JP6287839B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
本願は、2012年8月6日に出願された日本国特願2012−173983号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明に係る第一実施形態を説明する。
図1は、本実施形態の転写装置100の構成を示す斜視図である。
図1に示すように、転写装置100は、可撓性を有し多孔質材料によって無端ベルト状に形成された転写版としての多孔質シートTsを用いて、当該多孔質シートTsの外周面Taに形成されるパターン層を、転写対象物としてのフィルム状の基板Pに対して転写する装置である。転写装置100は、多孔質シートTsを保持するシート保持部(版保持部)10と、基板Pを保持する基板保持部(対象物保持部)20と、多孔質シートTsの内周面Tb側から外周面Ta側へ向けて気体を供給する気体供給部(流体供給部)30を有する。なお、基板Pとしては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等の樹脂製フィルム、プラスチックシート、極薄の湾曲可能なガラス板、ステンレスを箔状に圧延したフォイルシート、或いは、液体の吸収を抑えるように加工された紙や布等の可撓性を有する基板、所謂フレキシブル基板を用いることができる。
本実施形態においては、特に、材料費が安価である点に着目して、樹脂製フィルムやプラスチックシートを基板Pとして用いるものとする。
図2に示すように、多孔質シートTsは、多孔質層11と、下地金属層12(被覆部)と、メッキ層13(被覆部)とを有している。
そのような多孔質ポリイミド膜は、例えば、国際公開番号WO2010/038873号に開示されている。
図1に示すように、シート保持部10は、多孔質シートTsに対して所定のテンションを与えつつ当該多孔質シートTsを搬送するローラーR1及びローラーR2を有する。ローラーR1及びローラーR2のうち少なくとも一方のローラーは、不図示の駆動部によって回転可能に設けられている。当該ローラーが回転することにより、無端状の多孔質シートTsが一方向に回転可能となる。
図3に示すように、気体噴出ローラーABRは、円筒状に形成された円筒軸(管状の金属性シャフト)31と、当該円筒軸31のうち軸線方向の両端部に1つずつ配置されたベアリング部32と、多孔質材料を用いて円筒状に形成されると共に、ベアリング部32によって円筒軸31の外側に回転自在に支持される円筒状の多孔質管33と、円筒軸31の外周面と多孔質管33の内周面との間に設けられた磁性流体34とを有する。
まず、転写装置100は、パターン層形成部PHにおいて、図5に示すように、多孔質シートTsを支持機構PLTに支持させた状態で、当該多孔質シートTsの露出部14に対して所定の被転写材料(液状又はゲル状の機能性材料)を充填して、被転写パターン層15を形成する。
本発明に係る第二実施形態を説明する。
図9は、上記第一実施形態の転写装置100を適用したデバイス製造システム(基板処理装置)1の全体構成を示す。
図9に示すように、本実施形態の製造ラインには、供給ローラーFR1に巻かれた長尺の基板Pに所定の前処理(表面改質等)を施す前処理装置U1、前処理された基板Pにパターン転写を行なう転写装置U2、パターン転写された基板Pに後続の処理を施す後処理装置U3が設けられている。
下地処理された多孔質シートTs2は、ローラーR12及びローラーR13によって折り返され、再びパターン形成装置40に送られる。
例えば、上記第一実施形態においては、多孔質シートTsの構成として、多孔質層11の第一面11aに下地金属層12が蒸着法によって形成され、その上にメッキ層13が形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば図10に示すように、多孔質層11の第一面11aに蒸着膜16を形成し、その後蒸着膜16をエッチングすることで、露出部14によるパターンを形成する構成としても良い。この場合、蒸着膜16の表面16aが多孔質シートTsの外周面Taに相当する。
次に、本発明に係る第三実施形態を、図12A〜14Cを参照して説明する。本実施形態では、一例として、アクティブマトリックス方式の有機EL(AMOLED)ディスプレイの画素回路部を製造対象とし、その形成方法を説明する。AMOLEDディスプレイの画素回路部は、例えば、図12Aのような回路構成となっており、映像信号の輝度に対応した信号が供給される映像信号バスラインSy、水平走査線を選択する走査信号(同期クロック)が供給される走査バスラインSh、画素回路部に正の電源電圧を与える電源バスラインVdd、負の電源電圧(又はアース電位)を与える電源バスラインVssを有する。
一般に、TFTは、ギャップGp(チャネル長)で対向するソースとドレインとなる第1電極層と、半導体層と、ゲート絶縁層と、ギャップGpを覆うようなゲートとなる第2電極層との積層構造体で構成される。本実施形態では、これらの層のうち、第1電極層(ソース電極Sとドレイン電極D)と半導体層(Sc)との2層を、支持層MRと共に積層構造体として、多孔質シートTsの露出部14内に形成したが、第1電極層、半導体層、ゲート絶縁層(Iso)の3層を支持層MRと共に積層構造体にしても良い。その場合は、最初に多孔質シートTsの露出部14内の一部分だけに、ゲート絶縁層(Iso)が形成され、その上と露出部14内の多孔質層11の第一面11aに渡って、第1電極層(ソース電極Sとドレイン電極D)が形成され、さらにその上に半導体層(Sc)がゲート絶縁層(Iso)の内側に収まる範囲で形成される。また、ボトムゲート型のTFTの場合は、多孔質シートTsの露出部14内の第一面11a上に、最初に半導体層(Sc)を形成し、加熱等によって結晶化を行った後、その半導体層を覆うような大きさで、その上にゲート絶縁層(Iso)を形成した2層の積層構造体とすることができる。この場合、ゲート電極Gは、基板P上の所定位置に予め形成しておき、そのゲート電極Gの上に、ゲート絶縁層と半導体層の積層構造体が支持層MRと共に転写される。このように、支持層MRを設けることで、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する電極層、半導体層、絶縁層のうちの少なくとも2層を積層構造体として予め多孔質シートTs上に作成し、それを基板Pへ良好に転写することができる。
Claims (10)
- 電子デバイスを構成する複数の薄膜トランジスタの各々の一部を構成する電極層、半導体層、絶縁層の少なくとも2つの層を含み、少なくとも前記複数の薄膜トランジスタを含む大きさの積層構造体を長尺のフレキシブルな基板上に転写する基板処理装置であって、
前記積層構造体の大きさよりも小さい平均孔径を有する所定の厚みの多孔質材料で形成されたシート状の長尺の多孔質板の一方の面に所定の撥液性を付与する下地処理装置と、
前記撥液性を付与された前記多孔質板を長尺方向に移動させながら、前記多孔質板の前記一方の面側に、前記積層構造体の少なくとも2つの層の各々に対応したパターンを順次積層して転写版を形成するパターン形成装置と、
前記転写版の前記積層構造体が形成された前記一方の面側と前記フレキシブルな基板とを密着または近接させた状態で支持して、前記転写版と前記フレキシブルな基板とを共に長尺方向に搬送しながら、前記転写版の他方の面側に配置される流体供給部の噴出部より、前記他方の面側から前記一方の面側に向けて所定圧力の流体を噴出し、前記多孔質板の孔を通る前記流体の圧力によって前記積層構造体を前記転写版から剥離させて前記フレキシブルな基板に転着させる転写装置と、
を備える基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記転写版は、前記多孔質板の前記一方の面上に形成される前記積層構造体の形状に沿った部分を露出するように、前記多孔質板の前記一方の面を覆う金属層による被覆部を有する、
基板処理装置。 - 請求項1又は2に記載の基板処理装置であって、
前記多孔質板は、前記フレキシブルな基板のガラス転移温度よりも高く、前記積層構造体を構成する前記半導体層の結晶化の為の温度で使えるポリイミド又はセラミックスである、
基板処理装置。 - 請求項3に記載の基板処理装置であって、
前記転写装置は、前記長尺方向と直交した幅の方向に延びた軸の周りに回転自在に支持される円筒状の多孔質管を備え、
前記転写版の前記多孔質板は、所定の曲率で湾曲可能な可撓性の薄板であり、前記一方の面の裏面の前記他方の面を内側にして前記多孔質管の外周面に巻かれ、
前記転写装置の前記噴出部は前記多孔質管の内側から外周面に向けて前記流体を噴出するように配置される、
基板処理装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記多孔質板は無端ベルト状に構成され、
前記転写装置によって前記積層構造体が剥離した後の前記多孔質板を洗浄及び乾燥するメンテナンス部を、さらに備え、
該メンテナンス部で乾燥された前記多孔質板が前記下地処理装置に搬送される、
基板処理装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記パターン形成装置は、前記積層構造体として前記薄膜トランジスタの電極層と半導体層との2層を形成する、
基板処理装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記パターン形成装置は、印刷方式やインクジェット方式によって、前記電極層、前記半導体層、又は前記絶縁層のパターンをインク材料で塗布する、
基板処理装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記転写版に形成される前記積層構造体は、アクティブマトリックス方式のディスプレイの画素回路部である、
基板処理装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記転写版の前記多孔質板は、平均孔径や膜厚、或いは空孔率が異なる2種の多孔質フィルムを積層した多層構造とする、
基板処理装置。 - 請求項9に記載の基板処理装置であって、
前記多孔質板の多層構造は、前記積層構造体が形成される前記一方の面側を平均孔径が5μm以下で薄い膜厚の第1多孔質層とし、前記他方の面側を平均孔径が10μm以上で比較的に厚い膜厚の第2多孔質層とする、
基板処理装置。
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