JP2015108735A

JP2015108735A - 電子デバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2015108735A
Application number: JP2013251726A
Authority: JP
Inventors: 藤原　晃男; Akio Fujiwara; 晃男藤原; 光耀牛; Koyo Gyu; 政洋岸; Masahiro Kishi
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2015-06-11
Also published as: KR20150065606A; TW201528481A; CN104701257A

Abstract

【課題】レーザ光照射による電子デバイス用部材の損傷を抑えつつ、ガラス基板と無機層との剥離性を向上させた、電子デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】無機層１４を有する無機層付き支持基板１６と、無機層上に剥離可能に積層されたガラス基板１８と、を有するガラス積層体１０を得る、ガラス積層体製造工程と、ガラス基板の表面上に、電子デバイス用部材付き積層体２２を得る、部材形成工程と、無機層の周縁部の一部または全部のみを、レーザ光４１の照射により除去し、無機層の除去部位を形成する、照射工程と、電子デバイス用部材付き積層体から無機層付き支持基板を、除去部位を剥離起点として剥離し、ガラス基板および電子デバイス用部材を有する電子デバイスを得る、分離工程と、を備え、無機層の周縁部は、ガラス基板の表面上における電子デバイス用部材の非形成領域に対応する、電子デバイスの製造方法。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子デバイスの製造方法に関する。

近年、太陽電池（ＰＶ）、液晶パネル（ＬＣＤ）、有機ＥＬパネル（ＯＬＥＤ）などの電子デバイス（電子機器）の薄型化、軽量化が進行しており、これらの電子デバイスに用いるガラス基板の薄板化が進行している。一方、薄板化によりガラス基板の強度が不足すると、電子デバイスの製造工程において、ガラス基板の取り扱い性が低下する。

そこで、最近では、ガラス基板の取り扱い性を向上させる観点から、無機薄膜付き支持ガラスの無機薄膜上にガラス基板を積層した積層体を用意し、積層体のガラス基板上に素子（電子デバイス用部材）の製造処理を施した後、積層体からガラス基板を分離する方法が提案されている（特許文献１）。

特開２０１１−１８４２８４号公報特開２００３−１７４１５３号公報

ところで、特許文献２には、「剥離を助長させるため」に「透光性を有している基板」側から、ＹＡＧレーザ等のレーザ光を全面的に照射する技術が記載されている（［０１１２］〜［０１１８］、図４）。
本発明者らは、特許文献２に記載の技術を踏まえて、支持ガラス側からレーザ光を無機薄膜に全面的に照射した。その結果、剥離性の向上は見られたものの、ガラス基板上の電子デバイス用部材に損傷が生じる場合があることが明らかとなった。これは、レーザ光が、無機薄膜およびガラス基板を透過して、電子デバイス用部材にも照射されたためと考えられる。

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、レーザ光照射による電子デバイス用部材の損傷を抑えつつ、ガラス基板と無機層との剥離性を向上させた、電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、電子デバイス用部材の非形成領域に対応する無機層の周縁部のみをレーザ光の照射により除去し、当該除去部位を起点にして剥離することで、電子デバイス用部材へのレーザ光照射を回避しつつ、ガラス基板と無機層との剥離性を向上できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、以下の（１）〜（５）を提供する。
（１）ガラス板である支持基板および上記支持基板上に配置された無機層を有する無機層付き支持基板と、上記無機層上に剥離可能に積層されたガラス基板と、を有するガラス積層体を得る、ガラス積層体製造工程と、上記ガラス積層体中の上記ガラス基板の表面上に、電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層体を得る、部材形成工程と、上記電子デバイス用部材付き積層体中の上記無機層の周縁部の一部または全部のみを、レーザ光の照射により除去し、上記無機層の除去部位を形成する、照射工程と、上記電子デバイス用部材付き積層体から上記無機層付き支持基板を、上記除去部位を剥離起点として剥離し、上記ガラス基板および上記電子デバイス用部材を有する電子デバイスを得る、分離工程と、を備え、上記無機層の周縁部は、上記ガラス基板の表面上における上記電子デバイス用部材の非形成領域に対応する、電子デバイスの製造方法。
（２）上記照射工程は、上記レーザ光を上記支持基板側または上記ガラス基板側から上記無機層に照射する工程である、上記（１）に記載の電子デバイスの製造方法。
（３）上記除去部位は、上記無機層の角または辺を含む部位である、上記（１）または（２）に記載の電子デバイスの製造方法。
（４）上記レーザ光の光源が、ＹＡＧレーザである、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（５）上記レーザ光のビーム形状が、トップハット型である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。

本発明によれば、レーザ光照射による電子デバイス用部材の損傷を抑えつつ、ガラス基板と無機層との剥離性を向上させた、電子デバイスの製造方法を提供できる。

ガラス積層体の一実施形態の模式的断面図である。部材形成工程を示す模式的断面図である。照射工程を示す模式的断面図である。分離工程を示す模式的断面図である。

以下では、まず、ガラス積層体およびその製造方法（ガラス積層体製造工程）について説明した後に、本発明の電子デバイスの製造方法の好適形態について図面を参照して説明する。
しかし、本発明は、以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、以下の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。

ガラス積層体は、概略的には、支持基板とガラス基板との間に、無機層を介在させたものであり、これにより、高温条件下での処理後であっても無機層とガラス基板との剥離性が優れる。

＜ガラス積層体＞
図１は、ガラス積層体の一実施形態の模式的断面図である。
図１に示すように、ガラス積層体１０は、支持基板１２および無機層１４からなる無機層付き支持基板１６と、ガラス基板１８とを有する。ガラス積層体１０中において、無機層付き支持基板１６の無機層１４の無機層表面１４ａ（支持基板１２側とは反対側の表面）と、ガラス基板１８の第１主面１８ａとを積層面として、無機層付き支持基板１６とガラス基板１８とが剥離可能に積層している。つまり、無機層１４は、その一方の面が支持基板１２の層に固定されると共に、その他方の面がガラス基板１８の第１主面１８ａに接し、無機層１４とガラス基板１８との界面は剥離可能に密着されている。言い換えると、無機層１４は、ガラス基板１８の第１主面１８ａに対して易剥離性を具備している。

また、このガラス積層体１０は、後述する部材形成工程まで使用される。即ち、このガラス積層体１０は、そのガラス基板１８の第２主面１８ｂ表面上に液晶表示装置などの電子デバイス用部材が形成されるまで使用される。その後、無機層付き支持基板１６の層は、ガラス基板１８の層との界面で剥離され、無機層付き支持基板１６の層は電子デバイスを構成する部材とはならない。分離された無機層付き支持基板１６は新たなガラス基板１８と積層され、新たなガラス積層体１０として再利用できる。

本発明において、上記固定と（剥離可能な）密着は、剥離強度（すなわち、剥離に要する応力）に違いがあり、固定は密着に対し剥離強度が大きいことを意味する。具体的には、無機層１４と支持基板１２との界面の剥離強度が、ガラス積層体１０中の無機層１４とガラス基板１８との界面の剥離強度よりも大きくなる。
また、剥離可能な密着とは、剥離可能であると同時に、固定されている面の剥離を生じさせることなく剥離可能であることも意味する。つまり、ガラス積層体１０において、ガラス基板１８と支持基板１２とを分離する操作を行った場合、密着された面（無機層１４とガラス基板１８との界面）で剥離し、固定された面では剥離しないことを意味する。したがって、ガラス積層体１０をガラス基板１８と支持基板１２とに分離する操作を行うと、ガラス積層体１０はガラス基板１８と無機層付き支持基板１６との２つに分離される。

以下では、まず、ガラス積層体１０を構成する無機層付き支持基板１６およびガラス基板１８について詳述し、その後ガラス積層体１０の製造の手順（ガラス積層体製造工程）について詳述する。

［無機層付き支持基板］
無機層付き支持基板１６は、支持基板１２と、その表面上に配置（固定）される無機層１４とを備える。無機層１４は、後述するガラス基板１８と剥離可能に密着するように、無機層付き支持基板１６中の最外側に配置される。
以下に、支持基板１２、および、無機層１４の態様について詳述する。

（支持基板）
支持基板１２は、第１主面と第２主面とを有し、第１主面上に配置された無機層１４と協働して、ガラス基板１８を支持して補強し、後述する部材形成工程（電子デバイス用部材を製造する工程）において電子デバイス用部材の製造の際にガラス基板１８の変形、傷付き、破損などを防止する基板である。
本発明において、支持基板１２はガラス板である。支持基板１２は、部材形成工程が熱処理を伴う場合、ガラス基板１８との線膨張係数の差の小さい材料で形成されることが好ましく、ガラス基板１８と同じガラス材料からなるガラス板であることがより好ましい。

支持基板１２の厚さは、後述するガラス基板１８よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。好ましくは、ガラス基板１８の厚さ、無機層１４の厚さ、および後述するガラス積層体１０の厚さに基づいて、支持基板１２の厚さが選択される。例えば、現行の部材形成工程が厚さ０．５ｍｍの基板を処理するように設計されたものであって、ガラス基板１８の厚さおよび無機層１４の厚さの和が０．１ｍｍの場合、支持基板１２の厚さを０．４ｍｍとする。支持基板１２の厚さは、通常の場合、０．２〜５．０ｍｍが好ましい。

支持基板１２であるガラス板の厚さは、扱いやすく、割れにくいなどの理由から、０．０８ｍｍ以上が好ましい。また、ガラス板の厚さは、電子デバイス用部材形成後に剥離する際に、割れずに適度に撓むような剛性が望まれる理由から、１．０ｍｍ以下が好ましい。

（無機層）
無機層１４は、支持基板１２の主面上に配置（固定）され、ガラス基板１８の第１主面１８ａと接触する層である。無機層１４を支持基板１２上に設けることにより、高温条件下の長時間処理後においても、ガラス基板１８の接着を抑制し、剥離できる。

無機層１４の組成としては、特に限定されず、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの酸化物のほか、メタルシリサイド、窒化物、炭化物、および炭窒化物からなる群から選択される少なくとも１種を含有できる。
これらのうち、ガラス基板１８の無機層１４に対する剥離性がより優れる点で、タングステンシリサイド、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ケイ素、および炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
なかでも、窒化ケイ素（以下、「ＳｉＮ」とも表記する）および／または炭化ケイ素（以下、「ＳｉＣ」とも表記する）を含むことがより好ましい。上記の成分が好ましい理由としては、メタルシリサイド、窒化物、炭化物、および炭窒化物中に含まれる、Ｓｉ、ＮまたはＣと、それら元素と組み合わされる元素との間の電気陰性度の差の大きさが起因していると推測される。電気陰性度の差が小さいと、分極が小さく、水との反応で水酸基を生成し難いため、ガラス基板の無機層１４に対する剥離性がより良好となる。より具体的には、ＳｉＮにおいてはＳｉ元素とＮ元素との電気陰性度の差が１．１４で、ＡｌＮにおいてはＡｌ元素とＮ元素との電気陰性度の差が１．４３であり、ＴｉＮにおいてはＴｉ元素とＮ元素との電気陰性度の差が１．５０である。３つを比較すると、ＳｉＮが電気陰性度の差が最も小さく、ガラス基板１８の無機層１４に対する剥離性もより優れる。
なお、無機層１４には、上記成分が２種以上含まれていてもよい。
このような無機層１４の組成は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定できる。

メタルシリサイドの組成は特に制限されないが、ガラス基板１８の剥離性がより優れる点で、Ｗ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、およびＢａからなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。さらに、上記金属／シリコン元素比を変化させることによって、無機層１４表面のＯＨ基数や表面平坦度を調整し、無機層１４とガラス基板１８との間の密着力の制御もできる。
また、窒化物の組成は特に制限されないが、ガラス基板１８の剥離性がより優れる点で、Ｓｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｎａ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂ、Ｃｒ、ＭｏおよびＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。さらに、上記金属／窒素元素比を変化させることによって、無機層１４表面のＯＨ基数や表面平坦度を調整し、無機層１４とガラス基板１８との間の密着力の制御もできる。
また、炭化物および炭窒化物の組成は特に制限されないが、ガラス基板１８の剥離性がより優れる点で、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒ、およびＮｂからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含むことが好ましい。さらに、上記金属／炭素元素比を変化させることによって、無機層１４表面のＯＨ基数や表面平坦度を調整し、無機層１４とガラス基板１８との間の密着力の制御もできる。

また、無機層１４が含有するメタルシリサイド、窒化物、炭化物、および炭窒化物からなる群から選択される少なくとも１種は、その一部が酸化されていてもよい。つまり、酸素原子（酸素元素）（Ｏ）が含まれていてもよい。
例えば、無機層１４が含有する窒化ケイ素（ＳｉＮ）は、窒化酸化ケイ素（以下、「ＳｉＮＯ」とも表記する）であってもよく、また、炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、炭化酸化ケイ素（以下、「ＳｉＣＯ」とも表記する）であってもよい。
したがって、本発明においては、無機層１４の組成の好適態様として、ＳｉＣ、ＳｉＣＯ、ＳｉＮおよびＳｉＮＯからなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
もっとも、無機層１４が含有する酸素が多すぎると、後述するレーザ光４１（図３（Ａ）参照）の吸収性が低下して、レーザ光４１の照射により無機層１４が除去しにくくなり、剥離性が劣る場合がある。
このため、後述するレーザ光４１のパワー（フルエンス）が、例えば、同じ７Ｊ／ｃｍ²であれば、ＳｉＣＯまたはＳｉＮＯにおける酸素含有量は、例えば、７質量％以下が挙げられ、５質量％未満が好ましい。

無機層表面１４ａの表面粗さＲａは、２．００ｎｍ以下が好ましく、１．００ｎｍ以下がより好ましく、０．２０〜１．００ｎｍがさらに好ましい。なお、Ｒａ（算術平均粗さ）は、ＪＩＳＢ０６０１（２００１年改正）に従って測定される。

無機層１４の２５〜３００℃における平均線膨張係数（以下、単に「平均線膨張係数」という）は特に限定されないが、支持基板１２としてガラス板を使用する観点からは、その平均線膨張係数は１０×１０^-7〜２００×１０^-7／℃が好ましい。該範囲であれば、ガラス板（ＳｉＯ₂）との平均線膨張係数の差が小さくなり、高温環境下におけるガラス基板１８と無機層付き支持基板１６との位置ずれを抑制できる。

無機層１４には、上述した成分が、主成分として含まれていることが好ましい。ここで、主成分とは、これらの総含有量が、無機層１４全量に対して、８０質量％以上であることを意味し、９０質量％以上が好ましく、９８質量％以上がより好ましく、９９質量％以上がさらに好ましく、９９．９９９質量％以上が特に好ましい。

無機層１４の厚さとしては、耐擦傷性、表面粗さ、および、コストの観点からは、５〜５０００ｎｍが好ましく、１０〜５００ｎｍがより好ましい。
なお、無機層１４が薄すぎると、後述するレーザ光４１（図３（Ａ）参照）の吸収性が低下して、レーザ光４１の照射により無機層１４が除去しにくくなり、剥離性が劣る場合がある。このため、無機層１４を除去しやすくし、剥離性をより良好にする観点からは、無機層１４の厚さは、１０ｎｍ超が好ましい。

無機層１４は、図１において単層として記載されているが、２層以上の積層であってもよい。２層以上の積層の場合、各層ごとが異なる組成であってもよい。

無機層１４は、通常、図１に示すように支持基板１２の全面に設けられ、支持基板１２が矩形の場合には同様に矩形となるが、本発明の効果を損なわない範囲で、支持基板１２表面上の一部に設けられていてもよい。例えば、無機層１４が、支持基板１２表面上に、島状や、ストライプ状に設けられていてもよい。

無機層１４は、優れた耐熱性を示す。そのため、ガラス積層体１０を高温条件に曝しても層自体の化学変化が起きにくく、後述するガラス基板１８との間でも化学結合を生じにくく、ガラス基板１８と無機層１４が結合して剥離できなくなることが生じにくい。

（無機層付き支持基板の製造方法）
無機層付き支持基板１６の製造方法としては、特に限定されず、公知の方法を採用でき、例えば、蒸着法、スパッタリング法、または、ＣＶＤ法により、支持基板１２上に所定の成分からなる無機層１４を設ける方法が挙げられる。
なお、製造条件は、使用される材料等に応じて、適宜最適な条件が選択される。

また、支持基板１２上に無機層１４を形成した後、無機層表面１４ａの表面粗さ（Ｒａ）を制御するために、無機層１４の表面を削る処理を施すことができる。該処理としては、例えば、イオンスパッタリング法などが挙げられる。

［ガラス基板］
ガラス基板１８は、第１主面１８ａが無機層１４と密着し、無機層１４側とは反対側の第２主面１８ｂに後述する電子デバイス用部材が設けられる。
ガラス基板１８の種類は、一般的なものであってよく、例えば、ＬＣＤ、ＯＬＥＤなどの表示装置用のガラス基板などが挙げられる。ガラス基板１８は耐薬品性、耐透湿性に優れ、且つ、熱収縮率が低い。熱収縮率の指標としては、ＪＩＳＲ３１０２（１９９５年改正）に規定されている線膨張係数が用いられる。

ガラス基板１８は、ガラス原料を溶融し、溶融ガラスを板状に成形して得られる。このような成形方法は、一般的なものであってよく、例えば、フロート法、フュージョン法、スロットダウンドロー法、フルコール法、ラバース法などが用いられる。また、特に厚さが薄いガラス基板は、いったん板状に成形したガラスを成形可能温度に加熱し、延伸などの手段で引き伸ばして薄くする方法（リドロー法）で成形して得られる。

ガラス基板１８のガラスは、特に限定されないが、無アルカリホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、その他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスが好ましい。酸化物系ガラスとしては、酸化物換算による酸化ケイ素の含有量が４０〜９０質量％のガラスが好ましい。

ガラス基板１８のガラスとしては、デバイスの種類やその製造工程に適したガラスが採用される。例えば、液晶パネル用のガラス基板は、アルカリ金属成分の溶出が液晶に影響を与えやすいことから、アルカリ金属成分を実質的に含まないガラス（無アルカリガラス）からなる（ただし、通常アルカリ土類金属成分は含まれる）。このように、ガラス基板１８のガラスは、適用されるデバイスの種類およびその製造工程に基づいて適宜選択される。

ガラス基板１８の厚さは、特に限定されないが、ガラス基板１８の薄型化および／または軽量化の観点から、通常０．８ｍｍ以下であり、好ましくは０．３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以下である。０．８ｍｍ超の場合、ガラス基板１８の薄型化および／または軽量化の要求を満たせない。０．３ｍｍ以下の場合、ガラス基板１８に良好なフレキシブル性を与えることが可能である。０．１５ｍｍ以下の場合、ガラス基板１８をロール状に巻き取ることが可能である。また、ガラス基板１８の厚さは、ガラス基板１８の製造が容易であること、ガラス基板１８の取り扱いが容易であることなどの理由から、０．０３ｍｍ以上が好ましい。

なお、ガラス基板１８は２層以上からなっていてもよく、この場合、各々の層を形成する材料は同種材料であってもよいし、異種材料であってもよい。また、この場合、「ガラス基板の厚さ」は全ての層の合計の厚さを意味するものとする。

＜ガラス積層体およびその製造方法（ガラス積層体製造工程）＞
ガラス積層体１０は、上述した無機層付き支持基板１６の無機層表面１４ａとガラス基板１８の第１主面１８ａとを積層面として、無機層付き支持基板１６とガラス基板１８とを剥離可能に積層してなる積層体である。言い換えると、支持基板１２とガラス基板１８との間に、無機層１４が介在する積層体である。

ガラス積層体の製造方法としては、特に限定されないが、具体的には、常圧環境下で無機層付き支持基板１６とガラス基板１８とを重ねた後に、例えば、ガラス基板１８の自重またはガラス基板１８の第２主面１８ｂを軽く一か所押すことにより、重ね合わせ面内に密着起点を発生させ、その密着起点から密着を自然に広げる方法；ロールやプレスを用いて圧着することで、密着起点からの密着を広げる方法；等が挙げられる。ロールやプレスによる圧着は、無機層１４とガラス基板１８とがより密着するうえ、両者の間に混入している気泡が比較的容易に除去されるので好ましい。

なお、真空ラミネート法や真空プレス法により圧着すると、気泡の混入の抑制や良好な密着の確保が好ましく行われるのでより好ましい。真空下で圧着することにより、微小な気泡が残存した場合でも、加熱により気泡が成長することがなく、ゆがみ欠陥につながりにくいという利点もある。

無機層付き支持基板１６とガラス基板１８とを剥離可能に密着させる際には、無機層１４およびガラス基板１８の互いに接触する側の面を十分に洗浄し、クリーン度の高い環境で積層することが好ましい。クリーン度が高いほどその平坦性は良好となるので好ましい。
洗浄の方法は特に限定されないが、例えば、無機層１４またはガラス基板１８の表面をアルカリ水溶液で洗浄した後、さらに水を用いて洗浄する方法が挙げられる。

ガラス積層体１０は、種々の用途に使用でき、例えば、後述する表示装置用パネル、ＰＶ、薄膜２次電池、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子部品を製造する用途などが挙げられる。なお、該用途では、ガラス積層体１０が高温条件（例えば、３５０℃以上）で曝される（例えば、１時間以上）場合が多い。
ここで、表示装置用パネルとは、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、電子ペーパー、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションパネル、量子ドットＬＥＤパネル、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）シャッターパネル等が含まれる。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本発明の電子デバイスの製造方法の好適実施態様について詳述する。
図２〜図４は、本発明の電子デバイスの製造方法の好適実施態様における各製造工程を順に示す模式的断面図である。本発明の電子デバイスの好適実施態様は、ガラス積層体製造工程、部材形成工程、照射工程および分離工程を備える。
以下に、図２を参照しながら、各工程で使用される材料およびその手順について詳述する。なお、ガラス積層体製造工程については、上述したとおりであるため、説明は省略する。
まず、部材形成工程について詳述する。

［部材形成工程］
部材形成工程は、概略的には、図２に示すように、ガラス積層体１０中のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に、電子デバイス用部材２０を形成し、電子デバイス用部材付き積層体２２を製造する工程である。
このとき、電子デバイス用部材２０は、ガラス基板１８の第２主面１８ｂの全面には形成されず、図２に示すように、ガラス基板１８（第２主面１８ｂ）の周縁部に非形成領域を残して、第２主面１８ｂ上に形成される。
ここで、ガラス基板１８（第２主面１８ｂ）の周縁部とは、ガラス基板１８（第２主面１８ｂ）の外縁を構成する領域であり、当該領域の内側を占有する中央領域と区別される相対的な概念である。
すなわち、電子デバイス用部材２０は、ガラス基板１８（第２主面１８ｂ）上の中央領域に形成される。

まず、本工程で使用される電子デバイス用部材２０について詳述し、その後工程の手順について詳述する。

（電子デバイス用部材（機能性素子））
電子デバイス用部材２０は、ガラス積層体１０中のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に形成され電子デバイスの少なくとも一部を構成する部材である。より具体的には、電子デバイス用部材２０としては、表示装置用パネル、太陽電池、薄膜２次電池、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子部品などに用いられる部材が挙げられる。表示装置用パネルとしては、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションパネル等が含まれる。

例えば、太陽電池用部材としては、シリコン型では、正極の酸化スズなど透明電極、ｐ層／ｉ層／ｎ層で表されるシリコン層、および負極の金属等が挙げられ、その他に、化合物型、色素増感型、量子ドット型などに対応する各種部材等を挙げることができる。
また、薄膜２次電池用部材としては、リチウムイオン型では、正極および負極の金属または金属酸化物等の透明電極、電解質層のリチウム化合物、集電層の金属、封止層としての樹脂等が挙げられ、その他に、ニッケル水素型、ポリマー型、セラミックス電解質型などに対応する各種部材等を挙げることができる。
また、電子部品用部材としては、ＣＣＤやＣＭＯＳでは、導電部の金属、絶縁部の酸化ケイ素や窒化珪素等が挙げられ、その他に圧力センサ・加速度センサなど各種センサやリジッドプリント基板、フレキシブルプリント基板、リジッドフレキシブルプリント基板などに対応する各種部材等を挙げることができる。

（工程の手順）
上述した電子デバイス用部材付き積層体２２の製造方法は特に限定されず、電子デバイス用部材の構成部材の種類に応じて従来公知の方法にて、ガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面表面１８ｂ上に、電子デバイス用部材２０を形成する。
なお、電子デバイス用部材２０は、ガラス基板１８の第２主面１８ｂに最終的に形成される部材の全部（以下、「全部材」という）ではなく、全部材の一部（以下、「部分部材」という）であってもよい。部分部材付きガラス基板を、その後の工程で全部材付きガラス基板（後述する電子デバイスに相当）とすることもできる。また、全部材付きガラス基板には、その剥離面（第１主面）に他の電子デバイス用部材が形成されてもよい。また、全部材付き積層体を組み立て、その後、全部材付き積層体から無機層付き支持基板１６を剥離して、電子デバイスを製造することもできる。さらに、全部材付き積層体を２枚用いて電子デバイスを組み立て、その後、全部材付き積層体から２枚の無機層付き支持基板１６を剥離して、電子デバイスを製造することもできる。

例えば、ＯＬＥＤを製造する場合を例にとると、ガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面１８ｂの表面上に有機ＥＬ構造体を形成するために、透明電極を形成する、さらに透明電極を形成した面上にホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する、裏面電極を形成する、封止板を用いて封止する、等の各種の層形成や処理が行われる。これらの層形成や処理として、具体的には、成膜処理、蒸着処理、封止板の接着処理等が挙げられる。

また、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法は、ガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に、レジスト液を用いて、ＣＶＤ法およびスパッター法など、一般的な成膜法により形成される金属膜および金属酸化膜等にパターン形成して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成するＴＦＴ形成工程と、別のガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に、レジスト液をパターン形成に用いてカラーフィルタ（ＣＦ）を形成するＣＦ形成工程と、ＴＦＴ付きデバイス基板とＣＦ付きデバイス基板とを積層する貼り合わせ工程等の各種工程を有する。

ＴＦＴ形成工程やＣＦ形成工程では、周知のフォトリソグラフィ技術やエッチング技術等を用いて、ガラス基板１８の第２主面１８ｂにＴＦＴやＣＦを形成する。この際、パターン形成用のコーティング液としてレジスト液が用いられる。
なお、ＴＦＴやＣＦを形成する前に、必要に応じて、ガラス基板１８の第２主面１８ｂを洗浄してもよい。洗浄方法としては、周知のドライ洗浄やウェット洗浄を用いることができる。

貼り合わせ工程では、ＴＦＴ付き積層体と、ＣＦ付き積層体との間に液晶材を注入して積層する。液晶材を注入する方法としては、例えば、減圧注入法、滴下注入法がある。

［照射工程］
照射工程は、概略的には、図３（Ａ）に示すように、電子デバイス用部材付き積層体２２中の無機層１４の周縁部の一部または全部のみを、レーザ光４１の照射により除去することで、図３（Ｂ）に示すように、無機層１４の周縁部のみに除去部位１５を形成する工程である。照射工程で形成された除去部位１５は、後述する分離工程における剥離起点となる。

レーザ光４１の照射方向は、特に限定されず、ガラス基板１８側から無機層１４に照射してもよいし、図３（Ａ）に示すように、支持基板１２側から無機層１４に照射してもよい。ガラス基板１８はもちろん、支持基板１２もガラス板であるため、レーザ光４１はガラス板１８または支持基板１２を透過し、無機層１４に到達する。
もっとも、ガラス基板１８上の電子デバイス用部材２０へのレーザ光４１の照射を避ける観点、および、製品となるガラス基板１８への照射によるダメージを抑える観点からは、図３（Ａ）に示すように支持基板１２側から無機層１４に照射する方が好ましい。
なお、レーザ光４１は、電子デバイス用部材付き積層体２２の側面から、無機層１４に照射するようにしてもよい。

レーザ光４１が照射される無機層１４の周縁部は、ガラス基板１８の第２主面１８ｂ上における電子デバイス用部材２０の非形成領域に対応する。
もっとも、レーザ光４１が照射される部位（除去部位１５となる部位）の幅（図３（Ａ）および（Ｂ）中左右方向の長さ）は、電子デバイス用部材２０の非形成領域の幅（図３（Ａ）および（Ｂ）中左右方向の長さ）よりも狭い方が好ましい。

ところで、例えば、図３（Ａ）に示すように、レーザ光４１を支持基板１２側から無機層１４に照射した場合、レーザ光４１が、無機層１４およびガラス基板１８を透過することが考えられる。
しかし、本発明においては、レーザ光４１は、全面照射されず、電子デバイス用部材２０の非形成領域に対応する無機層１４の周縁部に照射される。このため、レーザ光４１が無機層１４およびガラス基板１８を透過した場合であっても、レーザ光４１の照射が電子デバイス用部材２０にも到達して電子デバイス用部材２０に損傷が発生することが回避される。
また、レーザ光４１が全面照射されないため、レーザ光４１を照射する際の所要時間が短くなり、低コスト化や高生産性につながる。

なお、ガラス基板１８上に形成される電子デバイス用部材については、レーザ光４１の照射により破損しても後述する電子デバイス２４（図４参照）の機能に何ら影響を与えないものであれば、上述した非形成領域に形成されてもよい。このため、電子デバイス２４を実質的に構成しない電子デバイス用部材については、本発明における電子デバイス用部材２０には含まれないものとする。

無機層１４の周縁部におけるレーザ光４１の照射部位（除去部位１５となる部位）は、無機層１４の周縁部の一部または全部であり、一部であるのが好ましい。一部の場合、例えば、無機層１４を含むガラス積層体１０が矩形であるとすると、除去部位１５は、無機層１４の角または辺を含む部位が挙げられる。

より具体的には、除去部位１５が角の場合、その形状は、例えば、三角形または四角形が挙げられ、平面視した無機層１４の１頂点から１辺が３ｍｍ以上の三角形または四角形が好ましく、平面視した無機層１４の１頂点から１辺が５ｍｍ以上２０ｍｍ未満の三角形がより好ましく、平面視した無機層１４の１頂点から１辺が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満の三角形がさらに好ましい。

また、除去部位１５が辺の場合、その形状は、例えば、平面視した無機層１４の１辺（端面）からの奥行（距離）が３ｍｍ以上の四角形が挙げられ、奥行きは１０ｍｍ未満が好ましい。

さらに、視した無機層１４における除去部位１５の面積は、例えば、１００ｍｍ²以上が挙げられ、９００ｍｍ²以上が好ましい。

照射工程で用いられるレーザ光４１の光源としては、特に限定されず、例えば、ＵＶレーザ（波長：３５５ｎｍ）、グリーンレーザ（波長：５３２ｎｍ）、半導体レーザ（波長：８０８ｎｍ、９４０ｎｍ、９７５ｎｍ）、ファイバーレーザ（波長：１０６０〜１１００ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ、２０８０ｎｍ、２９４０ｎｍ）などが挙げられる。
レーザ光４１の発振方式に制限はなく、レーザ光を連続発振するＣＷレーザ、レーザ光を断続発振するパルスレーザのいずれも使用可能である。

また、レーザ光４１のビーム形状（強度分布）は特に限定されず、トップハット型（ＴＨ）であっても、ガウシアン型（ＧＡ）であってもよい。もっとも、図３（Ａ）に示すように支持基板１２側から照射する場合に、レーザ光４１がガラス基板１８まで到達することによるガラス基板１８へのダメージを抑える観点からは、トップハット型（ＴＨ）が好ましい。

また、レーザ光４１のパワー（フルエンス（単位面積当たりのエネルギー量）ともいう）は、照射される無機層１４の材質や厚さ等に応じて適宜変更されるが、例えば、４〜１０Ｊ／ｃｍ²が挙げられ、支持基板１２およびガラス基板１８へのダメージを抑える観点、および、低コスト化の観点からは、より低いパワーが好ましい。

［分離工程］
分離工程は、図４に示すように、上記照射工程で除去部位１５が形成された電子デバイス用部材付き積層体２２から、除去部位１５を剥離起点として、無機層付き支持基板１６を剥離して、電子デバイス用部材２０およびガラス基板１８を含む電子デバイス２４（電子デバイス用部材付きガラス基板）を得る工程である。

つまり、本発明における分離工程では、電子デバイス用部材付き積層体２２における任意の箇所を剥離起点とせずに、上述した除去部位１５を剥離起点として、無機層付き支持基板１６を、除去部位１５からめくるようにして、剥離する。
このとき、具体的には、除去部位１５が角の場合は、角から斜めに三角形状の剥離面が広がるように剥離し、また、除去部位１５が辺の場合は、１辺から長方形状の剥離面が広がるよう剥離する。

このような分離工程により、電子デバイス用部材付き積層体２２は、無機層付き支持基板１６と電子デバイス用部材付きガラス基板２４とに分離される。
なお、剥離時のガラス基板１８上の電子デバイス用部材２０が部分部材である場合には、分離後、残りの構成部材をガラス基板１８上に形成することもできる。

無機層１４の無機層表面１４ａとガラス基板１８の第１主面１８ａとを剥離（分離）する方法は、除去部位１５を剥離起点（剥離のきっかけ）としていれば、特に限定されない。例えば、除去部位１５に、水と圧縮空気との混合流体を吹き付けて剥離できる。
また、特定の装置を用いてもよく、例えば、国際公開第２０１１／０２４６８９号に記載の剥離装置（図示せず）を用いることができる。このとき、電子デバイス用部材付き積層体２２の支持基板１２が上側、電子デバイス用部材２０側が下側となる状態にして、除去部位１５から順にパッド（図示せず）を上昇させる。そうすると無機層１４とガラス基板１８との界面へ空気層が形成され、その空気層が界面の全面に広がり、無機層付き支持基板１６を容易に剥離できる。

上記工程によって得られた電子デバイス２４は、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット型ＰＣなどのモバイル端末に使用される小型の表示装置の製造に好適である。表示装置は主としてＬＣＤまたはＯＬＥＤであり、ＬＣＤとしては、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＦＥ型、ＴＦＴ型、ＭＩＭ型、ＩＰＳ型、ＶＡ型等を含む。基本的にパッシブ駆動型、アクティブ駆動型のいずれの表示装置の場合でも適用できる。

以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

以下の例（実施例および比較例）では、ガラス基板として、無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板（２００ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、線膨張係数３８×１０^-7／℃、旭硝子社製商品名「ＡＮ１００」）を使用した。
また、支持基板としては、同じく無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板（２００ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、線膨張係数３８×１０^-７／℃、旭硝子社製商品名「ＡＮ１００」）を使用した。

＜例Ｉ−１〜８＞
（ＳｉＣまたはＳｉＣＯを含む無機層の形成）
支持基板の一方の主面を純水洗浄し、その後ＵＶ洗浄して清浄化した。さらに、清浄化した面に、ＳｉＣターゲットを用いて、ＡｒガスまたはＡｒとＯ₂との混合ガスを導入しながら、マグネトロンスパッタリング法（室温、成膜圧力５ｍＴｏｒｒ、パワー密度４．９Ｗ／ｃｍ²）により、ＳｉＣまたはＳｉＣＯを含む無機層を形成し、無機層付き支持基板を得た。形成した無機層の厚さ（単位：ｎｍ）およびＯ₂量（単位：質量％）については、下記第１表に示す。なお、形成した無機層の表面粗さＲａは、０．２〜０．５ｎｍの範囲であった。

（ガラス基板の積層）
次に、ガラス基板の第１主面を純水洗浄し、その後ＵＶ洗浄して清浄化した。各例の無機層付き支持基板の無機層の無機層表面と、ガラス基板の清浄化した第１主面とに、アルカリ水溶液による洗浄および水による洗浄を施し、両面を清浄化した。その後、無機層表面にガラス基板を重ね合わせ、必要な場合には、真空プレスを用いて圧着し、無機層とガラス基板とを積層させて、ガラス積層体を得た。

（電子デバイス用部材の形成）
次に、ＯＬＥＤを作製するべく、得られた各例のガラス積層体のガラス基板上に、電子デバイス用部材を形成した。
より具体的には、ガラス積層体におけるガラス基板の第２主面上に、スパッタリング法によりモリブデンを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりゲート電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ゲート電極を設けたガラス基板の第２主面側に、さらに窒化シリコン、真性アモルファスシリコン、ｎ型アモルファスシリコンの順に成膜し、続いてスパッタリング法によりモリブデンを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、ゲート絶縁膜、半導体素子部およびソース／ドレイン電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ガラス基板の第２主面側に、さらに窒化シリコンを成膜してパッシベーション層を形成した後に、スパッタリング法により酸化インジウム錫を成膜して、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、画素電極を形成した。
続いて、ガラス基板の第２主面側に、さらに蒸着法により正孔注入層として４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、正孔輸送層としてビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン、発光層として８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したもの、電子輸送層としてＡｌｑ₃をこの順に成膜した。次に、ガラス基板の第２主面側にスパッタリング法によりアルミニウムを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより対向電極を形成した。次に、対向電極を形成したガラス基板の第２主面上に、紫外線硬化型の接着層を介してもう一枚のガラス基板を貼り合わせて封止した。上記手順によって得られた、ガラス基板上に有機ＥＬ構造体を有するガラス積層体は、電子デバイス用部材付き積層体に相当する。
ガラス基板の第２主面上に形成されたゲート電極などの電子デバイス用部材は、いずれも、ガラス基板の端面から１０ｍｍまでの領域である周縁部上には形成されておらず、周縁部の内側を占める中央領域にのみ形成され、当該周縁部は、電子デバイス用部材の非形成領域となっていた。

（レーザ光の照射（除去部位の形成））
ＹＡＧ基本波レーザ光（波長：１０６０ｎｍ、周波数：６ｋＨｚ、出力：４８０Ｗ、パルス幅：４０ｎｓ）を、ガラス板である支持基板側から、無機層の周縁部に照射して、無機層の周縁部の一部である除去部位を形成した。なお、無機層の周縁部は、電子デバイス用部材の非形成領域に対応する。
レーザ光のビーム形状は、ガウシアン型であったが、必要に応じて、レンズでトップハット型に整形した。
下記第１表には、照射したレーザ光のビーム形状（トップハット型（ＴＨ）またはガウシアン型（ＧＡ））およびパワー（単位：Ｊ／ｃｍ²）を記載した。

下記第１表には、レーザ光の照射により形成した除去部位の形状も記載した。
無機層の周縁部の一部である角に、三角形の除去部位を形成した場合には、「角」と記載した後に、頂点からの２辺の長さ（単位：ｍｍ×ｍｍ）を記載した。
また、無機層の周縁部の一部である辺に、除去部位を形成した場合には、「辺」と記載した後に、端面の長さおよび端面からの距離（単位：ｍｍ×ｍｍ）を記載した。
なお、レーザ光を無機層の全面に照射した場合には、「全面」と記載した。

（剥離）
除去部位を形成した後、続いて、国際公開第２０１１／０２４６８９号の図１に記載の剥離装置（図示せず）を用いて、除去部位１５を剥離起点として、剥離を行った。具体的には、電子デバイス用部材付き積層体の封止体側を、ステージ（図示せず）に真空吸着させたうえで、パッド（図示せず）を支持基板に取り付け、除去部位１５から順にパッドを上昇させた。こうして、無機層付き支持基板を分離して、ＯＬＥＤパネル（電子デバイスに相当。以下パネルＡという）を得た。なお、いずれの例においても、剥離（分離）ができたことから、下記第１表の「剥離性」の項目には「○」を記載した。

（耐損傷性）
電子デバイスに相当するパネルＡについて、レーザ光の照射による、損傷の程度を評価した。評価結果を下記第１表に示す。
パネルＡにＩＣドライバを接続し、常温常圧下で駆動させて、駆動領域内において表示ムラは認められなかった場合には「○」を、表示ムラ等の不具合が認められた場合には「×」を記載した。「○」であれば、ガラス基板上の電子デバイス用部材の損傷を抑えられたもの（耐損傷性に優れるもの）として評価できる。

また、電子デバイス用部材が形成されているガラス基板の周縁部についても、耐損傷性を評価した。ガラス基板を光学顕微鏡で観察し、クラックや割れが確認されなかった場合には「○」を、割れにつながらない程度の微細なクラックが確認された場合には「△」を記載した。「○」および「△」のいずれであっても実用上問題ないが「○」が好ましい。

上記第１表に示すように、例Ｉ−１〜７は、いずれも、ガラス基板上の電子デバイス用部材の損傷を抑えつつ、剥離性にも優れることが分かった。
一方、例Ｉ−８は、剥離性は良好であるものの、電子デバイス用部材の損傷が認められた。これは、レーザ光を全面照射したことで、周縁部以外に形成されている電子デバイス用部材にもレーザ光が到達したためと考えられる。

＜例ＩＩ＞
ＩＴＯを含む無機層を形成した以外は、例Ｉ−１と同様にして、電子デバイスに相当するＯＬＥＤパネルを作製した。例Ｉと同様に評価したところ、ガラス基板上の電子デバイス用部材の損傷を抑えつつ、剥離性にも優れていた。

１０ガラス積層体
１２支持基板
１４無機層
１４ａ無機層表面（無機層における支持基板側とは反対側の表面）
１５除去部位
１６無機層付き支持基板
１８ガラス基板
１８ａガラス基板の第１主面
１８ｂガラス基板の第２主面
２０電子デバイス用部材
２２電子デバイス用部材付き積層体
２４電子デバイス
４１レーザ光

Claims

ガラス板である支持基板および前記支持基板上に配置された無機層を有する無機層付き支持基板と、前記無機層上に剥離可能に積層されたガラス基板と、を有するガラス積層体を得る、ガラス積層体製造工程と、
前記ガラス積層体中の前記ガラス基板の表面上に、電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層体を得る、部材形成工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層体中の前記無機層の周縁部の一部または全部のみを、レーザ光の照射により除去し、前記無機層の除去部位を形成する、照射工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層体から前記無機層付き支持基板を、前記除去部位を剥離起点として剥離し、前記ガラス基板および前記電子デバイス用部材を有する電子デバイスを得る、分離工程と、
を備え、
前記無機層の周縁部は、前記ガラス基板の表面上における前記電子デバイス用部材の非形成領域に対応する、電子デバイスの製造方法。
前記照射工程は、前記レーザ光を前記支持基板側または前記ガラス基板側から前記無機層に照射する工程である、請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
前記除去部位は、前記無機層の角または辺を含む部位である、請求項１または２に記載の電子デバイスの製造方法。
前記レーザ光の光源が、ＹＡＧレーザである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。
前記レーザ光のビーム形状が、トップハット型である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。