JP2006120720A - 薄膜装置の製造方法、アクティブマトリクス基板、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 材料の無駄を軽減しつつ、１回転写であって薄膜装置への配線工程を簡略化可能な薄膜装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 転写元基板（１００）上に、所定のエネルギ付与によって剥離する特性を有し、かつ、導電性を呈する剥離層（１０２）を形成する工程、剥離層上に薄膜装置を含む被転写層（１１０）を形成する工程、被転写層の一方の面に接着層（１２０）を介して転写先基板（１２２）を接合する工程、剥離層（１０２）にエネルギを付与して転写元基板（１００）と剥離層（１０２）との間に剥離を生じさせ、剥離層とともに被転写層を転写先基板（１２２）に転写する工程、及び転写先基板に転写されて露出した剥離層（１０２）をパターニングして、薄膜装置と電気的に接続された配線層（１０２ａ〜ｄ）を形成する工程を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、薄膜装置の基板間転写技術を使用した薄膜装置の製造方法に関する。

関連技術

液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界発光（エレクトロルミネッセンス：ＥＬ）表示装置のような半導体応用装置では、変形や落下による壊れ防止、柔軟性、軽量化等の理由などにより下地基板にプラスチック基板を使用することが望ましい場合がある。しかし、プラスチック基板は、半導体装置製造で必要とされる高温プロセスに対する耐熱性が無いため、プラスチック基板上に通常の半導体製造プロセスによって半導体装置を形成することができない。

従来、プラスチック基板上に半導体装置を形成するための技術として、薄膜半導体装置を耐熱の製造元基板上に形成した後、該基板から薄膜半導体装置が形成されている素子形成層（被転写層）を剥離し、これを転写先基板であるプラスチック基板に貼り付けることによって半導体応用装置を製造する転写技術があった。これらの転写技術は、例えば、特開平１０−１２５９２９号公報、特開平１０−１２５９３０号公報、特開平１０−１２５９３１号公報に、「剥離方法」等として詳細に説明されている。
特開平１０−１２５９２９号公報 特開平１０−１２５９３０号公報 特開平１０−１２５９３１号公報

しかしながら、上記転写技術を使用して製造した薄膜装置は、製造元基板から転写先基板に１回転写した状態では、素子形成層が相対的に上下反転して転写されるために、素子形成層の元の上面が転写先基板に密着し、そのままでは素子形成層に外部配線を接続することができない。このため転写先基板に転写後に剥離層を除去してから再度金属層を形成してパターニングすることにより、素子形成層中の薄膜装置に電気的に接続する配線を形成する必要があった。

また、剥離層は転写後に総て除去されてしまう一時的な材料であって、材料費が無駄であり、廃棄材料を増えるため環境保護上も好ましくないという問題があった。

そこで、本発明は、１回転写であって、材料の無駄を軽減しつつ薄膜装置への配線工程を簡略化可能な薄膜装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の薄膜装置の製造方法は、転写元基板上に、所定のエネルギ付与によって剥離する特性を有し、かつ、導電性を呈する剥離層を形成する工程と、剥離層上に薄膜装置を含む被転写層を形成する工程と、被転写層の一方の面に接着層を介して転写先基板を接合する工程と、剥離層にエネルギを付与して転写元基板と剥離層との間に剥離を生じさせ、剥離層とともに被転写層を転写先基板に転写する工程と、転写先基板に転写されて露出した剥離層をパターニングして、薄膜装置と電気的に接続された配線層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

上記工程によれば、剥離層に導電性を保持させておき、転写先基板に１回だけ転写した後、剥離層を総て除去する代わりにその一部が薄膜装置と電気的に接続するための配線層としてパターニングして残されるので、剥離層自体を薄膜装置への配線層として兼用させることができる。このため、配線層を別途形成するための工程を削除でき、かつ、破棄される剥離層の量を減少させることができる。

なお、本発明において転写先基板は、プラスチック基板に限定されるものではなく、ガラスやセラミックなど種種の基板が使用可能である。

ここで例えば、被転写層は、剥離層上に下地層を形成する工程と、下地層に貫通孔を設ける工程と、下地層に設けられた貫通孔に導電性材料を設ける工程と、下地層に設けられた貫通孔上に薄膜装置の接続点が位置するように薄膜装置を形成する工程と、により形成される。このような工程を経れば、剥離層を剥離した時点で、既に薄膜装置と電気的な接続が得られているため、パターニングするだけで剥離層を配線層とすることが可能である。

ここで、例えば薄膜装置は、配線膜、電極、または半導体装置のいずれか１以上を含む。被転写層に含まれ、基板外と電気的な接続を要するものとしてこれらが考えられるからである。

導電性を有する剥離層としては、例えば金属微粒子を含んで構成されることが好ましい。金属微粒子によれば、剥離層の主たる材料の導電性如何に関わらず、剥離層全体に容易に導電性を付与することができ、さらに、後の熱処理等により導電性を向上させることも可能だからである。

剥離層としては、光の照射によって原子間又は分子間の結合力が消失又は減少する材料で形成されていることが好ましい。このような性質を有していれば、光の照射によって容易に物理的な結合力を消滅又は減少させ、剥離作業を簡単にできるからである。

このような材料としては、アモルファスシリコンを含むことが好ましい。アモルファスシリコンによれば、上記特性を有し、容易に転写元基板から剥離するからである。

アモルファスシリコンを剥離層として利用する場合、アモルファスシリコンに対する不純物を含んで構成してもよい。アモルファスシリコンであれば、半導体材料として不純物の付与により導電性を容易に呈するため、剥離容易と導電性保持という双方の特性を合わせて持たせることが可能だからである。

例えば、接着層は永久接着剤であることが好ましい。永久接着剤であれば、転写先基板に半永久的に接着可能だからである。

本発明は、本発明の薄膜装置の製造方法を用いて、薄膜装置の製造方法を用いて、二次元に配置された複数の画素を駆動する複数の薄膜トランジスタを前記薄膜装置として製造したことを特徴とするアクティブマトリクス基板でもある。プラスチック基板等に薄膜トランジスタを設ける需要としてアクティブマトリクス駆動の画素を備えた基板が好適だからである。

また本発明は、このようなアクティブマトリクス基板を使用した電気光学装置でもある。「電気光学装置」とは、電気的作用によって発光するあるいは外部からの光の状態を変化させる電気光学装置を備えた装置一般をいい、例えば電気光学装置として、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の他、液晶表示装置、電気泳動装置、電界の印加により発生した電子を発光板に当てて発光させる電子放出装置を備えたものをも含む。

また本発明は、このような電気光学装置を備えた電子機器でもある。「電子機器」とは、複数の素子または回路の組み合わせにより一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備えて構成される。その構成に特に限定が無いが、例えば、上記電気光学装置を含むテレビジョン装置、ロールアップ形テレビジョン装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、ＩＣカード、宣伝公告用ディスプレイ等が含まれる。

次に図面を参照しながら、本発明の最良の実施の形態を説明する。以下の実施の形態は本発明の単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。

本実施形態は、薄膜装置として薄膜トランジスタを製造する場合に関する。本実施形態における薄膜装置の製造方法は、基本的に次の工程を備える。
１）転写元基板上に、所定のエネルギ付与によって剥離する特性を有し、かつ、導電性を呈する剥離層を形成する工程；
２）剥離層上に薄膜装置を含む被転写層を形成する工程；
３）被転写層の一方の面に接着層を介して転写先基板を接合する工程；
４）剥離層にエネルギを付与して転写元基板と剥離層との間に剥離を生じさせ、剥離層とともに被転写層を転写先基板に転写する工程；及び
５）転写先基板に転写されて露出した剥離層をパターニングして、薄膜装置と電気的に接続された配線層を形成する工程。

上記工程によれば、剥離層に導電性を保持させておき、転写先基板に１回だけ転写した後、剥離層を総て除去する代わりにその一部が薄膜装置と電気的に接続するための配線層としてパターニングして残されるので、剥離層自体を薄膜装置への配線層として兼用させることができる。このため、配線層を別途形成するための工程を削除でき、かつ、破棄される剥離層の量を減少させることができる。

図２及び図３に、本実施形態における薄膜装置の製造方法を説明する製造工程断面図を示す。図２は、剥離層形成工程から被転写層形成工程までを示す図であり、図３は、接合工程から配線層形成工程までを示す図である。これらの図は、薄膜トランジスタ二つについての製造工程を模式的に示したものであり、トランジスタ領域の拡大断面図である。以下詳細に各工程を説明する。

＜１：剥離層形成工程＞
図２（ａ）に示すように、転写元基板１００上に剥離層１０２が形成される。転写元基板（製造元基板）１００として、薄膜トランジスタを製造するための高温プロセスに十分耐えられる基板、例えば、１０００℃程度に耐える石英ガラス党の透光性耐熱基板を利用する。転写元基板１００には、石英ガラスの他、ソーダガラス、コーニング７０５９、日本電気ガラスＯＡ―２等の耐熱性ガラス等を使用可能である。転写元基板１００の厚みは、最終製品に用いられるものではないため大きな制限要素はないが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることが好ましく、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることがより好ましい。転写元基板の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、逆に厚すぎると、転写元基板の透過率が低い場合に照射光の減衰を招く。ただし、転写元基板の照射光の透過率が高い場合には、上記上限値を越えてその厚みを厚くすることができる。

剥離層１０２は、本発明に係り、所定のエネルギ付与によって剥離する特性を有し、かつ、導電性を呈するものであることを要する。剥離する特性とは、レーザ光等の照射光により当該層内や界面において剥離（「層内剥離」または「界面剥離」ともいう）を生ずる性質である。すなわち、一定の強度の光を照射することにより、剥離層１０２を構成する材料の原子または分子における原子間または分子間の結合力が消失しまたは減少し、アブレーション(ablation)等を生じ、剥離を起こすものである。また、光の照射により、剥離層１０２から気体が放出され、分離に至る場合もある。剥離層１０２に含有されていた成分が気体となって放出され分離に至る場合と、剥離層１０２が光を吸収して気体になり、その蒸気が放出されて分離に至る場合とがある。

このような特性を備える剥離層１０２に適する組成としては、例えば、アモルファス（非晶質）シリコン(ａ−Ｓｉ)を使用することができる。このアモルファスシリコン中には、水素（Ｈ）が含有されていてもよい。水素の含有量は、２ａｔ％程度以上であることが好ましく、２〜２０ａｔ％であることがさらに好ましい。水素が含有されていると、光の照射により水素が放出されることにより剥離層１０２に内圧が発生し、これが剥離を促進する。水素の含有量は、成膜条件、例えば、ＣＶＤ法を用いる場合には、そのガス組成、ガス圧力、ガス雰囲気、ガス流量、ガス温度、基板温度、投入する光のパワー等の条件を適宜設定することによって調整する。

剥離層１０２の厚さとしては、１ｎｍ〜２０μｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ〜２μｍ程度であるのがより好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度であるのがさらに好ましい。剥離層１０２の厚みが薄すぎると、形成された膜厚の均一性が失われて剥離にむらが生ずるからである。また剥離層１０２の厚みが厚すぎると、剥離に必要とされる照射光のパワー（光量）を大きくする必要があったり、また、剥離後に剥離層１０２をパターニングするのに時間を要したりするからである。

剥離層１０２の形成方法は、均一な厚みで剥離層を形成可能な方法であればよく、剥離層１０２の組成や厚み等の諸条件に応じて適宜選択することが可能である。例えば、ＣＶＤ（ＭＯＣＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、ＥＣＲ―ＣＶＤ含む）法、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＰＶＤ法等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ（ディッピング）、無電解メッキ法等の各種メッキ法、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法、スピンコート、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等に適用できる。これらのうち２種以上の方法を組み合わせてもよい。

特に、剥離層１０２の組成がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の場合には、ＣＶＤ、特に低圧ＣＶＤやプラズマＣＶＤにより成膜するのが好ましい。また、剥離層１０２をゾルーゲル(sol-gel)法によりセラミックを用いて成膜する場合や有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特にスピンコートにより成膜するのが好ましい。

本実施形態では、剥離層１０２に金属微粒子が含まれていることに特徴がある。金属微粒子としては、銀等の微粒子を利用可能である。金属微粒子の粒径に特に限定は無い。金属微粒子の密度は、十分な導電性を付与することができる程度にする。この範囲を超えて密度が高いと、導電性は確保できるが剥離層としての機能に影響があり、この範囲より密度が低いと導電性が十分確保できないからである。

このように本実施形態の剥離層１０２は、アモルファスシリコンであって、それ自体導電性を備えていないが、金属微粒子を含むことによって剥離層全体に容易に導電性を付与することができ、さらに、後の熱処理等により導電性を向上させることができる。

なお、アモルファスシリコンを剥離層１０２として利用する場合、金属微粒子を含ませる他に、アモルファスシリコンに対し、不純物を導入することにより導電性を付与することが可能である。例えば半導体膜をＮ型またはＰ型にするための不純物を予めまたは剥離後に剥離層１０２に導入することで、導電性を呈し、配線層として機能することになる。

＜２：被転写層形成工程＞
図２（ｂ）〜（ｆ）は被転写層１１０の形成工程である。

下地層１０４の厚みは、その形成目的に応じて適宜決定される。通常は、１０ｎｍ〜５μｍ程度であるのが好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度であるのがより好ましい。下地層が薄すぎると、上記保護層等の機能を果たすことができず、下地層が厚すぎると全体が厚膜化してしまうからである。

下地層１０４の形成方法としては、剥離層１０２で説明した各種の方法が適用可能である。なお下地層は、一層で形成する他、同一または異なる組成を有する複数の材料を用いて二層以上形成することもできる。

図２（ｃ）に示すように、下地層１０４にはさらに貫通孔１１２が設けられる。この貫通孔１１２は、後の半導体薄膜形成において、ソース１０３ｓやドレイン１０３ｄが設けられる位置に設けられる。予めこのような位置に貫通孔１１２を形成することで、１回転写後に容易に電気的な接続をすることができるからである。貫通孔１１２の形成は、通常の絶縁膜にスルーホールやビアを設けるための方法を適用可能である。

なお、この貫通孔１１２は、１回転写後に剥離層１０２の側から電気的な導通を取る必要がある場合に設ければよい。本実施形態では上層に配線層１０７ｓや１０７ｄを別途設けるため、この配線層のみで足りる場合にまで貫通孔を設ける必要はないからである。また、下地層１０４に金属材料が使用される場合には、後のパターニングにおいて剥離層１０２とともに配線層を形成することになるため、スルーホール等の形成は不要である。

図２（ｄ）に示すように、貫通孔１１２の形成後には導電性材料１１４が貫通孔内に充填される。導電性材料１１４としては、導電性があって貫通孔１１２に充填することが容易な材料であればよく、例えばアルミニウム、銅、金、ニッケル、タンタル、銀等を用いることが可能である。

図２（ｅ）に示すように、貫通孔１１２内に導電性材料１１４が充填されたら、貫通孔１１２上に薄膜装置の接続点、すなわち、薄膜トランジスタＴ１及びＴ２のソース１０３ｓ及び／またはドレイン１０３ｄが位置するように、半導体膜１０３が形成される。半導体膜１０３の形成は、公知の半導体薄膜形成技術を用いればよい。例えば、貫通孔１１２が形成された下地層１０４上に、ＣＶＤ法によってシリコンを堆積させることにより、シリコン膜が形成される。次いで、シリコン膜を薄膜トランジスタのトランジスタ領域の形状にパターニングすることにより半導体膜１０３が形成される。

図２（ｆ）に示すように、半導体膜１０３が形成されたら、それをトランジスタ領域とする薄膜トランジスタを形成する。まず、シリコンをＣＶＤ法で堆積し酸化させることによって、または酸化珪素等を直接堆積することによってゲート絶縁膜１０６が形成される。次いで、半導体膜１０３にチャネル１０３ｃ用のイオン注入を行う。次に、タンタルなどの金属膜を堆積するか、ＣＶＤ法によって不純物を高濃度拡散したポリシリコンを堆積し、パターニングを行うことにより、ゲート電極１０５が形成される。次に、ゲート電極１０５をマスクとして半導体膜１０３のソース１０３ｓ・ドレイン１０３ｄ領域上に高濃度不純物注入を行うことにより、自己整合的にソース１０３ｓ・ドレイン１０３ｄが形成される。次いで、不純物活性化の熱処理を行い、ＣＶＤ法によってシリコン酸化膜を堆積することによって、層間絶縁膜１０８が形成される。層間絶縁膜１０８にソース１０３ｓ・ドレイン１０３ｄまで達するコンタクトホールが設けられる。そして、不純物を高濃度で注入したポリシリコンをＣＶＤ法で、あるいは金属膜をスバッタ法で堆積することにより、これらをパターニングして配線層１０７ｓ・１０７ｄが形成される。

図２（ｆ）に示すように、このようにして薄膜トランジスタＴ１及びＴ２を薄膜装置として含む被転写層（素子形成層）１１０が形成される。薄膜トランジスタの形成方法は上記に限らず、公知の薄膜半導体製造技術を適用することが可能である。被転写層１１０に含まれうる薄膜装置としては、薄膜トランジスタの他、画素電極、接続パッド、抵抗、キャパシタ等の受動部品が挙げられる。

なお、上記実施形態では被転写層１１０が薄膜装置を含む薄膜であったが、被転写層は薄膜に限定されず、塗布膜やシートのような厚膜であってもよい。

＜３：接合工程＞
図３（ａ）に示すように、薄膜トランジスタＴ１及びＴ２を含む被転写層１１０が形成されたら、被転写層上に接着剤をスピンコートなどによって塗布することにより、接着層１２０が形成される。接着層１２０の上に転写用基板５を載置し、接合する。

接着剤としては、例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が使用可能である。組成としては、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系、等適宜に選択される。

転写先基板１２２は永久基板として用いられるものであり、本発明の転写技術による効用の一つとして耐熱性や耐蝕性が比較的劣るものであっても利用可能である。また、剛性が低く、可撓性、弾性を有するものであってもよい。このような材料として、各種合成樹脂、各種ガラス剤が挙げられる。合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱効果性樹脂のいずれでも良く、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等、その他のものが適用可能である。ガラス材としては、例えば、石英ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、その他のものが使用可能である。

なお、転写先基板１２２としては、単一材料からなる基板の他に、例えば、液晶セルのように、それ自体独立したデバイスを構成するものや、例えば、カラーフィルタ、電極層、誘電体層、絶縁層、半導体素子のように、デバイスの一部を構成する部材を用いてもよい。

＜４：剥離工程＞
図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、転写先基板１２２の接合後、剥離層１０２にエネルギを付与して転写元基板１００と剥離層１０２との間に剥離を生じさせ、剥離層１０２とともに被転写層１１０を転写先基板１２２に転写する。

エネルギの付与としてはレーザ光の照射によることが好ましい。レーザ光としては、剥離層１０２に層内剥離および／または界面剥離を起こさせるものであればいかなるものでもよいが、特にエキシマレーザは、短波長域で高エネルギを出力するため、極めて短時間で剥離層にアブレーションを生じさせることができるため好ましい。レーザ光のエネルギ密度は、エキシマレーザの場合、１０〜５０００ｍＪ／ｃｍ²程度とするのが好ましく、特に１００〜５２９９ｍＪ／ｃｍ²程度とするのがより好ましい。１〜１０００ｎｓｅｃ程度とするのが好ましく、１０〜１００ｎｓｅｃ程度とするのがより好ましい。エネルギ密度が低いか照射時間が短いと、十分なアブレーションが生ぜず、エネルギ密度が高いか照射時間が長いと、剥離層１０２や下地層１０４を透過した照射光により、半導体膜１０３へ悪影響を及ぼすことがある。

図３（ｂ）に示すように、レーザ光の照射は、その強度が均一となるように照射するのが好ましい。光の照射方向は、剥離層に対し垂直な方向に限らず、剥離層に対し所定角傾斜した方向であってもよい。また、剥離層の面積が照射光１回の照射面積より大きい場合には、剥離層全領域に対し、複数回に分け光を照射してもよい。また、同一箇所に複数回照射してもよい。また、異なる種類、異なる波長（波長域）の光を同一領域または異なる領域に複数回照射してもよい。

図３（ｃ）に示すように、上記レーザ光の照射等により、剥離層１０２の原子や分子の結合が弱められ、剥離層１０２と転写元基板１００との界面で剥離が生じ、剥離層１０２が転写先基板１２２とともに剥離される。被転写層１１０としての素子形成層は転写先基板１２２に転写される。

＜５：配線層形成工程＞
図３（ｄ）に示すように、転写元基板１００と剥離層１０２とが剥離されたら、転写先基板１２２に転写されて露出した剥離層１０２をパターニングして、薄膜トランジスタと電気的に接続された配線層１０２ａ〜ｄを形成する。

すなわち、剥離層１０２は既に導電性を備えているため、各薄膜トランジスタＴ１やＴ２のソース１０３ｓやドレイン１０３ｄに対応して設けられた貫通孔１１２を含むように剥離層１０２をパターニングし、電気的に分離することによって、分離されたそれぞれの剥離層を配線層１０２ａ〜１０２ｄとして機能させることができるようになる。パターニングは、フォトリソグラフィやインクジェット法によるエッチング液の滴下、レーザエッチングなどを適用可能である。この配線層１０２ａ〜ｄは目的に応じて任意のパターニングにすることができる。この配線層１０２ａは画素電極等に接続することが可能である。

なお、下地層１０４に金属材料を用いた場合には、剥離層１０２と同時に下地層１０４も同様の配線形状にパターニングする。

図１に、以上の本実施形態の薄膜装置の製造方法によって形成された薄膜装置の層構造を示す。図１は、上記薄膜トランジスタＴ１及びＴ２をさらに下地基板２００に接続した様子を示している。

図１に示すように、下地基板２００上に、配線層１０２ａ〜ｄに対し電気的に接続された薄膜トランジスタＴ１及びＴ２を含んだ被転写層１１０、接着層１２０、及び転写先基板１２２が形成されている。被転写層１１０は、下地層１０４、不純物がドープされたソース１０３ｓやドレイン１０３ｄを含む半導体膜１０３、ゲート絶縁膜１０６、ゲート電極１０５、層間絶縁膜１０８、配線層１０７等によって構成されている。また、下地基板２００には、両面の導通を提供するためのビア２０１ａ〜ｄが、配線層１０２ａ〜ｄの位置に対応させて設けられている。

このように、下地基板２００を用いることで薄膜トランジスタとの接続端子を提供することができる。下地基板２００に、用途に応じて液晶表示装置、電界発光装置、電気泳動装置の画素電極を設けておけば下地基板２００と配線層１０２ａ〜ｄとを接続するだけで、１回転写後に容易に画素電極への接続を提供することができる。なお、画素電極の他に、接続端子、配線、他の薄膜トランジスタ等と接続してもよい。また、下地基板を設けずに、他の方法で配線層１０２ａ〜ｄと電気的に接続してもよい。

図４に、上記薄膜装置の製造方法を利用して製造されるアクティブマトリクス基板を備える電気光学装置１の回路図を示す。当該電気光学装置１は、上記製造方法により、転写先基板１２２上に薄膜トランジスタＴ１やＴ２によってアクティブマトリックス駆動方式のアクティブマトリクス基板を形成し、周辺回路を接続して製造されるものである。

図４に示すように、本電気光学装置１は、各画素Ｇが、上記薄膜トランジスタＴ１〜Ｔ４、配線層１０２ａ〜ｄから電気的に接続された有機電界発光素子ＯＬＥＤ、コンデンサＣを備えて構成され、それらが行方向に配線される走査線Ｖｇｐ及び行選択線Ｖｓｅｌ、列方向に配線される電源線Ｖｄｄ及びデータ線Ｉｄａｔａでマトリクス状に接続されて構成されている。走査ドライバ２からは走査線Ｖｇｐに走査制御信号、行選択線Ｖｓｅｌに行選択信号が供給されるようになっている。電流ドライバ３からは電源線Ｖｄｄに電源電圧が供給され、データ線Ｉｄａｔａにデータ信号が供給されるようになっている。

電気光学装置１は、走査線Ｖｇｐとデータ線Ｉｄａｔａがともに選択状態となると、電源線Ｖｄｄからの電流が有機電界発光素子ＯＬＥＤ経由で流れるようになっている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に、図４に示すような電気光学装置を備えた電子機器の例を示す。図５（ａ）は、テレビジョン装置３００に適用した例であり、当該電子機器は、本発明に係る電気光学装置１を含んで構成されている。また図５（ｂ）はロールアップ形テレビジョン装置３１０に本発明に係る電気光学装置１を含んで構成されている。

なお、上記電気光学装置や電子機器の構造は単なる例示であり、本発明の薄膜装置の製造方法によって転写され製造された薄膜装置を用いるものに広く適用することが可能である。

本発明における薄膜装置の製造方法は、上記した実施形態に限定されることなく種々に変更して利用することが可能である。例えば薄膜装置としては、薄膜トランジスタのみならず、配線や電極を含めることができる。

また、電気光学装置としては、電界発光装置のみならず、液晶表示装置、電気泳動装置、電子放出装置等、表示に係る素子の形態に限定されず、種々に応用することが可能である。

また、電子機器としては、上記構成に限定されず、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、ＩＣカード、宣伝公告用ディスプレイ等に適用することが可能である。

本実施形態における薄膜装置の製造方法で製造された薄膜装置の断面図 本実施形態における薄膜装置の製造工程断面図であり、剥離層形成工程から被転写層形成工程までを示す図 本実施形態における薄膜装置の製造工程断面図であり、接合工程から配線層形成工程までを示す図 電気光学装置の回路図 電子機器の適用例

符号の説明

１ 電気光学装置、２ 走査ドライバ、３ 電流ドライバ、１００ 転写元（製造元）基板、１０２ 剥離層、１０２ａ〜ｄ 配線層、１０３ 半導体膜、１０３ｃ チャネル、１０３ｓ ソース、１０３ｄ ドレイン、１０４ 下地層、１０５ ゲート電極、１０６ ゲート絶縁膜、１０７ｓ・１０７ｄ 配線層、１０８ 層間絶縁膜、１１０ 被転写層（素子形成層）、１１２ 貫通孔、１１４ 導電性材料、１２０ 接着層、１２２ 転写先基板（永久基板）、２００ 下地基板、２０１ａ〜ｄ ビア

Claims (11)

1. 転写元基板上に、所定のエネルギ付与によって剥離する特性を有し、かつ、導電性を呈する剥離層を形成する工程と、
   前記剥離層上に薄膜装置を含む被転写層を形成する工程と、
   前記被転写層の一方の面に接着層を介して転写先基板を接合する工程と、
   前記剥離層に前記エネルギを付与して前記転写元基板と前記剥離層との間に剥離を生じさせ、前記剥離層とともに前記被転写層を前記転写先基板に転写する工程と、
   前記転写先基板に転写されて露出した前記剥離層をパターニングして、前記薄膜装置と電気的に接続された配線層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする薄膜装置の製造方法。
2. 前記被転写層は、
   前記剥離層上に下地層を形成する工程と、
   前記下地層に貫通孔を設ける工程と、
   前記下地層に設けられた前記貫通孔に導電性材料を設ける工程と、
   前記下地層に設けられた前記貫通孔上に前記薄膜装置の接続点が位置するように前記薄膜装置を形成する工程と、により形成される、請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
3. 前記薄膜装置は、配線膜、電極、または半導体装置のいずれか１以上を含む、請求項１または２に記載の薄膜装置の製造方法。
4. 前記剥離層は、金属微粒子を含んで構成される、請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜装置の製造方法。
5. 前記剥離層は、光の照射によって原子間又は分子間の結合力が消失又は減少する材料で形成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載の薄膜装置の製造方法。
6. 前記剥離層は、アモルファスシリコンを含む、請求項５に記載の薄膜装置の製造方法。
7. 前記剥離層は、前記アモルファスシリコンに対する不純物を含んで構成される、請求項６に記載の薄膜装置の製造方法。
8. 前記接着層は永久接着剤である、請求項１乃至７のいずれかに記載の薄膜装置の製造方法。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の薄膜装置の製造方法を用いて、二次元に配置された複数の画素を駆動する複数の薄膜トランジスタを前記薄膜装置として製造したことを特徴とするアクティブマトリクス基板。
10. 請求項９に記載の前記アクティブマトリクス基板を使用した電気光学装置。
11. 前記電気光学装置は、液晶表示装置、電界発光装置、及び電気泳動装置のいずれかである請求項１０に記載の電気光学装置。
    
    

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