JP2020145419A - デバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年8月6日に出願された日本国特願2012−173983号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明に係る第一実施形態を説明する。
図1は、本実施形態の転写装置100の構成を示す斜視図である。
図1に示すように、転写装置100は、可撓性を有し多孔質材料によって無端ベルト状に形成された転写版としての多孔質シートTsを用いて、当該多孔質シートTsの外周面Taに形成されるパターン層を、転写対象物としてのフィルム状の基板Pに対して転写する装置である。転写装置100は、多孔質シートTsを保持するシート保持部(版保持部)10と、基板Pを保持する基板保持部(対象物保持部)20と、多孔質シートTsの内周面Tb側から外周面Ta側へ向けて気体を供給する気体供給部(流体供給部)30を有する。なお、基板Pとしては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等の樹脂製フィルム、プラスチックシート、極薄の湾曲可能なガラス板、ステンレスを箔状に圧延したフォイルシート、或いは、液体の吸収を抑えるように加工された紙や布等の可撓性を有する基板、所謂フレキシブル基板を用いることができる。
本実施形態においては、特に、材料費が安価である点に着目して、樹脂製フィルムやプラスチックシートを基板Pとして用いるものとする。
図2に示すように、多孔質シートTsは、多孔質層11と、下地金属層12(被覆部)と、メッキ層13(被覆部)とを有している。
そのような多孔質ポリイミド膜は、例えば、国際公開番号WO2010/038873号に開示されている。
図1に示すように、シート保持部10は、多孔質シートTsに対して所定のテンションを与えつつ当該多孔質シートTsを搬送するローラーR1及びローラーR2を有する。ローラーR1及びローラーR2のうち少なくとも一方のローラーは、不図示の駆動部によって回転可能に設けられている。当該ローラーが回転することにより、無端状の多孔質シートTsが一方向に回転可能となる。
図3に示すように、気体噴出ローラーABRは、円筒状に形成された円筒軸(管状の金属性シャフト)31と、当該円筒軸31のうち軸線方向の両端部に1つずつ配置されたベアリング部32と、多孔質材料を用いて円筒状に形成されると共に、ベアリング部32によって円筒軸31の外側に回転自在に支持される円筒状の多孔質管33と、円筒軸31の外周面と多孔質管33の内周面との間に設けられた磁性流体34とを有する。
まず、転写装置100は、パターン層形成部PHにおいて、図5に示すように、多孔質シートTsを支持機構PLTに支持させた状態で、当該多孔質シートTsの露出部14に対して所定の被転写材料(液状又はゲル状の機能性材料)を充填して、被転写パターン層15を形成する。
本発明に係る第二実施形態を説明する。
図9は、上記第一実施形態の転写装置100を適用したデバイス製造システム(基板処理装置)1の全体構成を示す。
図9に示すように、本実施形態の製造ラインには、供給ローラーFR1に巻かれた長尺の基板Pに所定の前処理(表面改質等)を施す前処理装置U1、前処理された基板Pにパターン転写を行なう転写装置U2、パターン転写された基板Pに後続の処理を施す後処理装置U3が設けられている。
下地処理された多孔質シートTs2は、ローラーR12及びローラーR13によって折り返され、再びパターン形成装置40に送られる。
例えば、上記第一実施形態においては、多孔質シートTsの構成として、多孔質層11の第一面11aに下地金属層12が蒸着法によって形成され、その上にメッキ層13が形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば図10に示すように、多孔質層11の第一面11aに蒸着膜16を形成し、その後蒸着膜16をエッチングすることで、露出部14によるパターンを形成する構成としても良い。この場合、蒸着膜16の表面16aが多孔質シートTsの外周面Taに相当する。
次に、本発明に係る第三実施形態を、図12A〜14Cを参照して説明する。本実施形態では、一例として、アクティブマトリックス方式の有機EL(AMOLED)ディスプレイの画素回路部を製造対象とし、その形成方法を説明する。AMOLEDディスプレイの画素回路部は、例えば、図12Aのような回路構成となっており、映像信号の輝度に対応した信号が供給される映像信号バスラインSy、水平走査線を選択する走査信号(同期クロック)が供給される走査バスラインSh、画素回路部に正の電源電圧を与える電源バスラインVdd、負の電源電圧(又はアース電位)を与える電源バスラインVssを有する。
一般に、TFTは、ギャップGp(チャネル長)で対向するソースとドレインとなる第1電極層と、半導体層と、ゲート絶縁層と、ギャップGpを覆うようなゲートとなる第2電極層との積層構造体で構成される。本実施形態では、これらの層のうち、第1電極層(ソース電極Sとドレイン電極D)と半導体層(Sc)との2層を、支持層MRと共に積層構造体として、多孔質シートTsの露出部14内に形成したが、第1電極層、半導体層、ゲート絶縁層(Iso)の3層を支持層MRと共に積層構造体にしても良い。その場合は、最初に多孔質シートTsの露出部14内の一部分だけに、ゲート絶縁層(Iso)が形成され、その上と露出部14内の多孔質層11の第一面11aに渡って、第1電極層(ソース電極Sとドレイン電極D)が形成され、さらにその上に半導体層(Sc)がゲート絶縁層(Iso)の内側に収まる範囲で形成される。また、ボトムゲート型のTFTの場合は、多孔質シートTsの露出部14内の第一面11a上に、最初に半導体層(Sc)を形成し、加熱等によって結晶化を行った後、その半導体層を覆うような大きさで、その上にゲート絶縁層(Iso)を形成した2層の積層構造体とすることができる。この場合、ゲート電極Gは、基板P上の所定位置に予め形成しておき、そのゲート電極Gの上に、ゲート絶縁層と半導体層の積層構造体が支持層MRと共に転写される。このように、支持層MRを設けることで、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する電極層、半導体層、絶縁層のうちの少なくとも2層を積層構造体として予め多孔質シートTs上に作成し、それを基板Pへ良好に転写することができる。
Claims (9)
- 長尺の可撓性を有する第1の基板上に、転写方式を利用して薄膜トランジスタを含む電子デバイスを製造するデバイス製造方法であって、
所定の厚みを有し、微小なポーラスを介して表面と裏面との間で気体を通過可能な多孔質材料による可撓性のシート状の第2の基板の前記表面に、前記薄膜トランジスタを構成する電極層、半導体層、絶縁層のうちの少なくとも半導体層を含んで相対的に位置合わせされる2つの層を積層した積層構造体と、該積層構造体を囲む所定領域の周囲を被覆する隔壁層とを形成する第1の工程と、
前記積層構造体の前記半導体層の結晶化の為に、前記第1の工程後の前記第2の基板を加熱する第2の工程と、
前記積層構造体を囲む前記所定領域内に絶縁性の支持層を所定の厚みで形成する第3の工程と、
前記第2の基板の前記表面側と前記第1の基板の表面側とが順次に部分的に密着または近接するように、前記第1の基板と前記第2の基板とを共に一方向に移動させながら、前記部分的に密着または近接する位置で、前記第2の基板の前記裏面から前記表面に向けて所定圧力の気体を噴出し、前記ポーラスを通る前記気体の圧力によって前記積層構造体を前記支持層と共に前記第2の基板から剥離させて前記第1の基板の表面に転着する第4の工程と、
を含むデバイス製造方法。 - 請求項1に記載のデバイス製造方法であって、
前記第2の基板の多孔質材料は、
多孔質ポリイミド、アラミド樹脂ベースの多孔質フィルム、超高分子量ポリエチレン多孔質フィルム、四フッ化エチレン樹脂多孔質膜、表面フッ素化多孔質膜のうちのいずれかである、デバイス製造方法。 - 請求項2に記載のデバイス製造方法であって、
前記積層構造体の寸法は、前記第2の基板の前記ポーラスの平均孔径よりも大きくなるように設定される、デバイス製造方法。 - 請求項3に記載のデバイス製造方法であって、
前記2の基板は、前記ポーラスの平均孔径や空孔率、或いは厚みが異なる2種の多孔質フィルムを積層した多層構造とし、
前記第2の基板の前記積層構造体と前記隔壁層が形成される表面側の第1多孔質層の平均孔径は、裏面側に積層される第2多孔質層の平均孔径よりも小さく設定される、デバイス製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のデバイス製造方法であって、
前記第1の工程において、
前記隔壁層は、前記第2の基板の前記表面に形成される下地金属層の上に無電解又は電解メッキによりメッキ層を積層することで形成され、前記積層構造体は前記隔壁層の形成後に形成される、
デバイス製造方法。 - 請求項5に記載のデバイス製造方法であって、
前記第1の工程は、
前記積層構造体を形成する前に、前記積層構造体が形成される前記所定領域内の前記第2の基板の前記表面を撥液性に処理する段階を含む、
デバイス製造方法。 - 請求項6に記載のデバイス製造方法であって、
前記第1の工程において、前記積層構造体は、
前記薄膜トランジスタの前記電極層として、ソース電極とドレイン電極とに対応したパターンを前記第2の基板の前記表面上に形成した後、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のギャップ部を覆うような範囲で前記半導体層によるパターンを積層して構成される、デバイス製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のデバイス製造方法であって、
前記第1の工程において、
前記薄膜トランジスタを構成する前記半導体層は、印刷方式又はインクジェット方式によるインク材料の塗布によって形成される、デバイス製造方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のデバイス製造方法であって、
前記第3の工程において、
前記積層構造体を囲む前記所定領域内に形成される前記支持層を、光又は熱によって硬化可能な絶縁性の樹脂の液体の塗布によって形成する際は、前記所定領域の周囲の前記隔壁部の表面を撥液状態に設定する、デバイス製造方法。
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