、そこから割れてしまう。しかしながら、上記のように紫外線硬化接着剤からなる接着剤層３２７を塗布することにより第１基板３０１に発生しているクラックが埋まるため耐衝撃性が高くなる。
続けて、図１４（５）に示すように、上記接着剤層３２７に、第２接着層３２６の１層となるもので、上記接着剤層３２７よりもヤング率が低く柔らかい粘着剤層３２８を塗布し、第３基板（プラスチック基板）２２７を貼り付けた。上記粘着剤層３２８は、例えばポリメチルメタクリル樹脂系の粘着剤であり、例えば５０μｍの厚さに形成される。このように、第２接着層３２６は、接着剤層３２７と粘着剤層３２８とにより形成される。また第３基板（プラスチック基板）２２７には例えばポリカーボネート基板を用い、このポリカーボネート基板には例えば０．２ｍｍの厚さのものを用いた。このように、第２接着層３２６は、接着剤層３２７と粘着材層３２８とにより形成される。この粘着剤層３２８は紫外線硬化接着剤の接着剤層３２７と第３基板３２９とを接着する目的以外に、薄膜デバイス層３２１とポリカーボネートの線膨張率の差を緩和するための層でもあるため、ヤング率が低く柔らかいものがよい。ポリカーボネートの線膨張率は７０×１０-6／ＫＫ、ガラスは５×１０-6／Ｋ程度の薄膜で構成されているため、この粘着剤層３２８がないと、加熱時に反ってしまう。この線膨張率の差を５０μｍの粘着剤層３２８で緩和しようとすると、粘着剤層３２８のヤング率としては、１×１０7Ｐａ以下のものが望ましい。
また、紫外線硬化接着剤の接着剤層３２７で薄膜デバイス層３２１を全面で支えているため、機械的強度も強い。
次に、図１４（６）に示すように、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層３２２〔前記図１２（１）参照〕を溶かして第２基板３２３〔前記図１２（１）参照〕を外し、第３基板３２９上に粘着剤層３２８と接着剤層３２７とからなる第２接着層３２６、第１基板３０１を介して薄膜デバイス層３２１が載った薄膜デバイス（アクティブ基板）１３を得た。
上記製造方法により製造した薄膜デバイス（アクティブ基板）１３は、図１４に示すように、例えば、下側の第３基板３２９が伸びても、粘着剤層３２８が伸びをそのまま伝えないため、第３基板３２９で発生した応力を第１基板３０１まで伝えない。したがって、第３基板３２９で発生した応力は薄膜デバイス層３２１まで伝わらない。これによって、薄膜デバイス層３２１と第３基板３２９との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、薄膜デバイス層３２１の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。
この後は、図示はしないが、上記アクティブ基板を対向基板と張り合わせ、基板間に設けた隙間に液晶を注入し、液晶セルとした。これは、一般的に行われている有機エレクトロルミネッセンス表示装置の組立工程で行えばよい。
本発明の薄膜デバイスは、前記図１３（６）によって説明した構成であれば、上記図１１〜図１３によって説明した製造方法によらなくてもよい。すなわち、プラスチック基板である第３基板３２９上に、２層以上の層からなるものとして例えば粘着剤層３２８と接着剤層３２７とからなる第２接着層３２６、第１基板３０１を介して薄膜デバイス層３２１を形成したものであればよい。
このように、プラスチック基板上に２層以上の層（例えば、ヤング率が低く柔らかい粘着剤層３２８とヤング率が高く硬い接着剤層３２７）で形成される第２接着層３２６を介して薄膜デバイス層３２１が形成されていることから、熱を加えられた場合であっても、粘着剤層３２８と接着剤層３２７とで形成される第２接着層３２６によって薄膜デバイス層３２１とプラスチック基板である第３基板３２９との熱による伸びの差が緩和されるという利点がある。これによって、薄膜デバイス層３２１と第３基板３２９との線膨張率の違いによる反りの影響を排除することができ、薄膜デバイス層３２１の損傷を防止して、信頼性の高い表示装置（エレクトロルミネッセンス表示装置等）のパネル基板を提供することができる。
上記第１、３実施例においては、第２接着層を１層の接着剤層と１層の粘着剤層とで形成したが、接着剤層を複数層に形成してもよく、また粘着剤層を複数層に形成してもよい。また上記第２実施例においては、第２接着層をヤング率のことなる２層の接着剤層で形成したが、そのうちの１層を複数層に形成してもよい。
上記各実施例において、薄膜デバイス層上に第１接着層を介して第２基板を接着する際に、薄膜デバイス層上に被覆層を形成した後、第１接着層を形成してもよい。この被覆層は、例えば酸化シリコン等の絶縁膜で形成される。
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスは、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の各種表示装置の用途に適用できる。
１２１…薄膜デバイス層、１２６…第２接着層、１２７…接着剤層、１２８…粘着剤層、１２９…第３基板
Claims (9)
- 第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
を備えた薄膜デバイスの製造方法において、
前記第２接着層を２層以上の層で形成する
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。 - 前記第２接着層を接着剤層と粘着剤層とで形成する
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。 - 前記第２接着層を接着剤層と粘着剤層とで形成するとともに、前記第３基板に偏光特性を有する基板を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。 - 第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
により製造される薄膜デバイスにおいて、
前記第２接着層は２層以上の層で形成される
ことを特徴とする薄膜デバイス。 - 前記第２接着層は接着剤層と粘着剤層とからなる
ことを特徴とする請求項４記載の薄膜デバイス。 - 前記第２接着層は接着剤層と粘着剤層とからなるとともに、前記第３基板は偏光特性を有する基板からなる
ことを特徴とする請求項４記載の薄膜デバイス。 - プラスチック基板上に２層以上の層で形成される接着層を介して薄膜デバイス層が形成されている
ことを特徴とする薄膜デバイス。 - 前記接着層は接着剤層と粘着剤層とからなる
ことを特徴とする請求項７記載の薄膜デバイス。 - 前記接着層は接着剤層と粘着剤層とからなるとともに、前記プラスチック基板は偏光特性を有するものからなる
ことを特徴とする請求項７記載の薄膜デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003313403A JP2005085830A (ja) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | 薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003313403A JP2005085830A (ja) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | 薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005085830A true JP2005085830A (ja) | 2005-03-31 |
Family
ID=34414334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003313403A Pending JP2005085830A (ja) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | 薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005085830A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009152187A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-07-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置の作製方法および蒸着用基板 |
| JP2009206244A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Oki Data Corp | 半導体装置 |
| JP2011027822A (ja) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Hitachi Displays Ltd | フレキシブル表示装置 |
| US7892385B2 (en) | 2006-02-02 | 2011-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Adhesive member and method of manufacturing display device using the same |
| JP2011517370A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-06-02 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ | 伸張可能及び折畳み可能な電子デバイス |
| US9012784B2 (en) | 2008-10-07 | 2015-04-21 | Mc10, Inc. | Extremely stretchable electronics |
| JP2018125536A (ja) * | 2009-09-04 | 2018-08-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
-
2003
- 2003-09-05 JP JP2003313403A patent/JP2005085830A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101230310B1 (ko) * | 2006-02-02 | 2013-02-06 | 삼성디스플레이 주식회사 | 접착 부재 및 이를 사용하는 표시 장치의 제조 방법 |
| US7892385B2 (en) | 2006-02-02 | 2011-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Adhesive member and method of manufacturing display device using the same |
| JP2009152187A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-07-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置の作製方法および蒸着用基板 |
| US8425974B2 (en) | 2007-11-29 | 2013-04-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Evaporation donor substrate and method for manufacturing light-emitting device |
| JP2009206244A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Oki Data Corp | 半導体装置 |
| JP4575966B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2010-11-04 | 株式会社沖データ | 半導体装置 |
| US8905772B2 (en) | 2008-03-05 | 2014-12-09 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Stretchable and foldable electronic devices |
| JP2011517370A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-06-02 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ | 伸張可能及び折畳み可能な電子デバイス |
| US10064269B2 (en) | 2008-03-05 | 2018-08-28 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Stretchable and foldable electronic devices |
| US10292261B2 (en) | 2008-03-05 | 2019-05-14 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Stretchable and foldable electronic devices |
| US9012784B2 (en) | 2008-10-07 | 2015-04-21 | Mc10, Inc. | Extremely stretchable electronics |
| JP2011027822A (ja) * | 2009-07-22 | 2011-02-10 | Hitachi Displays Ltd | フレキシブル表示装置 |
| JP2018125536A (ja) * | 2009-09-04 | 2018-08-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
| US10418384B2 (en) | 2009-09-04 | 2019-09-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and display device |
| US10665615B2 (en) | 2009-09-04 | 2020-05-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and display device |
| US11094717B2 (en) | 2009-09-04 | 2021-08-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and display device |
| US11862643B2 (en) | 2009-09-04 | 2024-01-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and display device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8168511B2 (en) | Display device manufacturing method and laminated structure | |
| JP4052631B2 (ja) | アクティブマトリクス型表示装置 | |
| CN100392797C (zh) | 剥离方法 | |
| EP1575085A2 (en) | Thin film device supply body and method of fabricating tha same and its use in a transfer method | |
| JP2008122905A (ja) | 有機電界発光表示装置及びその製造方法 | |
| JP2008124420A (ja) | 有機電界発光表示装置及びその製造方法 | |
| JP2009123645A (ja) | 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 | |
| JP2009205941A (ja) | 表示装置の製造方法、表示装置、照明装置の製造方法および照明装置 | |
| US20070090404A1 (en) | Process for the fabrication of thin-film device and thin-film device | |
| JP2001282123A (ja) | 表示装置およびその製造方法 | |
| JP2003323132A (ja) | 薄膜デバイスの製造方法および半導体装置 | |
| JP2006179352A (ja) | 自発光パネルの製造方法 | |
| JP2005209756A (ja) | 薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイス、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| JP2005085830A (ja) | 薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイス | |
| 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 | |
| JP4063225B2 (ja) | 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法 | |
| JP2012138547A (ja) | フレキシブル電子デバイスの製造方法および樹脂層付積層基板、ならびにフレキシブル電子デバイス製造部材 | |
| US6696325B1 (en) | Method of transferring a thin film device onto a plastic sheet and method of forming a flexible liquid crystal display | |
| JP2000133809A (ja) | 剥離方法 | |
| JP4759917B2 (ja) | 薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置 | |
| JP2005202094A (ja) | 表示装置の基板、薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイス、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| JP4621713B2 (ja) | アクティブマトリクス型表示装置 | |
| JP2005216887A (ja) | 薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイス、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| JP2005308849A (ja) | 薄膜デバイス、薄膜デバイスの製造方法、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| JP3926116B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、液晶表示装置の製造方法、及びｅｌ表示装置の製造方法 |