JP4748943B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Description
本発明は、基板上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の半導体素子を別の基板上に転写させる工程を含む半導体装置の作製方法及びこの方法によって作成される半導体装置に関する。
また、本発明は、基板上に形成された複数の半導体素子（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む）で構成された集積回路を別の基板上に転写させる工程を含む半導体装置の作製方法及びこの方法によって作成される半導体装置に関する。
近年、同一基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に代表される半導体素子に関して、様々な技術開発が進められている。
半導体素子の特性の確保においては、作製プロセス上ある程度の高温が要求される。現在、作製プロセスの一部にレーザー結晶化を導入することにより、工程温度の大幅な低下が実現され、この結果、高温プロセスには不可能とされていたガラス基板上への半導体素子の作製が可能となっている。
しかしながら、例えばプラスチックなどの可撓性基板上に半導体素子を形成する場合には、より一層の低温化が必要となるため、基板の耐熱性の視点から極めて難しい。
これに対し、ガラス基板上に半導体素子を形成した後、半導体素子をプラスチックなどの可撓性基板上に転写する方法は、基板に対する熱的阻害要因を本質的に除外できるため、有効な方法として示されるに至っている。
基板上に形成された半導体素子と基板とを分離させる方法として、いくつかの方法が提案されており、１）ガラス基板上に半導体素子を形成した後、ガラス基板をエッチング法により溶解させて半導体素子を単離させた後、プラスチック基板上に貼り付ける方法（例えば、特許文献１参照）や、２）基板上に形成された半導体素子を基板から引き剥がした後、プラスチック等の可撓性基板上に貼り付ける方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開２００２−１８４９５９号公報
特開平１０−１２５９３１号公報
１）の方法の場合には、基板上に半導体素子形成後、基板と半導体素子とを確実に分離できる反面、工程時間が長くなることや、エッチング剤やガラス基板の材料コストが大きいといった問題がある。
また、２）の方法の場合には、密着性および膜応力の制御が極めて重要となる。すなわち、密着性を下げ、膜応力を高めてやれば剥離しやすくなるが、半導体素子を作製する途中で剥離が生じるという問題がある。また、密着性を上げれば半導体素子の作製中に剥離が生じることはないが、半導体素子形成後に基板から引き剥がすのが困難になるという問題がある。
本発明では、２）のように基板上に形成された半導体素子を含む素子形成層を基板から引き剥がした後、別の基板上に貼り付ける場合において、基板と素子形成層との密着性が制御可能な転写工程を含む半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
そこで、上記課題を解決するために本発明では、素子形成層の作製時には、基板と半導体素子との密着性を高める一方で、素子形成層を形成した後には、基板と素子形成層との密着性を低くすることを特徴とする。
具体的には、基板（第１の基板ともいう）上に形成される半導体素子と基板との間に接着体を形成することにより、半導体素子の作製中に基板から半導体素子が剥離するのを防ぎ、半導体素子が形成された後、接着剤を除去することにより、基板からの半導体素子の剥離を容易にするというものである。
なお、本発明における接着体とは、基板から半導体素子を剥離しやすくするために基板上に予め形成される金属層に対して、密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層と接して形成されることにより金属層中の金属と反応して金属化合物（シリサイドを含む）や合金を形成することができる材料を用いることができる。
また、金属層中の金属と接着体との反応は、意図的に熱処理を加えることもできるが、後の工程において素子形成層（ＴＦＴを含む）の作製における熱処理等により促進させることができる。
基板上に金属層を設け、接着体を形成し、金属層と接着体を覆うように酸化物層を形成し、接着体により基板上の金属層と酸化物層との密着性を高める。さらに、酸化物層上に半導体素子を含む素子形成層を形成する。
なお、素子形成層を形成した後の接着体の除去方法としては、エッチング法を用いることができ、それまで形成されている素子形成層の一部と共にエッチングにより除去することができる。エッチング法としては、ウエットエッチング法またはドライエッチング法を用いることができる。
なお、エッチングにより素子形成層の一部に形成された開口部は、そのままにしても良いが、接着体を除去した後でエッチングにより除去された材料と同一の絶縁材料、若しくは別の絶縁材料を用いて埋めても良い。
そして、物理的な力を加えることにより、基板と素子形成層とを分離させることができる。これは、予め基板上に形成される金属層と酸化物層が、酸化物層上に半導体素子を形成するプロセス等によってその積層界面に剥離が起こりやすくなっているのに対し、界面に接着体を形成して密着性を高めていたのであるが、接着体が除去されることにより、界面における密着性が再び低下してしまうためである。そして、剥離した素子形成層を別の基板に貼り付けることにより、素子形成層の転写が完成する。
なお、本発明の構成は、第１の基板上に金属層を形成し、前記金属層上の一部に接着体を形成し、前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、前記酸化物層上に半導体素子を形成し、前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法である。この場合、半導体素子の形成において４００℃以上、好ましくは６００℃以上の熱処理工程を含むことにより、前記金属層と前記接着体との密着性をより高めることができる。４００℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体との界面を安定化させることができ、また、６００℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体とを反応させることができる。
なお、上記構成において、半導体素子（ＴＦＴ等）は、素子形成層に含まれるものである。また、接着体の除去方法としては、素子形成層の一部をエッチングすることにより同時に除去するのが好ましい。
なお、上記構成において、金属層と酸化物層との界面は、素子形成層を作製する工程において熱処理が加わることにより、界面における密着力が低下するが、金属層上に形成された接着体は、素子形成層を作製する工程において熱処理が加わることにより、金属層中に含まれる金属材料と反応するため密着力が高められる。これにより、基板から素子形成層が剥離することなく素子形成層を形成することができる。
また、素子形成層を形成した後、接着体を素子形成層の一部と共にエッチングして除去することにより、第１の基板と素子形成層との密着力を低下させることができる。
なお、上記構成において、接着体を除去した後、前記素子形成層上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付けることは、前記第１の基板から前記素子形成層を容易に剥離することができるため、より好ましい。
さらに、上記構成において前記第１の基板から剥離した前記第２の基板および前記素子形成層を第２の接着剤を介して第３の基板上に貼付けることにより、素子形成層が形成された第１の基板とは異なる第３の基板上に素子形成層を転写することができる。なお、転写した後、前記第２の基板を前記素子形成層から除去してもよい。
また、本発明では、２）のように基板上に形成された複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を基板から引き剥がした後、別の基板上に貼り付ける場合において、基板と素子形成層との密着性が制御可能な転写工程を含む半導体装置の作製方法を提供することを目的とする。
そこで、上記課題を解決するために本発明では、素子形成層の作製時には、基板と半導体素子との密着性を高める一方で、素子形成層を形成した後には、基板と素子形成層との密着性を低くすることを特徴とする。
具体的には、基板（第１の基板ともいう）上に形成される複数の半導体素子で構成された集積回路と基板との間に密着性の高い材料からなる接着体を形成することにより、集積回路の作製中に基板から半導体素子が剥離するのを防ぎ、集積回路が形成された後、接着剤を除去することにより、基板からの集積回路の剥離を容易にするというものである。なお、ここでいう集積回路には、ＣＰＵ(Central Processing unit)、ＭＰＵ(Micro Processor unit)、メモリー、マイコン、画像処理プロセッサ等の回路を含めることとする。
なお、本発明における接着体とは、基板から集積回路を剥離しやすくするために基板上に予め形成される金属層に対して、密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層と接して形成されることにより金属層中の金属と反応して金属化合物（シリサイドを含む）や合金を形成することができる材料を用いることができる。
また、金属層中の金属と接着体との反応は、意図的に熱処理を加えることもできるが、後の工程において素子形成層（集積回路を含む）の作製における熱処理等により促進させることができる。
このようにして、接着体により基板上の金属層と酸化物層との密着性を高めた上で酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を含む素子形成層を形成する。
なお、素子形成層を形成した後の接着体の除去方法としては、エッチング法を用いることができ、それまで形成されている素子形成層の一部と共にエッチングにより除去することができる。エッチング法としては、ウエットエッチング法またはドライエッチング法を用いることができる。
なお、エッチングにより素子形成層の一部に形成された開口部は、そのままにしても良いが、接着体を除去した後でエッチングにより除去された材料と同一の絶縁材料、若しくは別の絶縁材料を用いて埋めても良い。
そして、物理的な力を加えることにより、基板と素子形成層とを分離させることができる。これは、予め基板上に形成される金属層と酸化物層が、酸化物層上に集積回路（複数のＴＦＴ）を形成するプロセス等によってその積層界面に剥離が起こりやすくなっているのに対し、界面に接着体を形成して密着性を高めていたのであるが、接着体が除去されることにより、界面における密着性が再び低下してしまうためである。そして、剥離した素子形成層を別の基板に貼り付けることにより、素子形成層の転写が完成する。
なお、本発明の構成は、第１の基板上に金属層を形成し、前記金属層上の一部に接着体を形成し、前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、前記酸化物層上に複数の半導体素子で構成された集積回路を形成し、前記接着体を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法である。この場合、半導体素子の形成において４００℃以上、好ましくは６００℃以上の熱処理工程を含むことにより、前記金属層と前記接着体との密着性をより高めることができる。４００℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体との界面を安定化させることができ、また、６００℃以上の熱処理を加えることにより、前記金属層と前記接着体とを反応させることができる。
なお、上記構成において、複数の半導体素子（ＴＦＴ等）で構成される集積回路は、素子形成層に含まれるものである。また、接着体の除去方法としては、素子形成層の一部をエッチングすることにより同時に除去するのが好ましい。
なお、上記構成において、金属層と酸化物層との界面は、素子形成層の作製工程において熱処理が加わることにより、界面における密着力が低下するが、金属層上に形成された接着体は、素子形成層を作製する工程において熱処理が加わることにより、金属層中に含まれる金属材料と反応するため密着力が高められる。これにより、基板から素子形成層が剥離することなく素子形成層を形成することができる。
また、素子形成層を形成した後、接着体を素子形成層の一部と共にエッチングして除去することにより、第１の基板と素子形成層との密着力を低下させることができる。
なお、上記構成において、接着体を除去した後、前記素子形成層上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付けることは、前記第１の基板から前記素子形成層を容易に剥離することができるため、より好ましい。
さらに、上記構成において前記第１の基板から剥離した前記第２の基板および前記素子形成層を第２の接着剤を介して第３の基板上に貼付けることにより、素子形成層が形成された第１の基板とは異なる第３の基板上に素子形成層を転写することができる。なお、転写した後、前記第２の基板を前記素子形成層から除去してもよい。
また、本発明の要旨の一つは、基板上に接着層を有し、この接着層上に第１の絶縁膜を有し、この第１の絶縁膜は少なくとも接着層を介して基板と接着しており、第１の絶縁膜上に少なくとも１つの薄膜トランジスタを有し、この薄膜トランジスタを覆う第２の絶縁膜を有し、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜が除去され且つ接着層を曝す開口部を有し、この開口部を埋め、さらに第２の絶縁膜を覆う第３の絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置である。
また、本発明の要旨の一つは、基板上に接着層を有し、この接着層上に第１の絶縁膜を有し、この第１の絶縁膜は少なくとも接着層を介して基板と接着しており、第１の絶縁膜上に複数の薄膜トランジスタからなる集積回路を有し、この集積回路を覆う第２の絶縁膜を有し、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜が除去され且つ接着層を曝す開口部を有し、この開口部を埋め、さらに第２の絶縁膜を覆う第３の絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置である。
なお、上記構成において基板はプラスチックなどの可撓性基板を用いることができる。
また、接着層は反応硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型などの光硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤等の接着剤を用いて形成することができる。
さらに、絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などの無機材料や、アクリル（感光性アクリルを含む）、ポリアクリル（感光性ポリアクリルを含む）、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の有機材料を用いることができる。
本発明によれば、基板上に予め接着体を形成することにより、半導体素子（ＴＦＴ等）を含む素子形成層の作製時における基板との密着性を高めることができるため、作製途中における基板からの素子形成層の剥離を防ぐことができる。一方、素子形成層が形成された後、接着体を除去することができるので、基板と素子形成層との密着性を低下させることにより剥離を容易に行うことができる。すなわち、半導体装置の作製における基板と素子形成層との密着性を制御することができる。
また、本発明によれば、基板上に予め接着体を形成することにより、集積回路を含む素子形成層の作製時における基板との密着性を高めることができるため、作製途中における基板からの素子形成層の剥離を防ぐことができる。一方、素子形成層を形成した後、接着体を除去することができるので、基板と素子形成層との密着性を低下させることにより基板からの剥離を容易に行うことができる。すなわち、半導体装置の作製における基板と素子形成層との密着性を制御することができる。
[実施の形態１]
本発明の実施の形態について図１を用いて説明する。
本発明の実施の形態について図１を用いて説明する。
図１（Ａ）には、本発明の接着体が形成される基板の上面図を示し、図１（Ｂ）には、図１（Ａ）における破線ＡＡ‘で切断した際の断面図を示す。すなわち、接着体１０３は、図１（Ｂ）に示すように基板１０１上に形成された金属層１０２上に接して島状に形成される。なお、ここで形成される接着体は、金属層１０２と次に形成される酸化物層１０４との間に形成され、金属層１０２と酸化物層１０４との密着性を高めることができる。
基板１０１に用いる材料としては、石英基板やガラス基板等を用いることができるが、後の工程において基板上に形成された素子形成層（ＴＦＴを含む）を基板から剥離する際に、その強度等が不十分である場合には、複数の基板を貼り合わせて用いることもできる。
なお、金属層１０２を形成する材料としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、または金（Ａｕ）から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物（例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン）を単層、または積層して用いることができる。
また、金属層１０２の上に形成される接着体１０３は、酸化物層１０４の上に形成されるＴＦＴの周囲に形成される。すなわち、図１（Ａ）に示すように、接着体１０３が形成された後、点線で覆われた領域１０５にＴＦＴが形成される。なお、接着体１０３の配置、及び形状については、図１（Ａ）示すものに限られることはなく適宜設計することができる。
なお、接着体１０３は、基板から素子形成層（ＴＦＴを含む）を剥離しやすくするために基板１０１上に形成される金属層１０２と密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層１０２と接して形成されることにより金属層１０２中の金属と反応して金属化合物や合金を形成する材料、例えば、シリサイドを形成する珪素の他、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属材料を用いることにより形成される。
また、接着体１０３は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜法により成膜した後、これをパターンニングし、形成することができる。
また、本発明における酸化物層には、酸化珪素、酸化窒化珪素（ＳｉＯxＮy）、窒化珪素等を用いることができ、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により成膜することができる。
また、本発明において、酸化物層１０４上に半導体素子であるＴＦＴ１０６を形成した後、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示すように、接着体が除去される。なお、図１（Ｃ）には、ＴＦＴ１０６が形成された基板の上面図を示し、図１（Ｄ）には、図１（Ｃ）における破線ＢＢ‘で切断した際の断面図を示す。接着体１０３の除去方法としては、エッチング法（ドライエッチング法、ウエットエッチング法）を用いることができ、素子形成層１０７における層間絶縁膜および酸化物層１０４の一部と共に接着体１０３が除去される。すなわち、図１（Ｃ）の領域ａ（１１１）は、接着体１０３が除去された部分を示す。
なお、接着体１０３を除去することにより、接着体１０３により高められていた基板１０１上の金属層１０２と酸化物層１０４との密着力は、低下する。
次に、ＴＦＴ１０６を含む素子形成層１０７の上に接着層（第１の接着層ともいう）１０９を介して補助基板（第２の基板ともいう）１１０を貼り付けた後、物理的な力を加えることにより、素子形成層１０７および補助基板１１０を基板１０１から分離させることができる。なお、この場合、基板１０１上の金属層１０２と酸化物層１０４との界面において剥離することができる。以下、接着剤によって形成される層を接着層とする。
また、本発明では、上記接着体１０３を除去する際に形成された開口部を絶縁材料により埋めることもできる。なお、ここで用いる絶縁材料としては、有機絶縁材料であっても、無機絶縁材料であってもよい。具体的には、無機絶縁材料として、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などを用いることができ、有機絶縁材料として、アクリル（感光性アクリルを含む）、ポリアクリル（感光性ポリアクリルを含む）、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を用いることができる。
また、接着層（第１の接着層）１０９には、後で補助基板（第２の基板）１１０を素子形成層１０７から剥離することのできる材料を用いることとする。例えば、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着力が低下するような接着材料を用いる。また、接着材料としては、両面テープ等を用いることもできる。さらに、補助基板（第２の基板）１１０を剥がした後、接着層（第１の接着層）１０９の残りを除去しやすくするため、素子形成層１０７と接着層（第１の接着層）１０９との間に水溶性の有機樹脂からなる膜を形成しておくこともできる。この場合、水洗して水溶性の有機樹脂からなる膜を除去することにより、同時に接着層（第１の接着層）１０９の残りを除去することができる。
素子形成層１０７に補助基板１１０を貼り付けた後、基板１０１から素子形成層１０７を補助基板１１０と共に剥離する。このとき、基板１０１上の金属層１０２と、酸化物層１０４との間で剥離することができる。そして、剥離した素子形成層１０７を別の基板（第３の基板ともいう）、例えば、プラスチック等の可撓性基板上に接着層（第２の接着層ともいう）（ここでは図示しない）を用いて貼り付ける。
なお、上記プラスチック等の可撓性基板としては、熱可塑性や熱硬化性の合成樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、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（ＰＣ）、アクリル系樹脂、ナイロン、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）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミドポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂等を用いることができる。
また、接着層（第２の接着層）には、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤等の接着剤を用いることができるが、作業効率の点から紫外線硬化型接着剤が好ましい。
最後に、補助基板１１０を除去することにより本発明の転写が完了する。具体的には、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着層（第１の接着層）１０９の接着力を低下させ、基板（第３の基板）に貼り付けられた素子形成層１０７から補助基板１１０を剥離する。さらに、素子形成層１０７と接着層（第１の接着層）１０９との間に水溶性の有機樹脂からなる膜が形成されている場合には、水洗することにより水溶性の有機樹脂からなる膜、および接着層（第１の接着層）１０９の残りを除去することができる。
[実施の形態２]
本発明の実施の形態について図１４を用いて説明する。
本発明の実施の形態について図１４を用いて説明する。
図１４（Ａ）には、本発明の接着体が形成される基板の上面図を示し、図１４（Ｂ）には、図１４（Ａ）における破線ＡＡ‘で切断した際の断面図を示す。すなわち、接着体３１０３は、図１４（Ｂ）に示すように基板３１０１上に形成された金属層３１０２上に接して島状に形成される。なお、ここで形成される接着体は、次に形成される酸化物層３１０４との間に形成され、金属層３１０２と酸化物層３１０４との密着性を高めることができる。
基板３１０１に用いる材料としては、石英基板やガラス基板等を用いることができるが、後の工程において基板上に形成された素子形成層（複数の集積回路を含む）を基板から剥離する際に、その強度等が不十分である場合には、複数の基板を貼り合わせて用いることもできる。
なお、金属層３１０２を形成する材料としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、または金（Ａｕ）から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物（例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン）を単層、または積層して用いることができる。
また、金属層３１０２の上に形成される接着体３１０３は、酸化物層３１０４の上に形成される複数のＴＦＴからなる集積回路の周囲に形成される。すなわち、図１４（Ａ）に示すように、接着体３１０３が形成された後、点線で覆われた領域３１０５に複数のＴＦＴで構成される集積回路が形成される。なお、接着体３１０３の配置、及び形状については、図１４（Ａ）示すものに限られることはなく適宜設計することができる。
なお、接着体３１０３は、基板から素子形成層（複数のＴＦＴで構成された複数の集積回路を含む）を剥離しやすくするために基板３１０１上に形成される金属層３１０２と密着性の高い材料からなり、具体的には、金属層３１０２と接して形成されることにより金属層３１０２中の金属と反応して金属化合物や合金を形成する材料、例えば、シリサイドを形成する珪素の他、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属材料を用いることにより形成される。
また、接着体３１０３は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜法により成膜した後、これをパターンニングし、形成することができる。
また、本発明における酸化物層には、酸化珪素、酸化窒化珪素（ＳｉＯxＮy）、窒化珪素等を用いることができ、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により成膜することができる。
また、本発明において、酸化物層３１０４上に複数のＴＦＴからなる複数の集積回路３１０６を形成した後、図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）に示すように、接着体３１０３が除去される。なお、図１４（Ｃ）には、集積回路３１０６が形成された基板の上面図を示し、図１４（Ｄ）には、図１４（Ｃ）における破線ＢＢ‘で切断した際の断面図を示す。接着体３１０３の除去方法としては、エッチング法（ドライエッチング法、ウエットエッチング法）を用いることができ、素子形成層３１０７における層間絶縁膜および酸化物層３１０４の一部と共に接着体３１０３が除去される。すなわち、図１４（Ｃ）の領域ａ（１１１）は、接着体３１０３が除去された部分を示す。
なお、接着体３１０３を除去することにより、接着体３１０３により高められていた基板３１０１上の金属層３１０２と酸化物層３１０４との密着力は、低下する。
次に、集積回路３１０６を含む素子形成層３１０７の上に接着層（第１の接着層ともいう）３１０９を介して補助基板（第２の基板ともいう）３１１０を貼り付けた後、物理的な力を加えることにより、素子形成層３１０７および補助基板３１１０を基板３１０１から分離させることができる。なお、この場合、基板３１０１上の金属層３１０２と酸化物層３１０４との界面において剥離することができる。
また、本発明では、上記接着体３１０３を除去する際に形成された開口部を絶縁材料により埋めることもできる。なお、ここで用いる絶縁材料としては、有機絶縁材料であっても、無機絶縁材料であってもよい。具体的には、無機絶縁材料として、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素などを用いることができ、有機絶縁材料として、アクリル（感光性アクリルを含む）、ポリアクリル（感光性ポリアクリルを含む）、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を用いることができる。
また、接着層（第１の接着層）３１０９には、後で補助基板（第２の基板）３１１０を素子形成層３１０７から剥離することのできる材料を用いることとする。例えば、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着力が低下するような接着材料を用いる。また、接着材料としては、両面テープ等を用いることもできる。さらに、補助基板（第２の基板）３１１０を剥がした後、接着層（第１の接着層）３１０９の残りを除去しやすくするため、素子形成層３１０７と接着層（第１の接着層）３１０９との間に水溶性の有機樹脂からなる膜を形成しておくこともできる。この場合、水洗して水溶性の有機樹脂からなる膜を除去することにより、同時に接着層（第１の接着層）３１０９の残りを除去することができる。
素子形成層３１０７に補助基板３１１０を貼り付けた後、基板３１０１から素子形成層３１０７を補助基板３１１０と共に剥離する。このとき、基板３１０１上の金属層３１０２と、酸化物層３１０４との間で剥離することができる。そして、剥離した素子形成層３１０７を別の基板（第３の基板ともいう）、例えば、プラスチック等の可撓性基板上に接着層（第２の接着層ともいう）（ここでは図示しない）を用いて貼り付ける。
なお、上記プラスチック等の可撓性基板としては、熱可塑性や熱硬化性の合成樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、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（ＰＣ）、アクリル系樹脂、ナイロン、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）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミドポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂等を用いることができる。
また、接着層（第２の接着層）には、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤等の接着剤を用いることができるが、作業効率の点から紫外線硬化型接着剤が好ましい。
最後に、補助基板３１１０を除去することにより本発明の転写が完了する。具体的には、紫外線を照射したり、加熱したりすることにより、接着層（第１の接着層）３１０９の接着力を低下させ、基板（第３の基板）に貼り付けられた素子形成層３１０７から補助基板３１１０を剥離する。さらに、素子形成層３１０７と接着層（第１の接着層）３１０９との間に水溶性の有機樹脂からなる膜が形成されている場合には、水洗することにより水溶性の有機樹脂からなる膜、および接着層（第１の接着層）３１０９の残りを除去することができる。
以下に、本発明の実施例について説明する。
本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法について図２、図３を用いて説明する。
図２（Ａ）において、第１の基板２０１上に金属層２０２が積層され、その上に複数の接着体２０３が形成される。
なお、本実施例において、第１の基板２０１としては、ガラス基板、石英基板を用いることができる。なお、ガラス基板としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスなどを素材とするガラス基板を用いることができ、代表的には、コーニング社製の１７３７ガラス基板（歪み点６６７℃）、旭硝子社製のＡＮ１００（歪み点６７０℃）などが適用可能である。本実施例では、ＡＮ１００を用いることとする。
また、金属層２０２には、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、または金（Ａｕ）から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物（例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン）を単層、または積層して用いることができるが、本実施例では、Ｗ（タングステン）を主成分とする金属層２０２を用いることとする。なお、金属層２０２の膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとすればよい。
金属層２０２は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法により形成することができるが、本実施例では、スパッタリング法により成膜することとする。また、スパッタリング法により金属層２０２を形成する場合には、第１の基板２０１を固定するため、第１の基板２０１の周縁部付近における膜厚が不均一になりやすい。そのため、ドライエッチングによって周縁部のみを除去することが好ましい。
金属層２０２の上に形成される接着体２０３は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
次に、酸化物層２０４を形成する（図２（Ｂ））。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成する。なお、酸化物層２０４の膜厚は、金属層２０２の膜厚の２倍以上とすることが望ましい。
次に、酸化物層２０４上に素子形成層３０１が形成される（図２（Ｃ））。素子形成層３０１には、ＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ、またはｎチャネル型ＴＦＴ）が複数形成され、これらのＴＦＴを接続する配線２１１、絶縁膜（２１０、２１２）の他、これらのＴＦＴと接続された素子（発光素子、液晶素子）が含まれるものとする。なお、ＴＦＴを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例５で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、ＴＦＴは、酸化物層２０４上の半導体膜の一部に形成された不純物領域２０５およびチャネル形成領域２０６、絶縁膜２０７、およびゲート電極２０８により構成される。
本実施例では、素子形成層３０１を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜（半導体膜または金属膜）を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。この熱処理は４２０℃以上であればよく、素子形成層３０１の形成プロセスとは別途行ってもよいし、兼用させて工程を省略してもよい。例えば、水素を含む材料膜として水素を含むアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により成膜した後、結晶化させるため５００℃以上の熱処理を行えば、加熱によりポリシリコン膜が形成できると同時に水素の拡散を行うことができる。
なお、この熱処理を行うことにより、金属層２０２と酸化物層２０４との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層（図示せず）が形成される。なお、金属層２０２上に接着体２０３を形成し、その上に酸化物層２０４を積層形成する際に、金属層２０２と酸化物層２０４との間に２ｎｍ〜５ｎｍ程度形成されるアモルファス状態の金属酸化物層（本実施例では酸化タングステン膜）も、この熱処理により結晶構造を形成し、金属酸化物からなる層（図示せず）を形成する。
なお、この金属酸化物からなる層（図示せず）が金属層２０２と酸化物層２０４との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。なお、本実施例では、素子形成層３０１を形成する途中の熱処理において、金属酸化物からなる層が形成される場合について説明したが、本発明はこの方法に限られることはなく、金属層２０２および接着体２０３を形成した後、金属酸化物層を形成し、酸化物層２０４を形成する方法で行うこともできる。
一方、素子形成層３０１を形成する途中の熱処理により、接着体２０３と金属層２０２との密着性を高めることができる。すなわち、本実施例において、非晶質シリコン膜で形成された接着体２０３は、熱処理を加えることにより、先に形成された金属層２０２中のタングステン（Ｗ）と反応して、シリサイド（タングステンシリサイド：ＷＳｉ2）を形成する。そのため、接着体２０３と金属層２０２との密着性が高められる。なお、本発明では、素子形成層３０１を形成する途中の熱処理により、金属層中の金属と接着体とを反応させる方法に限られることなく、金属層と接着体を形成した後、金属層中の金属と接着体とを反応させるための熱処理を素子形成層３０１の作製とは別に行うこともできる。
素子形成層３０１が完成したところで、接着体２０３を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜（２０７、２０９、２１０、２１２）および酸化物層２０４の一部と接着体２０３とをエッチングし、開口部２１３を形成する（図２（Ｄ））。
例えば、絶縁膜（２０７、２０９、２１０、２１２）および酸化物層２０４をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素（ＣＦ4）を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体２０３をエッチングする場合であって、接着体２０３が珪素で形成されており、金属層（例えばＷ）との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素（ＨＢｒ）および塩素（Ｃｌ2）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体２０３が珪素で形成されており、金属層（Ｗ）との反応によってその一部がシリサイド（ＷＳｉ）を形成している場合には、これをフッ化硫黄（ＳＦ6）と臭化水素（ＨＢｒ）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。
次に、素子形成層３０１上に有機樹脂層２１４を形成する。有機樹脂層２１４に用いる材料としては、水またはアルコール類に可溶な有機材料を用い、これを全面に塗布、硬化することにより形成する。この有機材料の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコン系等のいかなるものでもよい。具体的には、スピンコート法により水溶性樹脂（東亜合成製：ＶＬ−ＷＳＨＬ１０）（膜厚３０μｍ）を塗布し、仮硬化させるために２分間の露光を行ったあと、ＵＶ光を裏面から２．５分、表面から１０分、合計１２．５分の露光を行って本硬化させることにより有機樹脂層２１４が形成される（図２（Ｅ））。
なお、後の剥離を行いやすくするために、金属層２０２と酸化物層２０４との界面（金属酸化物を含む層）における密着性を部分的に低下させる処理を行う。密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする領域の周縁に沿って金属層２０２または酸化物層２０４にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力を加えて酸化物層２０４の層内または界面の一部分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンドペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動かせばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて動かせばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生じやすくなるような部分、即ち、きっかけをつくることが重要であり、密着性を選択的（部分的）に低下させる前処理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留まりも向上する。
次に、第１の接着層２１５を形成することにより、有機樹脂層２１４上に第１の接着層２１５を介して補助基板である第２の基板２１６を貼り付けることができる（図２（Ｅ））。なお、第１の接着層２１５を形成する材料としては、後の工程において、所定の処理を行うことにより接着性が弱まる公知の材料を用いることができるが、本実施例では、後の工程において、光照射により接着力が低下する感光性の両面テープを用いる場合について説明する。
次に、第１の基板２０１を物理的手段により補助基板が貼り付けられた素子形成層３０１から引き剥がす。本実施例の場合には、金属層２０２と酸化物層２０４との界面（金属酸化物を含む層）部分において、比較的小さな力（例えば、人間の手、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波等）で引き剥がすことができる。具体的には、酸化タングステン膜中、または酸化タングステン膜と酸化シリコン膜との界面、または酸化タングステン膜とタングステン膜との界面で分離させ、引き剥がすことができる。こうして、酸化物層２０４上に形成された素子形成層３０１を第１の基板２０１から分離することができる。剥離時の状態を図３（Ａ）に示す。
また、剥離により露出した表面には、金属酸化物を含む層の一部が残っており、これは、後の工程において、露出面を基板等に接着する際に密着性を低下させる原因となることから、露出面に残っている金属酸化物を含む層の一部を除去する処理を行うことが好ましい。なお、これらを除去するためには、アンモニア水溶液などのアルカリ性の水溶液や酸性水溶液などを用いることができる。
次に、第２の接着層２１７を形成し、第２の接着層２１７を介して第３の基板２１８と酸化物層２０４（及び素子形成層３０１）とを接着する（図３（Ｂ））。なお、第１の接着層２１５により接着された第２の基板２１６と有機樹脂層２１４との密着性よりも、第２の接着層２１７により接着された酸化物層２０４（及び素子形成層３０１）と第３の基板２１８との密着性の方が高いことが重要である。
第３の基板２１８としては、可撓性基板（プラスチック基板）を用いることが好ましく、本実施例では、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ製）を用いることとする。
また、第２の接着層２１７に用いる材料としては、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤が挙げられる。さらに好ましくは、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ませることにより、高い熱伝導性を持たせることがより好ましい。
次に、第２の基板２１６側から紫外線を照射することにより、第１の接着層２１５に用いている両面テープの接着力を低下させ、素子形成層３０１から第２の基板２１６を分離させる（図３（Ｃ））。さらに、本実施例では、露出した表面を水洗することにより、第１の接着層２１５および有機樹脂層２１４を溶かして除去することができ、図３（Ｄ）に示す構造を得ることができる。
以上により、第１の基板２０１上に形成されたＴＦＴを剥離し、別の基板（第３の基板２１８）上に転写することができる。
本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例１とはその一部が異なる場合について図４、図５を用いて説明する。
図４（Ａ）において、第１の基板４０１上に金属層４０２が積層され、その上に複数の接着体４０３が形成される。
なお、本実施例において、第１の基板４０１としては、実施例１と同様のガラス基板（ＡＮ１００）を用いることとする。また、金属層４０２についても実施例１と同様にＷ（タングステン）を主成分とする金属層を用いることとする。なお、金属層４０２は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとすればよい。
金属層４０２の上に形成される接着体４０３は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
次に、酸化物層４０４を形成する（図４（Ｂ））。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成する。なお、酸化物層４０４の膜厚は、金属層４０２の膜厚の２倍以上とすることが望ましい。
次に、酸化物層４０４上に素子形成層５０１が形成される（図４（Ｃ））。素子形成層５０１には、ＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ、またはｎチャネル型ＴＦＴ）が複数形成され、これらのＴＦＴを接続する配線４１１、絶縁膜４１０の他、これらのＴＦＴと接続された素子（発光素子、液晶素子）が含まれるものとする。なお、ＴＦＴを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例５で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、ＴＦＴは、酸化物層４０４上の半導体膜の一部に形成された不純物領域４０５およびチャネル形成領域４０６、絶縁膜４０７、およびゲート電極４０８により構成される。
本実施例でも実施例１の場合と同様に素子形成層５０１を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜（半導体膜または金属膜）を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層４０２と酸化物層４０４との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層（図示せず）が形成される。
なお、この金属酸化物からなる層（図示せず）が金属層４０２と酸化物層４０４との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。
一方、素子形成層５０１を形成する途中の熱処理により、接着体４０３と金属層４０２との密着性を高めることができる。
本実施例では、素子形成層５０１に含まれる配線４１１まで形成したところで、接着体４０３を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜４１０の一部と接着体４０３とをエッチングし、開口部４１２を形成する（図４（Ｄ））。
例えば、絶縁膜（４０７、４０９、４１０）および酸化物層４０４をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素（ＣＦ4）を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体４０３をエッチングする場合であって、接着体４０３が珪素で形成されており、金属層（例えばＷ）との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素（ＨＢｒ）および塩素（Ｃｌ2）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体４０３が珪素で形成されており、金属層（Ｗ）との反応によってその一部がシリサイド（ＷＳｉ）を形成している場合には、これをフッ化硫黄（ＳＦ6）と臭化水素（ＨＢｒ）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。
次に、開口部４１２を埋め、素子形成層５０１の表面を平坦化するために絶縁膜４１３を形成する（図４（Ｅ））。なお、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚１〜３μｍの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。
なお、絶縁膜４１３により素子形成層５０１の表面を平坦化した後の工程である（１）素子形成層５０１の上に有機樹脂層を形成し、その上に第１の接着層を介して補助基板である第２の基板を貼り付ける工程、（２）素子形成層５０１から第１の基板４０１を物理的手段により補助基板（第２の基板）が貼り付けられた素子形成層５０１から引き剥がす工程、（３）第２の接着層を形成し、第２の接着層を介して第３の基板と酸化物層（及び素子形成層）とを接着する工程、および（４）素子形成層から第２の基板を分離させる工程、については実施例１に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。
以上により、素子形成層５０１が第２の接着層４１７を介して第３の基板４１８上に転写された図５（Ａ）に示す構造を得ることができる。
また、本実施例では、図４（Ｄ）において開口部４１２を形成した後、絶縁膜４１９を形成することにより、図５（Ｂ）に示す構造を形成しても良い。
以上により、第１の基板４０１上に形成されたＴＦＴを剥離し、別の基板（第３の基板４１８）上に転写することができる。
本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例１や実施例２とはその一部が異なる場合について図６、図７を用いて説明する。
図６（Ａ）において、第１の基板６０１上に金属層６０２が積層され、その上に酸化物層６０３が形成される。
なお、本実施例において、第１の基板６０１としては、実施例１と同様のガラス基板（ＡＮ１００）を用いることとする。また、金属層６０２についても実施例１と同様にＷ（タングステン）を主成分とする金属層６０２を用いることとする。なお、金属層４０２は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとすればよい。
金属層６０２の上に形成される酸化物層６０３は、酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成する。なお、酸化物層６０３の膜厚は、金属層６０２の膜厚の２倍以上とすることが望ましい。また、本実施例において、酸化物層６０３は、パターニングにより複数の島状に分離形成される。
次に、酸化物層６０３を覆って、半導体膜６０４が形成される。本実施例では、非晶質シリコン膜をプラズマＣＶＤ法により成膜することにより形成される（図６（Ａ））。そして、この半導体膜６０４をパターニングすることにより、酸化物層６０３上に形成される半導体ａ（６０５）、分離形成された２つの酸化物層６０３の間に形成された半導体ｂ（６０６）が得られる。なお、ここで形成される半導体ａ（６０５）は、後で形成されるＴＦＴの不純物領域およびチャネル形成領域となり、半導体ｂ（６０６）が、本発明における接着体となる。
すなわち、本発明では、ＴＦＴの一部を形成する半導体ａ（６０５）と、接着体を形成する半導体ｂ（６０６）が同時に形成される点に特徴がある。
次に、半導体ａ（６０５）を一部に含む素子形成層７０１が形成される（図６（Ｃ））。素子形成層７０１には、ＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ、またはｎチャネル型ＴＦＴ）が複数形成され、これらのＴＦＴを接続する配線６１３、絶縁膜６１２の他、これらのＴＦＴと接続された素子（発光素子、液晶素子）が含まれるものとする。なお、ＴＦＴを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例５で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、ＴＦＴは、酸化物層６０３上の半導体ａ（６０５）の一部に形成された不純物領域６０７およびチャネル形成領域６０８、ゲート絶縁膜６０９、およびゲート電極６１０により構成される。
本実施例でも実施例１の場合と同様に素子形成層７０１を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜（半導体膜または金属膜）を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層６０２と酸化物層６０３との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層（図示せず）が形成される。
なお、この金属酸化物からなる層（図示せず）が金属層６０２と酸化物層６０３との界面に形成されることにより、後の工程での第１の基板６０１と素子形成層７０１との剥離が容易になる。
一方、素子形成層７０１を形成する途中の熱処理により、接着体である半導体ｂ（６０６）と金属層６０２との密着性を高めることができる。
本実施例では、素子形成層７０１に含まれる配線６１３まで形成したところで、半導体ｂ（６０６）を除去する（図６（Ｄ））。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜６１２の一部と半導体ｂ（６０６）とをエッチングし、開口部６１４を形成する。
例えば、絶縁膜（６０９、６１１、６１２）および酸化物層６０３をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素（ＣＦ4）を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体である半導体ｂ（６０６）をエッチングする場合であって、半導体ｂ（６０６）が珪素で形成されており、金属層（例えばＷ）との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素（ＨＢｒ）および塩素（Ｃｌ2）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、半導体ｂ（６０６）が珪素で形成されており、金属層（Ｗ）との反応によってその一部がシリサイド（ＷＳｉ）を形成している場合には、これをフッ化硫黄（ＳＦ6）と臭化水素（ＨＢｒ）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。
次に、開口部６１４を埋め、素子形成層７０１の表面を平坦化するために絶縁膜６１５を形成する（図６（Ｅ））。なお、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚１〜３μｍの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。
なお、絶縁膜６１５により素子形成層７０１の表面を平坦化した後の工程である（１）素子形成層７０１の上に有機樹脂層を形成し、その上に第１の接着層を介して補助基板である第２の基板を貼り付ける工程、（２）素子形成層７０１から第１の基板６０１を物理的手段により補助基板（第２の基板）が貼り付けられた素子形成層７０１から引き剥がす工程、（３）第２の接着層を形成し、第２の接着層を介して第３の基板と酸化物層（及び素子形成層）とを接着する工程、および（４）素子形成層から第２の基板を分離させる工程、については実施例１に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。
以上により、素子形成層７０１が第２の接着層６１７を介して第３の基板６１８上に転写された図７（Ａ）に示す構造を得ることができる。
また、本実施例では、図６（Ｄ）において開口部６１４を形成した後、絶縁膜８００を形成することにより、図７（Ｂ）に示す構造を形成しても良い。
以上により、第１の基板６０１上に形成されたＴＦＴを剥離し、別の基板（第３の基６１８板）上に転写することができる。
本実施例では、本発明における接着体の配置およびその形状について、図８を用いて説明する。
本発明では、図８（Ａ）に示すように基板８０１上に形成された素子形成層８０２が、物理的手段によって剥離され、別の基板上に貼付けられることにより、転写が行われる。なお、図８（Ａ）の場合には、素子形成層８０２は、矢印の方向に剥離されるものとする。
そこで、素子形成層８０２に形成される接着体の配置および形状について、素子形成層８０２の一部である領域８０３に素子形成層８０２の作製途中に形成され、剥離直前に除去される接着体の配置および形状の一例を図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）に示す。
図８（Ｂ）では、ＴＦＴ８０４が複数形成される領域８０３において、剥離方向ＸＸ’に配列されるＴＦＴ８０４の間に四角形状の接着体８０５が形成される場合について示す。なお、この場合、四角形状の接着体８０５が長方形を有し、剥離方向ＡＡ’と平行に長方形の長辺が並ぶように配置されるのがより好ましい。このように接着体８０５を四角形状とすることにより、接着体８０５を除去した後、素子形成層８０２を基板８０１から容易に剥離することができる。
図８（Ｃ）では、ＴＦＴ８０６が複数形成される領域８０３において、剥離方向ＡＡ’に配列されるＴＦＴ８０６の間に三角形状の接着体８０７が形成される場合について示す。なお、この場合、三角形状の接着体８０７の底辺が、剥離方向ＸＸ’と垂直になるように配置されるのがより好ましい。このように接着体８０７を三角形状とした場合にも、接着体８０７を除去した後、素子形成層８０２を基板８０１から容易に剥離することができる。
図８（Ｄ）では、ＴＦＴ８０８が複数形成される領域８０３において、剥離方向ＸＸ’に複数配列されるＴＦＴ８０８の列と列との間にライン状の接着体８０９が形成される場合について示す。なお、この場合、ライン状の接着体８０９は、剥離方向ＸＸ’に複数のＴＦＴ８０８が配列されるのと同じ長さで形成しても良いが、ＴＦＴ８０８１つ分の長さで形成しても良い。このように接着体８０９をライン状とした場合にも、接着体８０７を除去した後、素子形成層８０２を基板８０１から容易に剥離することができる。
なお、本実施例で示した接着体の配置および形状は、本発明における好ましい一例に過ぎず、本発明の接着体の形状を何ら限定するものではない。
本実施例では、同一基板上にｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴを同時に作製する方法について、図９、図１０を用いて説明する。
基板９０１上に金属層９０２が形成され、その上に接着体９０３が形成される。
本実施例では、基板９０１として、ガラス基板（＃１７３７）を用い、金属層９０２には、実施例１と同様にタングステン（Ｗ）を主成分とする金属材料を用いる。なお、接着体９０３は、後で形成されるＴＦＴの間に配置されるように所望の形状にパターニングされ、形成される。
次に金属層９０２および接着体９０３上に下地絶縁膜としても機能する酸化物層９０４を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、原料ガスＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍの厚さに成膜することにより、酸化物層９０４を形成する。
さらに、大気解放せず連続的にプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶質構造を有する半導体層（ここでは非晶質シリコン層）を５４ｎｍの厚さで形成する。この非晶質シリコン層は水素を含んでおり、後の熱処理によって水素を拡散させ、物理的手段で酸化物層の層内、あるいは界面において剥離することができる。
次に、重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜（ここではポリシリコン層）を形成する。ここでは脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜を得る。また、この脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）は、非晶質シリコン膜に含まれる水素を金属層９０２と酸化物層９０４との界面に拡散する熱処理を兼ねている。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いるが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。
次に、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長４００ｎｍ以下のエキシマレーザー光や、ＹＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数１０〜１０００Ｈｚ程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて１００〜５００ｍＪ／ｃｍ2に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４７０ｍＪ／ｃｍ2でレーザー光の照射を大気中で行う。
なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、ここではパルスレーザーを用いる例を示したが、連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザー光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
次に、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施の形態ではオゾン水を用いてバリア層を形成するが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。
次に、バリア層上にスパッタリング法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を１０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１００ｎｍで成膜する。本実施例では、アルゴン元素を含む非晶質シリコン膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマＣＶＤ法を用いてアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比（ＳｉＨ4：Ａｒ）を１：９９とし、成膜圧力を６．６６５Ｐａ（０．０５Ｔｏｒｒ）とし、ＲＦパワー密度を０．０８７Ｗ／ｃｍ2とし、成膜温度を３５０℃とする。
その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。
次に、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層９０５、９０６を形成する。半導体層９０５、９０６を形成した後、レジストからなるマスクを除去する（図９（Ａ））。
次に、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜（半導体層９０５、９０６）の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜９０７となるシリコンを主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化シリコン膜を形成する（図９（Ｂ））。
さらに、ゲート絶縁膜９０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜９０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜９０９とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜９０７上に第１の導電膜９０８となる膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、第２の導電膜９０９となる膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層する。
なお、第１の導電膜９０８及び第２の導電膜９０９を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を用いることができる。また、第１の導電膜９０８及び第２の導電膜９０９としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。
次に、図９（Ｃ）に示すように光露光工程によりレジストからなるマスク９１０、９１１を形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ2を適宜用いることができる。
本実施例では、基板側（試料ステージ）にも１５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。この後、レジストからなるマスク９１０、９１１を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。
こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層からなる第１の形状の導電層９１２、９１３（第１の導電層９１２ａ、９１３ａと第２の導電層９１２ｂ、９１３ｂ）を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜９０７は、１０〜２０ｎｍ程度エッチングされ、第１の形状の導電層９１２、９１３で覆われない領域が薄くなったゲート絶縁膜９０７となる。
次に、図９（Ｄ）に示すように、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理により第２の形状の導電層９１４、９１５を形成する。ここでは、エッチング用ガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２４／１２／２４（ｓｃｃｍ）とし、１．３Ｐａの圧力でコイル型の電極に７００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを２５秒行う。基板側（試料ステージ）にも１０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は２２７．３ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は３２．１ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は７．１であり、ゲート絶縁膜９１１であるＳｉＯＮに対するエッチング速度は３３．７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＳｉＯＮに対するＷの選択比は６．８３である。このようにエッチングガス用ガスにＳＦ6を用いた場合、ゲート絶縁膜９１１との選択比が高いので膜減りを抑えることができる。本実施例におけるゲート絶縁膜９０７の膜減りは８ｎｍ程度である。
この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角を７０°とすることができる。この第２のエッチング処理により第２の導電層９１４ｂ、９１５ｂを形成する。このとき、第１の導電層は、ほとんどエッチングされず、第１の導電層９１４ａ、９１５ａとなる。なお、第１の導電層９１４ａ、９１５ａは、第１の導電層９１２ａ、９１３ａとほぼ同一サイズである。実際には、第１の導電層の幅は、第２のエッチング処理前に比べて約０．３μｍ程度、即ち線幅全体で０．６μｍ程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。
また、２層構造に代えて、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造とした場合、第１のエッチング処理における第１のエッチング条件としては、ＢＣｌ3とＣｌ2とＯ2とを原料ガスに用い、それぞれのガス流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に４５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して１１７秒のエッチングを行えばよく、第１のエッチング処理における第２のエッチング条件としては、ＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行えばよく、第２のエッチング処理としてはＢＣｌ3とＣｌ2を用い、それぞれのガス流量比を２０／６０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）には１００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に６００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行えばよい。
次に、レジストからなるマスク９１０、９１１を除去した後、図１０（Ａ）に示すようにレジストからなるマスク９１８を形成し第１のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。なお、マスク９１８はｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。
第１のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとしてリン（Ｐ）をドーピングする。なお、ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いることができる。ここでは、第２の導電層９１４ｂ、９１５ｂをマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク９１８で覆われた領域には添加されない。こうして、第１の不純物領域９１９と、第２の不純物領域９２０が形成される。第１の不純物領域９１９には１×１０20〜１×１０21／ｃｍ3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素が添加されている。ここでは、第１の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ+領域とも呼ぶ。
また、第２の不純物領域９２０は第１の導電層９１５ａにより第１の不純物領域９１９よりも低濃度に形成され、１×１０18〜１×１０19／ｃｍ3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素が添加されることになる。なお、第２の不純物領域９２０は、テーパー形状である第１の導電層９１５ａの部分を通過させてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第２の不純物領域９２０と同じ濃度範囲の領域をｎ-領域とも呼ぶ。
次いで、レジストからなるマスク９１８を除去した後、新たにレジストからなるマスク９２１を形成して図１０（Ｂ）に示すように第２のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドーピング、もしくはイオン注入法で行えばよい。なお、マスク９２１はｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。
第２のドーピング処理におけるイオンドーピングの条件は、ドーズ量を１×１０15〜２×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を５０〜１００ｋｅＶとしてボロン（Ｂ）をドーピングする。ここでは、第２の導電層９１４ｂ、９１５ｂをマスクとして、各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク９２１で覆われた領域にはボロンは添加されない。上記第２のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された第３の不純物領域９２２及び第４の不純物領域９２３を形成する。
また、第３の不純物領域９２２には１×１０20〜１×１０21／ｃｍ3の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。
また、第４の不純物領域９２３は第１の導電層９１４ａのテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、１×１０18〜１×１０20／ｃｍ3の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。なお、第４の不純物領域９２３は、テーパー形状である第１の導電層９１４ａの部分を透過させてドーピングを行うため、テーパー部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有する。ここでは、第４の不純物領域９２３と同じ濃度範囲の領域をｐ-領域とも呼ぶ。
以上の工程により、それぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成される。第２の形状の導電層９１４、９１５はＴＦＴのゲート電極となる。
次に、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
次に、第１の絶縁膜９２４を形成する。なお、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚５０ｎｍの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
次に、第１の絶縁膜９２４上に第２の絶縁膜９２５を形成する。ここで形成される第２の絶縁膜９２５には、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化シリコンなどの絶縁膜を用いることができるが、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜を用いることとする。
次に、窒化シリコン膜からなる第２の絶縁膜９２５を形成した後、熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う（図１０（Ｃ））。この工程は第２の絶縁膜９２５に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、水素雰囲気下で３５０℃程度の熱処理や、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行うこともできる。
次に、第２の絶縁膜９２５上に有機絶縁物材料からなる第３の絶縁膜９２６を形成する。ここでは、膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成する。次に、各不純物領域に達するコンタクトホール９２７を形成する。
なお、本実施例で用いるアクリル樹脂は感光性アクリルであるため、露光して現像することにより所望の位置を開孔することができる。また、第１の絶縁膜９２４および第２の絶縁膜９２５の一部のエッチングには、ドライエッチング法を用い、第１の絶縁膜９２４をエッチングストッパーとして第２の絶縁膜９２５のエッチングを行ってから、第１の絶縁膜９２４のエッチングを行う。これによりコンタクトホール９２７を得る。
なお、本実施例では、有機樹脂膜で形成された第３の絶縁膜９２６を形成した後でコンタクトホールを形成する場合について説明したが、第３の絶縁膜９２６を形成する前に第２の絶縁膜９２５および第１の絶縁膜９２４をドライエッチングすることもできる。なお、この場合には、エッチング処理後、第３の絶縁膜９２６を形成する前に基板を熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）するのが好ましい。
そして、図１０（Ｄ）に示すようにＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ等を用いて配線９２８を形成することにより、ｎチャネル型ＴＦＴ１００１、ｐチャネル型ＴＦＴ１００２を同一基板上に形成することができる。
本実施例では、本発明により作製される半導体装置のうち、パネルの画素部に発光素子を有する発光装置の場合について、図１１を用いて説明する。なお、図１１（Ａ）は、発光素子の断面構造について示すものであり、図１１（Ｂ）（Ｃ）は、発光素子の素子構造について示したものである。なお、ここで示す発光素子は、電流制御用ＴＦＴと電気的に接続された第１の電極と、電界発光層を挟んで形成された第２の電極により形成される。
図１１（Ａ）において、基板１１０１上に接着層１１１０および酸化物層１１０９が形成され、その上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。なお、ここでは、発光素子１１１５の第１の電極１１１１と電気的に接続され、発光素子１１１５に供給される電流を制御する機能を有する電流制御用ＴＦＴ１１２２と、電流制御用ＴＦＴ１１２２のゲート電極に印加されるビデオ信号を制御するためのスイッチング用ＴＦＴ１１２１を示す。
基板１１０１としては、遮光性を有するシリコン基板を用いるが、ガラス基板、石英基板、樹脂基板、フレキシブルな基板材料（プラスチック）を用いても良い。また、各ＴＦＴの活性層は、少なくともチャネル形成領域１１０２、ソース領域１１０３、ドレイン領域１１０４を備えている。
また、各ＴＦＴの活性層は、ゲート絶縁膜１１０５で覆われ、ゲート絶縁膜１１０５を介してチャネル形成領域１１０２と重なるゲート電極１１０６が形成されている。また、ゲート電極１１０６を覆って層間絶縁膜１１０８が設けられている。なお、層間絶縁膜１１０８を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および窒化酸化珪素等の珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル（感光性アクリルを含む）、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂膜を用いることができる。
次に、層間絶縁膜１１０８に開口部を形成し、電流制御用ＴＦＴ１１２２のソース領域１１０３と電気的に接続された配線１１０７を形成し、さらにドレイン領域１１０４と電気的に接続された第１の電極１１１１を形成する。なお、第１の電極１１１１が陽極である場合には、電流制御用ＴＦＴ１１２２をｐチャネル型で形成し、陰極である場合には電流制御用ＴＦＴ１１２２をｐチャネル型で形成するのが望ましい。
以上は、本発明の他の実施例を用いて形成することができるので、説明は省略する。なお、剥離・転写を行う過程で形成された開口部は、層間絶縁膜１１１２を形成することによって埋められる。さらに、エッチバックによって配線１１０７の頭出しを行った後に、第１の電極１１１１は配線１１０７に接続されるように形成される。第１の電極１１１１の端部、および配線１１０７等を覆って絶縁層１１１２が形成される。次に、第１の電極１１１１上に電界発光層１１１３が形成され、その上に、第２の電極１１１４を形成することにより発光素子１１１５を完成させることができる。
なお、本実施例において、第１の電極１１１１および第２の電極１１１４の材料を適宜選択することができるが、陽極として機能させる電極を形成する場合には、一般的に仕事関数の大きい導電性材料（例えば、仕事関数が４．０ｅＶ以上）を用いることが好ましく、陰極として機能させる電極を形成する場合には、一般的に仕事関数の小さい導電性材料（例えば、仕事関数が３．５ｅＶ以下）を用いることが好ましい。また、電界発光層において生じた光を透過させる電極を形成する場合には、透光性の材料を用いて電極を形成する必要がある。なお、この場合において、いずれか一方の電極のみを透光性の材料で形成し、他方を遮光性の材料で形成しても良いが、両方の電極材料を透光性の材料で形成することにより、両電極から光を出射させることのできる発光素子を形成することができる。
また、図１１（Ａ）に示す発光素子において、陽極となる電極から電界発光層１１１３に正孔が注入され、陰極となる電極から電界発光層１１１３に電子が注入される。そして、電界発光層１１１３において、正孔と電子が再結合することにより発光が得られる。
また、電界発光層１１１３は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層といったキャリアに対する機能の異なる層のいずれか一つ、もしくは複数を組み合わせて積層することにより形成される。
また、電界発光層１１１３を形成する材料としては、低分子系、高分子系、もしく中分子系の公知の有機化合物を用いることができる。なお、ここでいう中分子系の有機化合物とは、昇華性を有さず、分子数が２０以下、又は連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の材料のことをいう。
なお、電界発光層１１１３を形成する材料として、具体的には以下に示すような材料を用いることができる。
正孔注入層を形成する正孔注入材料としては、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効であり、フタロシアニン（以下、Ｈ2−Ｐｃと示す）、銅フタロシアニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）などがある。導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＳＳと示す）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（以下、ＰＥＤＯＴと示す）や、ポリアニリン、ポリビニルカルバゾール（以下、ＰＶＫと示す）などが挙げられる。
正孔輸送層を形成する正孔輸送材料としては、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物が好適である。広く用いられている材料として、例えば、先に述べたＴＰＤの他、その誘導体である４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、「α−ＮＰＤ」と記す）や、４，４'，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（以下、「ＴＤＡＴＡ」と記す）、４，４'，４''−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（以下、「ＭＴＤＡＴＡ」と記す）などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。
発光層を形成する発光材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｍｑ3と示す）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（以下、ＢｅＢｑ2と示す）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（以下、ＢＡｌｑと示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＯＸ）2と示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＴＺ）2と示す）などの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。また、三重項発光材料も可能であり、白金ないしはイリジウムを中心金属とする錯体が主体である。三重項発光材料としては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（以下、Ｉｒ（ｐｐｙ）3と示す）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、ＰｔＯＥＰと示す）などが知られている。
電子輸送層を形成する電子輸送材料としては、金属錯体がよく用いられ、先に述べたＡｌｑ3、Ａｌｍｑ3、ＢｅＢｑ2などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、混合配位子錯体であるＢＡｌｑなどが好適である。また、Ｚｎ（ＢＯＸ）2、Ｚｎ（ＢＴＺ）2などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体もある。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（以下、ＰＢＤと示す）、１，３−ビス［５−（p−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（以下、ＯＸＤ−７と示す）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−tert−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（以下、ＴＡＺと示す）、３−（４−tert−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（以下、ｐ−ＥｔＴＡＺと示す）などのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリン（以下、ＢＰｈｅｎと示す）、バソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示す）などのフェナントロリン誘導体が電子輸送性を有する。
その他、電界発光層にブロッキング層を含める場合には、ブロッキング層を形成する正孔阻止材料として、上で述べたＢＡｌｑ、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどが、励起エネルギーレベルが高いため有効である。
図１１（Ｂ）には、第１の電極１１３１が透光性の材料で形成された陽極であり、第２の電極１１３３が遮光性の材料で形成された陰極である場合の構成について示す。この場合には、第１の電極１１３１は、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜、酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜、ＩＺＯ、およびＩｎ2Ｏ3−ＺｎＯといった透明導電膜を用いて形成することができ、第２の電極１１３３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、等を用いて形成することができるが、ここでは、第１の電極１１３１にＩＴＯを用い、第２の電極１１３３には、Ａｌを用いた場合について示す。そして、電界発光層１１３２で生じた光は、第１の電極１１３１側から出射される。なお、この構成において、電界発光層１１３２を形成する材料は、先に示した材料を適宜選択して用いることができる。
なお、本発明は上記構成に限られることはなく、第１の電極１１３１を遮光性の陽極で形成し、第２の電極１１３３を透光性の陰極となるように形成することもできる。この場合には、第２の電極１１３３側から光が出射される。
図１１（Ｃ）には、第１の電極１１４１および第２の電極１１４３の両方が、透光性の材料で形成されており、第１の電極１１４１が陽極で、第２の電極１１４３が陰極である場合の構成について示す。この場合には、第１の電極１１４１は、図１１（Ｂ）で示した場合と同様に酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜、酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜、ＩＺＯ、およびＩｎ2Ｏ3−ＺｎＯといった透明導電膜を用いて形成することができ、第２の電極１１４３は、仕事関数の小さい材料であるＭｇ：Ａｇ（マグネシウムと銀の合金）とＩＴＯを積層することにより形成することができる。この場合には、電界発光層１１４２で生じた光は、第１の電極１１４１および第２の電極１１４３の両方側から出射される。なお、この構成においても、電界発光層１１４２を形成する材料は、先に示した材料を適宜選択して用いることができる。
なお、本発明により作製される半導体装置において、パネルの画素部に発光素子を有する発光装置の構造はこの限りではない。例えば、図２６に挙げるような構造をとることもできる。
まず、基板４５０１上に接着層４５０２および酸化物層４５０３が形成される。その上に、チャネル形成領域４５０４、ソース領域４５０５、ドレイン領域４５０６、ゲート絶縁膜４５０７及びゲート電極４５０８からなる電流制御用TFT４５０９、スイッチング用TFT４５１０が形成されている。各ＴＦＴの活性層は、ゲート絶縁膜４５０７で覆われ、ゲート絶縁膜４５０７を介してチャネル形成領域４５０４と重なるゲート電極４５０８が形成されている。また、ゲート電極４５０８を覆って層間絶縁膜４５１１が設けられている。
電流制御用ＴＦＴ４５０９は、発光素子４５１９の第１の電極４５１５と電気的に接続され、発光素子４５１５に供給される電流を制御する機能を有する。スイッチング用ＴＦＴ４５１０は、電流制御用ＴＦＴ４５０９のゲート電極に印加されるビデオ信号を制御する。
基板４５０１は、ここでは遮光性を有するシリコン基板を用いているが、ガラス基板、石英基板、樹脂基板、フレキシブルな基板材料（プラスチック）を用いても良い。また、各ＴＦＴの活性層は、少なくともチャネル形成領域４５０４、ソース領域４５０５、ドレイン領域４５０６を備えている。
次に、層間絶縁膜４５１１に開口部を形成し、電流制御用ＴＦＴ４５０９のソース領域４５０５と電気的に接続された配線４５１２を形成する。さらに、絶縁膜４５１３を形成する。この絶縁膜４５１３にコンタクトホールを形成し、配線４５１２と電気的に接続された配線４５１４を形成する。その後、配線４５１４と電気的に接続された第１の電極４５１５を形成する。これによって電流制御用ＴＦＴ４５０９のソース領域４５０５と第１の電極４５１５とが接続される。なお、第１の電極４５１５が陽極である場合には、電流制御用ＴＦＴ４５０９をｐチャネル型で形成し、陰極である場合には電流制御用ＴＦＴ４５０９をｐチャネル型で形成するのが望ましい。
また、第１の電極４５１５の端部、および配線４５１４等を覆って絶縁層４５１６が形成される。次に、第１の電極４５１５上に電界発光層４５１７が形成され、その上に、第２の電極４５１８を形成することにより発光素子４５１９を完成させることができる。
なお、図２６に挙げた半導体装置を製作する材料は、先に示した材料を適宜選択して用いることができる。
本実施例では、本発明により作製される半導体装置のうち、パネルの画素部に液晶素子を有する液晶装置の場合について、図１２を用いて説明する。
図１２に示すように基板１２０１上には、接着層及び酸化物層１２１４が形成され、その上にＴＦＴ１２０２が形成される。層間絶縁膜１２０３に開口部が形成された後に、ＴＦＴ１２０２は配線１２０４を介して、画素電極となる第１の電極１２０５と電気的に接続される。また、第１の電極１２０５上には配向膜１２０６が形成されており、ラビング処理がなされている。また、基板間隔を保持するための有機樹脂からなる柱状のスペーサ１２０７が設けられている。なお、スペーサ１２０７および配向膜１２０６の形成順序は逆でも良い。
以上は、本発明の他の実施例を用いて形成することができるので、説明は省略する。なお、剥離・転写を行う過程で形成された開口部は、絶縁膜１２１６を形成することによって埋められる。さらに、エッチバックによって配線１２０４の頭出しを行った後に、第１の電極１２０５は配線１２０４に接続されるように形成される。
一方、対向基板１２１３は、基板上に着色層１２０８、平坦化膜１２０９、透明性導電膜からなる対向電極１２１０および配向膜１２１１を有している。なお、着色層１２０８として、赤色の着色層、青色の着色層、および緑色の着色層がそれぞれ形成されていてもよい。
素子が形成された基板１２０１と対向基板１２１３とは、シール剤（図示せず）で貼り合わされている。なお、シール剤にはフィラーが混入されていて、このフィラーとスペーサによって均一な間隔（好ましくは２．０〜３．０μｍ）を維持しつつ２枚の基板が貼り合わされている。また、両基板の間には液晶１２１２が注入されており、封止剤によって完全に封止されている。なお、液晶１２１２には公知の液晶材料を用いることができる。
なお、図１２に示した構造とした場合、光は、対向基板１２１３側から入射し、液晶１２１２で変調されて、素子が形成された基板１２０１側から出射する。
本発明においては、第１の電極に反射性を有する金属膜（具体的には、アルミニウム（合金）膜等）を用いて形成することもできる。この場合には、光が対向基板１２１３側から入射し、液晶１２１２で変調された後、再び対向基板１２１３側から出射する。なお、このような構造とした場合には、第１の電極の下方に光が透過することがないため、メモリ素子や抵抗素子等を設けることもできる。
なお、本発明により作製される半導体装置において、パネルの画素部に液晶素子を有する液晶装置の構造はこの限りではなく、他の構成を用いることもできる。
本実施例では、本発明により作製された半導体素子をその一部に組み込むことにより完成する様々な電子機器について説明する。
これらの電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる半導体装置を備えた装置）等が挙げられる。これら電子機器の具体例を図１３に示す。
図１３（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。なお、表示部２００３は、実施例６で説明した発光素子や実施例７で説明した液晶素子を有している。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
図１３（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。なお、表示部２２０３は、実施例６で説明した発光素子や実施例７で説明した液晶素子を有している。
図１３（Ｃ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。なお、表示部２３０２は、実施例６で説明した発光素子や実施例７で説明した液晶素子を有している。
図１３（Ｄ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部ｂ２４０４、記録媒体読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。なお、表示部Ａ２４０３、表示部B２４０４は、実施例６で説明した発光素子や、実施例７で説明した液晶素子を有する。このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
図１３（Ｅ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体２５０１、表示部２５０２、記憶媒体２５０３、操作スイッチ２５０４、アンテナ２５０５等を含む。なお、表示部２５０２は、実施例６で説明した発光素子や実施例７で説明した液晶素子を有している。
図１３（Ｆ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９、接眼部２６１０等を含む。なお、表示部２６０２は、実施例６で説明した発光素子や実施例７で説明した液晶素子を有している。
ここで図１３（Ｇ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。なお、表示部２７０３は、実施例６で説明した発光素子や実施例７で説明した液晶素子を有している。
以上の様に、本発明により作製された半導体素子の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法について図１５、図１６を用いて説明する。
図１５（Ａ）において、第１の基板３２０１上に金属層３２０２が積層され、その上に複数の接着体３２０３が形成される。
なお、本実施例において、第１の基板３２０１としては、ガラス基板、石英基板を用いることができる。なお、ガラス基板としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスなどを素材とするガラス基板を用いることができ、代表的には、コーニング社製の１７３７ガラス基板（歪み点６６７℃）、旭硝子社製のＡＮ１００（歪み点６７０℃）などが適用可能である。本実施例では、ＡＮ１００を用いることとする。
また、金属層３２０２には、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、または金（Ａｕ）から選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金、または窒化物（例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タンタル、窒化モリブデン）を単層、または積層して用いることができるが、本実施例では、Ｗ（タングステン）を主成分とする金属層３２０２を用いることとする。なお、金属層３２０２の膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとすればよい。
金属層３２０２は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法により形成することができるが、本実施例では、スパッタリング法により成膜することとする。また、スパッタリング法により金属層３２０２を形成する場合には、第１の基板３２０１を固定するため、第１の基板３２０１の周縁部付近における膜厚が不均一になりやすい。そのため、ドライエッチングによって周縁部のみを除去することが好ましい。
金属層３２０２の上に形成される接着体３２０３は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
次に、酸化物層３２０４を形成する（図１５（Ｂ））。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成する。なお、酸化物層３２０４の膜厚は、金属層３２０２の膜厚の２倍以上とすることが望ましい。
次に、酸化物層３２０４上に素子形成層３３０１が形成される（図１５（Ｃ））。素子形成層３３０１には、集積回路を構成するＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ、またはｎチャネル型ＴＦＴ）が複数形成され、これらのＴＦＴを接続する配線３２１１、絶縁膜（３２１０、３２１２）等が含まれるものとする。なお、このような素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例１３で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、ＴＦＴは、酸化物層３２０４上の半導体膜の一部に形成された不純物領域３２０５およびチャネル形成領域３２０６、絶縁膜３２０７、およびゲート電極３２０８により構成される。
本実施例では、素子形成層３３０１を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜（半導体膜または金属膜）を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。この熱処理は４２０℃以上であればよく、素子形成層３０１の形成プロセスとは別途行ってもよいし、兼用させて工程を省略してもよい。例えば、水素を含む材料膜として水素を含むアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法により成膜した後、結晶化させるため５００℃以上の熱処理を行えば、加熱によりポリシリコン膜が形成できると同時に水素の拡散を行うことができる。
なお、この熱処理を行うことにより、金属層３２０２と酸化物層３２０４との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層（図示せず）が形成される。なお、金属層３２０２上に接着体３２０３を形成し、その上に酸化物層３２０４を積層形成する際に、金属層３２０２と酸化物層３２０４との間に２ｎｍ〜５ｎｍ程度形成されるアモルファス状態の金属酸化物層（酸化タングステン膜）も、この熱処理により結晶構造を形成し、金属酸化物からなる層（図示せず）を形成する。
なお、この金属酸化物からなる層（図示せず）が金属層３２０２と酸化物層３２０４との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。なお、本実施例では、素子形成層３３０１を形成する途中の熱処理において、金属酸化物からなる層が形成される場合について説明したが、本発明はこの方法に限られることはなく、金属層３２０２および接着体３２０３を形成した後、金属酸化物層を形成し、酸化物層３２０４を形成する方法で行うこともできる。
一方、素子形成層３３０１を形成する途中の熱処理により、接着体３２０３と金属層３２０２との密着性を高めることができる。すなわち、本実施例において、非晶質シリコン膜で形成された接着体３２０３は、熱処理を加えることにより、先に形成された金属層３２０２中のタングステン（Ｗ）と反応して、シリサイド（タングステンシリサイド：ＷＳｉ2）を形成する。そのため、接着体３２０３と金属層３２０２との密着性が高められる。なお、本発明では、素子形成層３３０１を形成する途中の熱処理により、金属層中の金属と接着体とを反応させる方法に限られることなく、金属層と接着体を形成した後、金属層中の金属と接着体とを反応させるための熱処理を素子形成層３０１の作製とは別に行うこともできる。
素子形成層３３０１が完成したところで、接着体３２０３を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜（３２１０、３２１２）の一部と接着体３２０３とをエッチングし、開口部３２１３を形成する（図１５（Ｄ））。
例えば、絶縁膜（３２０７、３２０９、３２１０、３２１２）および酸化物層３２０４をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素（ＣＦ4）を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体３２０３をエッチングする場合であって、接着体３２０３が珪素で形成されており、金属層（例えばＷ）との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素（ＨＢｒ）および塩素（Ｃｌ2）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体３２０３が珪素で形成されており、金属層（Ｗ）との反応によってその一部がシリサイド（ＷＳｉ）を形成している場合には、これをフッ化硫黄（ＳＦ6）と臭化水素（ＨＢｒ）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。
次に、素子形成層３３０１上に有機樹脂層３２１４を形成する。有機樹脂層３２１４に用いる材料としては、水またはアルコール類に可溶な有機材料を用い、これを全面に塗布、硬化することにより形成する。この有機材料の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコン系等のいかなるものでもよい。具体的には、スピンコート法により水溶性樹脂（東亜合成製：ＶＬ−ＷＳＨＬ１０）（膜厚３０μｍ）を塗布し、仮硬化させるために２分間の露光を行ったあと、ＵＶ光を裏面から２．５分、表面から１０分、合計１２．５分の露光を行って本硬化させることにより有機樹脂層３２１４が形成される（図１５（Ｅ））。
なお、後の剥離を行いやすくするために、金属層３２０２と酸化物層３２０４との界面（金属酸化物を含む層）における密着性を部分的に低下させる処理を行う。密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする領域の周縁に沿って金属層３２０２または酸化物層３２０４にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に圧力を加えて酸化物層３２０４の層内または界面の一部分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンドペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動かせばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて動かせばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生じやすくなるような部分、即ち、きっかけをつくることが重要であり、密着性を選択的（部分的）に低下させる前処理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留まりも向上する。
次に、第１の接着層３２１５を形成することにより、有機樹脂層３２１４上に第１の接着層３２１５を介して補助基板である第２の基板３２１６を貼り付けることができる（図１５（Ｅ））。なお、第１の接着層３２１５を形成する材料としては、後の工程において、所定の処理を行うことにより接着性が弱まる公知の材料を用いることができるが、本実施例では、後の工程において、光照射により接着力が低下する感光性の両面テープを用いる場合について説明する。
次に、第１の基板３２０１を物理的手段により補助基板が貼り付けられた素子形成層３０１から引き剥がす。本実施例の場合には、金属層３２０２と酸化物層３２０４との界面（金属酸化物を含む層）部分において、比較的小さな力（例えば、人間の手、ノズルから吹付けられるガスの風圧、超音波等）で引き剥がすことができる。具体的には、酸化タングステン膜中、または酸化タングステン膜と酸化シリコン膜との界面、または酸化タングステン膜とタングステン膜との界面で分離させ、引き剥がすことができる。こうして、酸化物層３２０４上に形成された素子形成層３３０１を第１の基板３２０１から分離することができる。剥離時の状態を図１６（Ａ）に示す。
また、剥離により露出した表面には、金属酸化物を含む層の一部が残っており、これは、後の工程において、露出面を基板等に接着する際に密着性を低下させる原因となることから、露出面に残っている金属酸化物を含む層の一部を除去する処理を行うことが好ましい。なお、これらを除去するためには、アンモニア水溶液などのアルカリ性の水溶液や酸性水溶液などを用いることができる。その他、金属酸化物を含む層の一部が剥離しやすくなる温度（４３０℃）以下で、以降の工程を行っても良い。
次に、第２の接着層３２１７を形成し、第２の接着層３２１７を介して第３の基板３２１８と酸化物層３２０４（及び素子形成層３３０１）とを接着する（図１６（Ｂ））。なお、第１の接着層３２１５により接着された第２の基板３２１６と有機樹脂層３２１４との密着性よりも、第２の接着層３２１７により接着された酸化物層３２０４（及び素子形成層３３０１）と第３の基板３２１８との密着性の方が高いことが重要である。
第３の基板３２１８としては、可撓性基板（プラスチック基板）を用いることが好ましく、本実施例では、極性基のついたノルボルネン樹脂からなるＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ製）を用いることとする。
また、第２の接着層３２１７に用いる材料としては、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤が挙げられる。さらに好ましくは、銀、ニッケル、アルミニウム、窒化アルミニウムからなる粉末、またはフィラーを含ませることにより、高い熱伝導性を持たせることがより好ましい。
次に、第２の基板３２１６側から紫外線を照射することにより、第１の接着層３２１５に用いている両面テープの接着力を低下させ、素子形成層３３０１から第２の基板３２１６を分離させる（図１６（Ｃ））。さらに、本実施例では、露出した表面を水洗することにより、第１の接着層３２１５および有機樹脂層３２１４を溶かして除去することができ、図１６（Ｄ）に示す構造を得ることができる。
以上により、第１の基板３２０１上に形成され、複数のＴＦＴで構成された集積回路を別の基板（第３の基板３２１８）上に作製することができる。
本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例９とはその一部が異なる場合について図１７、図１８を用いて説明する。
図１７（Ａ）において、第１の基板３４０１上に金属層３４０２が積層され、その上に複数の接着体３４０３が形成される。
なお、本実施例において、第１の基板３４０１としては、実施例９と同様のガラス基板（ＡＮ１００）を用いることとする。また、金属層３４０２についても実施例９と同様にＷ（タングステン）を主成分とする金属層３４０２を用いることとする。なお、金属層３４０２は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとすればよい。
金属層３４０２の上に形成される接着体３４０３は、非晶質シリコン膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
次に、酸化物層３４０４を形成する（図１７（Ｂ））。本実施例では酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成する。なお、酸化物層３４０４の膜厚は、金属層３４０２の膜厚の２倍以上とすることが望ましい。
次に、酸化物層３４０４上に素子形成層３５０１が形成される（図１７（Ｃ））。素子形成層３５０１には、集積回路を構成するＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ、またはｎチャネル型ＴＦＴ）が複数形成され、これらのＴＦＴを接続する配線３４１１、絶縁膜３４１０等が含まれるものとする。なお、このような素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例１３で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、ＴＦＴは、酸化物層３４０４上の半導体膜の一部に形成された不純物領域３４０５およびチャネル形成領域３４０６、絶縁膜３４０７、およびゲート電極３４０８により構成される。
本実施例でも実施例９の場合と同様に素子形成層３５０１を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜（半導体膜または金属膜）を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層３４０２と酸化物層３４０４との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層（図示せず）が形成される。
なお、この金属酸化物からなる層（図示せず）が金属層３４０２と酸化物層３４０４との界面に形成されることにより、後の工程での基板と素子形成層との剥離が容易になる。
一方、素子形成層３５０１を形成する途中の熱処理により、接着体３４０３と金属層３４０２との密着性を高めることができる。
本実施例では、素子形成層３５０１に含まれる配線３４１１まで形成したところで、接着体３４０３を除去する。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜３４１０の一部と接着体３４０３とをエッチングし、開口部３４１２を形成する（図１７（Ｄ））。
例えば、絶縁膜（３４０７、３４０９、３４１０）および酸化物層３４０４をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素（ＣＦ4）を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体３４０３をエッチングする場合であって、接着体３４０３が珪素で形成されており、金属層（例えばＷ）との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素（ＨＢｒ）および塩素（Ｃｌ2）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、接着体３４０３が珪素で形成されており、金属層（Ｗ）との反応によってその一部がシリサイド（ＷＳｉ）を形成している場合には、これをフッ化硫黄（ＳＦ6）と臭化水素（ＨＢｒ）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。
次に、開口部３４１２を埋め、素子形成層３５０１の表面を平坦化するために絶縁膜３４１３を形成する（図１７（Ｅ））。なお、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚１〜３μｍの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。
なお、絶縁膜３４１３により素子形成層３５０１の表面を平坦化した後の工程である（１）素子形成層３５０１の上に有機樹脂層を形成し、その上に第１の接着層を介して補助基板である第２の基板を貼り付ける工程、（２）素子形成層５０１から第１の基板３４０１を物理的手段により補助基板（第２の基板）が貼り付けられた素子形成層３５０１から引き剥がす工程、（３）第２の接着層を形成し、第２の接着層を介して第３の基板と酸化物層（及び素子形成層）とを接着する工程、および（４）素子形成層から第２の基板を分離させる工程、については実施例９に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。
以上により、素子形成層３５０１が第２の接着層３４１７を介して第３の基板３４１８上に転写された図１８（Ａ）に示す構造を得ることができる。
また、本実施例では、図１７（Ｄ）において開口部３４１２を形成した後、絶縁膜３４１９を形成することにより、図１８（Ｂ）に示す構造を形成しても良い。
以上により、第１の基板３４０１上に形成され、複数のＴＦＴで構成された集積回路を別の基板（第３の基板３４１８）上に作製することができる。
本実施例では、本発明の転写工程を含む作製方法であって、実施例９や実施例１０とはその一部が異なる場合について図１９、２０を用いて説明する。
図１９（Ａ）において、第１の基板３６０１上に金属層３６０２が積層され、その上に酸化物層３６０３が形成される。
なお、本実施例において、第１の基板３６０１としては、実施例９と同様のガラス基板（ＡＮ１００）を用いることとする。また、金属層３６０２についても実施例９と同様にＷ（タングステン）を主成分とする金属層３６０２を用いることとする。なお、金属層３６０２は、スパッタリング法により成膜し、その膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７５ｎｍとすればよい。
金属層３６０２の上に形成される酸化物層３６０３は、酸化シリコンからなる膜を酸化シリコンターゲットを用いたスパッタリング法により、膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成する。なお、酸化物層３６０３の膜厚は、金属層３６０２の膜厚の２倍以上とすることが望ましい。また、本実施例において、酸化物層３６０３は、パターニングにより複数の島状に分離形成される。
次に、酸化物層３６０３を覆って、半導体膜３６０４が形成される。本実施例では、非晶質シリコン膜をプラズマＣＶＤ法により成膜することにより形成される（図１９（Ａ））。そして、この半導体膜３６０４をパターニングすることにより、酸化物層３６０３上に形成される半導体ａ（３６０５）、分離形成された２つの酸化物層３６０３の間に形成された半導体ｂ（３６０６）が得られる。なお、ここで形成される半導体ａ（３６０５）は、後で形成されるＴＦＴの不純物領域およびチャネル形成領域となり、半導体ｂ（３６０６）が、本発明における接着体となる。
すなわち、本発明では、ＴＦＴの一部を形成する半導体ａ（３６０５）と、接着体を形成する半導体ｂ（３６０６）が同時に形成される点に特徴がある。
次に、半導体ａ（３６０５）を一部に含む素子形成層３７０１が形成される（図１９（Ｃ））。素子形成層３７０１には、集積回路を構成するＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ、またはｎチャネル型ＴＦＴ）が複数形成され、これらのＴＦＴを接続する配線３６１３、絶縁膜３６１２等が含まれるものとする。なお、ＴＦＴを含む素子形成層の作製方法は、本発明において特に限定されるものではなく、実施例１３で示すような作製方法の他、公知の作製方法を組み合わせて用いることができる。なお、ＴＦＴは、酸化物層３６０３上の半導体ａ（３６０５）の一部に形成された不純物領域３６０７およびチャネル形成領域３６０８、ゲート絶縁膜３６０９、およびゲート電極３６１０により構成される。
本実施例でも実施例９の場合と同様に素子形成層３７０１を形成する際に、少なくとも水素を含む材料膜（半導体膜または金属膜）を形成した後、水素を含む材料膜中に含まれる水素を拡散するための熱処理を行う。なお、この熱処理を行うことにより、金属層３６０２と酸化物層３６０３との間に結晶構造を有する金属酸化物からなる層（図示せず）が形成される。
なお、この金属酸化物からなる層（図示せず）が金属層３６０２と酸化物層３６０３との界面に形成されることにより、後の工程での第１の基板３６０１と素子形成層３７０１との剥離が容易になる。
一方、素子形成層３７０１を形成する途中の熱処理により、接着体である半導体ｂ（３６０６）と金属層３６０２との密着性を高めることができる。
本実施例では、素子形成層３７０１に含まれる配線３６１３まで形成したところで、半導体ｂ（３６０６）を除去する（図１９（Ｄ））。具体的には、ドライエッチング法により絶縁膜３６１２の一部と半導体ｂ（３６０６）とをエッチングし、開口部３６１４を形成する。
例えば、絶縁膜（３６０９、３６１１、３６１２）および酸化物層３６０３をエッチングする場合であって、これらが、酸化珪素で形成されている場合には、炭化フッ素（ＣＦ4）を主成分とするエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、また接着体である半導体ｂ（３６０６）をエッチングする場合であって、半導体ｂ（３６０６）が珪素で形成されており、金属層（例えばＷ）との反応にも拘わらずその一部に珪素を主成分とする部分が残っている場合には、これを臭化水素（ＨＢｒ）および塩素（Ｃｌ2）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。さらに、半導体ｂ（３６０６）が珪素で形成されており、金属層（Ｗ）との反応によってその一部がシリサイド（ＷＳｉ）を形成している場合には、これをフッ化硫黄（ＳＦ6）と臭化水素（ＨＢｒ）を主成分とするエッチングガスを用いてエッチングすることができる。
次に、開口部３６１４を埋め、素子形成層３７０１の表面を平坦化するために絶縁膜３６１５を形成する（図１９（Ｅ））。なお、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚１〜３μｍの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁材料や、アクリル、ポリイミド、ポリアミドなどの有機絶縁材料からなる単層構造や、これらを組み合わせた積層構造としても良い。
なお、絶縁膜３６１５により素子形成層３７０１の表面を平坦化した後の工程である（１）素子形成層３７０１の上に有機樹脂層を形成し、その上に第１の接着層を介して補助基板である第２の基板を貼り付ける工程、（２）素子形成層３７０１から第１の基板３６０１を物理的手段により補助基板（第２の基板）が貼り付けられた素子形成層３７０１から引き剥がす工程、（３）第２の接着層を形成し、第２の接着層を介して第３の基板と酸化物層（及び素子形成層）とを接着する工程、および（４）素子形成層から第２の基板を分離させる工程、については実施例９に示すものと同様の材料を用いて、同様の方法により形成することができるので説明は省略することとする。
以上により、素子形成層３７０１が第２の接着層３６１７を介して第３の基板３６１８上に転写された図２０（Ａ）に示す構造を得ることができる。
また、本実施例では、図１９（Ｄ）において開口部３６１４を形成した後、絶縁膜３８００を形成することにより、図２０（Ｂ）に示す構造を形成しても良い。
以上により、第１の基板３６０１上に形成され、複数のＴＦＴで構成された集積回路を別の基板（第３の基３６１８板）上に作製することができる。
本実施例では、本発明における接着体の配置およびその形状について、図２１を用いて説明する。
本発明では、図２１（Ａ）に示すように基板３８０１上に形成された素子形成層３８０２が、物理的手段によって剥離され、別の基板上に貼付けられることにより、転写が行われる。なお、図２１（Ａ）の場合には、素子形成層３８０２は、矢印の方向に剥離されるものとする。
そこで、素子形成層３８０２に形成される接着体の配置および形状について、素子形成層３８０２の一部である領域３８０３に素子形成層３８０２の作製途中に形成され、剥離直前に除去される接着体の配置および形状の一例を図２１（Ｂ）〜図２１（Ｄ）に示す。
図２１（Ｂ）では、集積回路３８０４が複数形成される領域３８０３において、剥離方向ＸＸ’に配列される集積回路３８０４の間に四角形状の接着体３８０５が形成される場合について示す。なお、この場合、四角形状の接着体３８０５が長方形を有し、剥離方向ＡＡ’と平行に長方形の長辺が並ぶように配置されるのがより好ましい。このように接着体３８０５を四角形状とすることにより、接着体３８０５を除去した後、素子形成層３８０２を基板３８０１から容易に剥離することができる。
図２１（Ｃ）では、集積回路３８０６が複数形成される領域３８０３において、剥離方向ＡＡ’に配列される集積回路３８０６の間に三角形状の接着体３８０７が形成される場合について示す。なお、この場合、三角形状の接着体３８０７の底辺が、剥離方向ＸＸ’と垂直になるように配置されるのがより好ましい。このように接着体３８０７を三角形状とした場合にも、接着体３８０７を除去した後、素子形成層３８０２を基板３８０１から容易に剥離することができる。
図２１（Ｄ）では、集積回路３８０８が複数形成される領域３８０３において、剥離方向ＸＸ’に複数配列される集積回路３８０８の列と列との間にライン状の接着体３８０９が形成される場合について示す。なお、この場合、ライン状の接着体３８０９は、剥離方向ＸＸ’に複数の集積回路３８０８が配列されるのと同じ長さで形成しても良いが、集積回路３８０８１つ分の長さで形成しても良い。このように接着体３８０９をライン状とした場合にも、接着体３８０７を除去した後、素子形成層３８０２を基板３８０１から容易に剥離することができる。
なお、本実施例で示した接着体の配置および形状は、本発明における好ましい一例に過ぎず、本発明の接着体の形状を何ら限定するものではない。
本実施例では、同一基板上にｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴを同時に作製する方法について、図２２、図２３を用いて説明する。
基板３９０１上に金属層３９０２が形成され、その上に接着体３９０３が形成される。
本実施例では、基板３９０１として、ガラス基板（＃１７３７）を用い、金属層３９０２には、実施例９と同様にタングステン（Ｗ）を主成分とする金属材料を用いる。なお、接着体３９０３は、後で形成される集積回路（複数のＴＦＴを含む）の間に配置されるように所望の形状にパターニングされ、形成される。
次に金属層３９０２および接着体３９０３上に下地絶縁膜としても機能する酸化物層３９０４を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、原料ガスＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍの厚さに成膜することにより、酸化物層３９０４を形成する。
さらに、大気解放せず連続的にプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶質構造を有する半導体層（ここでは非晶質シリコン層）を５４ｎｍの厚さで形成する。この非晶質シリコン層は水素を含んでおり、後の熱処理によって水素を拡散させ、物理的手段で酸化物層の層内、あるいは界面において剥離することができる。
次に、重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜（ここではポリシリコン層）を形成する。ここでは脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜を得る。また、この脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）は、非晶質シリコン膜に含まれる水素を金属層３９０２と酸化物層３９０４との界面に拡散する熱処理を兼ねている。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いるが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。
次に、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長４００ｎｍ以下のエキシマレーザー光や、ＹＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用いる。ここでは、繰り返し周波数１０〜１０００Ｈｚ程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて１００〜５００ｍＪ／ｃｍ2に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４７０ｍＪ／ｃｍ2でレーザー光の照射を大気中で行う。
なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。なお、ここではパルスレーザーを用いる例を示したが、連続発振のレーザーを用いてもよく、非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザー光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
次に、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施の形態ではオゾン水を用いてバリア層を形成するが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。
次に、バリア層上にスパッタリング法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を１０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１００ｎｍで成膜する。本実施例では、アルゴン元素を含む非晶質シリコン膜は、シリコンターゲットを用いてアルゴンを含む雰囲気下で形成する。プラズマＣＶＤ法を用いてアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を形成する場合、成膜条件は、モノシランとアルゴンの流量比（ＳｉＨ4：Ａｒ）を１：９９とし、成膜圧力を６．６６５Ｐａ（０．０５Ｔｏｒｒ）とし、ＲＦパワー密度を０．０８７Ｗ／ｃｍ2とし、成膜温度を３５０℃とする。
その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。
次に、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層３９０５、３９０６を形成する。半導体層３９０５、３９０６を形成した後、レジストからなるマスクを除去する（図２２（Ａ））。
次に、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜（半導体層３９０５、３９０６）の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜３９０７となるシリコンを主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化シリコン膜を形成する（図２２（Ｂ））。
さらに、ゲート絶縁膜３９０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜３９０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜３９０９とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜３９０７上に第１の導電膜３９０８となる膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、第２の導電膜３９０９となる膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層する。
なお、第１の導電膜３９０８及び第２の導電膜３９０９を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を用いることができる。また、第１の導電膜３９０８及び第２の導電膜３９０９としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。
次に、図２２（Ｃ）に示すように光露光工程によりレジストからなるマスク３９１０、３９１１を形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ2を適宜用いることができる。
本実施例では、基板側（試料ステージ）にも１５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。この後、レジストからなるマスク３９１０、３９１１を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。
こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層からなる第１の形状の導電層３９１２、３９１３（第１の導電層３９１２ａ、３９１３ａと第２の導電層３９１２ｂ、３９１３ｂ）を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜３９０７は、１０〜２０ｎｍ程度エッチングされ、第１の形状の導電層３９１２、３９１３で覆われない領域が薄くなったゲート絶縁膜３９０７となる。
次に、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２４／１２／２４（ｓｃｃｍ）とし、１．３Ｐａの圧力でコイル型の電極に７００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを２５秒行う。基板側（試料ステージ）にも１０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は２２７．３ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は３２．１ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は７．１であり、ゲート絶縁膜３９１１であるＳｉＯＮに対するエッチング速度は３３．７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＳｉＯＮに対するＷの選択比は６．８３である。このようにエッチングガス用ガスにＳＦ6を用いた場合、ゲート絶縁膜３９１１との選択比が高いので膜減りを抑えることができる。本実施例におけるゲート絶縁膜３９０７の膜減りは８ｎｍ程度である。
この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角を７０°とすることができる。この第２のエッチング処理により第２の導電層３９１４ｂ、３９１５ｂを形成する。このとき、第１の導電層は、ほとんどエッチングされず、第１の導電層３９１４ａ、３９１５ａとなる。なお、第１の導電層３９１４ａ、３９１５ａは、第１の導電層３９１２ａ、３９１３ａとほぼ同一サイズである。実際には、第１の導電層の幅は、第２のエッチング処理前に比べて約０．３μｍ程度、即ち線幅全体で０．６μｍ程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。
また、２層構造に代えて、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造とした場合、第１のエッチング処理における第１のエッチング条件としては、ＢＣｌ3とＣｌ2とＯ2とを原料ガスに用い、それぞれのガス流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に４５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して１１７秒のエッチングを行えばよく、第１のエッチング処理における第２のエッチング条件としては、ＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行えばよく、第２のエッチング処理としてはＢＣｌ3とＣｌ2を用い、それぞれのガス流量比を２０／６０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）には１００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に６００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行えばよい。
次に、レジストからなるマスク３９１０を除去した後、次に、図２３（Ａ）に示すようにレジストからなるマスク３９１８を形成し第１のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。なお、マスク３９１８はｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。
第１のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとしてリン（Ｐ）をドーピングする。なお、ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いることができる。ここでは、第２の導電層３９１４ｂ、３９１５ｂをマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク３９１８で覆われた領域には添加されない。こうして、第１の不純物領域３９１９と、第２の不純物領域３９２０が形成される。第１の不純物領域３９１９には１×１０20〜１×１０21／ｃｍ3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素が添加されている。ここでは、第１の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ+領域とも呼ぶ。
また、第２の不純物領域３９２０は第１の導電層３９１５ａにより第１の不純物領域３９１９よりも低濃度に形成され、１×１０18〜１×１０19／ｃｍ3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素が添加されることになる。なお、第２の不純物領域９２０は、テーパー形状である第１の導電層３９１５ａの部分を通過させてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第２の不純物領域３９２０と同じ濃度範囲の領域をｎ-領域とも呼ぶ。
次いで、レジストからなるマスク３９１８を除去した後、新たにレジストからなるマスク３９２１を形成して図２３（Ｂ）に示すように第２のドーピング処理を行う。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えばよい。なお、マスク３９２１は、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体膜及びその周辺の領域を保護するマスクである。
第２のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件は、ドーズ量を１×１０15〜２×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を５０〜１００ｋｅＶとしてボロン（Ｂ）をドーピングする。ここでは、第２の導電層３９１４ｂ、３９１５ｂをマスクとして、各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成される。勿論、マスク３９２１で覆われた領域にはボロンは添加されない。上記第２のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された第３の不純物領域３９２２及び第４の不純物領域３９２３を形成する。
また、第３の不純物領域３９２２には１×１０20〜１×１０21／ｃｍ3の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。
また、第４の不純物領域３９２３は第１の導電層３９１４ａのテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、１×１０18〜１×１０20／ｃｍ3の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。なお、第４の不純物領域３９２３は、テーパー形状である第１の導電層３９１４ａの部分を透過させてドーピングを行うため、テーパー部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここでは、第４の不純物領域３９２３と同じ濃度範囲の領域をｐ-領域とも呼ぶ。
以上の工程により、それぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成される。第１の形状の導電層３９１４、３９１５はＴＦＴのゲート電極となる。
次に、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
次に、第１の絶縁膜３９２４を形成する。なお、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚５０ｎｍの窒化酸化シリコン膜を用いる。勿論、この絶縁膜は窒化酸化シリコン膜に限定されるものでなく、窒化シリコン、窒化シリコン、酸化シリコンといった絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
次に、第１の絶縁膜３９２４上に第２の絶縁膜３９２５を形成する。ここで形成される第２の絶縁膜３９２５には、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化シリコンなどの絶縁膜を用いることができるが、本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜を用いることとする。
次に、窒化シリコン膜からなる第２の絶縁膜３９２５を形成した後、熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う（図２３（Ｃ））。この工程は第２の絶縁膜３９２５に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、水素雰囲気下で３５０℃程度の熱処理や、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行うこともできる。
次に、第２の絶縁膜３９２５上に有機絶縁物材料からなる第３の絶縁膜３９２６を形成する。ここでは、膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成する。次に、各不純物領域に達するコンタクトホール３９２７を形成する。
なお、本実施例で用いるアクリル樹脂は感光性アクリルであるため、露光して現像することにより所望の位置を開孔することができる。また、第１の絶縁膜３９２４および第２の絶縁膜３９２５の一部のエッチングには、ドライエッチング法を用い、第１の絶縁膜３９２４をエッチングストッパーとして第２の絶縁膜３９２５のエッチングを行ってから、第１の絶縁膜３９２４のエッチングを行う。これによりコンタクトホール３９２７を得る。
なお、本実施例では、有機樹脂膜で形成された第３の絶縁膜３９２６を形成した後でコンタクトホールを形成する場合について説明したが、第３の絶縁膜３９２６を形成する前に第２の絶縁膜３９２５および第１の絶縁膜３９２４をドライエッチングすることもできる。なお、この場合には、エッチング処理後、第３の絶縁膜３９２６を形成する前に基板を熱処理（３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理）するのが好ましい。
そして、図２３（Ｄ）に示すようにＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ等を用いて配線３９２８を形成することにより、ｎチャネル型ＴＦＴ３９３１、ｐチャネル型ＴＦＴ３９３２を同一基板上に形成することができる。
本実施例では、本発明により形成された集積回路が、ＣＰＵである場合の機能および構成について図２４を用いて説明する。
まず、オペコードがインターフェース４００１に入力されると、解析回路４００３（Instruction Decoderともいう）においてコードが解読され、信号が制御信号発生回路４００４（CPU Timing Control）に入力される。信号が入力されると、制御信号発生回路４００４から、演算回路４００９（以下、ＡＬＵと示す）、および記憶回路４０１０（以下、Ｒｅｇｉｓｔｅｒと示す）に制御信号が出力される。
なお、制御信号発生回路４００４には、ＡＬＵ４００９を制御するＡＬＵコントローラ４００５（以下、ＡＣＯＮと示す）、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ４０１０を制御する回路４００６（以下、ＲＣＯＮと示す）、タイミングを制御するタイミングコントローラ４００７（以下、ＴＣＯＮと示す）、および割り込みを制御する割り込みコントローラ４００８（以下、ＩＣＯＮと示す）を含むものとする。
一方、オペランドがインターフェース４００１に入力されると、ＡＬＵ４００９、およびＲｅｇｉｓｔｅｒ４０１０に出力される。そして、制御信号発生回路４００４から入力された制御信号に基づく処理（例えば、メモリリードサイクル、メモリライトサイクル、あるいはＩ／Ｏリードサイクル、Ｉ／Ｏライトサイクル等）がなされる。
なお、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ４０１０は、汎用レジスタ、スタックポインタ（ＳＰ）、プログラムカウンタ（ＰＣ）等により構成される。
また、アドレスコントローラー４０１１（以下、ＡＤＲＣと示す）は、１６ビットのアドレスを出力する。
なお、本実施例に示したＣＰＵの構成は、本発明の作製方法を用いて形成されるＣＰＵの一例であり、本発明の構成を限定するものではない。従って、本実施例に示す構成以外の公知のＣＰＵの構成を用いることも可能である。
本実施例では、本発明の集積回路が、モジュールに組み込まれ、実際に電子機器に組み込まれる様子について、携帯電話の場合を例に挙げ、図２５を用いて説明する。
図２５に示す携帯電話のモジュールは、プリント配線基板４４０６に、コントローラ４４０１、ＣＰＵ４４０２、メモリ４４１１、電源回路４４０３、音声処理回路４４２９及び送受信回路４４０４や、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。なお、本発明により作製される集積回路は、コントローラ４４０１、ＣＰＵ４４０２、メモリ４４１１、電源回路４４０３、音声処理回路４４２９等に用いることができる。また、ここでは、図示しないがパネルは、ＦＰＣによってプリント配線基板４４０６に実装されている。
プリント配線基板４４０６への電源電圧及びキーボードなどから入力された各種信号は、複数の入力端子が配置されたプリント配線基板用のインターフェース（I/F）部４４０９を介して供給される。また、アンテナとの間の信号の送受信を行うためのアンテナ用ポート４４１０が、プリント配線基板４４０６に設けられている。
なお、メモリ４４１１には、ＶＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリなどが含まれている。ＶＲＡＭにはパネルに表示する画像のデータが、ＤＲＡＭには画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。
また、電源回路４４０３では、コントローラ４４０１、ＣＰＵ４４０２、音声処理回路４４２９、メモリ４４１１、送受信回路４４０４への電源電圧が生成される。またパネルの仕様によっては、電源回路４４０３に電流源が備えられている場合もある。
ＣＰＵ４４０２の構成については、実施例１４で説明したので省略するが、入力された信号に基づき、各種命令を含む信号をメモリ４４１１、送受信回路４４０４、音声処理回路４４２９、コントローラ４４０１などに送る。
メモリ４４１１、送受信回路４４３１、音声処理回路４４２９、コントローラ４４０１は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
キーボードから入力された信号は、インターフェース４４０９を介してプリント配線基板４４０６に実装されたＣＰＵ４４０２に送られる。ＣＰＵ４４０２では、キーボードから送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭに格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ４４０１に送付する。
コントローラ４４０１は、パネルの仕様に合わせてＣＰＵ４４０２から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、パネルに供給する。またコントローラ４４０１は、電源電圧４４０３から入力された電源電圧やＣＰＵから入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）を生成し、パネルに供給する。
送受信回路４４０４では、アンテナにおいて電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO（Voltage Controlled Oscillator）、LPF（Low Pass Filter）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路４４０４において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、ＣＰＵ４４０２からの命令に従って、音声処理回路４４２９に送られる。
ＣＰＵ４４０２の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路４４２９において音声信号に復調され、スピーカーに送られる。またマイクから送られてきた音声信号は、音声処理回路４４２９において変調され、ＣＰＵ４４０２からの命令に従って、送受信回路４４０４に送られる。
なお、本発明により形成された集積回路は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO（Voltage Controlled Oscillator）、LPF（Low Pass Filter）、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、上述した回路だけでなくどのような回路にも応用することができる。
本発明の作製方法を用いて形成された集積回路を用いて実施例１５に示すような様々なモジュールを完成させることができる。従って、これらのモジュールを組み込むことにより様々な電子機器を完成させることができる。
これらの電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）等が挙げられる。これら電子機器の具体例を図１３に示す。
図１３（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明により形成される集積回路は、表示装置に表示させるための回路部分等に用いることができる。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
図１３（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明により形成される集積回路は、ノート型パーソナルコンピュータを駆動させるための回路部分等に用いることができる。
図１３（Ｃ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明により形成される集積回路は、モバイルコンピュータを駆動させるための回路部分等に用いることができる。
図１３（Ｄ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部ｂ２４０４、記録媒体読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。なお、表示部Ａ２４０３、表示部B２４０４は、実施例６で説明した発光素子や、実施例７で説明した液晶素子を有する。このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
図１３（Ｅ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体２５０１、表示部２５０２、記憶媒体２５０３、操作スイッチ２５０４、アンテナ２５０５等を含む。本発明により形成される集積回路は、携帯書籍を機能させるための回路部分等に用いることができる。
図１３（Ｆ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部５６０６、バッテリー５６０７、音声入力部５６０８、操作キー５６０９、接眼部５６１０等を含む。本発明により形成される集積回路は、ビデオカメラを機能させるための回路部分等に用いることができる。
ここで図１３（Ｇ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明により形成される集積回路は、携帯電話を機能させるための回路部分等に用いることができる。
以上の様に、本発明により作製された集積回路の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の応用製品に適用することが可能である。
Claims (16)
- 第１の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に、前記金属層に含まれる金属と反応する材料を用いて接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に薄膜トランジスタを含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 第１の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に、前記金属層に含まれる金属と反応する材料を用いて接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に薄膜トランジスタを含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離し、
前記第２の基板および前記素子形成層を第２の接着剤を介して第３の基板上に貼付し、
前記第２の基板を前記素子形成層から除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 第１の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に、前記金属層に含まれる金属と反応する材料を用いて接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に薄膜トランジスタを含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部をエッチングすることにより前記接着体を除去し、
前記素子形成層上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離し、
前記第２の基板および前記素子形成層を第２の接着剤を介して第３の基板上に貼付し、
前記第２の基板を前記素子形成層から除去し、
前記素子形成層上に絶縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 第１の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に、前記金属層に含まれる金属と反応する材料を用いて接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に薄膜トランジスタを含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部および前記接着体をエッチングにより除去して開口部を形成し、
前記素子形成層上に設けられ、かつ前記開口部を埋める絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 第１の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に、前記金属層に含まれる金属と反応する材料を用いて接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に薄膜トランジスタを含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部および前記接着体をエッチングにより除去して開口部を形成し、
前記素子形成層上に設けられ、かつ前記開口部を埋める絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離し、
前記第２の基板および前記素子形成層を第２の接着剤を介して第３の基板上に貼付し、
前記第２の基板を前記素子形成層から除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 第１の基板上に金属層を形成し、
前記金属層上の一部に、前記金属層に含まれる金属と反応する材料を用いて接着体を形成し、
前記金属層および前記接着体を覆って酸化物層を形成し、
前記酸化物層上に薄膜トランジスタを含む素子形成層を形成し、
前記素子形成層の一部および前記接着体をエッチングにより除去して開口部を形成し、
前記素子形成層上に設けられ、かつ前記開口部を埋める第１の絶縁膜を形成し、
前記第１の絶縁膜上に第１の接着剤を介して第２の基板を貼付し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離し、
前記第２の基板および前記素子形成層を第２の接着剤を介して第３の基板上に貼付し、
前記第２の基板を前記素子形成層から除去し、
前記素子形成層上に第２の絶縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記素子形成層と前記第１の接着剤との間に、水溶性の有機樹脂からなる膜を形成し、
前記第２の基板および前記素子形成層を前記第１の基板から物理的手段により剥離した後、前記水溶性の有機樹脂を水洗することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項３において、
前記絶縁膜は窒化シリコン、酸化シリコン、アクリル、ポリイミド及びポリアミドのいずれか一を用いた単層構造または、組み合わせた積層構造であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項２、請求項３、請求項５、請求項６および請求項８のいずれか一において、
前記第３の基板としてプラスチックを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項９のいずれか一において、
前記金属層として、タングステン、モリブデン、テクネチウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、または金のいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
前記素子形成層は、その作製工程の一部に４００℃以上の熱処理工程を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、
前記薄膜トランジスタは、前記接着体と重ならない位置に形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、
前記接着体は、複数の薄膜トランジスタが整列している間に、長辺が剥離方向と平行となる長方形に配置されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、
前記接着体は、複数の薄膜トランジスタが整列している間に、底辺が剥離方向と垂直となる三角形状に配置されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、
前記接着体は、複数の薄膜トランジスタが整列している間に、ライン状に配置されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項１乃至請求項１５のいずれか一において、
前記接着体として珪素、ゲルマニウム、炭素、硼素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、タンタル、鉄、コバルト、ニッケル、またはマンガンのいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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