JP2007311590A - 被転写物の転写方法、半導体装置の製造方法および転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特に、フレキシブル基板へのＴＦＴ等の半導体素子の転写精度を向上させる。
【解決手段】第２基板Ｓ２上にＴＦＴ（Ｔ）等の被転写物を配置する工程と、第３基板（フレキシブル基板）Ｓ３上に第２基板Ｓ２の被転写物側を永久接着層２１を介して接着した後、例えば、第２基板Ｓ２の分離層１９にレーザーを照射し、アブレーションにより分離層１９内に剥離部を生じさせ、第３基板（フレキシブル基板）Ｓ３を多孔質材料からなるステージ５１を介して吸着することによりステージ５１上に固定し、第２基板Ｓ２を剥離機構５５により剥離し、被転写物を第３基板（フレキシブル基板）Ｓ３に転写する。
【選択図】図６

Description

本発明は、被転写物の転写方法、半導体装置の製造方法および転写装置に関し、特に、基板上に形成された被転写物または半導体装置等を別の基板に転写する方法等に関するものである。

液晶やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：electroluminescence）素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動粒子等を利用した表示装置には、スイッチング素子や駆動回路として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）が広く用いられている。

一般的にこのＴＦＴを形成するには、ガラス等の基板上に高温下で半導体膜、絶縁膜および導電性膜を成膜、フォトリソグラフィー技術、有機溶剤等を使用して適宜パターニングしながら積層することにより形成する。

しかしながら、上記ＴＦＴを可撓性有する基板（例えばプラスチック基板等）上に形成する場合、可撓性有する基板（例えばプラスチック基板等）が熱による変形、または水、有機溶剤等の吸湿による基板自身の変形、基板表面の平滑性、製造工程中のハンドリング等の問題がありその形成が困難である。更に製造しても電気的な特性がガラス基板等の基板上に形成したＴＦＴと比較し劣ってしまう場合がある。

そこで、ガラス基板等の上に形成したＴＦＴと同等の性能を有しかつ可撓性を有する基板の難点を回避するＴＦＴ等の素子の形成方法が検討されている。

例えば、下記特許文献１（特開平１０−１２５９３１号公報）には、基板（１００）上に分離層（１２０）を設けておき、その基板上にＴＦＴ等の薄膜素子（１４０）を形成し、基板側からレーザー光を照射することによって分離層を剥離し、薄膜素子を接着層（１６０）を介して転写体（１８０）に接合し、基板（１００）を離脱させる技術が開示されている。また、関連する技術が下記特許文献２（特開平１０−１２５９３０号公報）および下記特許文献３（特開平１０−１２５９２９号公報）に開示されている。
特開平１０−１２５９３１号公報 特開平１０−１２５９３０号公報 特開平１０−１２５９２９号公報

上記転写技術は、表示装置等の各種電子機器の用途や利便性に応じＴＦＴ等の素子を任意の基板上に形成し得る技術として、注目されている。

しかしながら、本発明者らが検討したところ、例えば、上記フレキシブル基板上に被転写物（転写元基板）を接着し、転写元基板を剥離する際、被転写物が破壊する場合があることが判明した。これは、追って詳細に説明するように、転写元基板を剥離する際、フレキシブル基板に応力やそれに伴う歪みが生じることが原因であることが分かった。

本発明は、転写精度を向上することができる転写方法を提供することを目的とする。また、転写精度を向上させることにより、装置（製品）の製造歩留まりを向上させることを目的とする。また、転写精度を向上することができる転写装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の被転写物の転写方法は、（ａ）第１基板上に被転写物を配置する工程と、（ｂ）第２基板上に上記第１基板の被転写物側を接着する工程と、（ｃ）少なくとも上記（ｂ）工程の後において、上記第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することにより上記ステージ上に固定し、上記第１基板を剥離することにより、上記被転写物を上記第２基板に転写する工程とを有する。ここで言う「配置する工程」には、被転写物を形成する工程や被転写物を他の基板等から転写することにより第１基板上に配置する工程等を含む。

かかる方法によれば、第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することによりステージ上に固定したので、第１基板の剥離の際に応力が加わっても、第２基板の歪みを低減でき、転写精度を向上させることができる。また、製品の製造歩留まりを向上させることができる。

（２）本発明の被転写物の転写方法は、（ａ）第１基板上に被転写物を配置する工程と、（ｂ）第２基板上に上記第１基板の被転写物側を接着する工程と、（ｃ）少なくとも上記（ｂ）工程の後において、上記第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することにより上記ステージ上に固定し、上記第１基板を剥離することにより、上記被転写物を上記第２基板に転写する工程と、（ｄ）第３基板上に上記第２基板の被転写物側を接着する工程と、（ｅ）少なくとも上記（ｄ）工程の後において、上記第２基板を上記第３基板から剥離することにより、上記被転写物を上記第３基板に転写する工程とを有する。

かかる方法によれば、第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することによりステージ上に固定したので、第１基板の剥離の際に応力が加わっても、第２基板の歪みを防止でき、転写精度を向上させることができる。また、第２基板に転写された被転写物をさらに第３基板に転写することで、被転写物を第１基板と同じ方向で第３基板に転写することができる。このように、第３基板への転写を有し、転写回数を２回とする場合においても転写精度を向上させることができる。また、製品の製造歩留まりを向上させることができる。また、第２基板をフレキシブル基板とすれば、第２基板を徐々に剥離することが可能となり転写精度をさらに向上させることができる。

例えば、上記多孔質材料は、セラミック材料よりなる。このように、セラミック材料を用いることで、ステージ上に第２基板を固定することができる。

より好ましくは、上記多孔質材料の孔の直径は、０．５ｍｍ未満である。このように、０．５ｍｍ未満の直径の多孔質材料を用いることで、ステージ上に第２基板又は第３基板を固定することができる。また、第２基板又は第３基板の微細な歪みを防止でき、転写精度を向上させることができる。

例えば、上記第２基板及び／又は第３基板は、フレキシブル基板である。かかる方法によれば、フレキシブル基板に被転写物を転写することができる。また、歪み易いフレキシブル基板に被転写物を転写する場合でも、転写精度を向上させることができる。

より好ましくは、上記被転写物は、上記第１基板上に分離層を介して形成されており、上記（ｃ）工程は、エネルギー光を照射することにより上記分離層内もしくは上記分離層と被転写物との界面において剥離を生じさせる工程を有する。かかる方法によれば、転写精度をさらに向上させることができる。

例えば、上記ステージは、吸引部により吸引されており、上記ステージの上記吸引領域は、上記第１および第２基板と同じかもしくは、それ以上の領域を有する。かかる方法によれば、上記第１および第２基板を上記ステージにより吸引固定することができる。

（３）本発明の半導体装置の製造方法は、被転写物の転写方法を有する半導体装置の製造方法であって、上記被転写物の転写方法を有する。かかる方法によれば、転写精度を向上させることができる。また、半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。

（４）本発明の電子機器の製造方法は、半導体装置の製造方法を有する電子機器の製造方法であって、上記半導体装置の製造方法を有する。

（５）本発明の転写装置は、ステージ上に載置され、被転写物を有する第１基板が接着された第２基板、から第１基板を剥離手段によって剥離する転写装置において、（ａ）多孔質材料からなる上記ステージと、（ｂ）上記ステージに連結する吸引部と、（ｃ）上記ステージ上に配置された剥離手段と、を有する。

かかる構成によれば、第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することにより上記ステージ上に固定することができ、第１基板の剥離の際に応力が加わっても、第２基板の歪みを防止でき、転写精度を向上させることができる。また、当該装置により処理された製品の製造歩留まりを向上させることができる。

より好ましくは、上記転写装置は、さらに、（ｄ）上記ステージの上記吸引部による吸引領域の外周を覆うフィルムを有する。かかる方法によれば、上記ステージの吸引領域の外周にフィルムを載置することで、第２基板等の吸引効率を向上させることができ、固定を強固にすることができる。また、フィルムの大きさを第２基板の大きさに応じて適宜設定することが可能となり、第２基板の大きさが変化した場合にも効率的に転写処理を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態においては、ＴＦＴ（薄膜素子）の転写方法について説明する。即ち、第１基板に形成されたＴＦＴを第２基板に転写し、さらに、第３基板に転写する工程について説明する。図１〜図６は、本実施の形態の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。

図１（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に分離層３を形成する。

第１基板の条件としては、以降のＴＦＴ（素子）の形成工程の各処理（例えば、熱処理やエッチング等の薬液処理など）に耐え得る信頼性の高い基板である必要がある。例えば、石英ガラス基板は、耐熱性や耐薬液性に優れるため、第１基板として用いて好適である。なお、このような基板は、高価であるが、ＴＦＴ（被転写物、被転写層）を第２基板Ｓ２へ転写した後は、その表面を洗浄し、再利用可能である。

また、後述するレーザー光の照射により剥離を生じさせる場合には、このようなエネルギー光を透過する基板である必要がある。例えば、石英ガラス基板は透明であり、レーザー光を透過するため、第１基板Ｓ１として用いて好適である。もちろん積層するＴＦＴの形成が可能な範囲で安価なソーダガラスを用いてもかまわない。

分離層（犠牲層、接着・剥離層）３としては、エネルギー光の照射を受けてアブレーションを起こし層の内部もしくは当該層と他の層との界面において剥離を起こす材料を用いる。このような材料には、アモルファスシリコン、シリコン酸化膜、無機薄膜の他、ポリエチレンやポリプロピレンなどの有機高分子材料などがあり、単層のみならず複数層にしてもよい。ここでは、分離層３として例えばアモルファスシリコン膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学気相成長）法により形成する。

次いで、分離層３上にＴＦＴを形成する。ＴＦＴの構成には種々のものがあるが、ここではその一例として順スタガ構造のＴＦＴを形成する場合について説明する。

図１（Ｂ）に示すように、分離層３上に下地保護膜５として例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法により形成し、さらに、その上部に半導体層７として例えばアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により形成する。次いで、この膜にレーザー照射することにより結晶化させ多結晶シリコン膜とする。

図１（Ｃ）に示すように、半導体膜７をパターニングし、島状の半導体膜７を複数形成する。次いで、半導体膜７上に絶縁膜９として例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法で形成する。この絶縁膜９は、ＴＦＴのゲート絶縁膜となる。次いで、絶縁膜９上に導電性膜１１として、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）膜等をスパッタリング法により形成し、パターニングする。この導電性膜１１は、ＴＦＴのゲート電極となる。なお、Ａｌ等の金属膜の他、シリコン（Ｓｉ）、シリコン化合物、多結晶シリコン（Poly−Ｓｉ）、Ｉｒ（イリジウム）化合物等の半導体膜を用いてゲート電極を形成してもよい。

次いで、図２（Ａ）に示すように、導電性膜（ゲート電極）１１をマスクに不純物イオンとして、例えば、ボロン（Ｂ）もしくはリン（Ｐ）をイオン打ち込みすることによりソース、ドレイン領域７ａ、７ｂを形成する。ボロンをイオン打ち込みした場合、ｐ型のソース、ドレイン領域７ａ、７ｂが形成され、リンをイオン打ち込みした場合、ｎ型のソース、ドレイン領域７ａ、７ｂが形成される。以上の工程によりＴＦＴが形成される。

次いで、図２（Ｂ）に示すように、導電性膜１１上に層間絶縁膜１３として例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法で形成し、ソース、ドレイン領域７ａ、７ｂ上の層間絶縁膜１３をエッチング等することによりコンタクトホールＣ１を形成する。次いで、コンタクトホールＣ１内を含む層間絶縁膜１３上に導電性膜１５として例えばＡｌ膜をスパッタリング法により堆積し、パターニングすることにより、ソース、ドレイン引き出し配線１５ａ、１５ｂを形成する。

次いで、図２（Ｃ）に示すように、ソース、ドレイン引き出し配線１５ａ、１５ｂ上に保護膜１７として例えば酸化シリコン膜を例えばＣＶＤ法で形成する。なお、ここでは、ソース、ドレイン引き出し配線１５ａ、１５ｂのみ表記してあるが、この他、素子の駆動に必要な配線が適宜形成されることはいうまでもない。また、このような配線は、複数層に形成される場合もある。従って、導電性膜の堆積、パターニングおよび層間絶縁膜の堆積を繰り返すことによって多層配線を形成してもよい。

以上の工程で形成されたＴＦＴや配線を第２基板Ｓ２に転写する。この転写を一時転写（中間転写）という。

第２基板Ｓ２の条件としては、以降の一時転写工程に耐え得る基板であれば良く、例えば、第１基板と同じ素材の基板（例えばガラス基板）でも良い。また、最終転写後は、第２基板Ｓ２の表面を洗浄し、再利用可能である。

また、後述するレーザー光（エネルギー光）の照射により剥離を生じさせる場合には、このようなエネルギー光を透過する基板である必要がある。例えば、石英ガラス基板やソーダガラス基板は透明であり、レーザー光を透過するため、第２基板Ｓ２として用いて好適である。

この第２基板Ｓ２にＴＦＴや配線を一時転写する。即ち、第１基板Ｓ１の保護膜１７側に、第２基板Ｓ２に接合（接着）する。

例えば、図３（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１の保護膜１７上に接着剤（仮接着剤）１８を形成する。この接着剤１８は、例えば、熱硬化型接着剤や光硬化型接着剤よりなる。この接着剤１８上に、分離層１９として例えばアモルファスシリコン膜がＣＶＤ法により形成された第２基板Ｓ２を接合（接着）する。次いで、例えば、熱硬化型接着剤を使用した場合には、加熱する事で接着剤を硬化させることにより第２基板（分離層１９）Ｓ２とを接合する。光硬化型接着剤を使用した場合には、紫外線や赤外線、可視光線、レーザー光等の光源を接着剤１８に照射することにより第２基板（分離層１９）Ｓ２とを接合する。光による硬化を行う場合には、光照射を第２基板Ｓ２側から行うのが望ましい。第１基板Ｓ１側から保護膜１７までの光透過性の有無に依らず、接着剤を均一に硬化させられるからである。この場合、第２基板Ｓ２として光透過性を備えている物を用いると良い。なお、分離層１９を第１基板Ｓ１の接着剤１８上に形成してもよい。また、接着剤１８を形成せず、分離層１９を直接第１基板Ｓ１の保護膜１７と接合してもよい。

次いで、図４（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１側から分離層３にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、分離層３の内部、もしくは他の膜との界面において剥離を生じさせる。この際、分離層１９にレーザー光の影響を与えないように、レーザー光の強度を調整する。なお、分離層３と分離層１９との間にレーザー光を透過させない膜（もしくはレーザー光の強度を低減させる膜）が用いられている場合には、上記調整は必要ない。

次いで、図４（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２側を下側とし、第１基板Ｓ１を剥離する。次いで、第２基板Ｓ２の表面に残存する分離層３の残渣をエッチング等により除去する（図４（Ｃ））。以上の工程により、一時転写が終了する。この際、図４（Ｃ）に示すように、第２基板Ｓ２上には、ＴＦＴ（Ｔ）や配線（１５ａ、１５ｂ）が逆向きに転写されている。

次いで、第２基板Ｓ２上のＴＦＴや配線を第３基板Ｓ３に最終転写する。第３基板は、例えばポリイミドやポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチック基板または、粘度が主成分であり層状の結晶構造を持った珪酸塩鉱物、有機無機複合基板、金属基板等よりなるフレキシブル基板である。かかる基板は、軽量でかつ安価であり、また、応力にも強いことから多様性がある。

まず、図５（Ａ）に示すように、第２基板Ｓ２の下地保護膜５上に、永久接着剤２１として例えば熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤等を形成する。次いで、永久接着剤２１上に第３基板Ｓ３を接合（接着）する。

次いで、図５（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２側から分離層１９にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、分離層１９の内部、もしくは他の膜との界面において剥離を生じさせる。

次いで、図６（Ａ）に示すように、第３基板Ｓ３側を下側とし、転写装置（半導体製造装置）５０のステージ５１に搭載する。この転写装置５０は、図示するように、多孔質材料よりなるステージ５１、ステージ５１の下部に設けられた吸引機構（吸引部）５３およびステージ５１の上部に設けられた剥離機構５５を有する。ステージ５１を構成する多孔質材料は、例えば平板状のセラミックスであり、吸引機構５３の側壁に形成された突起部によって支持され、吸引機構５３によってそのほぼ全面が吸引可能に構成されている。

従って、第３基板Ｓ３の全面を多孔質材料よりなるステージ５１上に吸着しつつ、剥離機構により第２基板Ｓ２を剥離する。次いで、第３基板Ｓ３の表面に残存する分離層１９の残渣をエッチング等により除去する（図６（Ｂ））。なお、適宜、接着剤１８の除去を行ってもよい。以上の工程により、最終転写が終了し、第３基板Ｓ３上にＴＦＴや配線が形成（転写）される。

このような転写技術を用いれば、耐熱性の乏しい第３基板Ｓ３上にもＴＦＴや配線を形成することができる。

また、本実施の形態によれば、剥離の際に、応力を受けやすい第３基板Ｓ３に対しＴＦＴや配線の転写を行う場合においても、第３基板Ｓ３を多孔質材料からなるステージを介して吸着することによりステージ５１上に固定できるので、転写対象のＴＦＴや配線の破壊を防止することができる。その結果、製品の歩留まりを向上させることができる。

これに対し、例えば、第３基板Ｓ３側を剥離した場合、図７に示すように、第３基板Ｓ３の剥離部において圧縮応力が集中し、転写パターン（この場合、ＴＦＴや配線）の破壊や損傷が生じる。図７において、圧縮応力の集中部を破線で囲む（図８において同じ）。図７は、本実施の形態の効果を説明するための転写方法（比較例）を示す模式的な断面図である。なお、図６と対応する箇所には同一の符号を付してある（図８、図９において同じ）。

また、例えば、鉄合金（ＳＵＳ）に０．５ｍｍ程度の吸引孔を複数形成し、これらの間を格子状の溝で連結させたステージ１５１を用いて検討したところ、かかる場合においても、図８に示すように、吸引孔間（もしくは溝間）において第３基板Ｓ３の歪みが生じ、その局部において応力が集中し、転写パターン（この場合、ＴＦＴや配線）の破壊や損傷が見られた。図８は、本実施の形態の効果を説明するための転写方法（比較例）を示す模式的な断面図である。

これに対し、本実施の形態によれば、多孔質材料よりなるステージ５１により第３基板Ｓ３の全面を均一に吸着するため、ステージ５１上に第３基板Ｓ３を強固かつ均一に固定することができる。その結果、剥離の際の応力が分散し、応力集中による転写パターン（この場合、ＴＦＴや配線）の破壊や損傷を低減することができる（図９（Ａ）参照）。図９（Ａ）は、本実施の形態の転写方法を示す模式的な断面図である。

ここで、上記検討により、多孔質材料の孔の径は０．５ｍｍ未満が好ましいと考えられる。また、多孔質材料としては、上記セラミックス材料の他、スクリーンマスクを用いてもよい。スクリーンマスクとは、スクリーン印刷機で使用するメッシュ材であり、ステンレスメッシュ、ポリエチレンメッシュ、スーパーファインメッシュ等がある。また、ニッケルをエレクトロフォーミング法により析出成型したスクリーンプレートを用いてもよい。このスクリーンプレートは、メッシュ材と比較し、その表面の凹凸が少なく、本実施の形態に用いて好適である。また、金属酸化物や、コーンスターチを主原料とするポリプロピレン発泡材などを用いてもよい。但し、セラミックス材料は均一性の良い多孔質が得られ、また、粉塵等も少ないため、クリーンな処理を行うことができ、本実施の形態に用いて好適である。また、上記材料を積層させてもよい。例えば、図９（Ｂ）に示すように、発泡ブロック材５１ａの表面にスクリーンプレート５１ｂを搭載（被覆）してもよい。このように、発泡ブロック材５１ａによるある程度のフラットな広域の吸着面が得られるとところに、さらに、フラットなスクリーンプレートで被覆する事により、より均一でフラットな吸着面が得られる。図９（Ｂ）は、本実施の形態の他の転写方法を示す断面図である。

なお、本実施の形態においては、第２基板Ｓ２側から分離層１９にレーザー光を照射し、分離層１９の内部等に剥離を生じさせた後、第２基板Ｓ２を転写装置５０のステージ５１に搭載したが、第２基板Ｓ２を吸引固定した状態で、レーザー光を照射し、分離層にアブレーション現象を生じさせ、剥離機構により第２基板Ｓ２の剥離を行ってもよい。この場合、ステージ５１の上部に、剥離機構５５およびレーザー照射部を設けてもよい。

また、本実施の形態の剥離機構５５の構成に特に限定はないが、例えば、第２基板Ｓ２の外周部を挟持し、上部に引っ張ることにより剥離可能とする機構や、また、第２基板Ｓ２の裏面を吸引固定し、上部に引っ張ることにより剥離可能とする機構などがある。

また、図６（Ａ）に示すステージ５１と第３基板Ｓ３とは対応する大きさであることが好ましい。これは吸引効率が向上するからである。

但し、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ステージ５１、即ち吸引領域（吸引面積）を大きく設定しておき、ステージ５１より小さい第３基板Ｓ３の外周にフィルム５７を搭載（載置）することにより吸引効率を向上させることができる。また、既存の第３基板Ｓ３の大きさに合わせて複数のフィルムを準備しておけば、幅広い製品に対応可能となる。図１０は、本実施の形態の他の転写方法を示す工程断面図および要部平面図である。なお、ステージ５１および第３基板Ｓ３を僅かに重なるよう配置してもよい。また、図１０においては、ステージ５１および第３基板Ｓ３を略矩形状としたが、これらの形状は適宜変更可能である。

なお、本実施の形態においては、転写パターンとしてＴＦＴや配線を例に説明したが、これらに限定されることはなく、他の素子（例えば、センサー、キャパシタやメモリセルなど）を転写パターンとしてもよい。また、素子の形成後の転写のみならず、例えば、素子を構成する各パターンごとに転写を行ってもよい。

また、本実施の形態においては、表示装置に用いられる素子としてＴＦＴを例に説明したが、かかる装置に限定されず、センサー、メモリ装置、マイクロプロセッサ、電子ペーパーなどの形成の際にも広く適用可能である。

＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、最終転写（最終製品）に第３基板（フレキシブル基板）Ｓ３を用いる場合について説明したが、一時転写をフレキシブル基板に行ってもよい。即ち、実施の形態１の第２基板Ｓ２をフレキシブル基板としてもよい。

図１１〜図１３は、本実施の形態の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

図１１（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に分離層３を形成し、さらに、ＴＦＴ（Ｔ）、配線（１５ａ、１５ｂ）および保護膜１７等を形成する。

次いで、実施の形態１で詳細に説明した通り、第１基板Ｓ１を接着剤１８を介し第２基板Ｓ２上の分離層１９上と接合（接着）するのであるが、この際、第２基板Ｓ２としてフレキシブル基板を用いる。

次いで、実施の形態１と同様、図１１（Ｂ）に示すように、第１基板Ｓ１側から分離層３にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、分離層３の内部、もしくは他の膜との界面において剥離を生じさせる。

次いで、図１２（Ａ）に示すように、第２基板Ｓ２側を下側とし、第１基板Ｓ１を剥離する。この際、第２基板Ｓ２は、フレキシブル基板であるため、実施の形態１において図６および図１０を参照しながら詳細に説明したように、第２基板Ｓ２の全面を多孔質材料よりなるステージ５１上に吸着しつつ、剥離機構により第１基板Ｓ１を剥離する。

次いで、図１２（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２の表面に残存する分離層３の残渣をエッチング等により除去し、一時転写を終了する。この際、第２基板Ｓ２上には、ＴＦＴや配線が逆向きに接合されている。

次いで、図１３（Ａ）に示すように、第２基板Ｓ２上のＴＦＴや配線を第３基板Ｓ２に最終転写する。第３基板は、フレキシブル基板であってもよいし、他の基板（例えばソーダガラス基板）であってもよい。

即ち、図示するように、第２基板Ｓ２の下地保護膜５上に、永久接着剤２１を形成し、第３基板Ｓ３を接合（接着）する。次いで、第２基板Ｓ２側から分離層１９にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、分離層１９の内部、もしくは他の膜との界面において剥離を生じさせる。

次いで、図１３（Ｂ）第３基板Ｓ３側を下側とし、第２基板Ｓ２を剥離する。この際、第２基板Ｓ２はフレキシブル基板であるため、第３基板Ｓ３の端部から徐々に第２基板Ｓ２を剥離することができ、精度の高い転写を行うことができる。この場合、第２基板Ｓ２の剥離機構として巻き取り手段５５ａを用いてもよい。次いで、第３基板Ｓ３の表面に残存する分離層１９の残渣をエッチング等により除去する。また、接着剤１８も必要に応じて適宜除去する。

このように、本実施の形態によれば、高精度の転写を行うため一時転写を第２基板（フレキシブル基板）Ｓ２に行う場合にも、第２基板Ｓ２を多孔質材料からなるステージを介して吸着することによりステージ５１上に固定できるので、転写対象のＴＦＴや配線の破壊を防止することができる。その結果、製品の歩留まりを向上させることができる。

もちろん、第３基板Ｓ３としてフレキシブル基板を用いる場合には、第２基板Ｓ２の剥離の際に、第３基板Ｓ３を多孔質材料からなるステージ５１を介して吸着することにより固定することが好ましい。

また、本実施の形態においては、第２基板Ｓ２を多孔質材料からなるステージ５１を介して吸着することによりステージ５１上に固定した状態において、レーザー光を照射しながら、第２基板Ｓ２を徐々に剥離してもよい。この場合、ステージ５１の上部に、剥離機構５５およびレーザー照射部を設けた転写装置を用いて好適である。

また、本実施の形態においては、多孔質材料からなるステージ５１および吸引機構５３を転写装置５０に用いたが、これらの構成は、フレキシブル基板を処理するための他の処理装置にも適用可能である。例えば、第２基板Ｓ２上に分離層１９をＣＶＤ法などにより形成する際に、上記ステージ５１を用いて第２基板Ｓ２を固定してもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態１および２においては、一時転写および最終転写の２回の転写を行う場合について説明したが、耐熱性のフレキシブル基板を用いる場合には、転写を行うことなく、フレキシブル基板上に直接ＴＦＴ等の半導体素子や配線の形成が可能である。但し、この場合もフレキシブル基板のみを支持基板とし、ＴＦＴ等の半導体素子を形成することは困難であるため、ガラス基板上にフレキシブル基板を接合し、ＴＦＴ等の半導体素子を形成することが望ましい。以下、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１４および図１５は、本実施の形態の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

まず、図１４（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に分離層３００を実施の形態１と同様に形成する。次いで、分離層３００上に第２基板Ｓ２を接合（接着）する。この際、第２基板Ｓ２として耐熱性のフレキシブル基板を用いる。耐熱性のフレキシブル基板としては、ポリイミドやポリエステル、ポリカーボネイト、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチック基板または、粘度が主成分であり層状の結晶構造を持った珪酸塩鉱物、有機無機複合基板、金属基板等がある。

次いで、図１４（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２上に実施の形態１と同様にＴＦＴ（Ｔ）および配線（１５ａ、１５ｂ）等を形成し、その表面に保護膜１７を形成する。次いで、第１基板Ｓ１上側から分離層３００にレーザー光を照射し、アブレーションを生じさせることにより、分離層３００の内部、もしくは他の膜との界面において剥離を生じさせる。

次いで、図１５（Ａ）に示すように、実施の形態１において図６および図１０を参照しながら詳細に説明した転写装置５０を用い、第２基板Ｓ２上の保護膜１３側を下側として、その全面を多孔質材料よりなるステージ５１上に吸着しつつ、剥離機構により第１基板Ｓ１を剥離する。次いで、第２基板Ｓ２の表面に残存する分離層３００の残渣をエッチング等により除去する（図１５（Ｂ））。

なお、本実施の形態においては、分離層３００としてＴＦＴ(薄膜素子)が形成される工程中は、しっかり固定されていて、接着後、所定の処理によりその接着力が低下する材料であれば良く。例えば、紫外線硬化の水溶性樹脂を用い、紫外線照射の硬化により基板間を接着し、水洗により基板間を剥離することも可能である。また、光硬化樹脂または熱硬化性樹脂よりなる接着（粘着）テープにより基板間を接着し、光の照射により接着力を低下させ基板間を剥離することも可能である。

このように、本実施の形態によれば、第２基板（フレキシブル基板）Ｓ２を第１基板（ガラス基板等）Ｓ１でサポートしたので、ＴＦＴ等の半導体素子の形成がし易くなる。また、第１基板Ｓ１の剥離の際、第２基板Ｓ２を多孔質材料からなるステージを介して吸着することによりステージ５１上に固定し、剥離を行ったので、転写対象のＴＦＴや配線の破壊を防止することができる。その結果、製品の歩留まりを向上させることができる。

＜電気光学装置および電子機器の説明＞
次に、上記実施の形態１等で説明したＴＦＴの具体的な適用箇所について図１６〜図１８を参照しながら説明する。図１６は、液晶装置の構成例を示す回路図である。

ＴＦＴは例えば電気光学装置（表示装置）の画素回路や駆動回路として用いられる。例えば、アクティブマトリクス型の液晶装置では、図１６に示すように、データ線Ｙとゲート線との交点にＴＦＴおよび画素電極６０が配置され、ＴＦＴの一端がデータ線Ｙと、他端が画素電極６０と、そのゲートがゲート線Ｘと接続されている。また、データ線Ｙはデータ線駆動回路６３と接続され、また、ゲート線Ｘは、ゲート線駆動回路６５と接続されている。このような駆動回路を構成する素子としてもＴＦＴが利用される。

従って、実施の形態１等で説明したＴＦＴや配線は、例えば上記画素回路や駆動回路を構成し、自身が形成された基板と対向基板との間に液晶が充填され、封止されることにより表示部を構成する。

また、図１７に示すように、ＴＦＴは、例えば、電気光学装置や電子機器の表示部である液晶パネルに用いられる。図１７に、電気光学装置を用いた電子機器の例を示す。図１７（Ａ）は携帯電話への適用例であり、図１７（Ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。また、図１７（Ｃ）は、テレビジョンへ（ＴＶ）の適用例であり、図１７（Ｄ）は、ロールアップ式テレビジョンへの適用例である。

図１７（Ａ）に示すように、携帯電話５３０には、アンテナ部５３１、音声出力部５３２、音声入力部５３３、操作部５３４および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明を適用することができる。

図１７（Ｂ）に示すように、ビデオカメラ５４０には、受像部５４１、操作部５４２、音声入力部５４３および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、この電気光学装置に、本発明を適用することができる。

図１７（Ｃ）に示すように、テレビジョン５５０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、この電気光学装置に、本発明を適用することができる。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置（電気光学装置）にも本発明の配線やその形成方法を使用することができる。

図１７（Ｄ）に示すように、ロールアップ式テレビジョン５６０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明を適用することができる。

なお、電気光学装置を有する電子機器としては、上記の他、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、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどがある。

また、表示装置のみならず、図１８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フレキシブル基板上に形成されたマイクロコンピュータにも本発明は適用可能である。５７１は、フレキシブル基板であり、例えば、５７３はＲＡＭ（random access memory）、５７５はＣＰＵ（central processing unit）、５７７は、入出力回路、５７９は、太陽電池である。

また、この他、各種電子機器に、本発明を適用することができる。

なお、上記発明の実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

実施の形態１の半導体装置の製造方法（被転写物の転写方法）を示す工程断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１の効果を説明するための転写方法（比較例）を示す模式的な断面図である。 実施の形態１の効果を説明するための転写方法（比較例）を示す模式的な断面図である。 実施の形態１の転写方法を示す模式的な断面図および他の転写方法を示す断面図である。 実施の形態１の他の半導体装置の製造方法（被転写物の転写方法）を示す工程断面図および要部平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造方法（被転写物の転写方法）を示す工程断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態３の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態３の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 液晶装置の構成例を示す回路図である。 電気光学装置を用いた電子機器の例を示す斜視図である。 フレキシブル基板上に形成されたマイクロコンピュータの構成を示す斜視図である。

符号の説明

３…分離層、５…下地保護膜、７…半導体層、９…絶縁膜、１１…導電性膜、１３…層間絶縁膜、１５…導電性膜、１５ａ、１５ｂ…ソース、ドレイン引き出し配線、１７…保護膜、１８…仮接着層、１９…分離層、２１…永久接着剤、５０…転写装置、５１…ステージ、５３…吸引機構、５５…剥離機構、５５ａ…巻き取り手段、６０…画素電極、６３…データ線駆動回路、６５…ゲート線駆動回路、３００…分離層、５００…電気光学装置、５３０…携帯電話、５３１…アンテナ部、５３２…音声出力部、５３３…音声入力部、５３４…操作部、５４０…ビデオカメラ、５４１…受像部、５４２…操作部、５４３…音声入力部、５５０…テレビジョン、５６０…ロールアップ式テレビジョン、５７１…フレキシブル基板、５７３…ＲＡＭ、５７５…ＣＰＵ、５７７…入出力回路、５７９…太陽電池、Ｃ１…コンタクトホール、Ｓ１…第１基板、Ｓ２…第２基板、Ｓ３…第３基板、Ｔ…ＴＦＴ、Ｘ…ゲート線、Ｙ…データ線

Claims (11)

1. （ａ）第１基板上に被転写物を配置する工程と、
   （ｂ）第２基板上に前記第１基板の被転写物側を接着する工程と、
   （ｃ）少なくとも前記（ｂ）工程の後において、前記第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することにより前記ステージ上に固定し、前記第１基板を剥離することにより、前記被転写物を前記第２基板に転写する工程と、
   を、有することを特徴とする被転写物の転写方法。
2. （ａ）第１基板上に被転写物を配置する工程と、
   （ｂ）第２基板上に前記第１基板の被転写物側を接着する工程と、
   （ｃ）少なくとも前記（ｂ）工程の後において、前記第２基板を多孔質材料からなるステージを介して吸着することにより前記ステージ上に固定し、前記第１基板を剥離することにより、前記被転写物を前記第２基板に転写する工程と、
   （ｄ）第３基板上に前記第２基板の被転写物側を接着する工程と、
   （ｅ）少なくとも前記（ｄ）工程の後において、前記第２基板を前記第３基板から剥離することにより、前記被転写物を前記第３基板に転写する工程と、
   を、有することを特徴とする被転写物の転写方法。
3. 前記多孔質材料は、セラミック材料よりなることを特徴とする請求項１又は２記載の被転写物の転写方法。
4. 前記多孔質材料の孔の直径は、０．５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の被転写物の転写方法。
5. 前記第２基板及び／又は前記第３基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の被転写物の転写方法。
6. 前記被転写物は、前記第１基板上に分離層を介して形成されており、
   前記（ｃ）工程は、エネルギー光を照射することにより前記分離層内もしくは前記分離層と被転写物との界面において剥離を生じさせる工程を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の被転写物の転写方法。
7. 前記ステージは、吸引部により吸引されており、
   前記ステージの吸引領域は、前記第１および第２基板と同じかもしくはそれ以上の領域を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の被転写物の転写方法。
8. 被転写物の転写方法を有する半導体装置の製造方法であって、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の被転写物の転写方法を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 半導体装置の製造方法を有する電子機器の製造方法であって、請求項８に記載の半導体装置の製造方法を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
10. ステージ上に載置され、被転写物を有する第１基板が接着された第２基板、から第１基板を剥離手段によって剥離する転写装置において、
    （ａ）多孔質材料からなる前記ステージと、
    （ｂ）前記ステージに連結する吸引部と、
    （ｃ）前記ステージ上に配置された剥離手段と、
    を有することを特徴とする転写装置。
11. 前記転写装置は、さらに、
    （ｄ）前記ステージの前記吸引部による吸引領域の外周を覆うフィルムを有することを特徴とする請求項１０記載の転写装置。

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