JP4478268B2 - Method of manufacturing a thin film device - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【産業上の利用分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、基板上に形成された薄膜デバイス(薄膜半導体回路)を転写基板に転写してなる転写技術に関するものである。 The present invention relates to a transfer technique of a thin film device formed on a substrate (thin-film semiconductor circuit) formed by transferring onto the transfer substrate.
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
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。 For example, in manufacturing a liquid crystal display using a thin film transistor (TFT) undergoes a step of forming a thin film transistor by CVD or the like on a substrate. 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。 Forming a thin film transistor on the substrate to accompany high-temperature treatment, the substrate is made of a material having excellent heat resistance, i.e., it is necessary to use a high softening point and melting point. 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。 Therefore, at present, the substrate to withstand temperatures of about 1000 ° C. is used quartz glass, heat resistant glass is used as the substrate to withstand the longitudinal 500 ° C. temperature.
【0002】 [0002]
上述のように、薄膜デバイスを搭載する基板は、それらの薄膜デバイスを製造するための条件を満足するものでなければならない。 As described above, the substrate for mounting the thin-film devices, shall satisfy the conditions for producing them of thin film device. つまり、使用する基板は、搭載されるデバイスの製造条件を必ず満たすように決定される。 That is, the substrate to be used is determined so as to satisfy always the production conditions of the device to be mounted.
【0003】 [0003]
しかし、TFT等の薄膜デバイスを搭載した基板が完成した後の段階のみに着目すると、上述の「基板」が必ずしも好ましくないこともある。 However, when the substrate provided with the thin film device such as TFT is focusing only on the stage after completion, sometimes "substrates" described above is not always preferable.
【0004】 [0004]
例えば、上述のように、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。 For example, as described above, when going through the manufacturing process with high temperature treatment is a quartz substrate or a heat-resistant glass substrate is used, these are very expensive, thus causing an increase in product price.
【0005】 [0005]
また、ガラス基板は重く、割れやすいという性質をもつ。 In addition, with the property that the glass substrate is heavy, fragile. パームトップコンピュータや携帯電話機等の携帯用電子機器に使用される液晶ディスプレイでは、可能な限り安価で、軽くて、多少の変形にも耐え、かつ落としても壊れにくいのが望ましいが、現実には、ガラス基板は重く、変形に弱く、かつ落下による破壊の恐れがあるのが普通である。 In the liquid crystal display used in portable electronic devices such as palm top computers and mobile phones, as long as an inexpensive as possible, is light, withstand slight deformation, and is also difficult to desirably broken down, in reality , the glass substrate is heavy, vulnerable to deformation, and it is common there is a risk of destruction due to dropping.
【0006】 [0006]
つまり、製造条件からくる制約と製品に要求される好ましい特性との間に溝があり、これら双方の条件や特性を満足させることは極めて困難であった。 In other words, there is a groove between the preferred characteristics required for the constraint and products coming from the manufacturing conditions, it is extremely difficult to satisfy both of these conditions and characteristics.
【0007】 [0007]
そこで本出願人は、薄膜デバイスを含む被転写層を従来のプロセスにて基板上に形成した後に、この薄膜デバイスを含む被転写層を基板から離脱させて、転写体に転写させる技術を提案している(特願平8−225643号)。 The present applicant has the transferred layer including the thin film device after formation in a conventional process on a substrate, the transferred layer including the thin film device is detached from the substrate, it proposed a technique of transferring the transfer member and that (Japanese Patent Application No. 8-225643).
【0008】 [0008]
このために、基板と被転写層である薄膜デバイスとの間に、分離層を形成している。 For this, between the thin film device is a substrate and the transfer layer, to form a separation layer. この分離層に光を照射することで、分離層の層内および/または界面を剥離させて、基板と被転写層との結合力を弱めることで、被転写層を基板から離脱させることを可能としている。 By irradiating light to the separation layer, by peeling off the layer in and / or interface of the separation layer, by weakening the bonding force between the substrate and the transfer layer, it allows to disengage the transferred layer from the substrate It is set to. この結果、被転写層は転写体に転写される。 As a result, the transfer layer is transferred to the transfer member. ここで、薄膜デバイスを形成するのに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。 Here, when going through the manufacturing process with high temperature treatment to form a thin film device, a quartz substrate or a heat-resistant glass substrate or the like is used. しかし、転写体はこのような高温処理に晒されることがないので、転写体として求められる制約が大幅に緩和される利点がある。 However, transfer member because not exposed to such high temperature treatment, there is the advantage that restrictions to be determined as a transfer member is greatly reduced.
【0009】 [0009]
ここで説明した転写技術では、被転写層を製造する時に用いた第1の基板(元基板)に積層関係と、被転写層の転写先である第1の転写基板(一次1転写体)に対する積層関係とは互いに逆になってしまう。 In the transfer techniques described herein, for the first substrate and the stacked relationship (based on the substrate), the first transfer substrate (primary 1 transcript) which is a transfer destination of the transfer layer used in fabricating the transfer layer become opposite to each other is a stacked relationship.
【0010】 [0010]
そこで、第1の転写基板に転写された被転写層を第2の転写基板(二次転写体)に再転写して被転写層の積層関係を基に戻すことが行われている。 Therefore, it has been made to restore the stacking relationship of the transfer layer to re-transfer the transferred layer transferred to the first transfer substrate to the second transfer substrate (secondary transfer member). さらに、1度だけの転写を行う場合では、石英基板上の被転写層をフィルム(一次転写体)にいきなり転写することは困難であるのに対して、1次転写を経た2次転写を利用することによってフィルム状の二次転写体に被転写層を好適に転写することが可能となる。 Furthermore, in the case of a transfer of only once, whereas it suddenly transferring the transferred layer onto a quartz substrate to a film (primary transfer member) is difficult, utilizing secondary transfer passing through the primary transfer it becomes possible to suitably transfer the transferred layer into a film form of the secondary transfer member by.
【0011】 [0011]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ところで、二回転写を行う従来技術では次の問題がある。 However, the following problems in the prior art to perform twice transcription. 第1に、一回目の転写を行う際、被転写層を元基板から剥離又は分離する上で改良すべき点がある。 First, when performing the transfer of the first time, there is a point to be improved in order to peel or separate the layer to be transferred from the original substrate. また、従来の二度転写技術では、水溶性接着剤を介して被転写層と第1の転写基板とを接着しており、水系溶剤に前記水溶性接着剤を晒すことによりこの接着・分離層をエッチングし、この水溶性接着剤の部分で被転写層を一次転写体から剥離して二次転写体に転写するようにしているが、この剥離が十分行われない、もしくは剥離に時間がかかるという問題がある。 Further, in the conventional twice transfer technology, water-soluble adhesive through which it adhered to and the first transfer substrate the transfer layer, the adhesive-separating layer by exposing the water-soluble adhesive in an aqueous solvent the etching, although the transferred layer at the portion of the water-soluble adhesive so that the transfer to the secondary transfer member is peeled from the primary transcript, the peeling is not performed sufficiently, or it takes time to peel there is a problem in that.
【0012】 [0012]
そこで、本発明の目的は、従来の2度転写技術を利用した薄膜デバイスの転写・製造方法において、上記課題を解決するために、一回目の転写を行う際、被転写層を元基板から容易に剥離又は分離することができる薄膜デバイスの転写・分離技術を提供することにある。 An object of the present invention, in the transfer and manufacturing method of the conventional twice thin film device utilizing the transfer technique, in order to solve the above problems, when performing the transfer of the first time, facilitate the transfer layer from the original substrate to provide a transfer and separation technique of a thin film device that can be peeled or separated.
【0013】 [0013]
さらに、他の目的は、2度転写技術において、被転写層を第1の転写基板から簡単に剥離可能な薄膜デバイスの転写・分離技術を提供することを目的とするものである。 Moreover, another object, in twice the transfer technique, it is an object to provide a transfer-separation techniques easily peelable thin film device to be transferred layer from the first transfer substrate.
【0014】 [0014]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明に係る薄膜デバイスの製造方法は、元基板上に第1分離層を形成する第1工程と、前記第1分離層上に複数の薄膜から成る、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する第2工程と、前記被転写層上に第1の転写基板を接合する第3工程と、前記第1分離層を境にして、前記被転写層を前記元基板から剥離する第4工程と、前記被転写層の下側に第2の転写基板を接合する第5工程と、前記第1の転写基板を特定の溶剤に溶解除去しながらこの第1の転写基板から剥離して、前記被転写層を前記第2の転写基板に転写する第6工程と、を有し、前記第1の転写基板の材料はアクリル樹脂であり、前記第2の転写基板の材料はポリエチレンであり、前記溶剤はIPAであることを特徴とするものである Method for manufacturing a thin film device according to the present invention includes a thin film transistor comprising a first step of forming a first separation layer on a base substrate, composed of a plurality of thin films on the first separation layer, a source electrode and a drain electrode a second step of forming the transferred layer, and a third step of bonding the first transfer substrate to the layer to be transferred onto, and the boundary of the first separation layer, peeling the layer to be transferred from the original substrate a fourth step of the fifth step of bonding the second transfer substrate the under side of the transfer layer from the first transfer substrate while dissolving removing the first transfer substrate to a particular solvent peeling to have, a sixth step of transferring the transferred layer to said second transfer substrate, the material of the first transfer substrate is an acrylic resin, the material of the second transfer substrate is polyethylene , and the said solvent is characterized in that an IPA
これにより、第6工程において第1の転写基板ごと溶剤に溶けるので、被転写層を第1の転写基板から確実に剥離することができる。 Thus, since soluble in the first transfer substrate each solvent in the sixth step, it is possible to surely peel the transferred layer from the first transfer substrate.
【0015】 [0015]
また、本発明に係る薄膜デバイスの製造方法は、元基板上に第1分離層を形成する第1工程と、前記第1分離層上に複数の薄膜から成る、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する第2工程と、前記被転写層上に第1の転写基板を接合する第3工程と、前記第1分離層を境にして、前記被転写層を前記元基板から剥離する第4工程と、前記被転写層の下側に第2の転写基板を接合する第5工程と、前記第1の転写基板を特定の溶剤に溶解除去しながらこの第1の転写基板から剥離して、前記被転写層を前記第2の転写基板に転写する第6工程と、を有し、前記第1の転写基板の材料は塩化ビニル樹脂またはポリエーテルスルホンであり、前記第2の転写基板の材料はフッ素樹脂であり、前記溶剤はアセト In addition, the thin film transistor manufacturing method of a thin film device according to the present invention, comprising a first step of forming a first separation layer on a base substrate, composed of a plurality of thin films on the first separation layer, a source electrode and a drain electrode a second step of forming a transferred layer including a third step of bonding the first transfer substrate to the layer to be transferred onto, and the boundary of the first separation layer, the base substrate containing the transfer layer fourth step and said a fifth step of bonding the second transfer substrate on the lower side of the transfer layer, the first transfer substrate while dissolving removing the first transfer substrate to the particular solvent stripped from peeled from, the sixth step of transferring the transferred layer to said second transfer substrate has a material of the first transfer substrate is a vinyl chloride resin or a polyether sulfone, the second the material of the transfer substrate of a fluorine resin, wherein the solvent is acetic であることを特徴とするものである。 It is characterized in that it.
これにより、第6工程において第1の転写基板ごと溶剤に溶けるので、被転写層を第1の転写基板から確実に剥離することができる。 Thus, since soluble in the first transfer substrate each solvent in the sixth step, it is possible to surely peel the transferred layer from the first transfer substrate.
【0016】 [0016]
また、前記第1の転写基板を前記第2の転写基板よりも硬いものから選択してなることが望ましい。 Further, it is preferable formed by selecting the first transfer substrate from those harder than the second transfer substrate.
被転写層を元基板から剥離する際に、第1の転写基板が硬い材質、形態で形成されていることにより、剥離を容易に行うことができる。 Upon the release of the transferred layer from the original substrate, the material first transfer substrate is rigid, by being formed in a form, the peeling can be easily performed.
また、前記薄膜デバイスを構成する前記複数の薄膜及び前記第1,第2分離層の少なくとも一層の薄膜を、該薄膜の構成成分を含む液体が塗布された後に固化される液相プロセスを用いて形成するようにしてもよい。 The plurality of thin film and the first constituting the thin film device, at least one layer of a thin film of the second separation layer, using a liquid-phase process liquid containing the components of the thin film is solidified after being applied it may be formed.
【0017】 [0017]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 It will now be described with reference to the drawings, embodiments of the present invention. 図1〜図9は本発明の第1の実施の形態(薄膜デバイスの転写方法)を説明するための図である。 1 to 9 are views for explaining a first embodiment of the present invention (method of transferring a thin film device). 第1の実施の形態は、薄膜デバイス層から構成される被転写層を2度転写して転写体に転写する方法に関する。 The first embodiment relates to a method of transferring the transfer member to be transferred layer composed of a thin film device layer twice transferred to. また、各膜の成膜法のうち、液相プロセスについては、膜の種類毎に分けて後に整理して説明する。 Further, among the film forming method of each layer, the liquid phase process will be described with organized after separately for each type of film.
【0018】 [0018]
図1に示すように、基板100上に第1分離層(光吸収層)120を形成する。 As shown in FIG. 1, a first separation layer (light absorbing layer) 120 on the substrate 100. 以下、基板100および第1分離層120について説明する。 The following describes the substrate 100 and the first separation layer 120. 基板100は、光が透過し得る透光性を有するものであるのが好ましい。 Substrate 100 is preferably one having translucency which light can transmit. この場合、光の透過率は10%以上であるのが好ましく、50%以上であるのがより好ましい。 In this case, it is preferable transmittance of light is 10% or more, more preferably 50% or more. この透過率が低過ぎると、光の減衰(ロス)が大きくなり、第1分離層120を剥離するのにより大きな光量を必要とする。 If the transmittance is too low, attenuation of light (loss) increases, requiring a large amount of light by peeling off the first separation layer 120.
【0019】 [0019]
また、基板100は、信頼性の高い材料で構成されているのが好ましい。 The substrate 100 is preferably composed a reliable material. この基板100上に形成される被転写層140を構成する全ての膜が液相プロセスにて実施される場合には、耐熱性も必要とされない。 If all films constituting the transferred layer 140 formed on the substrate 100 is carried out in a liquid phase process it is not required heat resistance.
【0020】 [0020]
但し、基板100は、被転写層140の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、歪点がTmax以上の材料で構成されているのものが好ましい。 However, the substrate 100, when the maximum temperature during the formation of the transferred layer 140 was Tmax, that of strain point is composed of more than one material Tmax is preferred. 被転写層140の一部の膜を液層プロセス以外の比較的高温プロセスにて形成する場合には、基板100の構成材料は、歪点が350℃以上のものが好ましく、500℃以上のものがより好ましい。 When forming a portion of the membrane of the transfer layer 140 in the liquid layer process other than relatively high temperature process, the material of the substrate 100 is preferably not less than 350 ° C. strain point, 500 ° C. or more of It is more preferable. このようなものとしては、例えば、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。 These include, for example, quartz glass, Corning 7059, and a heat-resistant glass NEC such as glass OA-2.
【0021】 [0021]
また、基板100の厚さは、特に限定されないが、通常は、0.1〜5.0mm程度であるのが好ましく、0.5〜1.5mm程度であるのがより好ましい。 The thickness of the substrate 100 is not particularly limited, usually, is preferably about 0.1 to 5.0 mm, more preferably about 0.5 to 1.5 mm. 基板100の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚すぎると、基板100の透過率が低い場合に、光の減衰を生じ易くなる。 If the thickness of the substrate 100 is too thin cause a decrease in strength, is too thick, when the transmittance of the substrate 100 is low, easily occurs attenuation of light. なお、基板100の光の透過率が高い場合には、その厚さは、前記上限値を超えるものであってもよい。 Note that when the light transmittance of the substrate 100 is high, the thickness may be in excess of the upper limit. なお、光を均一に照射できるように、基板100の厚さは、均一であるのが好ましい。 In addition, as the light can be uniformly irradiated, the thickness of the substrate 100 is preferably uniform.
【0022】 [0022]
第1分離層120は、物理的作用(光、熱など)、化学的作用(薬液との化学反応など)あるいは機械的作用(引張力、振動)のいずれか一つあるいは複数の作用を受けることで、その結合力が減少されあるいは消滅され、それによりこの第1分離層120を介して基板100の分離を促すものである。 The first separation layer 120, physical action (light, heat, etc.), chemical action (such as chemical reaction with the liquid chemical), or mechanical action (tensile force, vibration) to receive either one or more of the effects of in its binding force is reduced or is eliminated is thus one which facilitates the separation of the substrate 100 through the first separation layer 120.
【0023】 [0023]
この第1分離層120として例えば、照射される光を吸収し、その層内および/または界面において剥離(以下、「層内剥離」、「界面剥離」と言う)を生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光の照射により、第1分離層120を構成する物質の原子間または分子間の結合力が消失または減少すること、すなわち、アブレーションが生じて層内剥離および/または界面剥離に至るものがよい。 For example, this first separation layer 120 absorbs the irradiation light, the peeling in the layer in and / or surfactants that have the qualities as occurs (hereinafter "intralayer delamination", referred to as "interfacial peeling") , and the preferably, by irradiation of light, the bonding force between atoms or molecules of the material constituting the first separation layer 120 is lost or reduced, namely, intra-layer peeling and / or interfacial separation ablation occurs good things lead to.
【0024】 [0024]
さらに、光の照射により、第1分離層120から気体が放出され、分離効果が発現される場合もある。 Further, by irradiation of light, gas is released from the first separation layer 120, in some cases separation effect is expressed. すなわち、第1分離層120に含有されていた成分が気体となって放出される場合と、第1分離層120が光を吸収して一瞬気体になり、その蒸気が放出され、分離に寄与する場合とがある。 That is, a case where components contained in the first separation layer 120 is released as a gas, the first separating layer 120 is momentarily absorbs light gas, the vapor is released to contribute to separation If there is a. このような第1分離層120の組成としては、例えば、次のA〜Eに記載されるものが挙げられる。 The composition of such first separation layer 120, for example, those described in the following A-E.
A. A. アモルファスシリコン(a−Si) Amorphous silicon (a-Si)
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。 This amorphous silicon, hydrogen (H) may be contained. この場合、Hの含有量は、2原子%以上程度であるのが好ましく、2〜20原子%程度であるのがより好ましい。 In this case, the content of H is preferably of the order 2 atomic% or more, more preferably about 2 to 20 atomic%. このように、水素(H)が所定量含有されていると、光の照射によって水素が放出され、第1分離層120に内圧が発生し、それが上下の薄膜を剥離する力となる。 Thus, the hydrogen (H) are predetermined amount of hydrogen is released by light irradiation, the first pressure in the separation layer 120 occurs, and it is peeled off the upper and lower thin film force. アモルファスシリコン中の水素(H)の含有量は、成膜条件、例えばCVDにおけるガス組成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量、温度、基板温度、投入パワー等の条件を適宜設定することにより調整することができる。 The content of hydrogen in amorphous silicon (H) is adjusted deposition conditions, for example, the gas composition in CVD, gas pressure, gas atmosphere, gas flow rate, temperature, substrate temperature, by appropriately setting the conditions such as input power be able to.
B. B. 酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チタンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジルコン酸化合物、酸化ランタンまたはランタン酸化化合物等の各種酸化物セラミックス、透電体(強誘電体)あるいは半導体酸化ケイ素としては、SiO、SiO 2 、Si 32が挙げられ、ケイ酸化合物としては、例えばK 2 SiO 3 、Li 2 SiO 3 、CaSiO 3 、ZrSiO 4 、Na 2 SiO 3が挙げられる。 Silicon oxide or silicic acid compound, titanium oxide or titanate compound, zirconium oxide or zirconate compound, various oxide ceramics such as lanthanum oxide or lanthanum oxide compound, Torudentai (ferroelectric) or as a semiconductor silicon oxide, SiO , SiO 2, Si 3 O 2, and examples of silicate compounds, e.g., K 2 SiO 3, Li 2 SiO 3, CaSiO 3, include ZrSiO 4, Na 2 SiO 3.
【0025】 [0025]
酸化チタンとしては、TiO、Ti 23 、Ti0 2が挙げられ、チタン酸化合物としては、例えば、BaTi0 4 、BaTiO 3 、Ba 2 Ti 920 、BaTi 511 、CaTiO 3 、SrTiO 3 、PbTiO 3 、MgTiO 3 、ZrTiO 2 、SnTiO 4 、Al 2 TiO 5 、FeTiO 3が挙げられる。 Titanium oxide, TiO, Ti 2 0 3, Ti0 2 , and examples of titanate compounds, for example, BaTi0 4, BaTiO 3, Ba 2 Ti 9 O 20, BaTi 5 O 11, CaTiO 3, SrTiO 3, PbTiO 3, MgTiO 3, ZrTiO 2 , SnTiO 4, Al 2 TiO 5, FeTiO 3 and the like.
【0026】 [0026]
酸化ジルコニウムとしては、ZrO 2が挙げられ、ジルコン酸化合物としては、例えばBaZrO 3 、ZrSiO 4 、PbZrO 3 、MgZrO 3 、K 2 ZrO 3が挙げられる。 The zirconium oxide, ZrO 2, and examples of zirconate compounds such BaZrO 3, ZrSiO 4, PbZrO 3 , include MgZrO 3, K 2 ZrO 3.
C. C. PZT、PLZT、PLLZT、PBZT等のセラミックスあるいは誘電体(強誘電体) PZT, PLZT, PLLZT, ceramic or dielectric material such as PBZT (ferroelectric)
D. D. 窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックスE. Silicon nitride, aluminum nitride, nitrides such as titanium nitride ceramics E. 有機高分子材料有機高分子材料としては、−CH−、−CO−(ケトン)、−CONH−(アミド)、−NH−(イミド)、−COO−(エステル)、−N=N−(アゾ)、ーCH=N−(シフ)等の結合(光の照射によりこれらの結合が切断される)を有するもの、特に、これらの結合を多く有するものであればいかなるものでもよい。 As the organic polymer material organic polymeric materials, -CH -, - CO- (ketone), - CONH- (amide), - NH- (imide), - COO- (ester), - N = N- (azo ), over CH = N-(those with Schiff) bond such as (these bonds are cleaved by irradiation of light), in particular, it may be any as long as it has many of these bonds. また、有機高分子材料は、構成式中に芳香族炭化水素(1または2以上のベンゼン環またはその縮合環)を有するものであってもよい。 The organic polymeric material may have aromatic hydrocarbon (one or more benzene rings or condensed rings) during configuration type.
【0027】 [0027]
このような有機高分子材料の具体例としては、ポリエチレン,ポリプロピレンのようなポリオレフィン,ポリイミド,ポリアミド,ポリエステル,ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリフェニレンサルファイド(PPS),ポリエーテルスルホン(PES),エポキシ樹脂等があげられる。 Specific examples of such organic polymeric materials include polyethylene, polyolefin such as polypropylene, polyimide, polyamide, polyester, polymethylmethacrylate (PMMA), polyphenylene sulfide (PPS), polyether sulfone (PES), epoxy resin, etc. and the like.
F. F. 金属金属としては、例えば、Al,Li,Ti,Mn,In,Sn,Y,La,Ce,Nd,Pr,Gd,Smまたはこれらのうちの少なくとも1種を含む合金が挙げられる。 The metal metal, for example, Al, Li, Ti, Mn, In, Sn, Y, La, Ce, Nd, Pr, Gd, include alloys containing Sm or at least one of these.
【0028】 [0028]
また、第1分離層120の厚さは、剥離目的や第1分離層120の組成、層構成、形成方法等の諸条件により異なるが、通常は、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。 The thickness of the first separation layer 120, the composition of the peeling object and the first separation layer 120, the layer configuration may vary depending on various conditions such as forming method, usually, it is preferably about 1Nm~20myuemu, 10 nm more preferably about ~2Myuemu, even more preferably about 40Nm~1myuemu. 第1分離層120の膜厚が小さすぎると、成膜の均一性が損なわれ、剥離にムラが生じることがあり、また、膜厚が厚すぎると、第1分離層120の良好な剥離性を確保するために、光のパワー(光量)を大きくする必要があるとともに、後に第1分離層120を除去する際に、その作業に時間がかかる。 When the thickness of the first separation layer 120 is too small, impaired uniformity of film formation, sometimes uneven peeling occurs, and when the film thickness is too thick, good release of the first separation layer 120 in order to ensure, together with the need to increase the light power (light intensity), in removing the first separation layer 120 after it takes time for the task. なお、第1分離層120の膜厚は、できるだけ均一であるのが好ましい。 The thickness of the first separation layer 120 is preferably as uniform as possible.
【0029】 [0029]
第1分離層120の形成方法は、特に限定されず、膜組成や膜厚等の諸条件に応じて適宜選択される。 Method of forming the first separation layer 120 is not particularly limited and is appropriately selected according to conditions of the film composition and film thickness and the like. たとえば、CVD(MOCVD、低圧CVD、ECR−CVDを含む)、蒸着、分子線蒸着(MB)、スパッタリング、イオンプレーティング、PVD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)、無電解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェット(LB)法、スピンコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等が挙げられ、これらのうちの2以上を組み合わせて形成することもできる。 For example, CVD (including MOCVD, low pressure CVD, the ECR-CVD), vapor deposition, molecular beam deposition (MB), sputtering, ion plating, various vapor phase film forming method such as PVD, electroplating, immersion plating (dipping), various plating methods such as electroless plating, Langmuir-Blodgett (LB) method, spin coating, spray coating, a coating method such as roll coating, various printing methods, transfer methods, ink jet method, powder jet method, etc. these It can be formed by combining two or more of. なお、液相プロセスについては後述する。 It will be described later liquid phase process.
【0030】 [0030]
例えば、第1分離層120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により成膜することができる。 For example, if the composition of the first isolation layer 120 is an amorphous silicon (a-Si), CVD, can be particularly formed by low pressure CVD or plasma CVD.
【0031】 [0031]
次に、図2に示すように、第1分離層120上に、被転写層(薄膜デバイス層)140を形成する。 Next, as shown in FIG. 2, on the first separation layer 120, forming the transferred layer (thin film device layer) 140.
【0032】 [0032]
この薄膜デバイス層140のK部分(図2において1点線鎖線で囲んで示される部分)の拡大断面図を、図2の右側に示す。 An enlarged cross-sectional view of a portion K of the thin film device layer 140 (the portion indicated enclosed by 1 dotted chain line in FIG. 2), shown on the right side of FIG. 図示されるように、薄膜デバイス層140は、例えば、SiO 2膜(中間層)142上に形成されたTFT(薄膜トランジスタ)を含んで構成され、この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とを具備する。 As shown, the thin film device layer 140 is composed of, for example, comprise SiO 2 film TFT which is formed on (the intermediate layer) 142 (thin film transistor), the TFT is n-type impurities are introduced into the polysilicon layer source formed by a drain layer 146, a channel layer 144, a gate insulating film 148, a gate electrode 150, includes an interlayer insulating film 154, for example, an electrode 152 made of aluminum.
【0033】 [0033]
本実施の形態では、第1分離層120に接して設けられる中間層としてSiO 2膜を使用しているが、Si 34などのその他の絶縁膜を使用することもできる。 In this embodiment, the use of the SiO 2 film as an intermediate layer provided in contact with the first separation layer 120, it is also possible to use other insulating film such as Si 3 N 4. Si0 2膜(中間層)の厚みは、その形成目的や発揮し得る機能の程度に応じて適宜決定されるが、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。 The thickness of the Si0 2 film (intermediate layer) is appropriately determined in accordance with the degree of its formation purpose and exhibit and can function normally is preferably in the range of about 10 nm to 5 [mu] m, it is about 40nm~1μm of It is more preferable. 中間層は、種々の目的で形成され、例えば、被転写層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,レーザー光の遮光層,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の内の少なくとも1つを発揮するものが挙げられる。 Intermediate layer is formed for various purposes, for example, a protective layer for protecting the transferred layer 140 physically or chemically, insulating layer, conductive layer, the light-shielding layer of the laser light, a barrier layer for preventing migration, the reflective layer which exhibits at least one of the functions as and the like.
【0034】 [0034]
なお、場合によっては、Si0 2膜等の中間層を形成せず、第1分離層120上に直接被転写層(薄膜デバイス層)140を形成してもよい。 In some cases, Si0 without forming an intermediate layer of 2 film or the like, the transfer layer directly on the first separation layer 120 (thin film device layer) 140 may be formed.
【0035】 [0035]
被転写層140(薄膜デバイス層)は、図2の右側に示されるようなTFT等の薄膜デバイスを含む層である。 The transfer layer 140 (thin film device layer) is a layer including a thin film device such as TFT, as shown on the right side of FIG. 2.
【0036】 [0036]
薄膜デバイスとしては、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。 The thin film device, in addition to the TFT, for example, a thin film diode or a photoelectric conversion element comprising a PIN junction of silicon (photosensors, solar cells), silicon resistor element, other thin film semiconductor devices, electrodes (eg: ITO, Mesa transparent electrode), a switching element such as a film, memory, actuators such as a piezoelectric element, a micro mirror (piezo thin film ceramics), magnetic recording thin film head, coils, inductors, thin film high 磁材 fees and micro magnetic devices a combination thereof, filter, reflective film, there is a dichroic mirror or the like. 上記の例示に限らず、本発明の趣旨に反しない種々の薄膜デバイスに適用できる。 Not limited to the above examples, it can be applied to a variety of thin film devices that do not depart from the scope of the present invention.
【0037】 [0037]
このような薄膜デバイスは、その形成方法との関係で、通常、比較的高いプロセス温度を経て形成される。 Such thin film devices, in relation to its forming method, normally, is formed at a relatively high process temperatures. したがって、この場合、前述したように、基板100としては、そのプロセス温度に耐え得る信頼性の高いものが必要となる。 Therefore, in this case, as described above, as the substrate 100, it is necessary to have high endure reliability to the process temperature.
【0038】 [0038]
次に、図3に示すように、薄膜デバイス層140上に、第2分離層として例えば熱溶融性接着層160を形成する。 Next, as shown in FIG. 3, on the thin film device layer 140, to form a hot-melt adhesive layer 160, for example, as a second separation layer. なお、第2分離層は、第1分離層と同様にアブレーション層で構成することもできる。 Incidentally, the second separation layer may be composed of a ablation layer as in the first separation layer. また、一度転写の場合には、この第2分離層は不要である。 Also, once in the case of transfer, the second separation layer is not required.
【0039】 [0039]
この熱溶融性接着層160として、薄膜デバイスへの不純物(ナトリウム、カリウムなど)汚染の虞が少ない、例えばプルーフワックス(商品名)などのエレクトロンワックスを挙げることができる。 The as hot-melt adhesive layer 160, an impurity (sodium, potassium) into a thin film device contamination risk is small, it can be mentioned electron wax such as, for example, proof wax (trade name).
【0040】 [0040]
なお、この種の熱溶融性接着層160は液相プロセスである塗布法、例えばスピンコート法により形成することができる。 Incidentally, this kind of hot-melt adhesive layer 160 may be formed by a coating method, such as spin coating method which is a liquid phase process.
【0041】 [0041]
第2分離層として、水溶性接着剤を用いることもできる。 A second separation layer, it is also possible to use a water-soluble adhesive. この種の水溶性接着剤として、例えばケミテック株式会社製のケミシール U−451D(商品名)、株式会社スリーボンド製のスリーボンド3046(商品名)などを挙げることができる。 As this type of water-soluble adhesive, for example Chemtech Kemishiru U-451D (trade name) manufactured by Ltd., ThreeBond 3046 (trade name) manufactured by Three Bond Co., Ltd., and the like.
【0042】 [0042]
このように、第2分離層160は薄膜デバイス層140の形成時には存在しないので、第1分離層120の材質よりも制約は少なく、耐熱性などは要求されない。 Thus, since the second separation layer 160 is not present at the time of formation of the thin film device layer 140, fewer restrictions than the material of the first separation layer 120, no heat resistance is required.
【0043】 [0043]
さらに、図3に示すように、第2分離層である例えば接着層160の上に、一次転写体(第1の転写基板)180を接着する。 Furthermore, as shown in FIG. 3, on which it is the second separation layer for example adhesive layers 160 to bond the primary transcript (first transfer substrate) 180. この一次転写体180は、薄膜デバイス層140の製造後に接着されるものであるので、薄膜デバイス層140の製造時のプロセス温度などに対する制約はなく、常温時に保型性さえあればよい。 The first transfer body 180, since it is intended to be adhered after production of the thin film device layer 140, constraints on such a process temperature during the manufacture of thin film device layer 140 is not, it is sufficient even shape retention at room temperature. 本実施の形態ではガラス基板、合成樹脂など、比較的安価で保型性のある材料を用いている。 In the present embodiment uses a glass substrate, a synthetic resin, a relatively inexpensive and shape retention resistant material. この一次転写体180は、詳細を後述する二次転写体(第2の転写基板)200よりも硬い材料で形成され、薄膜デバイス層140を元基板100から剥離し易い構成となっている。 The first transfer body 180 is formed of a material harder than the secondary transfer member (second transfer substrate) 200, which will be described in detail later, has a easily configured stripping the thin film device layer 140 from the source substrate 100.
【0044】 [0044]
次に、図4に示すように、基板100の裏面側から光を照射する。 Next, as shown in FIG. 4, light is irradiated from the back surface side of the substrate 100. この光は、基板100を透過した後に第1分離層120に照射される。 The light is irradiated to the first separation layer 120 after passing through the substrate 100. これにより、第1分離層120に層内剥離および/または界面剥離が生じ、結合力が減少または消滅する。 Thus, the first separation layer 120 is intralayer delamination and / or interfacial separation occurs, bond strength decreases or disappears.
【0045】 [0045]
第1分離層120の層内剥離および/または界面剥離が生じる原理は、第1分離層120の構成材料にアブレーションが生じること、また、第1分離層120に含まれているガスの放出、さらには照射直後に生じる溶融、蒸散等の相変化によるものであることが推定される。 Principles intralayer delamination and / or interfacial separation in the first separation layer 120 occurs, that ablation occurs in the material of the first separation layer 120, also the release of gas contained in the first separation layer 120, further it is estimated that the melt occurring immediately after irradiation is due to a phase change of transpiration and the like.
【0046】 [0046]
ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料(第1分離層120の構成材料)が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子または分子の結合が切断されて放出することをいい、主に、第1分離層120の構成材料の全部または一部が溶融、蒸散(気化)等の相変化を生じる現象として現れる。 Here, the ablation fixing material which has absorbed the irradiated light (the material of the first separation layer 120) is photochemically or thermally excited, the binding of the surface or inside of the atom or molecule emits been cut refers to mainly all or part of the material of the first separation layer 120 is melted, it appears as a phenomenon causing a phase change such as transpiration (vaporization). また、前記相変化によって微小な発泡状態となり、結合力が低下することもある。 Moreover, it is fine foam state by the phase change, sometimes binding force decreases.
【0047】 [0047]
第1分離層120が層内剥離を生じるか、界面剥離を生じるか、またはその両方であるかは、第1分離層120の組成や、その他種々の要因に左右され、その要因の1つとして、照射される光の種類、波長、強度、到達深さ等の条件が挙げられる。 Or the first separation layer 120 occurs within the stripping layer, as either causing interfacial peeling, or are either both composition and the first separation layer 120 is dependent on various other factors, one of its factors , the type of light emitted, wavelength, intensity, and a condition such as penetration depth.
【0048】 [0048]
照射する光としては、第1分離層120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く、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。 The irradiation light, as long as to cause intralayer delamination and / or interfacial separation in the first separation layer 120 may be any, for example, X-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared rays (heat rays), laser beam, millimeter waves, microwaves, electron beam, radiation (alpha rays, beta rays, gamma rays) and the like. そのなかでも、第1分離層120の剥離(アブレーション)を生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましい。 Among them, in terms of easily causing separation of the first separation layer 120 (ablation), laser light is preferred.
【0049】 [0049]
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、CO 2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。 The laser device for generating the laser beam, various gas lasers, but a solid-state laser (semiconductor laser) and the like, an excimer laser, Nd-YAG laser, Ar laser, CO 2 laser, CO laser, the He-Ne laser or the like is suitably used, an excimer laser is particularly preferred.
【0050】 [0050]
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、極めて短時間で第1分離層2にアブレーションを生じさせることができ、よって隣接する転写体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、すなわち劣化、損傷を生じさせることなく、第1分離層120を剥離することができる。 Excimer lasers, for outputting high energy in the short wavelength region, it is possible to produce a first ablation in the separation layer 2 within a very short time, thus giving almost no temperature rise in the adjacent transfer body 180 and the substrate 100 such that without, i.e. degradation, without causing damage, it is possible to peel off the first separation layer 120.
【0051】 [0051]
また、第1分離層120にアブレーションを生じさせるに際して、光の波長依存性がある場合、照射されるレーザ光の波長は、100nm〜350nm程度であるのが好ましい。 Further, when causing ablation in the first separation layer 120, if there is a wavelength dependence of the light, the wavelength of the laser beam irradiated is preferably about 100Nm~350nm.
【0052】 [0052]
図10に、基板100の、光の波長に対する透過率の一例を示す。 Figure 10 shows the substrate 100, an example of the transmittance to the wavelength of light. 図示されるように、200nmの波長に対して透過率が急峻に増大する特性をもつ。 As shown, with the characteristic that the transmittance increases steeply with respect to the wavelength of 200 nm. このような場合には、210nm以上の波長の光例えば、Xe−Clエキシマレーザー光(波長308nm)、KrFレーザ光(波長248nm)などを照射する。 In such a case, light of 210nm or more wavelengths for example, Xe-Cl excimer laser light (wavelength 308 nm), is irradiated and KrF laser beam (wavelength 248 nm).
【0053】 [0053]
また、第1分離層120に、例えばガス放出、気化、昇華等の相変化を起こさせて分離特性を与える場合、照射されるレーザ光の波長は、350から1200nm程度であるのが好ましい。 Also, the first isolation layer 120, when providing e.g. gas discharge, vaporization, separation characteristics to cause a phase change of sublimation, the wavelength of the laser beam irradiated is preferably from 350 in the range of about 1200 nm.
【0054】 [0054]
また、照射されるレーザ光のエネルギー密度、特に、エキシマレーザの場合のエネルギー密度は、10〜5000mJ/cm 2程度とするのが好ましく、100〜500mJ/cm 2程度とするのがより好ましい。 In addition, the energy density of the laser beam irradiated, particularly the energy density in the case of the excimer laser is preferably set to 10~5000mJ / cm 2 or so, and more preferably, 100 to 500 mJ / cm 2 or so. また、照射時間は、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。 The irradiation time is preferably about 1~1000Nsec, and more preferably about 10~100Nsec. エネルギー密度が低いかまたは照射時間が短いと、十分なアブレーション等が生じず、また、エネルギー密度が高いかまたは照射時間が長いと、第1分離層120を透過した照射光により被転写層140に悪影響を及ぼすおそれがある。 When either or irradiation time energy density is low is short, sufficient ablation or the like occurs, and if either or irradiation time of high energy density is long, on the transfer layer 140 by irradiation light transmitted through the first separation layer 120 It may be adversely affected.
【0055】 [0055]
なお、第1分離層120を透過した照射光が被転写層140にまで達して悪影響を及ぼす場合の対策としては、例えば、第1分離層(レーザー吸収層)120上にタンタル(Ta)等の金属膜を形成する方法がある。 As the countermeasure when the irradiation light transmitted through the first separation layer 120 is adversely affected reaches to the transfer layer 140, for example, such as tantalum (Ta) on the first separation layer (laser absorbing layer) 120 on there is a method of forming a metal film. これにより、第1分離層120を透過したレーザー光は、金属膜124の界面で完全に反射され、それよりの上の薄膜デバイスに悪影響を与えない。 Thus, the laser light transmitted through the first separation layer 120 is completely reflected by the interface between the metal film 124 does not adversely affect the thin film device on the higher. あるいは、第1分離層120上にシリコン系介在層例えばSiO 2を介して、シリコン系レーザー吸収層であるアモルファスシリコン層を形成することもできる。 Alternatively, it is also possible via the silicon-based intervening layer such as SiO 2 on the first separation layer 120, an amorphous silicon layer is a silicon-based laser absorbing layer. こうすると、第1分離層120を透過した光は、その上のアモルファスシリコン層にて吸収される。 In this way, light transmitted through the first separation layer 120 is absorbed by the amorphous silicon layer thereon. ただしその透過光は、上層のアモルファスシリコン層にて再度アブレーションを生ずるほどの光エネルギーがない。 However the transmitted light, no light energy as to cause again ablation at the upper layer of the amorphous silicon layer. また、金属とは異なり、アモルファスシリコン層上に薄膜デバイス層を形成できるので、既に確立された薄膜形成技術により品質の優れた薄膜デバイス層を形成できる。 Also, unlike metal, it is possible to form a thin film device layer on the amorphous silicon layer can be formed excellent thin film device layer quality by already established thin film forming technique.
【0056】 [0056]
レーザ光に代表される照射光は、その強度が均一となるように照射されるのが好ましい。 Irradiating light typified by laser light is preferably irradiated such that the intensity is uniform. 照射光の照射方向は、第1分離層120に対し垂直な方向に限らず、第1分離層120に対し所定角度傾斜した方向であってもよい。 Irradiation direction of the irradiation light is not limited to a direction perpendicular to the first separation layer 120, relative to the first separation layer 120 may be a direction inclined at a predetermined angle.
【0057】 [0057]
また、第1分離層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、第1分離層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。 Further, when the area of ​​the first separation layer 120 is greater than one irradiation area of ​​the irradiation light may be the entire region of the first separation layer 120 to be irradiated with the irradiation light a plurality of times. また、同一箇所に2回以上照射してもよい。 Further, it may be irradiated two or more times at the same place. 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。 Also, different types may be irradiated two or more times different irradiation light wavelength (wavelength region) (laser beam) in the same area or different areas.
【0058】 [0058]
次に、図5に示すように、基板100に力を加えて、この基板100を第1分離層120から離脱させる。 Next, as shown in FIG. 5, by applying a force to the substrate 100, thereby leaving the substrate 100 from the first separation layer 120. 図5では図示されないが、この離脱後、基板100上に第1分離層120が付着することもある。 Although not shown in FIG. 5, after the withdrawal, sometimes the first separation layer 120 on the substrate 100 is attached.
【0059】 [0059]
次に、図6に示すように、残存している第1分離層120を、例えば洗浄、エッチング、アッシング、研磨等の方法またはこれらを組み合わせた方法により除去する。 Next, as shown in FIG. 6, the first separation layer 120 remaining, such as washing, to remove the etching, ashing, by a method or a combination of these methods such as polishing. これにより、被転写層(薄膜デバイス層)140が、一次転写体180に転写されたことになる。 Thus, the transferred layer (thin film device layer) 140 is thus transferred to the primary transfer member 180.
【0060】 [0060]
なお、離脱した基板100にも第1分離層120の一部が付着している場合には同様に除去する。 Incidentally, similarly removed if even leaving the substrate 100 is part of the first separation layer 120 are attached. なお、基板100が石英ガラスのような高価な材料、希少な材料で構成されている場合等には、基板100は、好ましくは再利用(リサイクル)に供される。 The substrate 100 is an expensive material such as quartz glass, in a case like that consists of rare material, the substrate 100 is preferably subjected to a re-use (recycling). すなわち、再利用したい基板100に対し、本発明を適用することができ、有用性が高い。 That is, with respect to the substrate 100 to be reused, it is possible to apply the present invention, highly useful. ここで、一度転写の場合には、本工程が最終工程となり、被転写層140の最終転写体180への転写が終了する。 Here, once in the case of transfer, the present process is the final process, transfer to the final transfer body 180 of the transfer layer 140 is completed.
【0061】 [0061]
次に、図7に示すように、薄膜デバイス層140の下面(露出面)に、接着層190を介して、二次転写層200を接着する。 Next, as shown in FIG. 7, the lower surface of the thin film device layer 140 (exposed surface), through the adhesive layer 190 to bond the secondary transfer layer 200.
【0062】 [0062]
接着層190を構成する接着剤の好適な例としては、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が挙げられる。 Preferable examples of the adhesive constituting the adhesive layer 190, the reaction-curing adhesive, thermosetting adhesive, light curing adhesive such as ultraviolet curing adhesive, various curing types such as anaerobic curing adhesives adhesive and the like. 接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでもよい。 The composition of the adhesive, e.g., epoxy-based, acrylate-based, silicone-based, etc., may be any. このような接着層190の形成は、例えば、塗布法によりなされる。 Formation of such an adhesive layer 190, for example, be done by a coating method. なお、この接着層190の材料は、一度転写の場合の被転写層140と最終転写層180との接着に使用することができる。 The material of the adhesive layer 190 may be used once the adhesion between the transfer layer 140 and the final transfer layer 180 in the case of transfer.
【0063】 [0063]
前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば被転写層(薄膜デバイス層)140の下面に硬化型接着剤を塗布し、さらに二次転写体200を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着剤を硬化させて、被転写層(薄膜デバイス層)140と二次転写体200とを接着し、固定する。 When using the curable adhesive, for example by applying a curable adhesive layer to be transferred to the lower surface of the (thin film device layer) 140, it was further bonded to the second transfer body 200, according to the characteristics of the curable adhesive wherein curing the curable adhesive by curing method, to bond the layer to be transferred (thin film device layer) 140 and the secondary transfer member 200 is fixed.
【0064】 [0064]
接着剤が光硬化型の場合、好ましくは光透過性の二次転写体200の外側から光を照射する。 If the adhesive is photocurable, preferably light is irradiated from the outside of the light transmitting secondary transfer member 200. 接着剤としては、薄膜デバイス層に影響を与えにくい紫外線硬化型などの光硬化型接着剤を用いれば、光透過性の一次転写体180側から、あるいは光透過性の一次、二次転写体180,200の両側から光照射しても良い。 As the adhesive, using light curing adhesive agent such as impact given hard ultraviolet curable into thin film device layer, the light transmitting primary transcript 180 side or the light transmitting primary, secondary transfer member 180 it may be irradiated with light from both sides of the 200. なお、二次転写体200としては、平板あるいは湾曲板の透明基板が使用される。 As the secondary transfer member 200, a transparent substrate of a flat or curved plate is used.
【0065】 [0065]
二次転写体200は、前記基板100に比べ、耐熱性、耐食性等の特性が劣るものであってもよい。 The secondary transfer member 200, as compared with the substrate 100, or may be heat resistance, characteristics such as corrosion resistance inferior. その理由は、本発明では、基板100側に被転写層(薄膜デバイス層)140を形成し、その後、被転写層(薄膜デバイス層)140を二次転写体200に転写するため、二次転写体200に要求される特性、特に耐熱性は、被転写層(薄膜デバイス層)140の形成の際の温度条件等に依存しないからである。 The reason is that in the present invention, to form a transferred layer (thin film device layer) 140 on the substrate 100 side, then, for transferring the transferred layer (thin film device layer) 140 to the secondary transfer member 200, a secondary transfer characteristics required for the body 200, particularly heat resistance does not depend on the temperature conditions and the like during the formation of the transferred layer (thin film device layer) 140. この点は、一次転写体180についても同様である。 This is also true for the primary transcript 180.
【0066】 [0066]
したがって、被転写層140の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、一次、二次転写体180,200の構成材料として、ガラス転移点(Tg)または軟化点がTmax以下のものを用いることができる。 Therefore, when the maximum temperature during the formation of the transferred layer 140 was set to Tmax, primary, as the constituent material of the second transfer body 180, 200, that glass transition point (Tg) or softening point used the following Tmax can. 例えば、一次、二次転写体180,200は、ガラス転移点(Tg)または軟化点が好ましくは800℃以下、より好ましくは500℃以下、さらに好ましくは320℃以下の材料で構成することができる。 For example, primary, secondary transfer member 180, 200 is a glass transition point (Tg) or softening point less preferably 800 ° C., more preferably 500 ° C. or less, more preferably can be composed of 320 ° C. the following materials .
【0067】 [0067]
また、一次、二次転写体180,200の機械的特性としては、ある程度の硬さ(剛性、強度)を有するものが好ましいが、可撓性、弾性を有するものであってもよい。 The primary, as the mechanical characteristics of the secondary transfer member 180, 200, but preferably has a certain degree of hardness (rigidity, strength), flexibility, may have an elasticity. また、前述のように二次転写体200は一次転写体180よりも柔らかい、又は剛性が低いものから選択される。 Further, the secondary transfer member 200 as described above softer than the primary transcript 180, or rigidity is selected from low.
【0068】 [0068]
一次転写体と二次転写体との組合せは次のとおりである。 Combinations of a primary transcript and the secondary transfer member are as follows. 一次転写体がガラス(又は石英)であり、二次転写体がプラスチック。 A primary transcript glass (or quartz), a secondary transfer member is plastic. 両方と合成樹脂である場合には、一次転写体の厚さが二次転写体の厚さより大きい、または一次転写体の材料が二次転写体の材料より硬いか、あるいは剛性が高い。 In both cases that the synthetic resin is larger than the thickness of the secondary transfer member, or the material of the primary transcript is harder than the material of the secondary transfer member, or a high rigidity thickness of the primary transcript. ここで、「硬い」とは、例えば、薄膜デバイスを一次転写体に転写する際、元基板から薄膜デバイスを剥がすことになるが、この時、一次転写体が薄膜デバイスから剥離することなく、元基板と薄膜デバイスとを剥離できる程度の強度、剛性、厚み、材質などを有していることを指す。 Here, the "hard", for example, when transferring the thin film device to the primary transfer member, but will be peeled off thin film device from the original substrate, this time without the primary transcript is peeled from the thin film device, based on It refers to having strength enough to peel the substrate and the thin film device, rigidity, thickness, material and the like.
【0069】 [0069]
なお、この実施形態において、薄膜デバイスを二次転写体に転写する際に、一次転写体及び第2分離層160が共に特定の溶剤に溶解することが好ましい。 Incidentally, in this embodiment, when transferring a thin film device to the secondary transfer member, it is preferable that the first transfer body and the second isolation layer 160 is dissolved together in a particular solvent. すなわち、一次転写体(第1転写基板)ごと溶剤に溶けるようにすることにより、第2分離層において、薄膜デバイスを一次転写体から確実に分離することが可能となる。 That is, by so soluble in each solvent primary transcript (first transfer substrate), the second separation layer, it is possible to reliably separate the thin film device from the primary transcript. 従来分離層として水溶性接着剤を使用することがあるが、一次転写体自体は水溶性ではないために、水に臨んでいる水溶性接着剤の端面から徐々にエッチングされるだけである。 It is possible to use water-soluble adhesives as a conventional isolation layer, the primary transcript itself in order not water soluble, is only slowly etched from the end face of the water-soluble adhesive that faces the water. これでは一次転写体を十分剥離するのにかなりの時間を要するが、転写体自体も分離層と同様に特定溶剤に溶解するものにすれば、分離層の端面ばかりでなくほぼ全面において一次転写体を薄膜デバイスから分離することができる。 Although This requires considerable time to fully peel the primary transcript, if those which are soluble in the particular solvent like the transfer member itself separation layer, the primary transcript in almost the entire surface not only the end face of the separating layer it can be separated from the thin film device. この時、二次転写基板200及び接着層190を特定溶剤に溶けないようにする。 In this case, to prevent melting of the secondary transfer substrate 200 and the adhesive layer 190 in a specific solvent.
【0070】 [0070]
上記観点から、一次転写体180、二次転写体200の材料、および二次転写時の特定溶剤の好適な組合せは次の表1に示すとおりである。 In view of the above, the primary transcript 180, the material of the secondary transfer member 200, and suitable combinations of specific solvent during the secondary transfer is as shown in the following Table 1.
【0071】 [0071]
表1 一次転写体、二次転写体、二次転写時溶剤 Table 1 primary transcript, the secondary transfer member, second transfer during solvent
一次、二次転写体180,200の構成材料としては、両者に硬さの差があれば、各種合成樹脂または各種ガラス材が挙げられ、特に、各種合成樹脂や通常の(低融点の)安価なガラス材が好ましく、これらの材料から一次転写体180が二次転写体200より硬くなる組合せを選択すべきである。 Primary, as the material of the secondary transfer member 180, 200, if there is a difference in hardness between them, include various synthetic resins or various types of glass material, in particular, various synthetic resins and conventional (low melting point) inexpensive glass material is preferred such, these one material transfer member 180 should be selected hardens combination of the secondary transfer member 200.
【0072】 [0072]
合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルベンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプチレンテレフタレート(PBT)、プリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリ As the synthetic resin, thermoplastic resin may be either a thermosetting resin, such as polyethylene, polypropylene, ethylene - Purepiren copolymer, ethylene - vinyl acetate copolymer (EVA) polyolefin such as, cyclic polyolefin, modified polyolefins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly - (4-polymethylpentene -1), ionomer, acrylic resins, polymethyl methacrylate, acryl - styrene copolymer (AS resin), butadiene - styrene copolymer, polio copolymers (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), pre-terephthalate (PCT) polyesters such as poly ーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば2層 Ether, polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyetherimide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluorine-based resins, styrene-based, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, fluorine rubber, various thermoplastic elastomers such as chlorinated polyethylene, Ebokishi resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, unsaturated saturated polyester, silicone resin, polyurethane, etc., or a copolymer of these main, blends, polymer alloys and the like, singly or in combination of two or more of them (for example, two layers 上の積層体として)用いることができる。 As a laminate of the upper) it can be used.
【0073】 [0073]
ガラス材としては、例えば、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。 As the glass material, for example, silicate glass (quartz glass), alkali silicate glass, soda lime glass, potash lime glass, lead (alkaline) glass, barium glass, borosilicate glass, and the like. このうち、ケイ酸ガラス以外のものは、ケイ酸ガラスに比べて融点が低く、また、成形、加工も比較的容易であり、しかも安価であり、好ましい。 Among them, other than silicate glass, low melting point in comparison with silicate glass, also forming, machining is also relatively easy and inexpensive, preferred.
【0074】 [0074]
二次転写体200として合成樹脂で構成されたものを用いる場合には、大型の二次転写体200を一体的に成形することができるとともに、湾曲面や凹凸を有するもの等の複雑な形状であっても容易に製造することができ、また、材料コスト、製造コストも安価であるという種々の利点が享受できる。 When using those made of synthetic resin as a secondary transfer member 200, along with a large secondary transfer member 200 may be integrally molded, with complex shapes, such as those having a curved surface or unevenness even can be easily manufactured, and the material cost, various advantages that the manufacturing cost is inexpensive can be enjoyed. したがって、合成樹脂の使用は、大型で安価なデバイス(例えば、液晶ディスプレイ)を製造する上で有利である。 Accordingly, use of a synthetic resin, large and inexpensive devices (e.g., liquid crystal display) which is advantageous in manufacturing.
【0075】 [0075]
なお、二次転写体200は、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ー、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ものであってもよい。 Incidentally, secondary transfer member 200 is, for example, as in the liquid crystal cell, and what constitutes itself independent device, for example a color filter, electrode layer, dielectric layer, an insulating layer, as a semiconductor device, the device it may form a part.
【0076】 [0076]
さらに、一次、二次転写体180,200は、金属、セラミックス、石材、木材紙等の物質であってもよいし、ある品物を構成する任意の面上(時計の面上、エアコンの表面上、プリント基板の上等)、さらには壁、柱、天井、窓ガラス等の構造物の表面上であってもよい。 Furthermore, primary, secondary transfer member 180, 200 is a metal, ceramic, stone, it may be a substance of wood paper, etc., on any surface constituting a certain article (on clock face, air conditioner on the surface , choice of the printed circuit board), and further walls, columns, ceilings, or even on the surface of a structure such as window glass.
【0077】 [0077]
次に、図8に示すように、一次転写体、被転写層、及び二次転写体を備えた転写後構造物を特定溶剤に浸すことによって、一次転写体を溶剤に溶かしながら分離層160において被転写層を一次転写体から剥離する。 Next, as shown in FIG. 8, the primary transcript, the transfer layer, and by immersing the post-transcriptional structure having a secondary transfer member to a particular solvent, the separation layer 160 while melting the primary transcript in a solvent peeling the layer to be transferred from the primary transcript. 第2分離層160として上述した水溶性接着剤を用いた場合には、少なくとも第2分離層160を含む領域を純水に浸せばよい。 When using a water-soluble adhesive described above as the second separation layer 160 may be Hitase a region including at least a second isolation layer 160 in pure water.
【0078】 [0078]
最後に、薄膜デバイス層140の表面に付着した第2分離層160を除去することで、図9に示すように、二次転写体200に転写された薄膜デバイス層140を得ることができる。 Finally, by removing the second isolation layer 160 adhering to the surface of the thin film device layer 140, as shown in FIG. 9, it can be obtained by the thin film device layer 140 transferred to the secondary transfer member 200. ここで、この二次転写体200に対する薄膜デバイス層140の積層関係は、図2に示すように当初の基板100に対する薄膜デバイス層140の積層関係と同じとなる。 Here, stacked relationship of the thin film device layer 140 for the second transfer body 200 is the same as the stacked relationship of the thin film device layer 140 for the initial substrate 100 as shown in FIG.
【0079】 [0079]
以上のような各工程を経て、被転写層(薄膜デバイス層)140の二次転写体200への転写が完了する。 Through the steps described above, the transfer to the secondary transfer member 200 of the transfer layer (thin film device layer) 140 is completed. その後、被転写層(薄膜デバイス層)140に隣接するSiO 2膜の除去や、被転写層140上への配線等の導電層や所望の保護膜の形成等を行うこともできる。 Then, it is also possible to carry out formation or the like of the SiO 2 film is removed and the conductive layer and the desired protective film such as wiring into the transferred layer 140 on adjacent 140 the transferred layer (thin film device layer).
【0080】 [0080]
本発明では、被剥離物である被転写層(薄膜デバイス層)140自体を直接に剥離するのではなく、第1分離層120及び第2分離層160において分離して二次転写体200に転写するため、被分離物(被転写層140)の特性、条件等にかかわらず、容易かつ確実に、しかも均一に転写することができ、分離操作に伴う被分離物(被転写層140)へのダメージもなく、被転写層140の高い信頼性を維持することができる。 In the present invention, the transferred layer (thin film device layer) is peeled object 140 itself rather than peeling directly and transferred to the secondary transfer member 200 is separated in the first separation layer 120 and the second isolation layer 160 to reason, characteristics of the isolate (the transferred layer 140), regardless of the conditions, etc., easily and reliably, yet can be uniformly transferred, the isolates with the separating operation of the (transfer layer 140) no damage, it is possible to maintain high reliability of the transfer layer 140.
【0081】 [0081]
次に、図2〜図9の具体的な製造プロセスの例を図11〜図21を用いて説明する。 Will now be described with reference to FIGS. 11 to 21 is an example of a specific manufacturing process of FIGS. 2-9.
(工程1) (Step 1)
図11に示すように、基板(例えば石英基板)100上に、第1分離層(例えば、LPCVD法により形成されたアモルファスシリコン層))120と、中間層(例えば、SiO 2膜)142と、アモルファスシリコン層(例えばLPCVD法により形成される)143とを順次に積層形成し、続いて、アモルファスシリコン層143の全面に上方からレーザー光を照射し、アニールを施す。 As shown in FIG. 11, the substrate (e.g., quartz substrate) 100 on the first separation layer (e.g., an amorphous silicon layer formed by the LPCVD method)) and 120, an intermediate layer (e.g., a SiO 2 film) 142, amorphous silicon layer (e.g., formed by the LPCVD method) and 143 sequentially laminated, followed by irradiation with laser light from above on the entire surface of the amorphous silicon layer 143 is subjected to annealing. これにより、アモルファスシリコン層143は再結晶化してポリシリコン層となる。 Thereby, the amorphous silicon layer 143 is a polysilicon layer and recrystallized.
(工程2) (Step 2)
続いて、図12に示すように、レーザーアニールにより得られたポリシリコン層をパターニングして、アイランド144a,144bを形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 12, by patterning the polysilicon layer obtained by laser annealing, the island 144a, to form a 144b.
(工程3) (Step 3)
図13に示されるように、CVD法により、アイランド144a,144bを含む全面をゲート絶縁膜148によって覆う。 As shown in FIG. 13, by the CVD method to cover the island 144a, the entire surface including the 144b by the gate insulating film 148.
(工程4) (Step 4)
図14に示されるように、ポリシリコンあるいはメタル等からなるゲート電極150a,150bを形成する。 As shown in FIG. 14, a gate electrode 150a of polysilicon or metal or the like to form a 150b.
(工程5) (Step 5)
図15に示すように、ポリイミド等からなるマスク層170を形成し、ゲート電極150bおよびマスク層170をマスクとして用い、セルフアラインで、例えばボロン(B)のイオン注入を行う。 As shown in FIG. 15, a mask layer 170 made of polyimide or the like, using the gate electrode 150b and the mask layer 170 as a mask, by self-alignment, by ion implantation of, for example, boron (B). これによって、p+層172a,172bが形成される。 Thus, p + layers 172a, 172 b are formed.
(工程6) (Step 6)
図16に示すように、ポリイミド等からなるマスク層174を形成し、ゲート電極150aおよびマスク層174をマスクとして用い、セルフアラインで、例えばリン(P)のイオン注入を行う。 As shown in FIG. 16, a mask layer 174 made of polyimide or the like, using the gate electrode 150a and the mask layer 174 as a mask in a self-aligned manner, for example, the ion implantation of phosphorus (P). これによって、n+層146a,146bが形成される。 Thus, n + layers 146a, 146b are formed.
(工程7) (Step 7)
図17に示すように、層間絶縁膜154を形成し、選択的にコンタクトホール形成後、電極152a〜152dを形成する。 As shown in FIG. 17, an interlayer insulating film 154, after selectively forming the contact hole to form the electrodes 152a to 152d.
【0082】 [0082]
このようにして形成されたCMOS構造のTFTが、図2〜図9における被転写層(薄膜デバイス層)140に該当する。 TFT of the thus CMOS structure formed is, corresponds to the transfer layer (thin film device layer) 140 in Figures 2-9. なお、層間絶縁膜154上に保護膜を形成してもよい。 Incidentally, a protective film may be formed on the interlayer insulating film 154.
(工程8) (Step 8)
図18に示すように、CMOS構成のTFT上に、第2分離層としての熱溶融性接着層160を形成する。 As shown in FIG. 18, on the TFT of the CMOS configuration to form a hot-melt adhesive layer 160 serving as a second separation layer. このとき、TFTの表層に生じていた段差が、熱溶融性接着剤160により平坦化される。 In this case, the step that occurs in the surface layer of the TFT is planarized by hot-melt adhesive 160. なお、第2分離層は、第1分離層と同様にアブレーション層で構成することもでき、あるいは水溶性接着剤を用いることもできる。 Incidentally, the second separation layer, can also be composed of a first separating layer as well as the ablation layer, or may be used a water-soluble adhesive.
【0083】 [0083]
ここで、薄膜デバイスであるTFT上にまず絶縁層などの保護層を形成し、その保護層上に第2分離層を設けることが好ましい。 Here, first, to form a protective layer such as an insulating layer on the TFT is a thin film device, it is preferable to provide a second separation layer on the protective layer. 特に、第2分離層をアブレーション層とした場合に、アブレーション時に保護層により薄膜デバイス層を保護することができる。 In particular, it is possible in the case of the second separation layer and the ablation layer, to protect the thin film device layer by the protective layer at the time of ablation.
【0084】 [0084]
また、特に第2分離層をアブレーション層にて形成する場合には、その第2分離層自体を第1分離層と同様に多層にて形成することもできる。 Also, particularly when a second isolation layer formed by ablation layer may be formed by multi-layer the second separation layer itself as in the first separation layer. さらに、この第2分離層と薄膜デバイス層との間に、金属層等の遮光層を設けるとさらに良い。 Further, between the second separation layer and the thin film device layer, better it is provided a light-shielding layer of the metal layer or the like. アブレーション時に、薄膜デバイス層に光が入射することを防止できるからである。 During ablation, because it is possible to prevent the light incident on the thin film device layer.
【0085】 [0085]
この第2分離層形成後に、第2分離層である熱溶融性接着層160を介して、TFTを一次転写体(例えば、ソーダガラス基板)180に貼り付ける。 After the second separation layer formed, via a hot-melt adhesive layer 160 is a second separation layer, the primary transcript of TFT (e.g., soda glass substrate) pasted to 180.
(工程9) (Step 9)
図19に示すように、基板100の裏面から、例えば、Xe−Clエキシマレーザー光を照射する。 As shown in FIG. 19, from the rear surface of the substrate 100, for example, irradiation with Xe-Cl excimer laser beam. これにより、第1分離層120の層内および/または界面において剥離を生じせしめる。 Thereby, it allowed to rise to peeling in the layer in and / or interface of the first separation layer 120.
(工程10) (Step 10)
図20に示すように、基板100を引き剥がす。 As shown in FIG. 20, peeling off the substrate 100.
(工程11) (Step 11)
さらに、第1分離層120をエッチングにより除去する。 Further, the first separating layer 120 is removed by etching. これにより、図21に示すように、CMOS構成のTFTが、一次転写体180に転写されたことになる。 Thus, as shown in FIG. 21, TFT of a CMOS configuration, will have been transferred to the primary transfer member 180.
(工程12) (Step 12)
次に、図22に示すように、CMOS構成のTFTの下面に、熱溶融性樹脂層160よりも硬化点が低い接着層として、例えばエポキシ樹脂層190を形成する。 Next, as shown in FIG. 22, the lower surface of the TFT in the CMOS configuration, the adhesive layer is lower cure point than hot-melt resin layer 160, for example, to form an epoxy resin layer 190. 次に、そのエポキシ樹脂層190を介して、TFTを合成樹脂からなる二次転写体200に貼り付ける。 Then, through the epoxy resin layer 190, paste in the secondary transfer member 200 made a TFT of a synthetic resin. 続いて、熱を加えてエポキシ樹脂層190を硬化させ、二次転写体200とTFTとを接着(接合)する。 Subsequently, the resultant is heated to cure the epoxy resin layer 190 is bonded (joined) and a TFT secondary transfer member 200.
(工程13) (Step 13)
次に、図23に示すように例えばオーブン210を用いて熱溶融性樹脂層160を熱により溶融させ、この熱溶融性樹脂層160を境にして、TFTを一次転写体180より引き剥がす。 Then, the hot-melt resin layer 160 using, for example, an oven 210, as shown in FIG. 23 is melted by heat, and the heat-fusible resin layer 160 as a boundary, peeling of the first transfer body 180 and TFT. さらに、TFTの下面に残存している熱溶融性樹脂層160を、例えばキシレンなどにより除去する。 Furthermore, the hot-melt resin layer 160 remaining on the lower surface of the TFT, for example, by removing xylene. これにより、図24に示すように、TFTが二次転写体200に転写される。 Thus, as shown in FIG. 24, TFT is transferred onto the secondary transfer member 200. この図24の状態は、図17に示す基板100及び第1分離層120を、二次転写体200及び接着層190に置き換えたものと同じとなる。 State of FIG. 24, the substrate 100 and the first separation layer 120 shown in FIG. 17, the same as those obtained by replacing the secondary transfer member 200 and the adhesive layer 190. 従って、TFTの製造工程に用いた基板100に対する積層関係が、二次転写体200上にて確保される。 Therefore, the laminated relationship to the substrate 100 using a manufacturing process of the TFT is assured by the secondary transfer member 200 above. このため、電極152a〜152dが露出され、それへのコンタクトあるいは配線を容易に行うことができる。 Therefore, electrode 152a~152d is exposed, it is possible to perform the contact or wiring to it easily. なお、図24の状態とした後に、その表層に保護層を形成しても良い。 Incidentally, after the state of FIG. 24, it may be formed a protective layer on its surface.
【0086】 [0086]
図25は本発明に係る薄膜デバイスの転写方法の第2の実施の形態を示す図であり、第1の実施の形態における工程8(図8)に対応した図である。 Figure 25 is a diagram showing a second embodiment of the method of transferring a thin film device according to the present invention, a diagram corresponding to Step 8 (FIG. 8) in the first embodiment.
【0087】 [0087]
図25において、一次転写体180上に第2分離層160、薄膜デバイス層140、接着層190、二次転写体200が形成された状態において、一次転写体180を溶剤によって溶融除去する。 In Figure 25, the second separation layer 160 on the first transfer body 180, the thin film device layer 140, adhesive layer 190, in a state where the secondary transfer member 200 is formed, it melted remove primary transfer body 180 with a solvent. この溶融除去を可能とするための、一次転写体180、二次転写体200の材料、および二次転写時の溶剤の組合せ例は既述の表に示すとおりである。 For allowing the molten removed, the primary transcript 180, the material of the secondary transfer member 200, and a combination example of a solvent during the secondary transfer is as shown in above table. なお一次転写体180を溶融除去する場合には第2分離層160を省略することも可能である。 Note that if the melting removing primary transfer member 180 is also possible to omit the second isolation layer 160.
【0088】 [0088]
第1実施形態の一次転写体剥離は、一次転写体の面積が大きくなると剥離が容易でなくなるが、第2実施形態のように溶融除去ではこのような問題はない。 Primary transcript peeling of the first embodiment, although the peeling and the area of ​​the primary transcript is increased is not easy, such a problem does not melt removed as in the second embodiment.
【0089】 [0089]
【実施例】 【Example】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。 Next, detailed embodiments of the present invention.
(実施例1) (Example 1)
縦50mm×横50mm×厚さ1.1mmの石英基板(軟化点:1630℃、歪点:1070℃、エキシマレーザの透過率:ほぼ100%)を用意し、この石英基板の片面に、第1分離層(レーザ光吸収層)として非晶質シリコン(a−Si)膜を低圧CVD法(Si 6ガス、425℃)により形成した。 A quartz substrate of longitudinal 50 mm × horizontal 50 mm × thickness 1.1 mm (softening point: 1630 ° C., strain point: 1070 ° C., the transmittance of excimer laser: approximately 100%) was prepared, on one side of the quartz substrate, a first amorphous silicon as the separation layer (laser absorbing layer) (a-Si) film low pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C.) was formed by. 第1分離層の膜厚は、100nmであった。 The thickness of the first separation layer was 100 nm.
【0090】 [0090]
次に、第1分離層上に、中間層としてSiO 2膜を形成した。 Then, the first separation layer was formed on the SiO 2 film as the intermediate layer. このSiO 2膜の形成に液相プロセスを用いた。 Using liquid phase process for the formation of the SiO 2 film. すなわち、東燃株式会社のポリシラザン(商品名)をキシレンに混合して、基板上にスピン塗布し、この塗布膜を、水蒸気を含む雰囲気で熱処理することでSiO 2膜に転化させた。 That is, by mixing the polysilazane (trade name) of Tonen Corporation in xylene was spin coated on a substrate, the coating film was converted into a SiO 2 film by a heat treatment in an atmosphere containing water vapor. この中間層の膜厚は、200nmであった。 The thickness of the intermediate layer was 200 nm.
【0091】 [0091]
次に、中間層上に、被転写層として膜厚50nmの非晶質シリコン膜を低圧CVD法(Si 26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、ポリシリコン膜とした。 Next, on the intermediate layer, the amorphous silicon film a low pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C.) of thickness 50nm as the transferred layer was formed by the laser light to the amorphous silicon film (wavelength 308 nm) is irradiated with, crystallized, and a polysilicon film. 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した。 Then, with respect to the polysilicon film is subjected to predetermined patterning to form regions serving as source-drain channel of the thin film transistor. この後、中間層SiO 2と同様の液相プロセスを用いて上記ポリシラザンからなるゲート絶縁膜SiO 2を形成した。 Thereafter, the formation of the gate insulating film SiO 2 made of the polysilazane with the same liquid-phase process as the intermediate layer SiO 2. その後、ゲート絶縁膜上にゲート電極を液相プロセスにて形成した。 Thereafter, the gate electrode was formed by a liquid phase process over the gate insulating film. このために、旭電化工業株式会社製の商品名:アデカITO塗布膜/ITO−103Lを液状とした塗布液をスピンコートし、これを上述の第1,第2の熱処理部603A,603Bにて熱処理して塗布ITO膜を形成した。 For this, a trade name manufactured by Asahi Denka Kogyo: ADEKA ITO coating film / ITO-103L was spin-coated a coating liquid obtained by a liquid, which first mentioned above, the second heat treatment section 603A, at 603B to form a coating ITO film is heat-treated.
その後、塗布ITO膜上に金属メッキ層を形成した。 Then, to form a metal plating layer on the coating ITO film. そして、塗布ITO膜及び金属メッキ層をパターニングしてゲート電極を形成した。 Then, to form a gate electrode by patterning the coated ITO film and the metal plating layer. この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した。 By ion implantation using the gate electrode as a mask, a self-aligned manner (self-alignment) to form the source and drain regions, to form a thin film transistor. 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が形成される。 Thereafter, if necessary, the source-drain region connected to the electrodes and wirings, connected to the gate electrode wiring is formed. これらの電極や配線も、ゲート電極と同様にして同一材料により液相プロセスを用いて形成した。 These electrodes and wiring were also formed by a liquid phase process the same material in the same manner as the gate electrode.
【0092】 [0092]
次に、前記薄膜トランジスタの上に、アセトン溶解性接着剤を塗布し、一次転写体として縦200mm×横300mm×厚さ1.1mmの大型の透明な塩化ビニル樹脂基板を接合した。 Then, on the thin film transistor, the acetone soluble adhesive is applied, joining the large transparent vinyl resin substrate chloride vertical 200 mm × horizontal 300 mm × thickness of 1.1mm as the primary transcript.
【0093】 [0093]
次に、Xe−Clエキシマレーザ(波長:308nm)を石英基板側から照射し、第1分離層に剥離(層内剥離および界面剥離)を生じさせた。 Then, Xe-Cl excimer laser (wavelength: 308 nm) was irradiated from the quartz substrate side, caused peeled (intralayer delamination and surface peeling) in the first separation layer. 照射したXe−Clエキシマレーザのエネルギー密度は、250mJ/cm 2 、照射時間は、20nsecであった。 Energy density of the irradiated Xe-Cl excimer laser, 250 mJ / cm 2, the irradiation time was 20 nsec. なお、エキシマレーザの照射は、スポットビーム照射とラインビーム照射とがあり、スポットビーム照射の場合は、所定の単位領域(例えば8mm×8mm)にスポット照射し、このスポット照射を単位領域の1/10程度ずつずらしながら照射していく。 The irradiation of the excimer laser, there is a spot beam irradiation and line beam irradiation, in the case of spot beam irradiation, and spot irradiation in a predetermined unit region (e.g., 8 mm × 8 mm), the spot irradiation of the unit region 1 / go with radiation shifted by about 10. また、ラインビーム照射の場合は、所定の単位領域(例えば378mm×0.1mmや378mm×0.3mm(これらはエネルギーの90%以上が得られる領域))を同じく1/10程度ずつずらしながら照射していく。 In the case of the line beam irradiation, while shifted by same extent 1/10 predetermined unit region (e.g., 378 mm × 0.1 mm and 378 mm × 0.3 mm (area which are more than 90% of the energy is obtained)) irradiation going to. これにより、第1分離層の各点は少なくとも10回の照射を受ける。 Thus, each point of the first separation layer is subjected to irradiation of at least 10 times. このレーザ照射は、石英基板全面に対して、照射領域をずらしながら実施される。 The laser irradiation with respect to the quartz substrate whole surface is carried out while shifting the irradiation region.
【0094】 [0094]
この後、石英基板と一次転写体とを第1分離層において引き剥がし、石英基板上に形成された薄膜トランジスタおよび中間層を、一次転写体に一次転写した。 Thereafter, the quartz substrate and the primary transfer member peeling in the first separating layer, a thin film transistor and interlayer formed on the quartz substrate were primarily transferred to the primary transfer member.
【0095】 [0095]
その後、中間層の表面に付着した第1分離層を、エッチングや洗浄またはそれらの組み合わせにより除去した。 Then, the first separation layer adhering to the surface of the intermediate layer was removed by etching or washing, or a combination thereof. また、石英基板についても同様の処理を行い、再使用に供した。 Further, the same processing for the quartz substrate and subjected to reuse.
【0096】 [0096]
さらに、露出した中間層の下面に、紫外線硬化型接着剤を塗布し(膜厚:100μm )、さらにその塗膜に、二次転写体として縦200mm×横300mm×厚さ1.1mmの大型の透明なフッ素樹脂基板を接合した後、紫外線を照射して接着剤を硬化させ、これらを接着固定した。 Further, the lower surface of the exposed intermediate layer, an ultraviolet curable adhesive is applied (film thickness: 100 [mu] m), further to the coating film, a large vertical 200 mm × horizontal 300 mm × thickness of 1.1mm as a secondary transfer member after bonding the transparent fluororesin substrate, ultraviolet rays are irradiated to cure the adhesive and these were bonded.
【0097】 [0097]
その後、アセトンに浸して、一次転写体を除去した。 Then, soak in acetone, to remove the primary transcript. これにより、薄膜トランジスタおよび中間層を、二次転写体であるフッ素樹脂基板側に二次転写した。 Thus, a thin film transistor and interlayer were transferred secondarily fluororesin substrate side is a secondary transfer member. なお、一次転写体の硬度は二次転写体の硬度より高くなるように、両者の厚さに差を設けた。 Incidentally, the hardness of the primary transfer member so as to be higher than the hardness of the secondary transfer member, is provided a difference in both the thickness.
【0098】 [0098]
ここで、一次転写体が石英基板より大きな基板であれば、本実施例のような石英基板からの一次転写を、平面的に異なる領域に繰り返して実施し、一次転写体上に、石英基板に形成可能な薄膜トランジスタの数より多くの薄膜トランジスタを形成することができる。 Here, if the large substrates primary transfer member than the quartz substrate, primary transfer from the quartz substrate as in this embodiment, carried out repeatedly in different areas in plan view, on the primary transcript, a quartz substrate many thin film transistor than the number of formable thin film transistor can be formed. さらに、一次転写体上に繰り返し積層し、同様により多くの薄膜トランジスタを形成することができる。 Furthermore, it is possible to repeatedly laminated on the first transfer body to form a number of thin film transistors as well. あるいは、二次転写体となる基板を、一次転写体及び石英基板よりも大型基板とし、二次転写を繰り返し実施して、石英基板に形成可能な薄膜トランジスタの数より多くの薄膜トランジスタを形成することもできる。 Alternatively, a substrate made of a secondary transfer member, and a large substrate of the first transfer body and the quartz substrate, repeatedly carrying out the secondary transfer, also form a number of thin film transistors than the number of formable thin film transistor on a quartz substrate it can.
【0099】 [0099]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上述べたように、本発明によれば、2度転写技術を利用した薄膜デバイスの転写・製造方法において、第2の転写基板に優先させて第1の転写基板から被転写層を剥離又は分離することができる薄膜デバイスの転写・分離技術を提供することができる。 Above As mentioned, according to the present invention, the transfer and manufacturing method of a thin film device using twice transfer technique, peeling or separating the transfer layer from the first transfer substrate in preference to the second transfer substrate it is possible to provide a transfer and separation technique of a thin film device capable of.
【0100】 [0100]
さらに、本発明によれば、2度転写技術において、剥離層で転写体が被転写層から十分に剥離可能な薄膜デバイスの転写・分離技術を提供することができる。 Furthermore, according to the present invention, the twice transfer technique, transcripts with a release layer can be provided transfer-separation techniques well peelable thin film device from the transfer layer.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第1の工程を示す断面図である。 1 is a cross-sectional view showing a first step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図2】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第2の工程を示す断面図である。 2 is a sectional view showing a second step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図3】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第3の工程を示す断面図である。 3 is a cross-sectional view showing a third step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図4】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第4の工程を示す断面図である。 4 is a sectional view showing a fourth step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図5】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第5の工程を示す断面図である。 5 is a cross-sectional view showing a fifth step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図6】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第6の工程を示す断面図である。 6 is a sectional view showing a sixth step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図7】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第7の工程を示す断面図である。 7 is a sectional view showing a seventh step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図8】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第8の工程を示す断面図である。 8 is a cross-sectional view showing an eighth step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図9】本発明の薄膜デバイスの製造方法の第1の実施の形態における第9の工程を示す断面図である。 9 is a sectional view showing a ninth step in the first embodiment of the method of manufacturing the thin-film device of the present invention.
【図10】第1の基板(図1の基板100)のレーザー光の波長に対する透過率の変化を示す図である。 10 is a diagram showing a change in transmittance with respect to the wavelength of the laser beam of the first substrate (substrate 100 in Fig. 1).
【図11】図2の薄膜デバイスを形成するための第1の工程を示す断面図である。 11 is a sectional view showing a first step for forming a thin film device of FIG.
【図12】図2の薄膜デバイスを形成するための第2の実施の形態における第2の工程を示す断面図である。 12 is a sectional view showing a second step in the second embodiment for forming a thin film device of FIG.
【図13】図2の薄膜デバイスを形成するための第3の工程を示す断面図である。 13 is a sectional view showing a third step for forming a thin film device of FIG.
【図14】図2の薄膜デバイスを形成するための第4の工程を示す断面図である。 14 is a cross-sectional view showing a fourth step for forming a thin film device of FIG.
【図15】図2の薄膜デバイスを形成するための第5の工程を示す断面図である。 15 is a sectional view showing a fifth step for forming a thin film device of FIG.
【図16】図2の薄膜デバイスを形成するための第6の工程を示す断面図である。 16 is a sectional view showing a sixth step for forming a thin film device of FIG.
【図17】図2の薄膜デバイスを形成するための第7の工程を示す断面図である。 17 is a sectional view showing a seventh step for forming a thin film device of FIG.
【図18】図3の工程を具体的構造にて説明する第8の工程の断面図である。 18 is a cross-sectional view of an eighth step for explaining the process of FIG. 3 in specific structure.
【図19】図4の工程を具体的構造にて説明する第9の工程の断面図である。 19 is a cross-sectional view of a ninth step of explaining the 4 steps at specific structure.
【図20】図5の工程を具体的構造にて説明する第10の工程の断面図である。 20 is a sectional view of the tenth step of describing the process of FIG. 5 at specific structure.
【図21】図6の工程を具体的構造にて説明する第11の工程の断面図である。 21 is a cross-sectional view of a eleventh step of describing the process of FIG. 6 at specific structure.
【図22】図7の工程を具体的構造にて説明する第12の工程の断面図である。 22 is a cross-sectional view of a twelfth step of describing the 7 steps at specific structure.
【図23】図8の工程を具体的構造にて説明する第13の工程の断面図である。 23 is a cross-sectional view of a thirteenth step of describing the process of Figure 8 at specific structure.
【図24】図9の工程を具体的構造にて説明する第14の工程の断面図である。 24 is a cross-sectional view of a fourteenth step of describing the process of Figure 9 at specific structure.
【図25】本発明の第2の実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法における二次転写(第一実施形態の工程8(図8)に対応)の状態を示す断面図である。 Is a sectional view showing a state (corresponding to step 8 of the first embodiment (FIG. 8)) [25] The secondary transfer in the method for manufacturing a thin film device according to a second embodiment of the present invention.

Claims (4)

  1. 元基板上に第1分離層を形成する第1工程と、前記第1分離層上に複数の薄膜から成る、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する第2工程と、前記被転写層上に第1の転写基板を接合する第3工程と、前記第1分離層を境にして、前記被転写層を前記元基板から剥離する第4工程と、前記被転写層の下側に第2の転写基板を接合する第5工程と、前記第1の転写基板を特定の溶剤に溶解除去しながらこの第1の転写基板から剥離して、前記被転写層を前記第2の転写基板に転写する第6工程と、を有し、 A first step of forming a first separation layer on a base substrate, composed of a plurality of thin films on the first separation layer, and a second step of forming a transferred layer including a thin film transistor including a source electrode and a drain electrode, a third step of bonding the first transfer substrate to the layer to be transferred onto, and the boundary of the first separation layer, wherein a fourth step of peeling the layer to be transferred from the original substrate, the transferred layer a fifth step of bonding the second transfer substrate on the lower side, the first transfer substrate is peeled off from the first transfer substrate while dissolving removed specific solvent, the said transferred layer second It has a sixth step of transferring to a transfer substrate, a
    前記第1の転写基板の材料はアクリル樹脂であり、前記第2の転写基板の材料はポリエチレンであり、前記溶剤はIPAであることを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。 The material of the first transfer substrate is an acrylic resin, the material of the second transfer substrate is polyethylene, method of manufacturing the thin-film device, wherein the solvent is IPA.
  2. 元基板上に第1分離層を形成する第1工程と、前記第1分離層上に複数の薄膜から成る、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する第2工程と、前記被転写層上に第1の転写基板を接合する第3工程と、前記第1分離層を境にして、前記被転写層を前記元基板から剥離する第4工程と、前記被転写層の下側に第2の転写基板を接合する第5工程と、前記第1の転写基板を特定の溶剤に溶解除去しながらこの第1の転写基板から剥離して、前記被転写層を前記第2の転写基板に転写する第6工程と、を有し、 A first step of forming a first separation layer on a base substrate, composed of a plurality of thin films on the first separation layer, and a second step of forming a transferred layer including a thin film transistor including a source electrode and a drain electrode, a third step of bonding the first transfer substrate to the layer to be transferred onto, and the boundary of the first separation layer, wherein a fourth step of peeling the layer to be transferred from the original substrate, the transferred layer a fifth step of bonding the second transfer substrate on the lower side, the first transfer substrate is peeled off from the first transfer substrate while dissolving removed specific solvent, the said transferred layer second It has a sixth step of transferring to a transfer substrate, a
    前記第1の転写基板の材料は塩化ビニル樹脂またはポリエーテルスルホンであり、前記第2の転写基板の材料はフッ素樹脂であり、前記溶剤はアセトンであることを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。 The material of the first transfer substrate is a vinyl chloride resin or a polyether sulfone, the material of the second transfer substrate is fluorine resin, method of manufacturing the thin-film device, wherein the solvent is acetone.
  3. 前記第1の転写基板を前記第2の転写基板よりも硬いものから選択してなる請求項1または請求項2のいずれかに記載の薄膜デバイスの製造方法。 Method of manufacturing a thin film device according to the first transfer substrate to claim 1 or claim 2 comprising selected from those harder than the second transfer substrate.
  4. 前記薄膜デバイスを構成する前記複数の薄膜及び前記第1,第2分離層の少なくとも一層の薄膜を、該薄膜の構成成分を含む液体が塗布された後に固化される液相プロセスを用いて形成する請求項1から請求項3のいずれかに記載の薄膜デバイスの製造方法。 Wherein the plurality of thin film and said first forming the thin film device, at least one layer of a thin film of the second separation layer is formed using a liquid phase process in which the liquid containing the components of the thin film is solidified after being applied method of manufacturing a thin film device as claimed in any one of claims 3.
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