JP4619462B2 - The method of transferring a thin film element - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、薄膜素子の転写方法に関する。 The present invention relates to a transfer how thin-film devices.
【0002】 [0002]
【背景技術】 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.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上述のように、薄膜素子を搭載する基板は、それらの薄膜素子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 elements, shall satisfy the conditions for producing them of the thin film element. 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.
【0004】 [0004]
しかし、TFT等の薄膜素子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.
【0005】 [0005]
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.
【0006】 [0006]
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.
【0007】 [0007]
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.
【0008】 [0008]
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、その目的の一つは、薄膜素子の製造時に使用する基板と、例えば製品の実使用時に使用する基板(製品の用途からみて好ましい性質をもった基板)とを、独立に自由に選択することを可能とする新規な技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is not viewed from the substrate used in the production of thin-film devices, such as a substrate to be used in actual use of the product (product applications and a substrate) having preferable properties is to provide a novel technique that allows to choose freely independently.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上述した課題を解決する本発明は、以下のような構成をしている。 The present invention for solving the above problems, has the following configuration.
【0010】 [0010]
(1) 発明は、 透光性の基板上の薄膜素子を転写体に転写する方法であって、 (1) The present invention provides a method of transferring the transfer member a thin film element on a transparent substrate,
前記透光性の基板上に分離層を形成する工程と、 Forming an isolation layer on the transparent substrate,
前記分離層上に薄膜素子である薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する工程と、 Forming a transferred layer including a thin film transistor is a thin film element on the separation layer,
前記薄膜素子を含む被転写層を接着層を介して前記転写体に接合する工程と、 And bonding the transfer member to be transferred layer including the thin film element with an adhesive layer,
前記透光性の基板側から前記分離層に光を照射し 、前記分離層の層内および/または界面において剥離を生じせて、前記透光性の基板を前記被転写層から離脱させる工程と、を有することを特徴とする。 And irradiating light to the separating layer from the substrate side of the light-transmissive, said in-layer and / or surface of the separating layer was peeling occurred, the step of leaving the transparent substrate from the layer to be transferred and having a, the.
【0011】 [0011]
つまり、デバイス製造における信頼性が高い基板上に、例えば、光を吸収する特性をもつ分離層を設けておき、その基板上にTFT等の薄膜素子を形成する。 That is, on the substrate has high reliability in device production, for example, may be provided a separating layer having a property of absorbing light, to form a thin film device such as TFT on the substrate. 次に、特に限定されないが、例えば接着層を介して薄膜素子を所望の転写体に接合し、その後に分離層に光を照射し、これによって、その分離層において剥離現象を生じせしめて、その分離層と前記基板との間の密着性を低下させる。 Then, although not particularly limited, for example via the adhesive layer thin film element is bonded to a desired transfer member, and then applying light to the separation layer, whereby, with allowed cause separation phenomenon in the separation layer, the reducing the adhesion between the separation layer and the substrate. そして、基板に力を加えてその基板を薄膜素子から離脱させる。 Then, disengaging the substrate from the thin film element by applying a force to the substrate. これにより、どのような転写体にでも、所望の、信頼性の高いデバイスを転写(形成)できることになる。 Thus, In any the transfer member, the desired, so that a highly reliable device can be transferred (formed).
【0012】 [0012]
なお、本発明において、接着層を介して薄膜素子(薄膜素子を含む被転写層)を転写体に接合する工程と、基板を薄膜素子から離脱させる工程とは、その順序を問わず、いずれが先でもかまわない。 In the present invention, the step of bonding the thin film element through an adhesive layer (the transfer layer containing thin film devices) to the transfer member, the step of separating the substrate from the thin film element, irrespective of the order, one is it may be a first. 但し、基板を離脱させた後の薄膜素子(薄膜素子を含む被転写層)のハンドリングに問題がある場合には、まず、薄膜素子を転写体に接合し、その後に基板を離脱させるのが望ましい。 However, when handling the thin film element after releasing the substrate (transfer layer containing thin film devices) have a problem, first, a thin film element is bonded to the transfer body, it is desirable to subsequently separate the substrate .
【0013】 [0013]
また、薄膜素子の転写体への接合に用いられる接着層として、例えば、平坦化作用をもつ物質(例えば、熱硬化性樹脂)を用いれば、薄膜素子を含む被転写層の表面に多少の段差が生じていたとしても、その段差は平坦化されて無視できるようになり、よって常に良好な転写体への接合が可能となり、便利である。 Further, as the adhesive layer used for bonding to the transfer of a thin film element, for example, materials with flattening function (e.g., a thermosetting resin) Using the, some step on the surface of the transferred layer including the thin film device even has occurred, the step becomes negligible flattened, thus always possible conjugation to good transfer member, which is convenient.
【0014】 [0014]
本発明によれば、高性能なTFTを、所望の転写体上に自由に転写(形成)できる。 According to the present invention, a high performance TFT, it can be freely transferred (formed) on a desired transcript. よって、種々の電子回路をその転写体上に搭載することも可能となる。 Therefore, it is possible to mount a variety of electronic circuits on the transfer member.
【0015】 [0015]
また、本発明では、基板の裏面から光を分離層の全面に一括して照射することもでき、転写効率が向上する。 Further, in the present invention, can also be irradiated from the back surface of the substrate collectively light the entire surface of the separation layer, thereby improving the transfer efficiency.
【0016】 [0016]
本発明の好ましい実施形態では、前記転写体に付着している前記分離層を除去する工程を、さらに有することを特徴とする。 (2) In a preferred embodiment of the present invention, the step of removing the separation layer adhering to the transfer member, characterized in that it has further.
【0017】 [0017]
不要な分離層を完全に除去するものである。 It is to completely remove the unnecessary separation layer.
【0018】 [0018]
本発明の好ましい実施形態では、前記転写体は、透明基板であることを特徴とする。 (3) In a preferred embodiment of the present invention, the transfer member, characterized in that it is a transparent substrate.
【0019】 [0019]
例えば、ソーダガラス基板等の安価な基板や、可撓性を有する透明なプラスチックフィルム等を転写体として使用できる。 For example, and inexpensive substrate of soda glass substrate or the like, a transparent plastic film having flexibility can be used as a transfer member.
【0020】 [0020]
本発明の好ましい実施形態では、前記転写体は、被転写層の形成の際の最高温度をT maxとしたとき、ガラス転移点(Tg)または軟化点が前記T max以下の材料で構成されていることを特徴とする。 (4) In a preferred embodiment of the present invention, the transfer member, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, the glass transition point (Tg) or softening point in the T max following materials characterized in that it is configured.
【0021】 [0021]
デバイス製造時の最高温度に耐えられず、従来は使用できなかった安価なガラス基板等を、自由に使用できるようになる。 Not withstand the maximum temperature during device fabrication, conventionally an inexpensive glass substrate or the like that could not be used, it becomes possible to use freely.
【0022】 [0022]
本発明の好ましい実施形態では、前記転写体は、ガラス転移点(Tg)または軟化点が、前記薄膜素子の形成プロセスの最高温度以下であることを特徴とする。 (5) In a preferred embodiment of the present invention, the transfer member a glass transition point (Tg) or softening point, wherein the at below the maximum temperature of the formation process of the thin film element.
【0023】 [0023]
ガラス転移点(Tg)または軟化点の上限を規定したものである。 Is obtained by defining the upper limit the glass transition point (Tg) or softening point.
【0024】 [0024]
本発明の好ましい実施形態では、前記転写体は、合成樹脂またはガラス材で構成されていることを特徴とする。 (6) In a preferred embodiment of the present invention, the transfer member is characterized by being composed of a synthetic resin or glass material.
【0025】 [0025]
例えば、プラスチックフィルム等の撓み性(可撓性)を有する合成樹脂板に薄膜素子を転写すれば、剛性の高いガラス基板では得られないような優れた特性が実現可能である。 For example, if the transfer thin film element in a synthetic resin plate having flexibility such as plastic film (flexible), excellent characteristics that can not be obtained with high glass substrate rigidity can be realized. 本発明を液晶表示装置に適用すれば、しなやかで、軽くかつ落下にも強いディスプレイ装置が実現する。 By applying the present invention to a liquid crystal display device, and supple, light and strong display device is realized in the fall.
【0026】 [0026]
また、例えば、ソーダガラス基板等の安価な基板も転写体として使用できる。 Further, for example, an inexpensive substrate of soda glass substrate or the like can also be used as a transfer member. ソーダガラス基板は低価格であり、経済的に有利な基板である。 Soda glass substrate is a low price, is economically advantageous substrate. ソーダガラス基板は、TFT製造時の熱処理によりアルカリ成分が溶出するといった問題があり、従来は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置への適用が困難であった。 Soda glass substrate, there is a problem alkali component by the heat treatment during TFT fabrication is eluted, conventionally, applied to an active matrix liquid crystal display device is difficult. しかし、本発明によれば、すでに完成した薄膜デバイスを転写するため、上述の熱処理に伴う問題は解消される。 However, according to the present invention, for transferring the already thin film device was completed, problems associated with the above-mentioned heat treatment is eliminated. よってアクティブマトリクス型の液晶表示装置の分野において、ソーダガラス基板等の従来問題があった基板も使用可能となる。 Therefore, in the field of active matrix liquid crystal display device, it is possible using a substrate which had a conventional problem of soda glass substrate.
【0029】 [0029]
本発明の好ましい実施形態では、前記基板は、310nmの光を10%以上透過する基板であることを特徴とする。 (7) In a preferred embodiment of the present invention, the substrate is characterized by a substrate which transmits light of 310 nm 10% or more.
【0030】 [0030]
分離層においてアブレーションを生じさせるにたる光エネルギーを供給できる透光性の基板を用いるものである。 It is to use a light-transmitting substrate that can supply barrel light energy to cause ablation in the separation layer.
【0031】 [0031]
本発明の好ましい実施形態では、前記基板は、被転写層の形成の際の最高温度をT maxとしたとき、歪み点が前記T max以上の材料で構成されていることを特徴とする。 (8) In a preferred embodiment of the present invention, the substrate is, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, and wherein the strain point is constituted by the T max or more materials to.
【0032】 [0032]
薄膜デバイスの製造時に所望の高温処理が可能となり、信頼性が高く高性能の薄膜デバイスを製造することができる。 Desired high temperature treatment in the production of thin film device is possible, it is possible to reliable high manufacturing a high-performance thin film devices.
【0033】 [0033]
本発明の好ましい実施形態では、前記分離層は、アモルファスシリコンで構成されていることを特徴とする。 (9) In a preferred embodiment of the present invention, the separation layer is characterized by being composed of amorphous silicon.
【0034】 [0034]
アモルファスシリコンは光を吸収し、また、その製造も容易であり、実用性が高い。 Amorphous silicon absorbs light, also, it is easy to its manufacture, is highly practical.
【0035】 [0035]
10本発明の好ましい実施形態では、前記アモルファスシリコンは、水素(H)を2原子%以上含有することを特徴とする。 (10) In a preferred embodiment of the present invention, the amorphous silicon is characterized by containing hydrogen (H) 2 atomic% or more.
【0036】 [0036]
水素を含むアモルファスシリコンを用いた場合、光の照射に伴い水素が放出され、これによって分離層内に内圧が生じて、分離層における剥離を促す作用がある。 When using amorphous silicon containing hydrogen, is released hydrogen with the irradiation of light, whereby internal pressure occurs in the separation layer has an effect to promote exfoliation in the separation layer.
【0037】 [0037]
11本発明の好ましい実施形態では、前記アモルファスシリコンは、水素(H)を10原子%以上含有することを特徴とする。 (11) In a preferred embodiment of the present invention, the amorphous silicon is characterized by containing hydrogen (H) and 10 atomic percent or more.
【0038】 [0038]
水素の含有率が増えることにより、分離層における剥離を促す作用がより顕著になる。 By the content of hydrogen increases, action to promote the release of the isolation layer becomes more pronounced.
【0039】 [0039]
12本発明の好ましい実施形態では、前記分離層が窒化シリコンからなることを特徴とする。 (12) In a preferred embodiment of the present invention, wherein the separating layer is made of silicon nitride.
【0040】 [0040]
分離層として窒化シリコンを用いると、光の照射に伴い窒素が放出され、これによって分離層における剥離が促進される。 The use of silicon nitride as a separation layer, nitrogen with the irradiation of light is emitted, whereby the peeling of the separation layer is promoted.
【0041】 [0041]
13本発明の好ましい実施形態では、前記分離層が水素含有合金からなることを特徴とする。 (13) In a preferred embodiment of the present invention, the separation layer is characterized by comprising the hydrogen-containing alloy.
【0042】 [0042]
分離層として水素含有合金を用いると、光の照射に伴い水素が放出され、これによって分離層における剥離が促進される。 Using a hydrogen-containing alloy as the separation layer, the hydrogen with the irradiation of light is emitted, whereby the peeling of the separation layer is promoted.
【0043】 [0043]
14本発明の好ましい実施形態では、前記分離層が窒素含有合金からなることを特徴とする。 (14) In a preferred embodiment of the present invention, wherein the separating layer is made of a nitrogen-containing Yugo gold.
【0044】 [0044]
分離層として窒素含有合金を用いると、光の照射に伴い窒素が放出され、これによって分離層における剥離が促進される。 When using nitrogen-containing alloy as a separation layer, nitrogen with the irradiation of light is emitted, whereby the peeling of the separation layer is promoted.
【0045】 [0045]
15本発明の好ましい実施形態では、前記分離層は多層膜からなることを特徴とす (15) In a preferred embodiment of the present invention, the separation layer characterized in that it consists of a multilayer film.
【0046】 [0046]
単層膜に限定されないことを明らかとしたものである。 It is obtained by apparent that the invention is not limited to a single layer film.
【0047】 [0047]
16本発明の好ましい実施形態では、前記多層膜は、アモルファスシリコン膜とその上に形成された金属膜とからなることを特徴とする。 (16) In a preferred embodiment of the present invention, the multilayer film is characterized in that it consists of an amorphous silicon film and a metal film formed thereon.
【0050】 [0050]
17本発明の好ましい実施形態では、前記光はレーザー光であることを特徴とする。 (17) In a preferred embodiment of the present invention is characterized in that said light is a laser beam.
【0051】 [0051]
レーザー光はコヒーレント光であり、分離層内において剥離を生じさせるのに適する。 Laser light is coherent light, is suitable to cause peeling at the separation layer.
【0052】 [0052]
18本発明の好ましい実施形態では、前記レーザー光の波長が、100nm〜350nmであることを特徴とする。 (18) In a preferred embodiment of the present invention, the wavelength of the laser beam, characterized in that it is a 100Nm~350nm.
【0053】 [0053]
短波長で光エネルギーのレーザー光を用いることにより、分離層における剥離を効果的に行うことができる。 By using the laser beam of light energy in the short wavelength, it is possible to perform peeling at the separation layer effectively.
【0054】 [0054]
上述の条件を満たすレーザーとしては、例えば、エキシマレーザーがある。 The satisfying laser described above, for example, there is an excimer laser. エキシマレーザーは、短波長紫外域の高エネルギーのレーザー光出力が可能なガスレーザーであり、レーザー媒質として希ガス(Ar,Kr,Xe)とハロゲンガス(F 2 ,HCl)とを組み合わせたものを用いることにより、代表的な4種類の波長のレーザー光を出力することができる(XeF=351nm,XeCl=308nm,KrF=248nm,ArF=193nm)。 Excimer laser, the laser light output of a high energy short wavelength ultraviolet range is a gas laser capable of a rare gas as the laser medium (Ar, Kr, Xe) a combination of a halogen gas (F 2, HCl) the use can output a laser beam of a typical four wavelengths (XeF = 351nm, XeCl = 308nm, KrF = 248nm, ArF = 193nm).
【0055】 [0055]
エキシマレーザー光の照射により、基板上に設けられている分離層において、熱影響のない分子結合の直接の切断やガスの蒸発等の作用を生じせしめることができる。 By irradiation of excimer laser light, in the separation layer provided on the substrate can be allowed to rise to the action of vaporization, such as direct cutting or gas without molecular bonding heat affected.
【0056】 [0056]
19本発明の好ましい実施形態では、前記レーザー光の波長が350nm〜1200nmであることを特徴とする。 (19) In a preferred embodiment of the present invention, the wavelength of the laser beam is characterized by a 350Nm~1200nm.
【0057】 [0057]
分離層において、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には、波長が350nm〜1200nm程度のレーザー光も使用可能である。 In the separation layer, for example gas discharge, vaporization, the case where the phases change of sublimation provide isolation characteristic, a laser beam having a wavelength of about the 350nm~1200nm also be used.
【0060】 [0060]
20本発明の好ましい実施形態では、上述の転写方法を複数回実行して、前記基板よりも大きい前記転写体上に、複数の被転写層を転写することを特徴とする。 In a preferred embodiment of (20) the present invention, by executing a plurality of times the transfer method described above, the transfer member is larger than said substrate, characterized by transferring a plurality of the transfer layer.
【0061】 [0061]
信頼性の高い基板を繰り返し使用し、あるいは複数の基板を使用して薄膜パターンの転写を複数回実行することにより、信頼性の高い薄膜素子を搭載した大規模な基板を作成できる。 By executing multiple transfer of the thin film pattern using repeatedly reliable substrate used, or a plurality of substrates it can create a large board having reliable thin film devices.
【0062】 [0062]
21本発明の好ましい実施形態では、上述の転写方法を複数回実行して、前記転写体上に、薄膜素子の設計ルールのレベルが異なる複数の被転写層を転写することを特徴とする。 In a preferred embodiment of (21) the present invention, by executing a plurality of times the transfer method described above, on the transfer member, characterized by transferring a plurality of the transfer layer level design rules are different in the thin-film element .
【0063】 [0063]
一つの基板上に、例えば、種類の異なる複数の回路(機能ブロック等も含む)を搭載する場合、それぞれの回路に要求される特性に応じて、各回路毎に使用する素子や配線のサイズ(設計ルール、すなわちデザインルールと呼ばれるもの)が異なる場合がある。 One on the substrate, for example, when mounting a plurality of different kinds of circuits (including functional blocks, etc.), depending on the characteristics required for the respective circuits, the size of the elements and wires used for each circuit ( sometimes design rule, i.e., what is called design rule) is different. このような場合にも、本発明の転写方法を用いて、各回路毎に転写を実行していけば、設計ルールレベルの異なる複数の回路を一つの基板上に実現できる。 In such a case, using the transfer method of the present invention, if we run the transfer for each circuit can realize a plurality of circuits having different design rule levels on a single substrate.
【0064】 [0064]
22本発明の好ましい実施形態では、上述の転写方法を用いて前記転写体に転写されてなる薄膜素子を形成できる (22) In a preferred embodiment of the present invention can form a thin film element formed by transfer to the transfer member using a transfer method described above.
【0065】 [0065]
本発明の薄膜素子の転写技術(薄膜構造の転写技術)を用いて、任意の基板上に形成される薄膜素子である。 Using a transfer technique of a thin film device of the present invention (transfer technique of a thin film structure), it is a thin film element formed on any substrate.
【0067】 [0067]
23本発明の好ましい実施形態では、上述の転写方法を用いて前記転写体に転写された薄膜素子を含んで構成される薄膜集積回路装置を形成できる (23) In a preferred embodiment of the present invention can form comprised a thin film integrated circuit device including a thin film device is transferred to the transfer member using a transfer method described above.
【0068】 [0068]
例えば、合成樹脂基板上に、薄膜トランジスタ(TFT)を用いて構成されたシングルチップマイクロコンピュータ等を搭載することも可能である。 For example, a synthetic resin on a substrate, it is also possible to mount the configured single-chip microcomputer or the like using thin film transistors (TFT).
【0069】 [0069]
24本発明の好ましい実施形態では、マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ(TFT)と、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクティブマトリクス基板であって、 (24) In a preferred embodiment of the present invention includes a thin film transistor arranged in a matrix (TFT), a pixel portion and a pixel electrode connected to one end of the thin film transistor is an active matrix substrate constructed,
上述の方法を用いて前記画素部の薄膜トランジスタを転写することにより製造されたアクティブマトリクス基板を形成できる The active matrix substrate manufactured by transferring the thin film transistors of the pixel portion using the methods described above can be formed.
【0070】 [0070]
本発明の薄膜素子の転写技術(薄膜構造の転写技術)を用いて、所望の基板上に画素部を形成してなるアクティブマトリクス基板である。 Using a transfer technique of a thin film device of the present invention (transfer technique of a thin film structure), an active matrix substrate comprising a pixel portion may be formed on a desired substrate. 製造条件からくる制約を排して自由に基板を選択できるため、従来にない新規なアクティブマトリクス基板を実現することも可能である。 Because it can freely select the substrate discharge constraints coming from the manufacturing conditions, it is possible to realize a novel active matrix substrate unprecedented.
【0071】 [0071]
25本発明の好ましい実施形態では、マトリクス状に配置された走査線と信号線とに接続される薄膜トランジスタ(TFT)と、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成され、かつ、前記走査線および前記信号線に信号を供給するためのドライバ回路を内蔵するアクティブマトリクス基板であって、 (25) In a preferred embodiment of the present invention, a thin film transistor (TFT) which is connected to the scanning lines and signal lines arranged in matrix, the pixel portion and a pixel electrode connected to one end of the thin film transistor is configured, and an active matrix substrate which incorporates a driver circuit for supplying signals to said scanning lines and said signal lines,
上述の方法を用いて形成された、第1の設計ルールレベルの前記画素部の薄膜トランジスタおよび第2の設計ルールレベルの前記ドライバ回路を構成する薄膜トランジスタを具備するアクティブマトリクス基板を形成できる。 Formed using the methods described above, it can form an active matrix substrate having a thin film transistor constituting the driver circuits of the thin film transistor and a second design rule level of the pixel portion of the first design rule level.
【0072】 [0072]
アクティブマトリクス基板上に、画素部のみならずドライバ回路も搭載し、しかも、ドライバ回路の設計ルールレベルと画素部の設計ルールレベルとが異なるアクティブマトリクス基板である。 The active matrix substrate, also mounted driver circuits not the pixel portion only, moreover, the design rule levels of design rule level and the pixel portion of the driver circuit is different from the active matrix substrate. 例えば、ドライバ回路の薄膜パターンを、シリコンTFTの製造装置を利用して形成すれば、集積度を向上させることが可能である。 For example, a thin film pattern of the driver circuit, be formed by utilizing an apparatus for manufacturing a silicon TFT, it is possible to improve the integration degree.
【0073】 [0073]
26本発明の好ましい実施形態では、上述のアクティブマトリクス基板を用いて液晶表示装置を製造できる (26) In a preferred embodiment of the present invention can produce a liquid crystal display device using the active matrix substrate described above.
【0074】 [0074]
例えば、プラスチック基板を用いた、しなやかに曲がる性質をもった液晶表示装置も実現可能である。 For example, using a plastic substrate, a liquid crystal display device having a property to bend supple are also feasible.
【0075】 [0075]
【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.
【0076】 [0076]
(第1の実施の形態) (First Embodiment)
図1〜図6は本発明の第1の実施の形態(薄膜素子の転写方法)を説明するための図である。 1 to 6 are views for explaining a first embodiment of the present invention (method of transferring a thin film device).
【0077】 [0077]
[工程1] [Step 1]
図1に示すように、基板100上に分離層(光吸収層)120を形成する。 As shown in FIG. 1, to form a separation layer (light absorbing layer) 120 on the substrate 100.
【0078】 [0078]
以下、基板100および分離層120について説明する。 The following describes the substrate 100 and the separation layer 120.
【0079】 [0079]
▲1▼基板100についての説明基板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。 ▲ 1 ▼ described substrate 100 for the substrate 100 is preferably one having translucency which light can transmit.
【0080】 [0080]
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、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 separation layer 120.
【0081】 [0081]
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く、特に、耐熱性に優れた材料で構成されているのが好ましい。 The substrate 100 is preferably is composed of a highly reliable material, particularly preferably composed of a material excellent in heat resistance. その理由は、例えば後述する被転写層140や中間層142を形成する際に、その種類や形成方法によってはプロセス温度が高くなる(例えば350〜1000℃程度)ことがあるが、その場合でも、基板100が耐熱性に優れていれば、基板100上への被転写層140等の形成に際し、その温度条件等の成膜条件の設定の幅が広がるからである。 The reason is, for example, in forming a transferred layer 140 and intermediate layer 142 to be described later, the type and process temperature by the forming method is high (for example, about 350 to 1000 ° C.) it is, but even in that case, if the substrate 100 is long as excellent heat resistance, upon formation of such a transfer layer 140 to the substrate 100, because the width of the setting of the film formation conditions such as the temperature is increased.
【0082】 [0082]
従って、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。 Accordingly, 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. 具体的には、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。 Specifically, the material of the substrate 100 is preferably not less than 350 ° C. strain point, more preferably not less than 500 ° C.. 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.
【0083】 [0083]
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.
【0084】 [0084]
▲2▼分離層120の説明分離層120は、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、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。 ▲ 2 ▼ described separation layer 120 of the separation layer 120 absorbs the irradiation light, the peeling in the layer in and / or surfactants such as occurs (hereinafter "intralayer delamination", referred to as "interfacial peeling") are those having properties, preferably by irradiation of light, the bonding force between atoms or molecules of the material constituting the separation layer 120 is lost or reduced, namely, the intralayer and ablation occurs peeling and / or it is intended to lead to interfacial peeling.
【0085】 [0085]
さらに、光の照射により、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 separation layer 120, in some cases separation effect is expressed. すなわち、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、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 separation layer 120 is released as a gas, the separation layer 120 is momentarily absorbs light gas, the vapor is released, and a case contribute to separation . このような分離層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 this separation layer 120, for example, those described in the following A-E.
【0086】 [0086]
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、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, released hydrogen by light irradiation occurs internal pressure in the separation layer 120, the it to peel off the top and bottom of the 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.
【0087】 [0087]
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.
【0088】 [0088]
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.
【0089】 [0089]
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.
【0090】 [0090]
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.
【0091】 [0091]
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.
【0092】 [0092]
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.
【0093】 [0093]
また、分離層120の厚さは、剥離目的や分離層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 separation layer 120, the composition of the peeling purposes or separation layer 120, the layer configuration may vary depending on various conditions such as forming method, usually, it is preferably about 1Nm~20myuemu, at about 10nm~2μm more preferably is, further preferably about 40Nm~1myuemu. 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、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 separation layer 120 is too small, impaired uniformity of film formation, sometimes uneven peeling occurs, and when the film thickness is too thick, in order to ensure good release properties of the separating layer 120 to, together it is necessary to increase the optical power (light intensity), in removing the separation layer 120 after it takes time for the task. なお、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 separation layer 120 is preferably as uniform as possible.
【0094】 [0094]
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 separation layer 120 is not particularly limited and is appropriately selected depending on conditions such as the film composition and film thickness. 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.
【0095】 [0095]
例えば、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により成膜するのが好ましい。 For example, if the composition of the separation layer 120 is an amorphous silicon (a-Si), CVD, is particularly formed by low pressure CVD or plasma CVD preferred.
【0096】 [0096]
また、分離層120をゾルーゲル法によるセラミックスで構成する場合や、有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特に、スピンコートにより成膜するのが好ましい。 Further, and when constituting the separation layer 120 with ceramics by sol-gel method, when composed of an organic polymeric material, a coating method, in particular, preferably formed by spin coating.
【0097】 [0097]
[工程2] [Step 2]
次に、図2に示すように、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 isolation layer 120, forming the transferred layer (thin film device layer) 140.
【0098】 [0098]
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.
【0099】 [0099]
本実施の形態では、分離層120に接して設けられる中間層としてSi0 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 Si0 2 film as an intermediate layer provided in contact with the 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.
【0100】 [0100]
なお、場合によっては、Si0 2膜等の中間層を形成せず、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 separation layer 120 (thin film device layer) 140 may be formed.
【0101】 [0101]
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等の薄膜素子を含む層である。 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.
【0102】 [0102]
薄膜素子としては、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 element, 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.
【0103】 [0103]
このような薄膜素子(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 element (thin film device), 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.
【0104】 [0104]
[工程3] [Step 3]
次に、図3に示すように、薄膜デバイス層140を、接着層160を介して転写体180に接合(接着)する。 Next, as shown in FIG. 3, the thin film device layer 140 is bonded to the transfer material 180 through the adhesive layer 160 (adhesive).
【0105】 [0105]
接着層160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 160, 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160の形成は、例えば、塗布法によりなされる。 Formation of such an adhesive layer 160, for example, be done by a coating method.
【0106】 [0106]
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上に硬化型接着剤を塗布し、その上に転写体180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と転写体180とを接着し、固定する。 When using the curable adhesive, for example by applying a curable adhesive on 140 the transferred layer (thin film device layer), after joining the transfer material 180 thereon, cured in accordance with the characteristics of the curable adhesive wherein curing the curable adhesive by the method, it bonds the transfer member 180 and 140 the transferred layer (thin film device layer), fixed.
【0107】 [0107]
接着剤が光硬化型の場合、光透過性の基板100または光透過性の転写体180の一方の外側から(あるいは光透過性の基板及び転写体の両外側から)光を照射する。 If the adhesive is photocurable, (from both sides of or light transmitting substrate and the transfer member) from one outer light-transmissive substrate 100 or the light transmittance of the transfer member 180 is irradiated with light. 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が好ましい。 As the adhesive, light curing adhesive such as given hard ultraviolet curing effect on the thin film device layer.
【0108】 [0108]
なお、図示と異なり、転写体180側に接着層160を形成し、その上に被転写層(薄膜デバイス層)140を接着してもよい。 Unlike the illustration, the adhesive layer 160 is formed on the transfer material 180 side, it may be bonded to the transfer layer (thin film device layer) 140 formed thereon. なお、例えば転写体180自体が接着機能を有する場合等には、接着層160の形成を省略してもよい。 Incidentally, for example, in such case the transfer member 180 itself has an adhesive function may be omitted to form the adhesive layer 160.
【0109】 [0109]
転写体180としては、特に限定されないが、基板(板材)、特に透明基板が挙げられる。 As the transfer member 180 is not particularly limited, a substrate (plate material), and in particular transparent substrates. なお、このような基板は平板であっても、湾曲板であってもよい。 Even such a substrate is a flat plate, or may be a curved plate.
また、転写体180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 transfer member 180, 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を転写体180に転写するため、転写体180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 transfer member 180 of the transferred layer (thin film device layer) 140, a request to transfer body 180 the properties, especially heat resistance does not depend on the temperature conditions and the like during the formation of the transferred layer (thin film device layer) 140.
【0110】 [0110]
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、転写体0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, as the material of the transfer member 0 a glass transition point (Tg) or softening point can be used are as follows Tmax. 例えば、転写体180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, the transfer member 180 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.
【0111】 [0111]
また、転写体180の機械的特性としては、ある程度の剛性(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。 As the mechanical properties of the transfer member 180, but preferably has a certain degree of rigidity (strength), flexibility, may have an elasticity.
【0112】 [0112]
このような転写体180の構成材料としては、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い。 Examples of the material for such a transfer member 180, include various synthetic resins or various types of glass material, in particular, various synthetic resins and conventional (low melting point) inexpensive glass materials are preferred.
【0113】 [0113]
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.
【0114】 [0114]
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.
【0115】 [0115]
転写体180として合成樹脂で構成されたものを用いる場合には、大型の転写体180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 transfer member 180, along with the transfer member 180 of the large can be molded integrally, easily even complicated shapes, such as those having a curved surface or unevenness can be produced, also, material cost, can enjoy various advantages that the manufacturing cost is inexpensive. 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.
【0116】 [0116]
なお、転写体180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。 The transfer member 180 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, some devices it may constitute a.
【0117】 [0117]
さらに、転写体180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, the transfer member 180 is a metal, ceramic, stone, may be a material wood paper or the like, any of the surface (on the watch face, air conditioner on the surface constituting the certain goods, choice of the printed circuit board ), more walls, columns, ceilings, or even on the surface of a structure such as window glass.
【0118】 [0118]
[工程4] [Step 4]
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.
【0119】 [0119]
この光は、基板100を透過した後に分離層120に照射される。 The light is irradiated to the separation layer 120 after passing through the substrate 100. これにより、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 separation layer 120 is intralayer delamination and / or interfacial separation occurs, bond strength decreases or disappears.
【0120】 [0120]
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、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、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 exfoliation of the separation layer 120 occurs, that ablation occurs in the material of the separation layer 120, also the release of gas contained in the separation layer 120, further occurs immediately after irradiation melting it is estimated is by phase change transpiration like.
【0121】 [0121]
ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料(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、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 of the fixed material which has absorbed the irradiated light (the material of the separation layer 120) is photochemically or thermally excited, the binding of the surface or inside of the atom or molecule emits been cut nice, mainly, all or part of the constituent material of the separation layer 120 is melted, 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砲状態となり、結合力が低下することもある。 Also, it is very small fire condition by the phase change, sometimes binding force decreases.
【0122】 [0122]
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、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 separation layer 120 occurs within the stripping layer, as either causing interfacial peeling, or are either both composition and of the separating layer 120 is dependent on various other factors, one of its factors, irradiated kinds of light, wavelength, intensity, and a condition such as penetration depth.
【0123】 [0123]
照射する光としては、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 separation layer 120 may be any, for example, X-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared rays (heat rays), laser light, millimeter waves , microwave, electron beam, radiation (alpha rays, beta rays, gamma rays) and the like. そのなかでも、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 separation layer 120 (ablation), laser light is preferred.
【0124】 [0124]
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.
【0125】 [0125]
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、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, a very short time can cause ablation in the separation layer 2, thus less likelihood of causing a temperature rise in the adjacent transfer body 180 and the substrate 100 such that , i.e. degradation, without causing damage, it is possible to peel off the separation layer 120.
【0126】 [0126]
また、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 separation layer 120, if there is a wavelength dependence of the light, the wavelength of the laser beam irradiated is preferably about 100Nm~350nm.
【0127】 [0127]
図7に、基板100の、光の波長に対する透過率の一例を示す。 Figure 7 shows the substrate 100, an example of the transmittance to the wavelength of light. 図示されるように、300nm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 300 nm. このような場合には、300nm以上の波長の光(例えば、波長308nmのXe−Clエキシマレーザー光)を照射する。 In such a case, irradiation with 300nm or more wavelengths of light (e.g., Xe-Cl excimer laser beam having a wavelength of 308 nm).
【0128】 [0128]
また、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。 Further, the separation layer 120, such as gas discharge, vaporization, if allowed to cause a phase change of sublimation provide isolation characteristics, the wavelength of the laser beam irradiated is preferably from 350 in the range of about 1200 nm.
【0129】 [0129]
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、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, an adverse effect on the transfer layer 140 by irradiation light transmitted through the separation layer 120 there is a risk on.
【0130】 [0130]
なお、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、図30に示すように、分離層(レーザー吸収層)120上にタンタル(Ta)等の金属膜124を形成する方法がある。 As the countermeasure when the irradiation light transmitted through the separation layer 120 is adversely affected reaches to the transfer layer 140, for example, as shown in FIG. 30, tantalum separation layer (laser absorbing layer) 120 on (Ta ) and a method of forming a metal film 124 or the like. これにより、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素子に悪影響を与えない。 Thus, the laser light transmitted through the 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.
【0131】 [0131]
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、分離層120に対し垂直な方向に限らず、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 separation layer 120, relative to the separation layer 120 may be a predetermined angle inclined direction.
【0132】 [0132]
また、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、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 separation layer 120 is greater than one irradiation area of ​​the irradiation light, the entire region of the separation layer 120 to, it is also possible to irradiate the illumination 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.
【0133】 [0133]
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 separation layer 120. 図5では図示されないが、この離脱後、基板100上に分離層が付着することもある。 But not In FIG. 5 illustrates, after the withdrawal, sometimes adhering separation layer on the substrate 100.
【0134】 [0134]
次に、図6に示すように、残存している分離層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 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、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 thereby transferred onto the transfer member 180.
【0135】 [0135]
なお、離脱した基板100にも分離層の一部が付着している場合には同様に除去する。 In the case where a part of the separation layer on leaving the substrate 100 is adhered is removed as well. 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.
【0136】 [0136]
以上のような各工程を経て、被転写層(薄膜デバイス層)140の転写体180への転写が完了する。 Through the steps described above, the transfer to the transfer member 180 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).
【0137】 [0137]
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、被転写層(薄膜デバイス層)140に接合された分離層において剥離するため、被剥離物(被転写層140)の特性、条件等にかかわらず、容易かつ確実に、しかも均一に剥離(転写)することができ、剥離操作に伴う被剥離物(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 product rather than peeling directly 140 itself, for stripping in the separation layer which is joined to 140 the transferred layer (thin film device layer), peeled characteristics of the object (the transfer layer 140), regardless of the conditions, etc., easily and reliably, and uniform peeling (transfer) it is possible to even damage to be peeled product (the transfer layer 140) associated with the peeling operation no, it is possible to maintain high reliability of the transfer layer 140.
【0138】 [0138]
(第2の実施の形態) (Second Embodiment)
基板上にCMOS構造のTFTを形成し、これを転写体に転写する場合の具体的な製造プロセスの例を図8〜図18を用いて説明する。 The TFT of the CMOS structure is formed on a substrate will be described with reference to FIGS. 8 to 18 examples of specific manufacturing process when transferring the transfer member this.
【0139】 [0139]
(工程1) (Step 1)
図8に示すように、基板(例えば石英基板)100上に、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. 8, the substrate (e.g., quartz substrate) 100 on a separation layer (e.g., an amorphous silicon layer formed by the LPCVD method)) 120, an intermediate layer (e.g., a SiO 2 film) 142, an 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.
【0140】 [0140]
(工程2) (Step 2)
続いて、図9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. 9, by patterning the polysilicon layer obtained by laser annealing, the island 144a, to form a 144b.
【0141】 [0141]
(工程3) (Step 3)
図10に示されるように、アイランド144a,144bを覆うゲート絶縁膜148a,148bを、例えば、CVD法により形成する。 As shown in FIG. 10, the island 144a, the gate insulating film 148a covering the 144b, the 148b, for example, is formed by CVD.
【0142】 [0142]
(工程4) (Step 4)
図11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. 11, a gate electrode 150a of polysilicon or metal or the like to form a 150b.
【0143】 [0143]
(工程5) (Step 5)
図12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. 12, 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.
【0144】 [0144]
(工程6) 図13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。 (Step 6) As shown in FIG. 13, 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.
【0145】 [0145]
(工程7) 図14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 (Step 7) 14, an interlayer insulating film 154, after selectively forming the contact hole to form the electrodes 152a to 152d.
【0146】 [0146]
このようにして形成されたCMOS構造のTFTが、図2〜図6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 by the, the transfer layer in FIGS. 2-6 (thin film device layer) corresponds to 140. 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.
【0147】 [0147]
(工程8) (Step 8)
図15に示すように、CMOS構成のTFT上に接着層としてのエポキシ樹脂層160を形成し、次に、そのエポキシ樹脂層160を介して、TFTを転写体(例えば、ソーダガラス基板)180に貼り付ける。 As shown in FIG. 15, the epoxy resin layer 160 as an adhesive layer was formed on the TFT of the CMOS structure, then through the epoxy resin layer 160, the TFT transfer member (e.g., soda glass substrate) 180 paste. 続いて、熱を加えてエポキシ樹脂を硬化させ、転写体180とTFTとを接着(接合)する。 Subsequently, the resultant is heated to cure the epoxy resin, for bonding (joining) a and TFT transfer body 180.
【0148】 [0148]
なお、接着層160は紫外線硬化型接着剤であるフォトポリマー樹脂でもよい。 The adhesive layer 160 may be a photopolymer resin is a UV curable adhesive. この場合は、熱ではなく転写体180側から紫外線を照射してポリマーを硬化させる。 In this case, by irradiating ultraviolet rays from the transfer member 180 side rather than the heat curing the polymer.
【0149】 [0149]
(工程9) (Step 9)
図16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. 16, from the rear surface of the substrate 100, for example, irradiation with Xe-Cl excimer laser beam. これにより、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 separation layer 120.
【0150】 [0150]
(工程10) (Step 10)
図17に示すように、基板100を引き剥がす。 As shown in FIG. 17, peeling off the substrate 100.
【0151】 [0151]
(工程11) (Step 11)
最後に、分離層120をエッチングにより除去する。 Finally, the separation layer 120 is removed by etching. これにより、図18に示すように、CMOS構成のTFTが、転写体180に転写されたことになる。 Thus, as shown in FIG. 18, TFT of a CMOS configuration, will have been transferred to the transfer member 180.
【0152】 [0152]
(第3の実施の形態) (Third Embodiment)
上述の第1の実施の形態および第2の実施の形態で説明した技術を用いると、例えば、図19(a)に示すような、薄膜素子を用いて構成されたマイクロコンピュータを所望の基板上に形成できるようになる。 Using the techniques described in the first embodiment and the second embodiment described above, for example, as shown in FIG. 19 (a), a microcomputer that is configured with thin film elements desired on the substrate it is possible to form in.
【0153】 [0153]
図19(a)では、プラスチック等からなるフレキシブル基板182上に、薄膜素子を用いて回路が構成されたCPU300,RAM320,入出力回路360ならびに、これらの回路の電源電圧を供給するための、アモルファスシリコンのPIN接合を具備する太陽電池340が搭載されている。 In FIG. 19 (a), the on a flexible substrate 182 formed of plastic or the like, CPU 300 circuit is constituted by using the thin film device, RAM 320, input circuit 360 as well, for supplying a power supply voltage of these circuits, amorphous solar cell 340 having a PIN junction of silicon is mounted.
【0154】 [0154]
図19(a)のマイクロコンピュータはフレキシブル基板上に形成されているため、図19(b)に示すように曲げに強く、また、軽量であるために落下にも強いという特徴がある。 Microcomputer of FIG. 19 (a) because it is formed on a flexible substrate, resistant to bending, as shown in FIG. 19 (b), also has a feature that strong to fall because of its light weight.
【0155】 [0155]
(第4の実施の形態) (Fourth Embodiment)
本実施の形態では、上述の薄膜デバイスの転写技術を用いて、図20,図21に示されるような、アクティブマトリクス基板を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を作成する場合の製造プロセスの例について説明する。 In this embodiment, by using a transfer technique of the above thin film device, FIG. 20, as shown in FIG. 21, an example of the manufacturing process for creating an active matrix type liquid crystal display device using the active matrix substrate It will be described.
【0156】 [0156]
(液晶表示装置の構成) (Structure of a liquid crystal display device)
図20に示すように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、バックライト等の照明光源400,偏光板420,アクティブマトリクス基板440,液晶460,対向基板480,偏光板500を具備する。 As shown in FIG. 20, an active matrix liquid crystal display device, the illumination light source 400 such as a backlight, a polarizing plate 420, the active matrix substrate 440, liquid crystal 460, a counter substrate 480 comprises a polarizer 500.
【0157】 [0157]
なお、本発明のアクティブマトリクス基板440と対向基板480にプラスチックフィルムのようなフレキシブル基板を用いる場合は、照明光源400に代えて反射板を採用した反射型液晶パネルとして構成すると、可撓性があって衝撃に強くかつ軽量なアクティブマトリクス型液晶パネルを実現できる。 In the case where the active matrix substrate 440 and the counter substrate 480 of the present invention using a flexible substrate such as a plastic film, when configured as a reflection type liquid crystal panel adopting the reflection plate instead of the illumination light source 400, a flexible strong and lightweight can be realized active matrix liquid crystal panel in shock Te. なお、画素電極を金属で形成した場合、反射板および偏光板420は不要となる。 In the case of forming the pixel electrodes with a metal, the reflecting plate and the polarizing plate 420 is not required.
【0158】 [0158]
本実施の形態で使用するアクティブマトリクス基板440は、画素部442にTFTを配置し、さらに、ドライバ回路(走査線ドライバおよびデータ線ドライバ)444を搭載したドライバ内蔵型のアクティブマトリクス基板である。 The active matrix substrate 440 used in this embodiment, a TFT arranged in the pixel portion 442, and further, an active matrix substrate of the built-in driver equipped with a driver circuit (scanning line driver and data line driver) 444.
【0159】 [0159]
このアクティブマトリクス型液晶表示装置の要部の断面図が図21に示され、また、液晶表示装置の要部の回路構成が図22に示される。 Sectional view of a main portion of the active matrix type liquid crystal display device shown in FIG. 21, also, the circuit configuration of a main part of a liquid crystal display device is shown in Figure 22.
【0160】 [0160]
図22に示されるように、画素部442は、ゲートがゲート線G1に接続され、ソース・ドレインの一方がデータ線D1に接続され、ソース・ドレインの他方が液晶460に接続されたTFT(M1)と、液晶460とを含む。 As shown in FIG. 22, the pixel portion 442 has a gate connected to the gate line G1, one of a source and a drain is connected to the data line D1, TFT and the other of the source and drain are connected to the liquid crystal 460 (M1 ) and, including a liquid crystal 460.
【0161】 [0161]
また、ドライバー部444は、画素部のTFT(M1)と同じプロセスにより形成されるTFT(M2)を含んで構成される。 Further, the driver unit 444 is configured to include a TFT (M2) formed by the same process as TFT (M1) of the pixel portion.
【0162】 [0162]
図21の左側に示されるように、画素部442におけるTFT(M1)は、ソース・ドレイン層1100a,1100bと、チャンネル1100eと、ゲート絶縁膜1200aと、ゲート電極1300aと、絶縁膜1500と、ソース・ドレイン電極1400a,1400bとを含んで構成される。 As shown on the left side of FIG. 21, TFT (M1) is in the pixel portion 442, the source-drain layer 1100a, and 1100b, a channel 1100E, a gate insulating film 1200a, a gate electrode 1300a, an insulating film 1500, the source drain electrode 1400a, configured to include a 1400 b.
【0163】 [0163]
なお、参照番号1700は画素電極であり、参照番号1702は画素電極1700が液晶460に電圧を印加する領域(液晶への電圧印加領域)を示す。 Reference numeral 1700 is a pixel electrode, reference numeral 1702 denotes a pixel electrode 1700 indicates a region for applying a voltage to the liquid crystal 460 (a voltage application region of the liquid crystal). 図中、配向膜は省略してある。 In the figure, the orientation film is omitted. 画素電極1700はITO(光透過型の液晶パネルの場合)あるいはアルミニュウム等の金属(反射型の液晶パネルの場合)により構成される。 Pixel electrode 1700 is composed of ITO (the case of the reflection type liquid crystal panel) (light if transmission type liquid crystal panel) or a metal such as aluminum. また、図21では、液晶への電圧印加領域1702において、画素電極1700の下の下地絶縁膜(中間層)1000は完全に除去されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下地絶縁膜(中間層)1000が薄いために液晶への電圧印加の妨げにならない場合には残しておいてもよい。 Further, in FIG. 21, in the voltage application region 1702 of the liquid crystal, but the underlying insulating film (intermediate layer) 1000 under the pixel electrode 1700 is completely removed, it not necessarily limited thereto, the base insulating may be left in the case of film for (intermediate layer) 1000 is thin does not interfere with voltage application to the liquid crystal.
【0164】 [0164]
また、図21の右側に示されるように、ドライバー部444を構成するTFT(M2)は、ソース,ドレイン層1100c,1100dと、チャンネル1100fと、ゲート絶縁膜1200bと、ゲート電極1300bと、絶縁膜1500と、ソース・ドレイン電極1400c,1400dとを含んで構成される。 Further, as shown on the right side of FIG. 21, TFT constituting the driver unit 444 (M2), the source, drain layer 1100c, and 1100d, a channel 1100F, a gate insulating film 1200 b, and the gate electrode 1300b, an insulating film 1500, constituted of a source-drain electrodes 1400c, and 1400d.
【0165】 [0165]
なお、図21において、参照番号480は、例えば、対向基板(例えば、ソーダガラス基板)であり、参照番号482は共通電極である。 Incidentally, in FIG. 21, reference numeral 480 is, for example, a counter substrate (e.g., soda glass substrate), and reference numeral 482 is a common electrode. また、参照番号1000はSiO 2膜であり、参照番号1600は層間絶縁膜(例えば、SiO 2膜)であり、参照番号1800は接着層である。 Further, reference numeral 1000 is a SiO 2 film, reference numeral 1600 denotes an interlayer insulating film (e.g., SiO 2 film), reference numeral 1800 is an adhesive layer. また、参照番号1900は、例えばソーダガラス基板からなる基板(転写体)である。 Further, reference numeral 1900 is, for example, a substrate made of soda glass substrate (transfer member).
【0166】 [0166]
(液晶表示装置の製造プロセス) (Manufacturing process of the liquid crystal display device)
以下、図21の液晶表示装置の製造プロセスについて、図23〜図27を参照して説明する。 Hereinafter, the manufacturing process of the liquid crystal display device of FIG. 21 will be described with reference to FIGS. 23 to 27.
【0167】 [0167]
まず、図8〜図18と同様の製造プロセスを経て、図23のようなTFT(M1,M2)を、信頼性が高くかつレーザー光を透過する基板(例えば、石英基板)3000上に形成し、保護膜1600を構成する。 First, through the same manufacturing process as FIG. 8 to FIG. 18, the TFT (M1, M2) as shown in FIG. 23, a substrate which transmits reliable and laser light (e.g., quartz substrate) is formed 3000 over the , constituting the protective film 1600. なお、図23において、参照番号3100は分離層(レーザー吸収層)である。 Incidentally, in FIG. 23, reference numeral 3100 is a separation layer (laser absorbing layer). また、図23では、TFT(M1,M2)は共にn型のMOSFETとしている。 Further, in FIG. 23, TFT (M1, M2) are both an n-type MOSFET. 但し、これに限定されるものではなく、p型のMOSFETや、CMOS構造としてもよい。 However, the invention is not limited thereto, and p-type MOSFET, may be CMOS structure.
【0168】 [0168]
次に、図24に示すように、保護膜1600および下地絶縁膜1000を選択的にエッチングし、選択的に開口部4000,4200を形成する。 Next, as shown in FIG. 24, selectively etching the protective film 1600 and the base insulating film 1000 is formed selectively in the openings 4000,4200. これらの2つの開口部は共通のエッチング工程を用いて同時に形成する。 Two openings of which form at the same time using a common etching process. なお、図24では開口部4200において、下地絶縁膜(中間層)1000を完全に除去しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、下地絶縁膜(中間層)1000が薄いために液晶への電圧印加の妨げにならない場合には残しておいてもよい。 Incidentally, in the opening 4200 in FIG. 24, although the underlying insulating film (intermediate layer) 1000 is completely removed, not necessarily limited thereto, the base insulating film crystal for (intermediate layer) 1000 is thin it may be left in the case that do not interfere with the application of a voltage to.
【0169】 [0169]
次に、図25に示すように、ITO膜あるいはアルミニュウム等の金属からなる画素電極1700を形成する。 Next, as shown in FIG. 25, a pixel electrode 1700 made of an ITO film or aluminum or the like metal. ITO膜を用いる場合には透過型の液晶パネルとなり、アルミニュウム等の金属を用いる場合には反射型の液晶パネルとなる。 It becomes transmissive liquid crystal panel in the case of using an ITO film, a reflective liquid crystal panel in the case of using a metal such as aluminum.
次に、図26に示すように、接着層1800を介して基板1900を接合(接着)する。 Next, as shown in FIG. 26, to bond the substrate 1900 via an adhesive layer 1800 (adhesive).
【0170】 [0170]
次に、図26に示すように、基板3000の裏面からエキシマレーザー光を照射し、この後、基板3000を引き剥がす。 Next, as shown in FIG. 26, by irradiating the excimer laser beam from the back surface of the substrate 3000, thereafter, pulling the substrate 3000 is peeled off.
【0171】 [0171]
次に、分離層(レーザー吸収層)3100を除去する。 Then, to remove the separation layer (laser absorbing layer) 3100. これにより、図27に示すようなアクティブマトリクス基板440が完成する。 Thus, the active matrix substrate 440 as shown in FIG. 27 is completed. 画素電極1700の底面(参照番号1702の領域)は露出しており、液晶との電気的な接続が可能となっている。 The bottom surface of the pixel electrode 1700 (the region of reference numeral 1702) is exposed, which enables electrical connection to the liquid crystal. この後、アクティブマトリクス基板440の絶縁膜(SiO 2などの中間層)1000の表面および画素電極1702表面に配向膜を形成して配向処理が施される。 Thereafter, the alignment treatment is performed to form an alignment layer on the insulating film (intermediate layer such as SiO 2) 1000 surface and a pixel electrode 1702 surface of the active matrix substrate 440. 図27では、配向膜は省略してある。 In Figure 27, the alignment film is omitted.
【0172】 [0172]
そして、さらにその表面に画素電極1709と対向する共通電極が形成され、その表面が配向処理された対向基板480と図21のアクティブマトリク基板440とを封止材(シール材)で封止し、両基板の間に液晶を封入して、図21に示すような液晶表示装置が完成する。 Then, further the surface common electrode facing the pixel electrode 1709 is formed on, sealed and active matrix substrate 440 of the counter substrate 480 and 21 whose surface is oriented treated with sealant (sealing material), and a liquid crystal is sealed between the two substrates, a liquid crystal display device as shown in FIG. 21 is completed.
【0173】 [0173]
(第5の実施の形態) (Fifth Embodiment)
図28に本発明の第5の実施の形態を示す。 Figure 28 shows a fifth embodiment of the present invention.
【0174】 [0174]
本実施の形態では、上述の薄膜デバイスの転写方法を複数回実行して、転写元の基板よりも大きい基板(転写体)上に薄膜素子を含む複数のパターンを転写し、最終的に大規模なアクティブマトリクス基板を形成する。 In this embodiment, the transfer method of the above thin film device running a plurality of times, transferring the plurality of patterns including a thin film device on large substrates from the transfer source substrate (transfer member), finally a large scale such to form the active matrix substrate.
【0175】 [0175]
つまり、大きな基板7000上に、複数回の転写を実行し、画素部7100a〜7100Pを形成する。 In other words, on a large substrate 7000 to perform multiple transfer, forming a pixel portion 7100A~7100P. 図28の上側に一点鎖線で囲んで示されるように、画素部には、TFTや配線が形成されている。 As shown enclosed by a dashed line in the upper part of FIG. 28, in the pixel portion, TFT and wiring are formed. 図28において、参照番号7210は走査線であり、参照番号7200は信号線であり、参照番号7220はゲート電極であり、参照番号7230は画素電極である。 In Figure 28, reference numeral 7210 denotes a scanning line, reference numeral 7200 denotes a signal line, reference numeral 7220 denotes a gate electrode, reference numeral 7230 is a pixel electrode.
【0176】 [0176]
信頼性の高い基板を繰り返し使用し、あるいは複数の第1の基板を使用して薄膜パターンの転写を複数回実行することにより、信頼性の高い薄膜素子を搭載した大規模なアクティブマトリクス基板を作成できる。 By performing multiple transfer of the thin film pattern times using repeatedly reliable substrate using, or a plurality of first substrate, creating a large active matrix substrate equipped with highly reliable thin film devices it can.
【0177】 [0177]
(第6の実施の形態) (Sixth Embodiment)
本発明の第6の実施の形態を図29に示す。 The sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 29.
【0178】 [0178]
本実施の形態の特徴は、上述の薄膜デバイスの転写方法を複数回実行して、転写元の基板上よりも大きな基板上に、設計ルール(つまりパターン設計する上でのデザインルール)が異なる薄膜素子(つまり、最小線幅が異なる薄膜素子)を含む複数のパターンを転写することである。 Feature of this embodiment is to perform multiple transfer method of the above thin film device onto a larger substrate from the transfer source substrate, (design rules in order to words pattern design) design rule is different film element (i.e., the minimum line width is different thin film element) it is to transfer a plurality of patterns including.
【0179】 [0179]
図29では、ドライバー搭載のアクティブマトリクス基板において、画素部(7100a〜7100p)よりも、より微細な製造プロセスで作成されたドライバ回路(8000〜8032)を、複数回の転写によって基板6000の周囲に作成してある。 In Figure 29, the active matrix substrate of the driver mounting, than the pixel portion (7100A~7100p), a finer manufacturing process driver created by the circuit (8000 to 8032), the periphery of the substrate 6000 by a plurality of times of transfer It has created.
【0180】 [0180]
ドライバ回路を構成するシフトレジスタは、低電圧下においてロジックレベルの動作をするので画素TFTよりも耐圧が低くてよく、よって、画素TFTより微細なTFTとなるようにして高集積化を図ることができる。 A shift register constituting a driver circuit may have low breakdown voltage than the pixel TFT since the logic level of operating at low voltage under therefore, be made to be a fine TFT than the pixel TFT be highly integrated it can.
【0181】 [0181]
本実施の形態によれば、設計ルールレベルの異なる(つまり製造プロセスが異なる)複数の回路を、一つの基板上に実現できる。 According to this embodiment, the design rule levels of different (i.e. manufacturing process are different) a plurality of circuits, can be realized on a single substrate. なお、シフトレジスタの制御によりデータ信号をサンプリングするサンプリング手段(図22の薄膜トランジスタM2)は、画素TFT同様に高耐圧が必要なので、画素TFTと同一プロセス/同一設計ルールで形成するとよい。 Incidentally, (thin film transistor M2 in Figure 22) a sampling means for sampling the data signal under the control of the shift register, the high-voltage similar pixel TFT is required, it may be formed in the pixel TFT and the same process / the same design rule.
【0182】 [0182]
【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.
【0183】 [0183]
(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、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 26ガス、425℃)により形成した。 Vertical 50 mm × horizontal 50 mm × thickness 1.1mm quartz substrate (softening point: 1630 ° C., strain point: 1070 ° C., excimer laser transmittance: approximately 100%) was prepared, on one side of the quartz substrate, the separation layer It was formed by (laser absorbing layer) as an amorphous silicon (a-Si) film low pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C.). 分離層の膜厚は、100nmであった。 The film thickness of the separation layer was 100 nm.
【0184】 [0184]
次に、分離層上に、中間層としてSiO 2膜をECR−CVD法(SiH 4 +O 2ガス、100℃)により形成した。 Then, on the separation layer was formed by a SiO 2 film ECR-CVD method as an intermediate layer (SiH 4 + O 2 gas, 100 ° C.). 中間層の膜厚は、200nmであった。 Thickness of the intermediate layer was 200 nm.
【0185】 [0185]
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、1000°C以上の高温によりポリシリコン膜表面を熱酸化してゲート絶縁膜SiO 2を形成した後、ゲート絶縁膜上にゲート電極(ポリシリコンにMo等の高融点金属が積層形成された構造)を形成し、ゲート電極をマスクとしてイオン注入することによって、自己整合的(セルファライン)にソース・ドレイン領域を形成し、薄膜トランジスタを形成した。 Then, after a polysilicon film surface by a high temperature of at least 1000 ° C to form a gate insulating film SiO 2 is thermally oxidized refractory metal such as Mo are laminated on the gate electrode (polysilicon on the gate insulating film structure) is formed 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にはAlが使用されるが、これに限定されるものではない。 Although Al These electrodes and wirings are used, but is not limited thereto. また、後工程のレーザー照射によりAlの溶融が心配される場合は、Alよりも高融点の金属(後工程のレーザー照射により溶融しないもの)を使用してもよい。 Further, if the melting of the Al is concerned by laser irradiation in the subsequent step may use a high melting point metal (which is not melted by laser irradiation in the subsequent step) than Al.
【0186】 [0186]
次に、前記薄膜トランジスタの上に、紫外線硬化型接着剤を塗布し(膜厚:100μm )、さらにその塗膜に、転写体として縦200mm×横300mm×厚さ1.1mmの大型の透明なガラス基板(ソーダガラス、軟化点:740℃、歪点:511℃)を接合した後、ガラス基板側から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。 Then, on the thin film transistor, an ultraviolet curable adhesive is applied (film thickness: 100 [mu] m), further to the coating film, a large transparent glass vertical 200 mm × horizontal 300 mm × thickness of 1.1mm as a transfer member substrate (soda glass, softening point: 740 ° C., strain point: 511 ° C.) after bonding and the ultraviolet from the glass substrate side was irradiated to cure the adhesive and these were bonded.
【0187】 [0187]
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、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, it caused peeling the separation layer (intralayer delamination and surface peeling). 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、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 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.
【0188】 [0188]
この後、石英基板とガラス基板(転写体)とを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、ガラス基板側に転写した。 Thereafter, the quartz substrate and the glass substrate (transfer member) peeled in the separation layer, a thin film transistor and interlayer formed on the quartz substrate were transferred to the glass substrate side.
【0189】 [0189]
その後、ガラス基板側の中間層の表面に付着した分離層を、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。 Thereafter, the separation layer adhering to the surface of the glass substrate side 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.
【0190】 [0190]
なお、転写体となるガラス基板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ガラス基板への転写を、平面的に異なる領域に繰り返して実施し、ガラス基板上に、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。 Incidentally, if a large substrate glass substrate of quartz substrate as a transfer member, the transfer from the quartz substrate as in this embodiment the glass substrate was performed repeatedly in different areas in plan view, on a glass substrate, it is possible to form more thin film transistors than the number of formable thin film transistor on a quartz substrate. さらに、ガラス基板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, repeatedly laminated on a glass substrate, it is possible to form more thin film transistors as well.
【0191】 [0191]
(実施例2) (Example 2)
分離層を、H(水素)を20at%含有する非晶質シリコン膜とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, except that the amorphous silicon film H (hydrogen) containing 20at% in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0192】 [0192]
なお、非晶質シリコン膜中のH量の調整は、低圧CVD法による成膜時の条件を適宜設定することにより行った。 The adjustment of the H amount of the amorphous silicon film was carried out by setting the conditions at the time of film formation by the low pressure CVD method as appropriate.
【0193】 [0193]
(実施例3) (Example 3)
分離層を、スピンコートによりゾル−ゲル法で形成したセラミックス薄膜(組成:PbTiO 3 、膜厚:200nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, a sol by spin-coating - ceramic thin film formed by gel method (composition: PbTiO 3, thickness: 200 nm) except for using in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0194】 [0194]
(実施例4) (Example 4)
分離層を、スパッタリングにより形成したセラミックス薄膜(組成:BaTiO 3 、膜厚:400nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, a ceramic thin film formed by sputtering (composition: BaTiO 3, thickness: 400 nm) except for using in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0195】 [0195]
(実施例5) (Example 5)
分離層を、レーザ−アブレーション法により形成したセラミックス薄膜(組成:Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT)、膜厚:50nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, a laser - ceramic thin film formed by ablation (composition: Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), thickness: 50 nm) except for using in the same manner as in Example 1, subjected to transfer of the thin film transistor It was.
【0196】 [0196]
(実施例6) (Example 6)
分離層を、スピンコートにより形成したポリイミド膜(膜厚:200nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, a polyimide film (thickness: 200 nm) formed by spin coating except for using in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0197】 [0197]
(実施例7) (Example 7)
分離層を、スピンコートにより形成したポリフェニレンサルファイド膜(膜厚:200nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, a polyphenylene sulfide film formed by spin coating (film thickness: 200 nm) except for using in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0198】 [0198]
(実施例8) (Example 8)
分離層を、スパッタリングにより形成したAl層(膜厚:300nm)とした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 The separation layer, Al layer formed by sputtering (film thickness: 300 nm) except for using in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0199】 [0199]
(実施例9) (Example 9)
照射光として、Kr−Fエキシマレーザ(波長:248nm)を用いた以外は実施例2と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As the irradiation light, Kr-F excimer laser (wavelength: 248 nm) except for using in the same manner as in Example 2, was transferred a thin film transistor. なお、照射した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。 Incidentally, the energy density of the laser was irradiated, 250 mJ / cm 2, the irradiation time was 20 nsec.
【0200】 [0200]
(実施例10) (Example 10)
照射光として、Nd−YAIGレーザ(波長:1068nm)を用いた以外は実施例2と同様にして薄膜トランジスタの転写を行った。 As the irradiation light, Nd-YAIG laser (wavelength: 1068 nm) except for using in the same manner as in Example 2 was transferred thin film transistors. なお、照射したレーザのエネルギー密度は、400mJ/cm 2 、照射時間は、20nsecであった。 Incidentally, the energy density of the laser was irradiated, 400 mJ / cm 2, the irradiation time was 20 nsec.
【0201】 [0201]
(実施例11) (Example 11)
被転写層として、高温プロセス1000℃によるポリシリコン膜(膜厚80nm)の薄膜トランジスタとした以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As the transfer layer, except that the thin film transistor of a polysilicon film (thickness 80 nm) by a high temperature process 1000 ° C. in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0202】 [0202]
(実施例12) (Example 12)
転写体として、ポリカーボネート(ガラス転移点:130℃)製の透明基板を用いた以外は実施例1と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, polycarbonate (glass transition point: 130 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 1, was transferred a thin film transistor.
【0203】 [0203]
(実施例13) (Example 13)
転写体として、AS樹脂(ガラス転移点:70〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例2と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, AS resin (glass transition point: 70 to 90 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 2, was transferred a thin film transistor.
【0204】 [0204]
(実施例14) (Example 14)
転写体として、ポリメチルメタクリレート(ガラス転移点:70〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例3と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, polymethyl methacrylate (glass transition point: 70 to 90 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 3, was transferred a thin film transistor.
【0205】 [0205]
(実施例15) (Example 15)
転写体として、ポリエチレンテレフタレート(ガラス転移点:67℃)製の透明基板を用いた以外は、実施例5と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, a polyethylene terephthalate (glass transition point: 67 ° C.) except that a transparent substrate made of, the same procedure as in Example 5, was transferred a thin film transistor.
【0206】 [0206]
(実施例16) (Example 16)
転写体として、高密度ポリエチレン(ガラス転移点:77〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例6と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, high density polyethylene (glass transition point: 77 to 90 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 6, was subjected to transfer of the thin film transistor.
(実施例17) (Example 17)
転写体として、ポリアミド(ガラス転移点:145℃)製の透明基板を用いた以外は実施例9と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, polyamide (glass transition point: 145 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 9, were transferred thin film transistors.
【0207】 [0207]
(実施例18) (Example 18)
転写体として、エポキシ樹脂(ガラス転移点:120℃)製の透明基板を用いた以外は実施例10と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, an epoxy resin (glass transition point: 120 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 10, was subjected to transfer of the thin film transistor.
【0208】 [0208]
(実施例19) (Example 19)
転写体として、ポリメチルメタクリレート(ガラス転移点:70〜90℃)製の透明基板を用いた以外は実施例11と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。 As a transfer member, polymethyl methacrylate (glass transition point: 70 to 90 ° C.) except that a transparent substrate made of in the same manner as in Example 11, was subjected to transfer of the thin film transistor.
【0209】 [0209]
実施例1〜19について、それぞれ、転写された薄膜トランジスタの状態を肉眼と顕微鏡とで視観察したところ、いずれも、欠陥やムラがなく、均一に転写がなされていた。 For Examples 1 to 19, respectively, were observed viewed in a state of macroscopic and microscopic of the transferred thin film transistors, either, no defects or unevenness, uniform transfer has been made.
【0210】 [0210]
以上述べたように、本発明の転写技術を用いれば、薄膜素子(被転写層)を種々の転写体へ転写することが可能となる。 As described above, by using a transfer technique of the present invention, it is possible to transfer a thin film element (the transfer layer) to a variety of transcript. 例えば、薄膜を直接形成することができないかまたは形成するのに適さない材料、成形が容易な材料、安価な材料等で構成されたものや、移動しにくい大型の物体等に対しても、転写によりそれを形成することができる。 For example, the material unsuitable for a thin film directly or can not be formed or formed, molded easy material, and those composed of inexpensive materials such as, with respect to an object such as a mobile hard large, transfer it can be formed thereby.
【0211】 [0211]
特に、転写体は、各種合成樹脂や融点の低いガラス材のような、基板材料に比べ耐熱性、耐食性等の特性が劣るものを用いることができる。 In particular, transfer member, such as various synthetic resins and low melting point glass material, may be used as the heat resistance, properties such as corrosion resistance inferior to the substrate material. そのため、例えば、透明基板上に薄膜トランジスタ(特にポリシリコンTFT)を形成した液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板として、耐熱性に優れる石英ガラス基板を用い、転写体として、各種合成樹脂や融点の低いガラス材のような安価でかつ加工のし易い材料の透明基板を用いることにより、大型で安価な液晶ディスプレイを容易に製造することができるようになる。 Therefore, for example, in manufacturing a liquid crystal display to form a thin film transistor (especially polysilicon TFT) on a transparent substrate, as the substrate, a quartz glass substrate having excellent heat resistance, as a transfer member, low various synthetic resins and melting point the use of inexpensive and transparent substrate processing-prone materials such as glass material, it is possible to easily manufacture an inexpensive liquid crystal display large. このような利点は、液晶ディスプレイに限らず、他のデバイスの製造についても同様である。 Such advantages are not limited to the liquid crystal display is the same for the production of other devices.
【0212】 [0212]
また、以上のような利点を享受しつつも、信頼性の高い基板、特に石英ガラス基板のような耐熱性の高い基板に対し機能性薄膜のような被転写層を形成し、さらにはパターニングすることができるので、転写体の材料特性にかかわらず、転写体上に信頼性の高い機能性薄膜を形成することができる。 Also, while enjoying the advantages described above, a high substrate reliability, and in particular form a transferred layer such as a functional thin film to highly heat-resistant substrate such as a quartz glass substrate, and further patterned it is possible, irrespective of the material properties of the transfer body, it is possible to form a highly reliable functional thin film on the transfer member.
【0213】 [0213]
また、このような信頼性の高い基板は、高価であるが、それを再利用することも可能であり、よって、製造コストも低減される。 Moreover, such a highly reliable substrate is expensive, it is also possible to reuse it, therefore, the manufacturing cost is also reduced.
【0214】 [0214]
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の薄膜素子の転写方法の第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 transferring a thin film device of the present invention.
【図2】本発明の薄膜素子の転写方法の第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 transferring a thin film device of the present invention.
【図3】本発明の薄膜素子の転写方法の第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 transferring a thin film device of the present invention.
【図4】本発明の薄膜素子の転写方法の第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。 It is a sectional view showing a fourth step in the first embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention; FIG.
【図5】本発明の薄膜素子の転写方法の第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 transferring a thin film device of the present invention.
【図6】本発明の薄膜素子の転写方法の第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 transferring a thin film device of the present invention.
【図7】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。 7 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8】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第1の工程を示す断面図である。 8 is a sectional view showing a first step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図9】本発明の薄膜素子の転写方法の第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。 9 is a sectional view showing a second step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図10】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第3の工程を示す断面図である。 It is a sectional view showing a third step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the invention; FIG.
【図11】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第4の工程を示す断面図である。 11 is a sectional view showing a fourth step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図12】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第5の工程を示す断面図である。 12 is a sectional view showing a fifth step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図13】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第6の工程を示す断面図である。 13 is a sectional view showing a sixth step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図14】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第7の工程を示す断面図である。 14 is a cross-sectional view showing a seventh step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図15】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第8の工程を示す断面図である。 15 is a sectional view showing an eighth step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図16】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第9の工程を示す断面図である。 16 is a sectional view showing a ninth step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図17】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第10の工程を示す断面図である。 17 is a sectional view showing a tenth step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図18】本発明の薄膜素子の転写方法の第2の実施の形態における第11の工程を示す断面図である。 18 is a sectional view showing an eleventh step in the second embodiment of the method of transferring a thin film device of the present invention.
【図19】(a),(b)は共に、本発明を用いて製造されたマイクロコンピュータの斜視図である。 19 (a), (b) are both perspective views of a microcomputer produced using the present invention.
【図20】液晶表示装置の構成を説明するための図である。 20 is a diagram for explaining the structure of a liquid crystal display device.
【図21】液晶表示装置の要部の断面構造を示す図である。 21 is a diagram showing a sectional structure of a main part of a liquid crystal display device.
【図22】液晶表示装置の要部の構成を説明するための図である。 22 is a diagram for explaining the configuration of a main part of a liquid crystal display device.
【図23】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第1の工程を示すデバイスの断面図である。 23 is a cross-sectional view of the device showing a first step of the manufacturing method of the active matrix substrate using the present invention.
【図24】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第2の工程を示すデバイスの断面図である。 It is a cross-sectional view of the device showing the second step of the manufacturing method of the active matrix substrate using the [24] present invention.
【図25】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第3の工程を示すデバイスの断面図である。 25 is a cross-sectional view of the device showing a third step of the manufacturing method of the active matrix substrate using the present invention.
【図26】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第4の工程を示すデバイスの断面図である。 26 is a cross-sectional view of the device showing a fourth step of the manufacturing method of the active matrix substrate using the present invention.
【図27】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第5の工程を示すデバイスの断面図である。 27 is a cross-sectional view of the device showing a fifth step of the manufacturing method of the active matrix substrate using the present invention.
【図28】本発明の薄膜素子の転写方法の他の例を説明すための図である。 28 is a diagram for explaining the other example of the method for transferring a thin film device of the present invention.
【図29】本発明の薄膜素子の転写方法のさらに他の例を説明すための図である。 29 is a diagram for explaining the another example of the method for transferring a thin film device of the present invention.
【図30】本発明の薄膜素子の転写方法の変形例を説明すための図である。 It is a diagram for explaining the modification of the method of transferring a thin film device of Figure 30 the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
100 基板120 アモルファスシリコン層(レーザー吸収層) 100 substrate 120 amorphous silicon layer (laser absorbing layer)
140 薄膜デバイス層160 接着層180 転写体 140 thin film device layer 160 adhesive layer 180 transcripts

Claims (10)

  1. 透光性の基板上の薄膜素子を転写体に転写する方法であって、 A method of transferring the transfer member a thin film element on a transparent substrate,
    前記透光性の基板上に、アモルファスシリコンにより分離層を形成する工程と、 Said transparent substrate, forming an isolation layer of amorphous silicon,
    前記分離層上に薄膜素子である薄膜トランジスタを含む被転写層を形成する工程と、 Forming a transferred layer including a thin film transistor is a thin film element on the separation layer,
    前記薄膜素子を含む被転写層を接着層を介して前記転写体に接合する工程と、 And bonding the transfer member to be transferred layer including the thin film element with an adhesive layer,
    前記被転写層が形成されている前記透光性の基板側から前記分離層にレーザー光を照射して、前記分離層の層内および/または界面において剥離を生じさせて、前記透光性の基板を前記被転写層から離脱させる工程と、を有し、 Wherein by irradiating a laser beam to the separating layer from the substrate side of the light-transmitting layer to be transferred is formed, by causing peeling in the layer in and / or interface of the separation layer, the translucent It includes a step of separating the substrate from the layer to be transferred, and
    前記被転写層を形成する工程は、前記レーザー光を前記分離層に照射する際に溶融しない、Alよりも融点の高い高融点金属を用いて、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域に接続される電極及び配線と、ゲート電極への配線とを形成する工程を含み、 Wherein the step of forming the transferred layer does not melt at the time of irradiating the laser light to the separating layer, with a high melting point metal having a melting point higher than Al, the electrode connected to the source and drain regions of the thin film transistor and it viewed including the wiring, a step of forming the wiring to the gate electrode,
    前記転写体は、被転写層の形成の際の最高温度をT max としたとき、ガラス転移点(Tg)または軟化点が前記T max 以下の材料で構成され、 The transfer member, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, the glass transition point (Tg) or softening point is constituted by the following materials the T max,
    前記基板は、被転写層の形成の際の最高温度をT max としたとき、歪み点が前記T max 以上の材料で構成されていることを特徴とする薄膜素子の転写方法。 The substrate, when the maximum temperature during the formation of the transfer layer was T max, transfer method of a thin film element characterized by strain point is constituted by the T max or more materials.
  2. 請求項1において、 According to claim 1,
    前記転写体に付着している前記分離層を除去する工程を、さらに有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。 Method of transferring a thin film element characterized by having a step of removing the separation layer adhering to the transfer member, further.
  3. 請求項1または請求項2において、 According to claim 1 or claim 2,
    前記転写体は、透明基板であることを特徴とする薄膜素子の転写方法。 The transfer member, a transfer method of a thin film element which is a transparent substrate.
  4. 請求項1〜請求項のいずれかにおいて、 In any one of claims 1 to 3,
    前記転写体は、合成樹脂またはガラス材で構成されていることを特徴とする薄膜素子の転写方法。 The transfer member, a transfer method of a thin film device characterized in that it is made of synthetic resin or glass material.
  5. 請求項1〜請求項のいずれかにおいて、 In any one of claims 1 to 4,
    前記基板は310nmの光を10%以上透過する基板であることを特徴とする薄膜素子の転写方法。 Method of transferring a thin film element, wherein the substrate is a substrate which transmits light of 310 nm 10% or more.
  6. 請求項1〜請求項のいずれかにおいて、 In any one of claims 1 to 5,
    前記アモルファスシリコンは、水素(H)を2原子%以上含有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。 The amorphous silicon may transfer method of a thin film element characterized by containing hydrogen (H) 2 atomic% or more.
  7. 請求項において、 According to claim 6,
    前記アモルファスシリコンは、水素(H)を10原子%以上含有することを特徴とする薄膜素子の転写方法。 The amorphous silicon may transfer method of a thin film element characterized by containing hydrogen (H) and 10 atomic percent or more.
  8. 請求項1 〜請求項7のいずれかにおいて、 In any one of claims 1 to 7,
    前記レーザー光の波長が、100nm〜350nmであることを特徴とする薄膜素子の転写方法。 Wavelength of the laser beam, the transfer method of a thin film element which is a 100Nm~350nm.
  9. 請求項1 〜請求項7のいずれかにおいて、 In any one of claims 1 to 7,
    前記レーザー光の波長が、350nm〜1200nmであることを特徴とする薄膜素子の転写方法。 Wavelength of the laser beam, the transfer method of a thin film element which is a 350Nm~1200nm.
  10. 請求項1〜請求項のいずれかにおいて、 In any of claims 1 to 9,
    前記分離層は、CVD(Chemical Vapor Deposition)によって形成することを特徴とする薄膜素子の転写方法。 The separating layer transfer method of the thin film element, and forming by CVD (Chemical Vapor Deposition).
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