JP2008135437A - Peeling method, semiconductor device and electronic apparatus - Google Patents

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浩行 島田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a peeling method by which an object can be more easily peeled, resulting in cost reduction in a manufacturing process. <P>SOLUTION: In this peeling method, the object (140) to be peeled on a substrate (100) via a peeling layer (120) is peeled from the substrate. The method completely or partially forms the peeling layer (120) using a silicide layer, and the peeling layer is irradiated with a light to cause peeling between the substrate and the object to be peeled. Preferably, a transition metal silicide is used for the silicide layer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被剥離物(被転写層)の剥離方法、特に、機能性膜のような薄膜よりなる被剥離物を剥離し、透明基板のような転写体へ転写する剥離転写方法に関するものである。   The present invention relates to a method for peeling an object to be peeled (transferred layer), and more particularly to a peeling transfer method for peeling an object to be peeled made of a thin film such as a functional film and transferring it to a transfer body such as a transparent substrate. is there.

例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を用いた液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板上に薄膜トランジスタをCVD等により形成する工程を経る。薄膜トランジスタを基板上に形成する工程は高温処理を伴うため、基板は耐熱性に優れる材質のもの、すなわち、軟化点および融点が高いものを使用する必要がある。そのため、現在では、1000℃程度の温度に耐える基板としては石英ガラスが使用され、500℃前後の温度に耐える基板としては耐熱ガラスが使用されている。高温処理を伴う製造プロセスを経る場合には、石英基板や耐熱ガラス基板等が用いられるが、これらは非常に高価であり、したがって製品価格の上昇を招く。また、ガラス基板は重く、割れやすいという性質をもつ。   For example, when manufacturing a liquid crystal display using a thin film transistor (TFT), a process of forming a thin film transistor on a substrate by CVD or the like is performed. Since the process of forming the thin film transistor on the substrate involves a high temperature treatment, the substrate must be made of a material having excellent heat resistance, that is, a material having a high softening point and a high melting point. Therefore, at present, quartz glass is used as a substrate that can withstand a temperature of about 1000 ° C., and heat-resistant glass is used as a substrate that can withstand a temperature of around 500 ° C. In the case of a manufacturing process involving high-temperature processing, a quartz substrate, a heat-resistant glass substrate, or the like is used, but these are very expensive, and thus increase the product price. Further, the glass substrate is heavy and has a property of being easily broken.

そこで、出願人は下記特許文献1乃至3に示すような、第1の基板上で薄膜トランジスタなどの薄膜デバイス(被転写体)を形成し、これを剥離して(より安価なガラスやプラスチックなどの)第2の基板に転写する剥離転写技術を提案している。   Therefore, the applicant forms a thin film device (transfer object) such as a thin film transistor on the first substrate as shown in the following Patent Documents 1 to 3, and peels it off (such as cheaper glass or plastic). ) Proposal of a peeling transfer technique for transferring to a second substrate.

特開平10−125929号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-125929 特開平10−125931号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-125931 特開2004−140381号公報JP 2004-140381 A

しかしながら、上述した剥離転写技術を用いることによってより安価な基板を使用することが可能となるものの、量産化、製造コスト低減のためには剥離工程における歩留まり(剥離性)改善が望ましい。   However, although it is possible to use a cheaper substrate by using the above-described peeling transfer technique, it is desirable to improve the yield (peelability) in the peeling process for mass production and reduction of manufacturing costs.

よって、本発明はより剥がれやすく、製造工程におけるコストをより低減可能な剥離方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of this invention is to provide the peeling method which is easy to peel off and can reduce the cost in a manufacturing process more.

上記目的を達成するため、本発明の剥離方法は、基板上に剥離層を介して存在する被剥離物を上記基板から剥離する方法であって、上記剥離層の全部又は一部をシリサイド層によって形成し、上記剥離層に光を照射して上記基板と上記被剥離物の間に剥離を生ぜしめることを特徴する。シリサイドはシリコン(Si)とそれよりも電気的に陽性となる元素との2元化合物である。例えば、金属とシリコンとの化合物が該当する。   In order to achieve the above object, a peeling method of the present invention is a method for peeling an object to be peeled existing on a substrate via a peeling layer from the substrate, wherein all or part of the peeling layer is formed by a silicide layer. It is formed, and the peeling layer is irradiated with light to cause peeling between the substrate and the object to be peeled. Silicide is a binary compound of silicon (Si) and a more electrically positive element. For example, a compound of metal and silicon is applicable.

また、本発明の剥離方法は、基板上にシリサイド層を含む剥離層を形成する工程と、上記剥離層上に被転写層を形成する工程と、上記被転写層に転写体を接合する工程と、上記剥離層に光を照射し、上記剥離層に剥離を生じせしめる工程と、上記基板を上記剥離層から離脱させる工程と、を有する。   The peeling method of the present invention includes a step of forming a release layer including a silicide layer on a substrate, a step of forming a transfer layer on the release layer, and a step of bonding a transfer body to the transfer layer. And a step of irradiating the release layer with light to cause the release layer to peel, and a step of releasing the substrate from the release layer.

かかる方法によれば、先行例のように剥離層にアモルファスシリコン層を使用せずに剥離を行うことができる。剥離層にアモルファスシリコン層を用いる場合には、アモルファスシリコン層中の水素の膨張(ガス化)が剥離をもたらす主たる要因となるのでアモルファスシリコン層中の水素量が剥離性能に重要であるが、このプロセス管理が難しい。本方法では、剥離層としてのシリサイド層に光エネルギを付与すると、シリサイド層が凝集して粒状化し、多結晶状態となって膜としての結合力が低下することを利用する。このようにシリサイド層が変化する結果、基板と被剥離物間の結合力が低下して被剥離物の剥離が生ずる。剥離層中の水素ガスの膨張を利用するものではないので当該水素量の設定が不要でプロセス管理が容易になる(プロセスが安定する)。   According to this method, peeling can be performed without using an amorphous silicon layer as the peeling layer as in the previous example. When an amorphous silicon layer is used for the release layer, hydrogen expansion (gasification) in the amorphous silicon layer is a major factor that causes release, so the amount of hydrogen in the amorphous silicon layer is important for release performance. Process management is difficult. This method utilizes the fact that when light energy is applied to the silicide layer as the peeling layer, the silicide layer is aggregated and granulated to be in a polycrystalline state and the bonding force as the film is reduced. As a result of the change of the silicide layer in this manner, the bonding force between the substrate and the object to be peeled is reduced, and the object to be peeled is peeled off. Since the expansion of the hydrogen gas in the release layer is not used, the setting of the hydrogen amount is unnecessary and process management becomes easy (the process is stabilized).

上記シリサイド層が遷移金属シリサイド層であることが望ましい。遷移金属シリサイド層には凝集によって粒状化する傾向がある。金属(M)シリサイドは、M2Si、MSi、MSi2が代表的である。具体には、金属シリサイド層として、チタンシリサイドTiSi2、コバルトシリサイドCoSi2、ニッケルシリサイドNiSi2、タングステンシリサイドWSi2、モリブデンシリサイドMoSi2、タンタルシリサイドTaSi2、等の遷移金属とのシリサイドが挙げられる。また、シリサイドの薄膜とすることによってシリコン単体(アモルファスシリコン)や金属単体の場合の融点よりも、シリサイドの凝集温度の方が低いので、必要な光エネルギを減らすことが可能となる。 The silicide layer is preferably a transition metal silicide layer. The transition metal silicide layer tends to become granular due to aggregation. The metal (M) silicide is typically M 2 Si, MSi, or MSi 2 . Specifically, examples of the metal silicide layer include silicides with transition metals such as titanium silicide TiSi 2 , cobalt silicide CoSi 2 , nickel silicide NiSi 2 , tungsten silicide WSi 2 , molybdenum silicide MoSi 2 , and tantalum silicide TaSi 2 . Further, since the silicide thin film has a lower agglomeration temperature than the melting point of silicon alone (amorphous silicon) or metal alone, the required light energy can be reduced.

上記金属シリサイドがチタンシリサイドであることが望ましい。チタンシリサイドは、例えば、凝集温度が800℃程度であって他の金属シリサイドよりも比較的に温度が低く、剥離層に好適である。凝集により界面の接触面積が著しく減少して、結合力が低下していることに起因すると考えられる。   The metal silicide is preferably titanium silicide. Titanium silicide, for example, has an aggregation temperature of about 800 ° C. and is relatively lower in temperature than other metal silicides, and is suitable for a release layer. It is considered that the contact area of the interface is remarkably reduced due to aggregation and the bonding force is reduced.

上記チタンシリサイド層の膜厚が5〜100nmの範囲内であることが望ましい。チタンシリサイド層の膜厚を薄く形成することによってチタンシリサイドの凝集温度を低下させることができ、より低い光エネルギの付与によって剥離を行うことが可能となる。しかし、チタンシリサイド層の膜厚を5nm以下の値にするようにプロセスをコントロールすることは難しい。また、チタンシリサイド層の膜厚を100nm以上に設定すると、チタンシリサイド層が凝集し難くなり、シリサイド層の粒状化(多結晶状態)が生じにくくなって剥離性が悪化する(剥がれ難くなる)傾向がある。
他の金属シリサイドにおいても薄膜化することによって金属シリサイドの凝集温度を低下させることができる。
The thickness of the titanium silicide layer is preferably in the range of 5 to 100 nm. By forming the titanium silicide layer thin, the aggregation temperature of titanium silicide can be lowered, and peeling can be performed by applying lower light energy. However, it is difficult to control the process so that the thickness of the titanium silicide layer is 5 nm or less. Further, when the thickness of the titanium silicide layer is set to 100 nm or more, the titanium silicide layer is less likely to aggregate, and the silicide layer is less likely to be granulated (polycrystalline state), and the peelability tends to be deteriorated (hard to peel). There is.
By reducing the thickness of other metal silicides, the aggregation temperature of the metal silicide can be lowered.

上記被剥離物(被転写層)が機能性膜又は薄膜デバイスであることが望ましい。機能性膜又は薄膜デバイスとしては、抵抗、コイル、キャパシタ、薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード、その他の薄膜半導体デバイス、電極(透明電極ITOを含む)、太陽電池、イメージセンサに用いられるような光電変換素子、スイッチング素子、メモリ、圧電素子のアクチュエータ、有機薄膜と他の物質との多層膜など、種々のものが挙げられる。通常、比較的高いプロセス温度を経て形成される被剥離物(被転写層)を第1の基板で作製する。これを第2の基板(転写体)に転写することによって、第2の基板におけるプロセス温度を下げることが可能となる。   It is desirable that the object to be peeled (transfer target layer) is a functional film or a thin film device. Functional films or thin film devices include resistors, coils, capacitors, thin film transistors, thin film diodes, other thin film semiconductor devices, electrodes (including transparent electrodes ITO), solar cells, photoelectric conversion elements such as those used in image sensors, switching Various elements such as an element, a memory, an actuator of a piezoelectric element, and a multilayer film of an organic thin film and another substance are included. In general, an object to be peeled (transferred layer) formed through a relatively high process temperature is manufactured using a first substrate. By transferring this to the second substrate (transfer body), the process temperature of the second substrate can be lowered.

上記光の照射はレーザ光照射である。レーザ照射によれば、例えば、基板を介して剥離層に光エネルギを集中することが可能であり、シリサイド層を粒状化して膜の結合力を低下させて剥離を生じさせることができる。また、他の層への影響を相対的に少なくすることが可能となる。   The light irradiation is laser light irradiation. According to laser irradiation, for example, light energy can be concentrated on the peeling layer through the substrate, and the silicide layer can be granulated to reduce the bonding force of the film to cause peeling. In addition, the influence on other layers can be relatively reduced.

本発明の半導体デバイスは、上述した剥離方法を使用して製造されることを特徴とする。半導体デバイスには、TFT、薄膜ダイオードや、シリコンのPIN接合からなる光電変換素子(光センサ、太陽電池)、シリコン抵抗素子、その他の薄膜半導体デバイス、電極(例:ITO、メサ膜のような透明電極)、スイッチング素子、メモリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー(ピエゾ薄膜セラミックス)、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射膜、ダイクロイックミラー等が含まれる。   The semiconductor device of the present invention is manufactured using the above-described peeling method. Semiconductor devices include TFTs, thin-film diodes, photoelectric conversion elements (photosensors, solar cells) consisting of silicon PIN junctions, silicon resistance elements, other thin-film semiconductor devices, and electrodes (eg ITO, transparent like mesa films) Electrodes), switching elements, memories, actuators such as piezoelectric elements, micromirrors (piezo thin film ceramics), magnetic recording thin film heads, coils, inductors, thin film highly permeable materials, and micro magnetic devices combining them, filters, reflective films, Includes dichroic mirrors.

また、本発明の電子機器は、上記半導体デバイスを使用することを特徴とする。電子機器には、液晶パネル、エレクトロルミネッセンスパネル、電気泳動表示パネル、デジタルマイクロミラーデバイス、発光パネル等の電気光学装置が含まれる。   Moreover, an electronic apparatus according to the present invention uses the semiconductor device described above. Electronic devices include electro-optical devices such as liquid crystal panels, electroluminescence panels, electrophoretic display panels, digital micromirror devices, and light emitting panels.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施例においては、剥離層としてシリサイドを使用する。剥離層を構成する先行例の物質であるアモルファスシリコン層のように、光エネルギの付与による膜中の水素のガス化によって剥離を起こさせるのではなく、シリサイド層への光エネルギの付与によってシリサイド層を凝集させ、シリサイド層を粒子化して剥離を起こさせる。シリサイドとしては、チタンシリサイドTiSi2、コバルトシリサイドCoSi2、ニッケルシリサイドNiSi2、タングステンシリサイドWSi2、モリブデンシリサイドMoSi2、タンタルシリサイドTaSi2等の(遷移)金属シリサイドを使用することが可能である。金属シリサイドは薄膜化するほど光エネルギ付与によって生ずるによる凝集の温度が低下する。 First, in this embodiment, silicide is used as the peeling layer. Unlike the amorphous silicon layer, which is a material of the preceding example that constitutes the release layer, the silicide layer is not formed by gasification of hydrogen in the film by applying light energy, but by applying light energy to the silicide layer. Is agglomerated, and the silicide layer is granulated to cause peeling. As the silicide, it is possible to use (transition) metal silicide such as titanium silicide TiSi 2 , cobalt silicide CoSi 2 , nickel silicide NiSi 2 , tungsten silicide WSi 2 , molybdenum silicide MoSi 2 , tantalum silicide TaSi 2 . As the metal silicide becomes thinner, the temperature of aggregation caused by application of light energy decreases.

本実施例では、チタンシリサイドの薄膜を剥離層として使用する。この薄膜は凝集温度が800℃程度であって、アモルファスシリコン(シリコンの融点;1414℃)に比べて低い光エネルギで剥離可能である。   In this embodiment, a thin film of titanium silicide is used as a peeling layer. This thin film has an aggregation temperature of about 800 ° C., and can be peeled off with light energy lower than that of amorphous silicon (melting point of silicon; 1414 ° C.).

(剥離方法)
剥離層に上述したチタンシリサイドを使用する剥離方法(薄膜デバイスの転写方法)について、図1乃至図6を参照して説明する。
(Peeling method)
A peeling method (a thin film device transfer method) using the above-described titanium silicide for the peeling layer will be described with reference to FIGS.

まず、図1に示すように基板100を準備する。基板100は、透光性、耐熱性の絶縁基板である。具体的には、石英ガラス、コーニング7059、日本電気ガラスOA−2等の耐熱性ガラスが挙げられる。   First, a substrate 100 is prepared as shown in FIG. The substrate 100 is a light-transmitting and heat-resistant insulating substrate. Specific examples include heat-resistant glass such as quartz glass, Corning 7059, and Nippon Electric Glass OA-2.

この基板100の上に、例えば、シランSiH4、あるいはジシランSi26を材料として550℃の熱分解CVD法によってアモルファスシリコン層を30nm成膜する。この上に、スパッタ法によってチタンTiを20nm形成する。次に、基板100を700℃で熱処理し、シリコン層とチタン層の熱反応によってチタンシリサイド層TiSi2を形成して膜厚50nmの剥離層120を形成する。 On this substrate 100, for example, an amorphous silicon layer is formed to a thickness of 30 nm by thermal decomposition CVD at 550 ° C. using silane SiH 4 or disilane Si 2 H 6 as a material. On this, 20 nm of titanium Ti is formed by sputtering. Next, the substrate 100 is heat-treated at 700 ° C., and a titanium silicide layer TiSi 2 is formed by a thermal reaction between the silicon layer and the titanium layer to form a peeling layer 120 having a thickness of 50 nm.

次に、図2に示すように、剥離層120上に被剥離物(被転写層)140を形成する。被剥離物140としては、例えば、薄膜半導体デバイスであるTFT(薄膜トランジスタ)が該当する。   Next, as shown in FIG. 2, an object to be peeled (transferred layer) 140 is formed on the peeling layer 120. For example, a thin film semiconductor device TFT (thin film transistor) corresponds to the object 140 to be peeled.

まず、図2中のK部分に示すように、シランSiH4と酸素O2を材料としてECR−CVD法によってシリコン酸化膜SiO2(中間層)142を200nm程度形成する。なお、シリコン窒化膜Si34などのシリコン酸化膜以外の絶縁膜を中間層142として使用することができる。 First, as shown by a portion K in FIG. 2, a silicon oxide film SiO 2 (intermediate layer) 142 is formed to about 200 nm by ECR-CVD using silane SiH 4 and oxygen O 2 as materials. Note that an insulating film other than a silicon oxide film such as a silicon nitride film Si 3 N 4 can be used as the intermediate layer 142.

中間層142は、種々の目的で形成され、例えば、被剥離物140を物理的または化学的に保護する保護層,絶縁層,導電層,レーザ光の遮光層,マイグレーション防止用のバリア層,反射層としての機能等が挙げられる。   The intermediate layer 142 is formed for various purposes, and includes, for example, a protective layer that physically or chemically protects the object to be peeled 140, an insulating layer, a conductive layer, a laser light shielding layer, a barrier layer for preventing migration, and a reflection layer. The function as a layer is mentioned.

中間層142の上に上述したTFTを形成する場合には、例えば、以下のようにする。中間層142の上に膜厚50nmの非晶質シリコン膜を低圧CVD法(Si26 ガス、425℃)により形成し、この非晶質シリコン膜にレーザ光(波長308nm)を照射して、結晶化させ、ポリシリコン膜とする。その後、このポリシリコン膜に対し、所定のパターンニングを施し、薄膜トランジスタのソース・ドレイン・チャネルとなる領域を形成する。この後、1000°C以上の高温によりポリシリコン膜表面を熱酸化してゲート絶縁膜SiO2 を形成した後、ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、ゲート電極をマスクとしてイオン注入することによって、自己整合的(セルファライン)にソース・ドレイン領域を形成し、薄膜トランジスタを形成する。この後、必要に応じて、ソース・ドレイン領域に接続される電極及び配線、ゲート電極につながる配線を形成する。この上に保護膜を形成してTFTが完成する。 When the above-described TFT is formed on the intermediate layer 142, for example, the following is performed. An amorphous silicon film having a thickness of 50 nm is formed on the intermediate layer 142 by low pressure CVD (Si 2 H 6 gas, 425 ° C.), and this amorphous silicon film is irradiated with laser light (wavelength 308 nm). Crystallize to obtain a polysilicon film. Thereafter, the polysilicon film is subjected to predetermined patterning to form regions that become source / drain / channels of the thin film transistor. Thereafter, the surface of the polysilicon film is thermally oxidized at a high temperature of 1000 ° C. or more to form a gate insulating film SiO 2 , then a gate electrode is formed on the gate insulating film, and ion implantation is performed using the gate electrode as a mask. The source / drain regions are formed in a self-aligned manner (self-alignment), and a thin film transistor is formed. Thereafter, electrodes and wirings connected to the source / drain regions and wirings connected to the gate electrode are formed as necessary. A protective film is formed thereon to complete the TFT.

被剥離物(被転写層)140であるTFTは、ポリシリコン層にn型不純物を導入して形成されたソース,ドレイン層146と、チャネル層144と、ゲート絶縁膜148と、ゲート電極150と、層間絶縁膜154と、例えばアルミニュウムからなる電極152等を具備する。   A TFT that is an object to be peeled (transferred layer) 140 includes a source / drain layer 146 formed by introducing an n-type impurity into a polysilicon layer, a channel layer 144, a gate insulating film 148, a gate electrode 150, In addition, an interlayer insulating film 154 and an electrode 152 made of, for example, aluminum are provided.

図3に示すように、被剥離物140の上に紫外線硬化型の接着剤160をスピンコート法によって膜厚100μm程度に塗布し、転写体であるガラス基板180を接合する。ガラス基板180側から紫外線を照射して接着剤160を硬化させ、ガラス基板180を固定する。   As shown in FIG. 3, an ultraviolet curable adhesive 160 is applied on the object to be peeled 140 by a spin coating method to a thickness of about 100 μm, and a glass substrate 180 as a transfer body is bonded. The adhesive 160 is cured by irradiating ultraviolet rays from the glass substrate 180 side, and the glass substrate 180 is fixed.

なお、接着剤160としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤等が適宜に使用される。また、転写体としては、各種合成樹脂(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等)または各種ガラス材(石英ガラス、アルカリガラス等)を使用することができる。   As the adhesive 160, various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive are used as appropriate. Is done. As the transfer body, various synthetic resins (thermoplastic resin, thermosetting resin, etc.) or various glass materials (quartz glass, alkali glass, etc.) can be used.

次に、図4に示すように、基板100側からXe−Clエキシマレーザ(波長308nm)を基板100側から照射し、剥離層120に剥離を生じさせる。照射したレーザのエネルギ密度は500mJ/cm2であった。既述したように、剥離層120であるチタンシリサイド層はエネルギ付与によって凝縮し、粒状化する。チタンシリサイド層は多結晶粒状態となって細分化されて膜としての一体性を失う。これにより、チタンシリサイド層は剥離を起こし易い状態となる。 Next, as shown in FIG. 4, Xe—Cl excimer laser (wavelength 308 nm) is irradiated from the substrate 100 side to cause the peeling layer 120 to peel off. The energy density of the irradiated laser was 500 mJ / cm 2 . As described above, the titanium silicide layer as the release layer 120 is condensed and granulated by applying energy. The titanium silicide layer is divided into polycrystalline grains and loses its integrity as a film. As a result, the titanium silicide layer is easily peeled off.

なお、より低いエネルギ密度で照射領域を1/10程度ずつシフトしながら照射しても良い。   Note that irradiation may be performed while shifting the irradiation region by about 1/10 at a lower energy density.

次に、図5に示すように、基板100と転写体である基板180とを引きはがし、被剥離物140である半導体デバイス(TFT)を基板180側に転写する。   Next, as shown in FIG. 5, the substrate 100 and the substrate 180 as a transfer body are peeled off, and the semiconductor device (TFT) as the object to be peeled 140 is transferred to the substrate 180 side.

更に、図6に示すように、必要により、基板180側に残った剥離層120を洗浄やエッチングなどによって除去する。また、石英基板100についても同様の処理を行って再使用に供する。   Further, as shown in FIG. 6, if necessary, the peeling layer 120 remaining on the substrate 180 side is removed by washing or etching. Further, the quartz substrate 100 is subjected to the same processing and reused.

このように、本発明の実施例の剥離転写方法によれば、剥離層としてチタンシリサイド薄膜を使用して凝集温度を800℃程度に設定する。チタンシリサイドの剥離層は剥離層としてアモルファスシリコン層を用いた場合よりも高温における膜安定性が低いため、光エネルギの付与によってアモルファスシリコンよりも容易に剥離を起こす。また、チタンシリサイド層をより薄く形成することによって凝集温度を低くすることができ、より低パワーのレーザ出力(光エネルギ)で剥離を行うことができる。また、剥離層にアモルファスシリコンを用いた場合のように、膜中の水素量を正確にコントロールする必要がなく、プロセス管理が容易である。歩留まり低下の要因が減って具合がよい(プロセス安定性が向上する)。   Thus, according to the peeling transfer method of the embodiment of the present invention, the aggregation temperature is set to about 800 ° C. using the titanium silicide thin film as the peeling layer. Since the titanium silicide release layer has a lower film stability at a high temperature than when an amorphous silicon layer is used as the release layer, the release is more easily caused by application of light energy than amorphous silicon. Further, by forming the titanium silicide layer thinner, the agglomeration temperature can be lowered, and peeling can be performed with a lower power laser output (light energy). Further, unlike the case where amorphous silicon is used for the release layer, it is not necessary to accurately control the amount of hydrogen in the film, and process management is easy. The factor of yield reduction is reduced and it is in good condition (process stability is improved).

なお、剥離層としてのチタンシリサイド層の形成方法は、上述した熱CVD法とスパッタ法の組み合わせに限られるものではなく、同様の結果が得られる他の方法であっても良い。例えば、チタンシリサイドTiSi2を材料(ターゲット)として、スパッタリング法によって基板100の上にチタンシリサイド層を成膜しても良い。 Note that the method of forming the titanium silicide layer as the release layer is not limited to the combination of the thermal CVD method and the sputtering method described above, and may be another method that can obtain the same result. For example, a titanium silicide layer may be formed on the substrate 100 by sputtering using titanium silicide TiSi 2 as a material (target).

また、上記実施例では剥離層120をシリサイド層のみで構成しているが、剥離層120を複数層で形成し、更に、保護層,絶縁層,導電層,レーザ光の遮光層,レーザの反射層等を設けるようにしても良い。   In the above embodiment, the release layer 120 is composed of only a silicide layer. However, the release layer 120 is formed of a plurality of layers, and further includes a protective layer, an insulating layer, a conductive layer, a laser light shielding layer, and a laser reflection layer. A layer or the like may be provided.

また、被剥離物140としては、TFTの他に、例えば、薄膜ダイオードや、シリコンのPIN接合からなる光電変換素子(光センサ、太陽電池)やシリコン抵抗素子、その他の薄膜半導体デバイス、電極(例:ITO、メサ膜のような透明電極)、スイッチング素子、メモリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー(ピエゾ薄膜セラミックス)、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射膜、ダイクロイックミラー等がある。   As the object to be peeled 140, in addition to TFT, for example, a thin film diode, a photoelectric conversion element (photosensor, solar cell) or a silicon resistance element composed of a silicon PIN junction, other thin film semiconductor devices, electrodes (examples) : Transparent electrodes such as ITO and mesa films), switching elements, memories, actuators such as piezoelectric elements, micromirrors (piezo thin film ceramics), magnetic recording thin film heads, coils, inductors, thin film highly permeable materials and combinations thereof There are micro magnetic devices, filters, reflective films, dichroic mirrors, etc.

また、照射する光(付与エネルギ)としては、剥離層のシリサイドに粒状化を起こさせるものであればよい。例えば、X線、紫外線、可視光、赤外線(熱線)、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線(α線、β線、γ線)等が挙げられる。そのなかでも、剥離層にのみ可及的にエネルギを集中して剥離を生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましい。   Further, the irradiation light (applied energy) may be any light that causes the release layer silicide to be granulated. For example, X-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared rays (heat rays), laser light, millimeter waves, microwaves, electron beams, radiation (α rays, β rays, γ rays) and the like can be mentioned. Among these, laser light is preferable in that it is easy to cause peeling by concentrating energy as much as possible only on the peeling layer.

また、このレーザ光を発生させるレーザ装置としては、各種気体レーザ、固体レーザ(半導体レーザ)等が挙げられるが、エキシマレーザ、Nd−YAGレーザ、Arレーザ、CO2レーザ、COレーザ、He−Neレーザ等が好適に用いられ、その中でもエキシマレーザが特に好ましい。 Examples of laser devices that generate this laser light include various gas lasers, solid-state lasers (semiconductor lasers), and the like. Excimer lasers, Nd-YAG lasers, Ar lasers, CO 2 lasers, CO lasers, He-Ne A laser or the like is preferably used, and an excimer laser is particularly preferable among them.

エキシマレーザは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で剥離層のシリサイドを凝集させて粒状化を生じさせることができ、隣接する転写体180や基板100等に温度上昇をほとんど生じさせることなく具合がよい。すなわち、基板100や180に劣化、損傷を生じさせることなく、剥離層120を剥離することが可能である。   Since the excimer laser outputs high energy in a short wavelength region, it can agglomerate the silicide of the release layer in a very short time to cause granulation, and the adjacent transfer body 180, the substrate 100, and the like hardly increase in temperature. Good condition without generating. That is, the peeling layer 120 can be peeled without causing deterioration or damage to the substrate 100 or 180.

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

以上説明したように、本発明の実施例はチタンシリサイド層を剥離層として使用しているので、アモルファスシリコン層を剥離層とした場合に比べてアモルファスシリコン層中の水素量コントロールを必要としない。また、低パワーで剥離を行うことができる。また、剥離のばらつきが減り、剥離転写法における歩留まりを向上することが可能となって具合がよい。   As described above, since the embodiment of the present invention uses the titanium silicide layer as the peeling layer, it does not need to control the amount of hydrogen in the amorphous silicon layer as compared with the case where the amorphous silicon layer is used as the peeling layer. Moreover, peeling can be performed with low power. In addition, the variation in peeling is reduced, and it is possible to improve the yield in the peeling transfer method.

(電子機器)   (Electronics)

次に、上述した剥離方法によって製造される半導体デバイスを備える電子機器の例について説明する。本実施形態にかかる半導体デバイスは、各種の電子機器において、表示部を構成する液晶パネル、エレクトロルミネッセンスパネル、電気泳動表示パネルなどの製造や、回路部の製造などに適用することができる。   Next, an example of an electronic apparatus including a semiconductor device manufactured by the above-described peeling method will be described. The semiconductor device according to the present embodiment can be applied to manufacture of a liquid crystal panel, an electroluminescence panel, an electrophoretic display panel, and the like that constitute a display unit, a circuit unit, and the like in various electronic devices.

図7は、電子機器の例を示す概略斜視図である。同図(A)は携帯電話への適用例であり、当該携帯電話530はアンテナ部531、音声出力部532、音声入力部533、操作部534、表示部535を備えている。   FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating an example of an electronic device. FIG. 6A shows an application example to a mobile phone, and the mobile phone 530 includes an antenna portion 531, an audio output portion 532, an audio input portion 533, an operation portion 534, and a display portion 535.

同図(B)はビデオカメラへの適用例であり、当該ビデオカメラ540は受像部541、操作部542、音声入力部543、表示部544を備えている。   FIG. 5B shows an application example to a video camera. The video camera 540 includes an image receiving unit 541, an operation unit 542, an audio input unit 543, and a display unit 544.

同図(C)はテレビジョン装置への適用例であり、当該テレビジョン装置550は表示部551を備えている。   FIG. 6C shows an application example to a television device, and the television device 550 includes a display portion 551.

同図(D)はロールアップ式テレビジョン装置への適用例であり、当該ロールアップ式テレビジョン装置560は表示部561を備えている。また、本発明にかかる薄膜デバイスは、上述した例に限らず各種の電子機器に適用可能である。例えばこれらの他に、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、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイなどにも活用することができる。   FIG. 4D shows an application example to a roll-up television device, and the roll-up television device 560 includes a display portion 561. Further, the thin film device according to the present invention is not limited to the above-described example, and can be applied to various electronic devices. For example, in addition to these, it can also be used for a fax machine with a display function, a finder for a digital camera, a portable TV, an electronic notebook, an electric bulletin board, a display for advertisements, and the like.

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されることなく、本発明の要旨の範囲内で種々に変形実施が可能である。   The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

本発明の実施例の剥離転写法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the peeling transcription | transfer method of the Example of this invention. 本発明の実施例の剥離転写法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the peeling transcription | transfer method of the Example of this invention. 本発明の実施例の剥離転写法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the peeling transcription | transfer method of the Example of this invention. 本発明の実施例の剥離転写法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the peeling transcription | transfer method of the Example of this invention. 本発明の実施例の剥離転写法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the peeling transcription | transfer method of the Example of this invention. 本発明の実施例の剥離転写法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the peeling transcription | transfer method of the Example of this invention. 本発明適用して得られた半導体デバイスを使用した電子機器の例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the example of the electronic device using the semiconductor device obtained by applying this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 石英基板(第1の基板)、120 剥離層、140 被剥離対象(被転写層)、160 接着剤、180 ガラス基板(第2の基板) 100 quartz substrate (first substrate), 120 release layer, 140 object to be peeled off (transfer target layer), 160 adhesive, 180 glass substrate (second substrate)

Claims (10)

基板上に剥離層を介して存在する被剥離物を前記基板から剥離する方法であって、
前記剥離層の全部又は一部をシリサイド層によって形成し、
前記剥離層に光を照射して前記基板と前記被剥離物の間に剥離を生ぜしめることを特徴とする剥離方法。
A method of peeling an object to be peeled existing on a substrate via a peeling layer from the substrate,
All or part of the release layer is formed of a silicide layer;
A peeling method, wherein the peeling layer is irradiated with light to cause peeling between the substrate and the object to be peeled.
基板上にシリサイド層を含む剥離層を形成する工程と、
前記剥離層上に被剥離物を形成する工程と、
前記被剥離物に転写体を接合する工程と、
前記剥離層に光を照射し、前記剥離層に剥離を生じせしめる工程と、
前記基板を前記剥離層から離脱させる工程と、
を有することを特徴とする剥離方法。
Forming a release layer including a silicide layer on a substrate;
Forming an object to be peeled on the release layer;
Bonding a transfer body to the object to be peeled;
Irradiating the release layer with light, causing the release layer to peel off, and
Separating the substrate from the release layer;
The peeling method characterized by having.
前記シリサイド層が金属シリサイド層である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の剥離方法。   The peeling method according to claim 1, wherein the silicide layer is a metal silicide layer. 前記金属シリサイド層の凝集温度がアモルファスシリコン層の融点温度よりも低い、ことを特徴とする請求項3に記載の剥離方法。   The peeling method according to claim 3, wherein the aggregation temperature of the metal silicide layer is lower than the melting point temperature of the amorphous silicon layer. 前記金属シリサイド層がチタンシリサイドである、ことを特徴とする請求項3又は4に記載の剥離方法。   The peeling method according to claim 3 or 4, wherein the metal silicide layer is titanium silicide. 前記チタンシリサイド層の膜厚が5〜100nmの範囲内にある、ことを特徴とする請求項5に記載の剥離方法。   The peeling method according to claim 5, wherein the titanium silicide layer has a thickness in a range of 5 to 100 nm. 前記被剥離物が機能性膜又は薄膜デバイスである、請求項1乃至6のいずれかに記載の剥離方法。   The peeling method according to claim 1, wherein the object to be peeled is a functional film or a thin film device. 前記光の照射はレーザ光照射である、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の剥離方法。   The peeling method according to claim 1, wherein the light irradiation is laser light irradiation. 請求項1乃至8のいずれかに記載の剥離方法を使用して製造された半導体デバイス。   A semiconductor device manufactured using the peeling method according to claim 1. 請求項7に記載の半導体デバイスを使用した電子機器。   An electronic apparatus using the semiconductor device according to claim 7.
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