JP6342405B2 - 担体上の解放可能な基板 - Google Patents

Description

本発明は、担体（キャリア）上の解放可能な基板と、それを設けるための方法およびシステムとに関する。

フレキシブルディスプレイは、次世代ディスプレイ技術の今後のトレンドを代表する。フレキシブルディスプレイは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの電子部品またはその上に製造される他の構成要素を有する可撓性基板を含んでもよい。特に集積回路などの電子部品の製造は、たとえば、リソグラフィステップにおける放射線への露出および／もしくは真空、ならびに／または、たとえば焼付けステップの際の高温への露出などの厳しい処理条件を含むことがある。可撓性基板のすぐ上への電子部品の製造の際に遭遇する問題は、基板の低い寸法安定性および／または熱安定性であり得る。この結果、たとえば、リソグラフィ露光の際の重ね合わせの問題が生じることがある。基板の安定性を向上させるための１つの解決策は、製造の際に基板を担体に接着することかもしれない。

一方で、基板と担体との間の接着は、たとえば、高温、真空、ＵＶ放射、および迅速な加速などの、製造の際に遭遇するさまざまな処理条件に耐えるのに十分に強くなければならない。他方で、接着は、電子部品を損傷させることのない、製造後の担体からの基板の解放を妨げてはならない。これらの２つの基準の間での妥協点を見出すことが課題であり得る。

第１の解決策として、ＷＯ２０１１／１５１４５７は、１つ以上の接着要素を用いてデバイス基板を担体に固着することと、デバイス基板がこのように担体に固着された状態でデバイス基板上に電子素子を形成することと、その後１つ以上の接着要素のうち少なくとも１つの接着強度を低減して担体からの基板の解放を容易にすることとを含む技術を開示する。接着強度の低減はしきい値温度によってトリガされる。残念ながら、そのような接着要素は、高温（＞２００℃）または製造の際に遭遇する他の厳しい処理条件に耐えるのに好適でないことがある。

別の解決策として、ＵＳ２０１２／０２０１９６１は、担体を設けることと、担体上に第１の面積を有する解放層を形成することと、第１の面積よりも大きい第２の面積を有する、担体に対して解放層よりも大きな接着力を有する可撓性基板を解放層および担体の上に形成することとを含む、可撓性の電気デバイスで適用される基板構造を作製するための方法を開示する。より低い接着力を有する解放層の２つの端に沿って切断することによって、より大きな接着力を有する解放層を担体から分離することができる。残念ながら、この方法は、箔が溶液処理されて担体に接着可能であることに依拠している。また、この方法は大きな基板には不適なことがある。

製造の際に遭遇する厳しい処理条件に耐えることができるが、処理後は容易に取除くことができる、担体上の解放可能な基板に対する必要性が存在する。より幅広い基板を処理することができるさらなる必要性が存在する。対応して、担体上に当該解放可能な基板を設ける方法および当該方法を実現するためのシステムの必要性が存在する。

発明の要約
第１の局面では、担体上に解放可能な基板を設けるための方法が提供される。方法は、放射線硬化性接着剤の接合層を担体に設けることを含む。該方法はさらに、第１の部分区域を選択的に少なくとも部分的に硬化させるために、単位面積当たり第１の放射線量で接合層の第１の部分区域に選択的に放射線照射することを含み、接合層の第２の部分区域は、第１の部分区域が第２の部分区域よりもより多く硬化されるように、放射線照射されないか、または単位面積当たり第１の放射線量よりも少ない単位面積当たり第２の放射線量で放射線照射される。該方法はさらに、基板を与え、かつ基板を第１の部分区域および第２の部分区域に接触させることと、第２の部分区域と基板との間に接着区域を形成するために基板に接する第２の部分区域を硬化させることとを含む。第１の部分区域は解放区域を形成し、接合層と基板との間の接着力は、基板に接する前に第１の部分区域が第２の部分区域よりも多く硬化される結果、接着区域よりも解放区域でより低い。

製造の際、基板は、接着区域で加えられる相対的に強い接着力によって担体に接着される。製造の後、接着区域のない解放区域内側の周に沿って基板を切断することができる。基板の切断された部分はこのように、解放区域で加えられる相対的に弱い接着力により、解放することができる解放可能な基板を形成する。これに応じて、製造の際に遭遇する厳しい処理条件に耐えることができるが処理後に容易に除去することができる、担体上に解放可能な基板を設けるための方法が提供される。

放射線硬化性接着剤を有する接合層が設けられ、基板を接合層に接触させる前に放射線硬化性接着剤に放射線を選択的に照射することによって、当該層における異なる部分区域について接着力を選択的に制御することができる。基板が接合層に接触し、接合層がさらに硬化された後、放射線照射によって前に硬化されなかったそれらの区域が基板に接触して硬化して、こうして基板に対する相対的に強い接続を形成する。反対に、基板に接触する前に少なくとも部分的に硬化されたそれらの区域は、基板とのより弱い接続を形成するか、または接続を形成しない。調整可能な接着力を有する接合層は、溶液処理されるまたは直接に担体に接着することができる箔を要件としない。さらに、接着区域および解放区域の接着力の調整可能性は、より大きな基板が処理または解放の際に損傷されることなく処理されるのを可能にし得る。たとえば、基板に接する前に解放区域を部分的に硬化させることにより、この解放区域は、たとえば真空処理条件の際にこの区域中の基板の層剥離を防止するのに十分な緩い接着力を依然として呈し得る。これに応じて、たとえば予め作製された箔および大きな基板などの幅広い基板を処理することができる方法が提供される。

第２の局面では、担体上に解放可能な基板を設けるためのシステムが提供される。システムは、供給システム、放射線照射システム、基板適用システム、硬化システム、およびコントローラを含む。コントローラは、担体に放射線硬化性接着剤の接合層を設けるための供給システムを制御するために配置される。コントローラはさらに、第１の部分区域を選択的に少なくとも部分的に硬化させるために、単位面積当たり第１の放射線量で接合層の第１の部分区域に選択的に放射線照射するための放射線照射システムを制御するために配置され、接合層の第２の部分区域は、第１の部分区域が第２の部分区域よりも多く硬化されるように、放射線照射されないか、または単位面積当たり第１の放射線量よりも少ない単位面積当たり第２の放射線量で放射線照射される。コントローラはさらに、基板を与え、かつ基板を第１の部分区域と第２の部分区域とに接触させるための基板適用システムを制御するために配置される。コントローラはさらに、第２の部分区域と基板との間に接着区域を形成するために、基板に接する第２の部分区域を硬化させるために硬化システムを制御するために配置される。第１の部分区域は解放区域を形成し、接合層と基板との間の接着力は、基板に接する前に第１の部分区域が第２の部分区域よりも多く硬化される結果、接着区域よりも解放区域でより低い。

第２の局面に従うシステムは、第１の局面に従う方法と同様の利点を有し得る。
第３の局面では、基板と、担体と、接合層とを含む、担体上の解放可能な基板が提供される。基板は、その上に電子部品を製造するのに好適である。担体は基板を担持するために配置される。接合層は、基板と担体との間に、硬化された接着剤によって形成される。硬化された接着剤は、放射線硬化性接着剤を硬化させることで得ることができる。接合層は、第１の部分区域と第２の部分区域とに分割される。解放区域は第１の部分区域と基板との間に形成され、接着区域は第２の部分区域と基板との間に形成される。基板と接合層との間の接着力は接着区域よりも解放区域でより低い。基板が接合層に接触する前に放射線硬化性接着剤が第２の部分区域よりも第１の部分区域でより多く硬化されることによって、より低い接着力を得ることができる。

第３の局面に従う担体上の解放可能な基板は、第１の局面に従う方法または第２の局面に従うシステムを用いて得ることができ得る。これに応じて、担体上の当該解放可能な基板は同様の利点を有してもよい。

本発明の装置、システムおよび方法のこれらおよび他の特徴、局面、ならびに利点は、以下の説明、付随の請求項、および添付の図面からより十分に理解されるであろう。

担体上に解放可能な基板を設けるための方法の実施形態を示す図である。 担体上に解放可能な基板を設けるためのシステムを示す図である。 担体上の解放可能な基板の実施形態を示す図である。 担体上の解放可能な基板の実施形態を示す図である。 担体上の解放可能な基板の実施形態を示す図である。 基板を接合層に接触させるステップの実施形態を示す図である。 基板を切断するステップの実施形態を示す図である。 解放区域から解放可能な基板を解放するステップの実施形態を示す図である。 第１および第２の部分区域に分割される接合層の実施形態を示す図である。 放射線量の関数としての剥離力の比較グラフを示す図である。 剥離試験の実施形態を示す図である。 放射線硬化性接着剤の実施形態に含まれるエポキシ樹脂を示す図である。 今回開示される方法によって得られる、担体上の解放可能な基板の実施形態を示す図である。 異なる方法を用いて得られる、担体上の解放可能な基板を示す図である。 また異なる方法を用いて得られる、担体上の別の解放可能な基板を示す図である。 さらなる基板が担体上の解放可能な基板に接着される、方法のステップの実施形態を示す図である。 さらなる基板が担体上の解放可能な基板に接着される、方法のステップの実施形態を示す図である。

詳細な説明
他に規定されなければ、本明細書中で用いられるすべての用語は、記載の文脈および図面で読取られるように、この発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書で規定されるものなどの用語は、関連技術の文脈でのそれらの意味と整合する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書中で明示的にそのように規定されていなければ、理想化されたまたは大幅に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解される。いくつかの例では、本システムおよび方法の説明を曖昧にしないために、周知のデバイスおよび方法の詳細な説明を省略することがある。特定の実施形態を説明するのに用いられる術語は発明を限定することを意図していない。本明細書中で用いるように、単数形「ａ」、「an」、および「the」は、文脈が明確にそうでないと示していなければ、複数形も含むことが意図される。用語「および／または」は、関連付けられる列挙される項目のうち１つ以上の任意のおよびすべての組合せを含む。用語「含む」および／または「含んでいる」は、述べられる特徴の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴の存在または追加を排除しないことがさらに理解される。本明細書中で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許、および他の文献は、その全体が引用により援用される。競合する場合、定義を含む本明細書が優先する。

本明細書中で用いるように、用語「基板」は、処理が行なわれる表面を含む対象としての材料科学での通常の意味を有する。基板は好ましくは、たとえば集積回路などの電子部品をその上に製造するのに好適である。処理は、たとえば、層の堆積、露光、硬化などの１つ以上の処理ステップにおける基板上への電子構造の作製を含むことがある。典型的な半導体製造プロセスでは、基板はシリコンウェハであってもよい。可撓性の電子部品の生産では、基板は典型的に箔を含む。用語「箔」は、材料の１つ以上の層を含むシートを指す。好ましくは、箔は、ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）またはロールツーシート（Ｒ２Ｓ）製造プロセスで用いることができるように、可撓性である。そのような目的のため、箔は、それがたとえば電子的機能性などのその本質的な機能性を失うことなく、たとえば１２ｃｍなどの５０ｃｍ以下の曲率半径を超えて巻かれるまたは曲げられることができれば、可撓性と考えられてもよい。これに代えてまたは関連して、箔は、それが５００Ｐａ・ｍ³よりも小さな曲げ剛性を有する場合に可撓性と考えられてもよい。

本明細書中で用いるように、担体は、基板を担持することができる構造を含む。本開示の目的のため、基板を担体に接着することは、好ましくは、基板の寸法安定性および／または熱安定性を向上させる。たとえば、担体と基板との組合せの曲げ剛性は基板単独の曲げ剛性よりも高くなり得る。さらなる例として、基板の表面に沿った熱膨張係数は、それが担体に接着すると、より小さくなることがある。さらなる例では、基板およびまたはその上に堆積される電子部品は、それが担体に接着されると、より壊れにくくなることがある。

本明細書中で用いられるように、接合層は、たとえば担体および基板の表面などの隣接する表面をともに接合することができる層である。接合層は典型的に、隣接する層に接着することができる接着剤を含む。接着接合はこのように接合技術のことを指すことがあり、中間層（接合層）を用いて担体と基板とを接続する。接着接合層を塗布するための典型的なプロセスステップは、表面の洗浄および前処理、接合層の塗布、その間の接合層と表面とを接触させること、ならびに接合層中の接着剤を硬化させることを含んでもよい。接合層は、たとえば、スピンコーティング、ロール積層、インクジェット印刷、噴霧、スクリーン印刷、型押し（embossing）、一定量供給（dispensing）、または木版印刷（block printing）によって片面または両面に塗布されてもよい。１つの実施形態では、接合層は溶液中の接着化合物として塗布されてもよく、溶液は塗布後に蒸発される。

接着剤は典型的に、硬化しつつ、材料に接する表面との接着接合を形成する材料を含む。接着剤の硬化は、たとえば液体状態から固体状態への接着剤の固化を含んでもよい。硬化は、接着剤の粘度の増大も含んでもよい。典型的に、表面に接触する前に接着剤が完全にまたは部分的に硬化されれば、接着剤は当該表面との接着接合をより形成しにくくなることがある。これは、たとえば、表面上の接着剤の低減された濡れの結果であるかもしれない。

接着剤の硬化率は、たとえば、湿度、温度、放射、および／または加えられる圧力に依存することがある。本開示では、好ましくは、放射線硬化性接着剤、すなわち、電磁放射線（たとえば紫外光）またはイオン放射線（たとえば陽子線）などの放射線によってその硬化率が影響を受ける可能性がある接着剤、が用いられる。放射線硬化性接着剤の硬化率は加えて、温度などの他の要因によっても影響されることがある。接着層の硬化の状態は蓄積的プロセスであってもよい。たとえば、加速された率で放射線量が部分的に接着層を硬化させ得る一方で、放射が停止された後はより低い率で層が硬化し続け得る。たとえば接着剤を上昇した温度に晒すと、硬化が加速されてもよい。

１つの実施形態では、接着剤は、重合によって硬化する化合物を含む。重合は、たとえば、カチオン誘導重合反応を含んでもよい。接着剤は、光子エネルギの影響下でたとえばプロトンなどのカチオンを放出する、たとえば光酸などの、放射線の影響下で重合反応を触媒する開始剤をさらに含んでもよい。特に光硬化性接着剤などの放射線硬化性接着剤の利点は、接着剤に対する放射線量を制御することによって硬化率を局所的に制御可能であることである。表面に接触する前に接着層を予め硬化させることにより、接着強度のポテンシャルを制御してもよい。硬化の度合は、たとえば接着剤の粘度および／またはガラス転移温度によって決まってもよい。粘度および／またはガラス転移温度はたとえば、たとえば重合によって接着剤中に形成される架橋の割合の関数であってもよい。粘度は、接着剤の温度の関数であってもよい。

１つの実施形態では、接着剤を硬化することにより、たとえば接着剤中の架橋の誘導される形成によって、接着剤のガラス転移温度が上昇する。たとえば、ＳＵ−８のガラス転移温度は、未露出の膜についての約５０℃から架橋後の約２３０℃の間の範囲に及ぶことがある。製造の際の硬い接続を維持するため、接着剤のガラス転移温度は好ましくは、当該製造の際に遭遇する最も高い温度よりも高く設定される。たとえば、一連の製造プロセスにおいて、基板／接着剤の最大温度が２２０℃であると仮定する。この場合、接着剤のガラス転移温度が、たとえば２３０℃など、２２０℃よりも高くに上昇されるように、放射および／または温度によって接着剤を硬化させるのが有利であるかもしれない。

発明の実施形態が示される添付の図面を参照して、以下に発明をより完全に説明する。しかしながら、この発明は多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書中に述べられる実施形態に限定されると解釈されてはならない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全であり、当業者に発明の範囲を完全に伝えるように提供される。例示的な実施形態の説明は、文書による説明全体の一部と考えるべき添付の図面と関連して読まれることが意図される。図面中、システム、構成要素、層、および領域の大きさおよび相対的な大きさは、明瞭性のために誇張されていることがある。実施形態は、発明のおそらくは理想化された実施形態および中間構造の概略的な図示である断面の図示を参照して説明される。

説明で、相対的な用語およびその派生語は、その際に説明されるような、または論じられている図面で示されるような向きを指すと解釈されるべきである。これらの相対的な用語は説明の便宜上のものであり、そうでないと述べられなければ、システムが特定の向きに構築されるまたは動作されることを要件としない。要素または層が別の要素または層の「上に」ある、それに「接続される」または「結合される」と称される場合、それは他の要素もしくは層の直接に上にある、それに接続されるもしくは結合されることができ、または、介在する要素もしくは層が存在し得るとさらに理解される。これに対し、要素が別の要素または層の「直接に上にある」、それに「直接に接続される」、「直接に結合される」、または「接する」と称される場合、介在する要素または層は存在しない。方法の特定のステップが別のステップの後に続くと称される場合、これは、当該他のステップのすぐ後に続くことができるか、または１つ以上の中間ステップが特定のステップを実行する前に実行されてもよいとさらに理解される。同じ番号は全体を通じて同じ要素を指す。

図１は、担体１１上の解放可能な基板１３ａを設けるための方法のステップを示す。担体１１および他の層が側面断面図で示される。

方法のステップ（Ｓ１）で、放射線硬化性接着剤１２ｍの接合層１２が担体１１に設けられる。実施形態で、担体１１は、たとえばシリコンもしくはガラスウェハから構築される、または金属を含む剛性構造を含む。これは、担体１１に接着された基板１３が剛性構造としても振る舞ってもよいという利点を有する。これに代えて、別の実施形態では、担体１１は、たとえば可撓性箔など、可撓性であることができる。これは、たとえばロールツーロールプロセスで用いるのに担体と基板との組合せが可撓性であり得るという利点を有する。可撓性箔は、たとえばステンレススチールを含む金属箔も含んでもよい。

好ましくは、接合層１２が担体１１上に連続的な層として設けられる。本明細書中で用いられるような用語「連続的」は、接合層の構造的レイアウトが接合層の表面に沿った方向に高い度合の並進対称性を有することを指す。換言すると、接合層には、たとえば、層中の空隙、または接合層の異なる部分の別々の塗布プロセスから発生する凸凹がない。接合層は連続的であり、かつたとえば異なる接着／解放材料の別々に塗布された区域を含まないので、接合層はより平らであることができ、これは、たとえば電子構造の適用において向上した精度をもたらすことがある。

好ましくは接合層１２は担体１１上の均質層として設けられる。本明細書中で用いられるような用語「均質」は、接合層の化学組成が接合層の表面に沿った方向に高い度合の並進対称性を有することを指す。換言すると、接合層を通じて単一の化合物または均質な混合物が用いられる。異なる機能性を有する接合層が１つの組成を含むことがあるので、これを単一のプロセスステップで塗布することができる。連続的かつ均質な接合層を塗布するためのプロセスの例はスピンコーティングであってもよい。当然ながら、異なる度合の連続性および均質性で接合層１２を塗布するために、他の方法も用いてもよい。

方法のステップ（Ｓ２）で、第１の部分区域１２ａを選択的に少なくとも部分的に硬化させるために、接合層１２の第１の部分区域１２ａに単位面積当たり第１の放射線量１４ａで選択的に放射線照射される。接合層１２の第２の部分区域１２ｂには、単位面積当たり第１の放射線量１４ａよりも少ない単位面積当たり第２の放射線量１４ｂで放射線照射される。このように、第１の部分区域１２ａは第２の部分区域１２ｂよりも多く硬化される。硬化の度合は、その後の硬化ステップにおける接着剤の接合ポテンシャルに影響し得る。好ましくは、第２の部分区域１２ｂは全く放射線照射されず、第２の部分区域１２ｂにおける接着剤の完全な接合ポテンシャルを維持する。

ある実施形態では、第１および／または第２の放射線量１４ａ、１４ｂは、紫外線波長範囲の、すなわちたとえば１０〜４５０ｎｍの４５０ナノメートルを下回る波長を有する電磁放射を含む。たとえば、１つの実施形態では、放射線量のための波長として、Ｈｇ光源のｇ線（４３５ｎｍ）またはより一般的にはｉ線（３６５ｎｍ）を用いる。好ましくは、接着剤は用いられる具体的な波長に対して感度があり、波長は、たとえばガラスまたは箔などの適用される基板を通過することができる。電磁放射は、第１の部分区域１２ａおよび第２の部分区域１２ｂを十分に規定できるように、それが所望の形状に容易に結像可能であるという利点を有する。

方法のステップ（Ｓ３）で、基板１３が与えられて接合層１２と接触する。特に、基板１３は第１の部分区域１２ａおよび第２の部分区域１２ｂの両方に接触する。特に第２の部分区域１２ｂの、基板１３との接触面が、担体１１上の基板１３の接合強さを決めてもよい。好ましくは、基板１３は接合層１２を覆う。基板は、剛性または可撓性の、たとえばＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＥＥＫ、ＰＩ、またはＰＥＩを含む箔であることができる。

方法のステップ（Ｓ４）で、基板１３に接触した状態で第２の部分区域１２ｂが硬化される。当該硬化は、たとえば、図２を参照してさらに説明されるように、第３の放射線量１４ｃから生じてもよい。硬化された第２の部分区域１２ｂはこのように、第２の部分区域１２ｂと基板１３との間に接着区域１５ｂを形成する。当該硬化により、接合層１２と基板１３との間の接着力は、少なくとも２倍、好ましくはたとえば１００倍など、はるかに大きく増大してもよい。接着力は、図６Ｂを参照して記載されるように、たとえば剥離試験を用いて測定されてもよい。第１の部分区域１２ａは解放区域１５ａを形成し、接合層１２と基板１３との間の接着力は接着区域１５ｂ中よりも低い。このより低い接着力は、基板１３に接する前に第１の部分区域１２ａが第２の区域の部分区域１２ｂよりも多く硬化されることの結果であることがある。

たとえば、第１の部分区域１２ａがより多く硬化されると、放射線硬化性接着剤１２ｍはより多く固化されたかもしれない。これは、基板１３の、その後接触する表面上の低減された濡れおよびより低い接着力をもたらしてもよい。また、他の接着機構が役割を果たしてもよい。接着剤を予め硬化させる役割は、固化した後は有効でなくなる典型的な糊に例えられてもよい。

ある実施形態では、示されるように、方法は、基板が接合層１２によって担体１１に接合された状態で基板１３上に電子部品１７を製造するステップ（Ｓ５）をさらに含む。このステップを必ずしも先のステップと同じ場所で行なう必要はない。たとえば、ステップ（Ｓ１）−（Ｓ４）で生産されるような担体上の解放可能な基板は、専用の製造場所に格納および／または搬送されてもよい。ある実施形態では、担体と基板との組合せは、標準的な半導体ウェハの寸法を有する。担体および基板はこのように、典型的に７００マイクロメートルの厚みおよび直径２００または３００ｍｍの円板として寸法決めされるウェハとして（半導体）ウェハ処理機械によって扱われることができる。標準的なデバイスのウェハ寸法は、たとえば、「ＳＥＭＩ Ｍ１−研磨された単結晶シリコンウェハのための仕様」に見出すことができる。当然ながら、寸法は、たとえばいくつかのディスプレイを製造するために異なってもよく、基板は典型的に、４００ｎｍ〜１２００ｎｍの間の厚みおよび３００ｍｍ×４００ｍｍ〜３．５ｍ×３．５ｍの間の表面積を有するガラスを含んでもよい。

ある実施形態では、方法はさらに、解放可能な基板１３ａを規定する周１６に沿って基板１３を切断するステップ（Ｓ６）を含む。好ましくは、周１６は、接着区域１５ｂのない解放区域１５ａの内側にある。このように、接着層からの最小限の抵抗で接合層１２から容易に基板１３を剥離することができる。オプションで、周１６は、解放区域１５ａと接着区域１５ｂとの間の境の上にあることができる。周１６は、接着区域１５ｂの中にあることもできるが、これは基板１３を解放する際の困難が増すという結果になることがある。基板が切断された後、たとえば、周１６に沿った位置から始めて接合層から解放可能な基板１３ａを剥離することによって、解放可能な基板１３ａを解放区域１５ａから解放してもよい。また、たとえば、吸引デバイスを用いて解放可能な基板１３ａを均一に引張るなど、担体１１から解放可能な基板１３ａを解放するための他のやり方を企図してもよい。

好ましくは、接合層１２は、基板１３の切断の際に無傷に保たれる。このように、接合層１２は、解放可能な基板１３ａが解放される際に担体１１の上により残りやすいことがある。好ましくは、担体１１は、基板１３の切断の際に無傷のまま保たれる。このように、別の基板を担持するために担体１１を再使用してもよい。本図は担体１１上の単一の解放可能な基板１３ａを示すが、これに代えて、各々がそれぞれの周に沿って切断された複数の解放可能な基板を担体１１の上に設けてもよい。複数の解放可能な基板を共通の解放区域１５ａの上に規定してもよく、または複数の解放区域が存在してもよい。複数の解放区域は接合層上にパターンを形成してもよく、複数の接着区域が解放区域同士の間に規定される。好ましくは、解放区域は接着区域で囲まれる。当然ながら、単一の解放可能な基板１３ａが、それが担体１１から外された後に、さらに分割されてもよい。

ある実施形態（図示せず）では、方法は、製造（Ｓ５）の際に基板１３の寸法安定性を向上させるために、製造（Ｓ５）の際に基板１３が遭遇する最も高い温度よりも高い温度に基板１３を加熱することをさらに含む。当該加熱は好ましくは、第２の部分区域１２ｂを硬化した（Ｓ４）後であって基板１３上に電子部品１７を製造する（Ｓ５）前に行なわれる。発明者らは、当該予備加熱の後は、異なる製造プロセス同士の間の熱のばらつきが及ぼす、製造の際の基板の寸法安定性に対する影響がより少ないことがあるのを観察した。これは、基板が担体に接着した後に予備加熱が適用される場合に特に観察された。予備加熱温度は、たとえば、最も高い予期される処理温度よりも１０℃以上より高くなってもよい。

１つの実施形態では、担体上の解放可能な基板は、たとえばステップ（Ｓ５）の際に以下の製造および／または処理ステップのうち１つ以上に遭遇することがある。

Ａ．搬送：接合層の接着力が好ましくは十分に高くかつ長く持続するので、担体がカセット中をまたはリソグラフィ工具中の搬送システムによって搬送される間の基板の層剥離を防止する。

Ｂ．レジストを用いるスピンコーティング：スピンコーティングは、基板の表面上に、たとえばフォトレジストなどの薄い層を塗布する技術である。担体は、３０００ＲＰＭという典型的な速度で回転し得る。これは、接合層の径方向の力が好ましくは十分に高いために担体上での基板の層剥離または摺動を防止することを意味する。

Ｃ．予備焼付け：フォトレジストの層がある時間の間約９０℃で焼付けられて固化する。このことは、用いられる技術が、好ましくは高温条件下で持続することを意味する。

Ｄ．露光：ＵＶ光およびマスクを用いて、フォトレジスト層にパターンを作ることができる。フォトレジスト層は、光がマスクを通過する場所の上で活性化されてもよい。光線の良好な焦点を有するために、表面の平坦性は好ましくは１μｍ未満である。さらに、担体とその上の基板との組合せの厚みは好ましくは１．２ｍｍ未満である。リソグラフィ工具は内部ウェハ搬送および整列システムを用いるので、典型的に、担体に任意の配線または真空ホースを接続するのが好ましくないことがある。

Ｅ．露光後焼付け：このステップは予備焼付けステップと同様であり、今回のみ温度が約１２０℃でかつ焼付け時間がより長くなる。これはここでも、接合が好ましくは高温条件下で持続することを意味する。

Ｆ．現像：望まれないフォトレジストをなくすため、担体とその上の基板との組合せがある時間の間洗浄流体の槽の中で洗浄される。このことは、クランプ技術が好ましくは（極性）流体に対して耐性があることを意味する。

Ｇ．プラズマ処理：望まれないレジストすべてが除去されることを確実にするため、担体上の基板はプラズマ処理を経る。このことは、小さな有機粒子をイオン化ガスで除去することができることを意味する。基板が担体上に留まることを確実にするため、クランプ技術は好ましくはプラズマおよび真空環境中で持続する。

Ｈ．金属層堆積プロセス：フォトレジスト層が露光されかつ現像されると、基板の完全な表面の上に金属層を塗布することによって、パターンのネガを作ることができる。金属堆積プロセスは、イオン化された金属分子が基板の表面上に塗布されるスパッタ技術である。基板が担体上に留まることを確実にするため、クランプ技術は好ましくはプラズマおよび真空環境に耐えることができる。フォトレジストの堆積および露光の前に金属層を堆積し、後でフォトレジスト中の穴を通して金属をエッチングすることも一般的であることがある。

Ｉ．ウェットエッチングプロセス：残余のフォトレジストパターンを除去することによって、フォトレジストパターン上の望まれない金属層を除去することができる。これは、アセトンの槽の中でのウェットエッチングによって行なわれる。このことは、クランプ技術が好ましくはエッチング化学流体に対して耐性であることを意味する。

Ｊ．酸化物層の堆積：これは、半導体層の移動性を決める層である。移動性が高いほど、トランジスタがより高速になり得る。高い移動性を得るため、酸化物層は好ましくは２〜６時間高温（＞２５０℃）でアニールされる。

Ｋ．第１の層に対するいくつかの層の整列。薄膜電子構造は、設計の限界内ですべて整列され得るいくつかのパターニングされた層（金属、半導体、アイソレータなど）からなってもよく、たとえばディスプレイ適用例については、ずれは典型的に、好ましくは５μｍ未満である。

図２は、担体１１上の解放可能な基板１３ａを設けるためのシステム２０を示す。システム２０は、供給システム２８と、放射線照射システム２２と、基板適用システム２３と、硬化システム２４と、コントローラ２７とを含む。

システム２０のコントローラ２７は、放射線硬化性接着剤１２ｍの接合層１２を担体１１に設けるための供給システム２８を制御するために配置される。供給システム２８は、たとえば、搬送システムまたは担体１１に接合層１２を設けるための他の手段であってもよい。

ある実施形態では、示されるように、システム２０は付加的に、接合層１２を担体１１の上に塗布するための層塗布システム２１を含む。これは、任意の公知の層塗布技術を用いて行なわれてもよく、尤も、好ましくは、この結果、均一かつ均質な接合層が生じる。層塗布システム２１は、たとえば、接合層１２を印刷するためのインクジェット印刷装置または接合層１２の噴霧塗布のための噴霧装置を含んでもよい。１つの実施形態では、担体１１に接合層１２を塗布するためのプロセスは、接合層１２をスピンコーティングすることを含む。これは、より均一に平らな層を形成し得るという利点を有する。層塗布システム２１を含むシステム２０の代わりに、接合層１２を有する担体１１を別個に作製してもよい。

システム２０のコントローラ２７は、放射線照射システム２２を制御するためにさらに配置される。放射線照射システム２２は、接合層１２の第１の部分区域が単位面積当たり第１の放射線量１４ａで選択的に放射線照射されるために制御される。これは、第１の部分区域を選択的に少なくとも部分的に硬化させてもよい。接合層１２の第２の部分区域は、放射線照射されないか、または単位面積当たり第１の放射線量１４ａよりも少ない単位面積当たりの第２の放射線量で放射線照射される。このように、第１の部分区域は、基板の適用の前に第２の部分区域１２ｂよりも多く硬化される。

ある実施形態では、放射線照射システム２２は放射線源およびマスクを含み、マスクは第１の部分区域に選択的に放射線照射するために、放射線源と接合層１２との間に配置される。放射線源は、たとえばＵＶ光源を含んでもよい。加えて、放射線照射システム２２は、特に、接合層１２上に置かれるべき基板１３の解放区域となるべき区域を照射するために、接合層１２上にマスクのパターンを結像するための投射光学系を含んでもよい。

システム２０のコントローラ２７は、基板１３を与えて基板１３を接合層１２に接触させるために基板適用システム２３を制御するためにさらに配置される。基板１３はこうして、接合層１２の第１および第２の部分区域に接してもよい。ある実施形態では、基板適用システム２３は、接合層１２上に基板１３を積層するための積層システム４１を含む。基板１３は供給ロール（図示せず）から与えられる箔を含んでもよい。また、たとえばロボットアームなどの、接合層１２上に基板１３を適用するための他の手段を用いてもよい。示されるような好ましい実施形態では、基板１３は可撓性箔を含み、担体１１は剛性の支持構造を含むが、代替的に、基板１３が剛性でおよび／または担体が可撓性であってもよい。

システム２０のコントローラ２７は、基板１３に接する第２の部分区域１２ｂを硬化させるための硬化システム２４を制御するためにさらに配置される。硬化された第２の部分区域１２ｂはこうして、第２の部分区域１２ｂと基板１３との間に接着区域１５ｂを形成してもよい。第１の部分区域１２ａは、基板１３と接触する前に第１の部分区域１２ａが第２の部分区域１２ｂよりも多く硬化される結果、接合層１２と基板１３との間に、接着区域１５ｂよりも接着力が低い解放区域１５ａを形成する。

ある実施形態で、硬化システム２４は、放射線照射システム２２と同様の放射線照射システムを含んでもよく、または同じシステムですらあってもよい。硬化システム２４は、当該第２の部分区域を少なくとも部分的にさらに硬化させて接着区域１５ｂを形成するのに十分な単位面積当たり第３の放射線量１４ｃで第２の部分区域に放射線照射するために配置されてもよい。単位面積当たり第３の放射線量１４ｃは単位面積当たり第１の放射線量１４ａと同様であってもよい。

接着区域１５ｂのみに選択的に放射線照射する必要がないことが認められる。代わりに、接合層１２全体を照射してもよい。解放区域は既に放射線照射システム２２によって予備硬化されているので、この解放区域は、接着区域１５ｂよりも、放射線１４ｃの影響下で基板１３に接着接合しにくくなっているかもしれない。好ましくは、接着区域１５ｂが放射線１４ｃによって硬化されれば、基板１３は、当該放射線１４に対して透明である。放射線に代えてまたは放射線に加えて、硬化システム２４は、基板の透明性を要件としない、接着区域１５ｂで接合層１２を硬化するための他の機構を用いてもよい。

１つの実施形態では、硬化システム２４は、放射線照射システムに加えてまたは放射線照射システムに代えて、接合層を硬化するために接合層１２を加熱するための加熱システムを含んでもよい。好ましくは、当該加熱システムは、少なくとも初期（硬化の前）は、接着区域のガラス転移温度よりも上であって少なくとも部分的に硬化された解放区域のガラス転移温度よりも下に接合層１２を加熱する。このように、接着剤は接着区域１５ｂで液化して基板１３を濡らすことがあるが、解放区域１５ａでは液化しないことがある。硬化の結果、接着区域１５ｂのガラス転移温度は上昇し得る。

ある実施形態では、システム２０は、切断システム２６をさらに含む。切断システム２６は、たとえば、ナイフ、レーザ切断工具、または基板１３を劈開するための任意の他の手段を含んでもよい。システム２０のコントローラ２７は、解放可能な基板１３ａを規定する周１６に沿って基板１３を切断するための切断システム２６を制御するためにさらに配置される。好ましくは、周１６は、接着区域１５ｂのない解放区域１５ａの内側にある。これは、担体１１から解放可能な基板１３ａのその後の解放のために必要な力を低減することがある。周１６は、切断プロセスを制御するコントローラ２７によって規定されてもよい。コントローラ２７は、たとえばある形状のおよび／または解放区域１５ａに対してある距離間隔を有する基板１３を切断するための命令を有するメモリを含んでもよい。

ある実施形態では、示されるように、システム２０は、電子部品製造システム２５をさらに含む。システム２０のコントローラ２７は、基板が接合層１２によって担体１１に接合された状態で基板１３上に電子部品１７を製造するための電子部品製造システム２５を制御するためにさらに配置される。電子部品製造システム２５は、フォトレジスト層塗布システムなどのサブコンポーネントシステムを含んでもよい。これは、放射線硬化性接着剤１２ｍの塗布のために用いられるのと同様のまたは同じ層塗布システムであってもよいことが認められる。電子部品製造システム２５は、たとえばリソグラフィ装置で用いられるような露光工具をさらに含んでもよい。露光工具は、放射線照射システム２２および／または硬化システム２４と同様または同じであってもよいことが認められる。露光工具、放射線照射システム２２、および／または硬化システム２４は、たとえば共通の放射線源などの共通の構成要素を共有してもよい。電子部品製造システム２５は、露光されたフォトレジスト層を現像するための現像システムをさらに含んでもよい。現像システムは、たとえば硬化システム２４を有する焼付け窯などの構成要素を共有してもよい。

一般的に、システム２０が多数の別々のシステムブロック２１−２６を含むものとして示されるが、これらはすべて異なるシステムブロックに完全にまたは部分的に統合されるかまたは分割されてもよいことが明らかである。システムブロック２１−２６を制御するように単一のコントローラ２７が示されるが、コントローラは、別々のシステムブロックそれら自身の中に部分的にまたは完全に統合されてもよい。統合されたコントローラは、中央コントローラによってすべてもしくは部分的に連携されてもよく、またはいくつかのコントローラが自律的に働いてもよい。いくつかのシステムコンポーネントは具体的な命令を要件としないことがある。たとえば、硬化システム２４は、さらなる命令がなくても連続して特定的な温度に保たれる窯を含んでもよい。

コントローラ２７は、制御信号をシステムコンポーネント２１−２６および／または搬送器２８に与えるなど、本システムおよび方法に従って動作行為を行なうように構成される１つ以上のプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、本システムに従って行なうための専用のプロセッサであってもよく、または多数の機能のうち１つのみを本システムに従って行なうために動作する汎用プロセッサであってもよい。プロセッサは、プログラム部分、複数のプログラムセグメントを利用して動作してもよく、または、専用のもしくは多目的集積回路を利用するハードウェアデバイスであってもよい。専用または共有などの任意の種類のプロセッサを用いてもよい。プロセッサは、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、または同じ機能を果たしかつ電子的技術およびアーキテクチャを用いるデジタル光学デバイスもしくはアナログ電気回路などの任意の他のプロセッサもしくはコントローラを含んでもよい。

コントローラ２７は、プロセッサの一部であり得るまたはプロセッサに動作するように結合され得るメモリをさらに含んでもよい。メモリは、データが格納される任意の好適な種類のメモリであってもよい。本システムおよび方法とともに用いるのに好適な情報を格納するおよび／または送信することができる、公知のまたは開発された任意の媒体をメモリとして用いてもよい。メモリは、本システムおよび方法に従って動作行為を行なうようにこれを構成するためのプロセッサによってアクセス可能なユーザ嗜好および／またはアプリケーションデータも格納してもよい。

さらに、各々のシステムコンポーネント２１−２６は別々の担体１１上で並列に働くように示されるが、システムコンポーネント２１−２６は単一の担体上で順次働いてもよい。図は別々の数の担体１１を示すが、担体はたとえば連続的な箔などの連続した構造を含んでもよく、担体の異なる部分が異なるシステムコンポーネントを用いて同時にまたは順次処理される。同様に、担体に適用される基板１３は連続的な箔も含んでもよく、組合せを、たとえばロールツーロール処理で用いてもよい。製造の際に基板箔１１の寸法安定性および／または熱安定性を向上させるために、基板箔１１を担体箔に接着してもよい。

図３Ａ−図３Ｃは、担体１１上の解放可能な基板１３ａの実施形態を示す。示されるように、周１６によって規定される解放可能な基板１３ａは、当初、接合層１２によって担体１１に接着されるより大きな基板１３の一部である。接合層１２は、基板１３と担体１１との間に、硬化された接着剤によって形成される。硬化された接着剤は、放射線硬化性接着剤１２ｍを硬化することで得ることができる。接合層１２は、第１の部分区域１２ａおよび第２の部分区域１２ｂに分割される。第２の部分区域１２ｂと基板１３との間に接着区域１５ｂが形成される。第１の部分区域１２ａは、接合層１２と基板１３との間に、接着区域１５ｂよりも接着力がより低い解放区域１５ａを形成する。図１および図２を参照して論じたように、これは、基板１３に接触する前に第１の部分区域１２ａが第２の部分区域１２ｂよりも多く硬化される結果であり得る。

基板の適用の前の接合層の局所化された予備硬化の結果、基板１３が適用される際に（図１、ステップＳ４）、接合層１２の表面が、解放区域１５ａよりも接着区域１５ｂで基板１３に対するより高い度合の濡れを呈し得る。最終的な硬化（図１、ステップＳ４）の後に、接合層１２は、解放区域１５ａよりも接着区域１５ｂで基板１３とより多く絡み合っていてもよい。

ある実施形態では、基板１３は、放射線硬化性接着剤１２ｍを硬化するために使用可能な放射線に対して透明である。これは、基板が接着区域１５ｂを覆う際に、接着区域１５ａが当該放射線照射によって硬化され得るという利点を有する。

図３Ａは、図１を参照して記載された方法のステップ（Ｓ１）−（Ｓ４）が完了した後に結果的に生じ得る担体１１上の解放可能な基板１３ａの実施形態を示す。特に、結果的に得られる接合層は、担体１１と基板１３との間に、異なる接着特性を有する解放区域１５ａおよび接着区域１５ｂを形成する。

図３Ｂは、付加的にステップ（Ｓ５）も完了した後に、すなわち電子部品１７が基板１３の上に製造された後に結果的に生じ得る担体１１上の解放可能な基板１３ａの実施形態を示す。示されるように、電子部品１７は好ましくは、電子部品１７を含む箔が局所的に担体１１から解放され得るように解放区域１５ａ内に位置する。

図３Ｃは、付加的にステップ（Ｓ６）も完了した後、すなわち解放可能な基板１３ａが周１６に沿って切断された後に結果的に生じ得る担体１１上の解放可能な基板１３ａの実施形態を示す。

図４Ａは、基板１３を接合層１２に接触させるステップ（Ｓ３）の実施形態を示す。特に、示される実施形態は、積層工具４１を用いて可撓性基板１３を巻くことを含む。積層工具４１は、たとえばローラを含んでもよい。ある実施形態では、積層工具４１は、基板が適用されている間に基板１３に対して圧力を加えるための手段を含む。これは、接合層１２上の基板１３の接着を向上させ得る。別のまたはさらなる実施形態では、積層工具４１は、基板１３を適用しながら局所的に接合層１２を加熱するための加熱手段を含む。これも接合層１２上の基板１３の接着を向上させ得る。一例では、積層工具４１は、たとえば、接着区域中の接着剤のガラス転移温度を上回る温度＞９０℃を有し、かつ適用している間は基板に対して２〜３バールの間の圧力を加える熱間圧延積層器を含む。

図４Ｂは、レーザカッターを含む切断システム２６を用いて基板を切断するステップの実施形態を示す。示されるように、レーザカッターは、周１６に沿って基板１３を切断するレーザ光線２６ａを投射する。好ましくは、レーザカッターは、基板１３のみを切断しかつ接合層１２を実質的に無傷のまま残すように調整される。このように、接合層１２は、解放可能な基板１３ａが解放されると、担体１１上に残り得る。

図４Ｃは、解放区域１５ａから解放可能な基板１３ａを解放するステップ（Ｓ７）の実施形態を示す。特に、解放可能な基板１３ａは、周１６に沿った位置から始めて解放可能な基板１３ａを剥離することによって解放区域１５ａから解放される。示される実施形態では、解放は解放工具４２によって行なわれる。解放工具４２は、それ自身を解放可能な基板１３ａに装着するための手段を含んでもよい。たとえば、解放工具４２は、解放可能な基板１３ａを解放工具４２にくっつける局所的な負圧を生じるための真空チャネル（図示せず）を含んでもよい。

示される実施形態では、解放工具４２は、電子部品１７を有する解放可能な基板１３ａが解放の際の解放可能な基板１３ａの過剰な曲げによって損傷しないように、最小限の半径で配置されるローラを含む。一例では、１２ｃｍ以上の解放半径を用いることによって、層厚みが１００μｍである電子部品層１７を有する可撓性基板を損傷なく取外すことができることがわかった。

図５は、接合層が第１の部分区域１２ａおよび第２の部分区域１２ｂに分割された、担体（見えない）上の接合層の実施形態の上面図を示す。示されるように、第１の部分区域１２ａは、周１６に沿って第２の部分区域１２ｂで囲まれる。これは、第１の部分区域１２ａによって形成される解放区域が第２の部分区域１２ｂによって形成される接着区域によってすべての側から遮蔽されるという利点を有し得る。この遮蔽は、たとえば真空条件下で、接合層の中心にある解放区域１５ａでも基板１３の層剥離を防止し得る。

示されるような担体１１は、丸いスラブとしての典型的なウェハの寸法を有する。本実施形態では、たとえばおよその整列の目的のために、丸い形状の１つの側が平らにされる。この形状の担体は、既存の半導体製造装置での修正なしにこれを用いることができるという利点を有する。当然ながら、他の形状の担体も用いてもよい。示されるような別々の担体に代えて、担体は、たとえば連続的な担体箔などの連続構造を含んでもよい。連続的な担体箔の実施形態では、解放区域は、接着区域によって箔の側で取囲まれる箔の中央レーン中に位置する。この実施形態は、解放区域が接着区域によって接合層のすべての側から遮蔽されるという同様の利点を有する。

図６Ａは、たとえば図６Ｂの実施形態に図示されるように行なわれる一連の剥離試験の比較グラフを示す。

図６Ｂは、力Ｆによって解放区域１５ａから解放可能な基板１３ａが剥離される、１８０°剥離試験の実施形態を示す。解放区域１５ａは、基板１３を担体１１に接続する接合層１２の一部である。接合層は接着区域１５ｂをさらに含む。基板１３が解放区域１５ａ内の周１６に沿って切断されると、解放可能な基板１３ａが形成される。剥離試験では、接合層１２の界面に対してある角度、この例では１８０度の平面角で、ある一定の速度で基板１３ａを剥離するのに必要な力Ｆが測定される。

図６Ａを参照して、異なる試料について放射線量Ｄを異ならせた剥離試験を行なった。放射線量は、基板１３の適用前、すなわち図１で論じたようなステップ（Ｓ２）の際に接合層１２に投与された。放射線量Ｄは、放射線量を受ける接合層の表面積に対して正規化され、平方センチメートル当たりミリジュール（ｍＪ／ｃｍ²）で測定される。放射線量Ｄが投与された後、基板を接合層に接触させる（図１、ステップＳ３を参照）。接触の後に接合層をさらに硬化して（図１、ステップＳ４を参照）、当該硬化によって接合層１２と基板１３との間に可変の接着接続を形成した。

図６Ａに描かれるような剥離力Ｆは剥離される基板１３ａの幅に対して正規化され、メートル当たりニュートン（Ｎ／ｍ）で測定される。剥離力Ｆと同等の尺度は、接合層から基板の単位表面積を剥離するのに必要な剥離エネルギＥであってもよい。このエネルギは、破壊エネルギ、すなわち、接合層と基板との間の界面を破壊するのに必要なエネルギとも称されることがある。破壊エネルギＥは平方メートル当たりジュール（Ｊ／ｍ²）で測定されてもよい。

剥離力Ｆの測定は、基板１３と接合層１２との間の接着力を定量化するおよび／または比較する１つのやり方である。接着力は、基板が接合層から剥離される際に剥離力に対抗する力と考えられ得る。接着力は、基板が剥離される条件に依存し得る。接合層の２つの異なる区域のまたは異なる試料同士の間の接着力を比較する１つのやり方は、同じまたは同様の条件下で剥離試験を用いることであり得る。たとえば、解放区域１５ａが接着区域１５ｂよりも接合層１２と基板１３との間の接着力がより低いということは、接合層１２の解放区域１５ａから基板１３を剥離するのに必要な剥離力が、接着区域１５ｂから基板１３を剥離するのに必要な剥離力よりも低いと述べることと解釈することができ、剥離は、等しい条件、たとえば、同じ剥離角１８０°、剥離速度０．０１ｍ／ｓ、温度２９３Ｋ、および／または他の条件で行なわれる。

本剥離試験は、図５に示されるような解放区域および接着区域のレイアウトを含む接合層について行なわれた。端縁部（接着区域１５ｂ）の接着力は相対的に高く、真ん中部（解放区域１５ａ）の接着力が調整可能である。たとえば、好適な応力条件についての妥協点を見出すように、接着剤の粘度性を調整することができる。

図６Ａのグラフを生じるのに用いられるさらなる実験条件は以下のとおりであった。
−剥離条件：剥離角度１８０°（接合層に対する平面角の度）、剥離速度：０．０１ｍ／ｓ（秒あたりメートル）
−温度：室温（２９３ケルビン）
−周囲圧力：標準気圧（１バール）
−接合層：接着剤ＳＵ−８、厚み：５μｍ（スピンコーティング）
−基板：２５μｍ厚の箔、材料：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＥＫ）
−担体：シリコンウェハ、厚み７００マイクロメートル、直径１５０ミリメートル
−放射：３６５ｎｍの紫外光、Ｈｇ光源のｉ線
−解放区域：初期線量Ｄ：０−１０００ｍＪ／ｃｍ²（基板の適用の前）、総線量１０００−２０００ｍＪ／ｃｍ²；表面：直径１４０ミリメートルの円形区域
−接着区域：初期線量：０ｍＪ／ｃｍ²（基板の適用の前）、総線量１０００−２０００ｍＪ／ｃｍ²；表面 解放区域を取囲む４−５ｍｍ幅のレーン；−硬化：９５℃での１５分間の後焼付け、緩和時間１０分
−硬化：２５０℃での１５分間の硬焼付け
続けて図６Ａを参照して、方形のマーカ６０Ａは、図１のステップ（Ｓ２）の間のＤｍａｘよりも多くの相対的な高い放射線量を受けた試験試料を描く。これは、基板の適用の前に、解放区域の放射線硬化性接着剤を相対的に十分に硬化させた。その後基板に接触して接着剤がさらに硬化されると、解放区域の結果的に生じる接着力は、Ｆｍｉｎ未満と相対的に低くなった。２５０℃を上回る処理温度の後に損傷なく基板を解放することができる一方で、接着強度は典型的な真空条件または温度衝撃に耐えるには十分ではないことがわかった。これに応じて、基板１３上への電子部品の製造（図１のステップＳ５）の際、基板１３が製造の際に機能的に無傷のままであるためには、解放区域１５ａでの少なくとも最小限の接着力Ｆｍｉｎが必要であることがわかった。

菱形のマーカ６０Ｃは、ステップ（Ｓ２）の際にＤｍｉｎ未満の相対的な低い放射線量を受けた試験試料を描く。これは、基板の適用の前に、解放区域の放射線硬化性接着剤が相対的に未硬化であるようにした。その後基板に接触して接着剤がさらに硬化されると、解放区域の結果的に生じる接着力はＦｍａｘよりも大きく、相対的に高くなった。基板は真空および温度衝撃に耐えるが、基板の損傷なしに再現可能に取除くことはできないことがわかった（グラフ中の＊は基板が剥離測定の終了の前に破れていたことを示す）。これに応じて、解放区域１５ａからの解放可能な基板１３ａの解放の際に（たとえば、図４Ｃに示されるようなステップＳ７）基板１３ａが機能的に無傷のままであるのを達成するために、解放区域１５ａでの多くても最大限の接着力Ｆｍａｘが許容されることがわかった。

三角形のマーカ６０Ｂは、ＤｍｉｎとＤｍａｘとの間の放射線量Ｄ（２００−４５０ｍＪ／ｃｍ²）を受けた試験試料を描く。これに応じて、剥離力Ｆは、放射線量Ｄの全単射（１対１）単調関数であるので、基板を取除くのに必要な剥離力は、先に計測されたようにＦｍｉｎとＦｍａｘとの間にある。基板は、処理条件の際におよび解放区域からの基板の解放の際に無傷なままであることがわかった。処理条件の際に解放区域が必要とする力Ｆｍｉｎは、解放区域を遮蔽する接着区域の強度およびレイアウトに部分的に依存することがあることが認められる。特に、接着区域がなければ、処理の際に必要な最小限の力Ｆｍｉｎが、基板を解放するために許容される最大限の力Ｆｍａｘを超えることがあり、両方の条件を満たす好適な範囲は全く存在しなくなるであろう。本開示の実施形態はこのように、解放区域における容易に調整可能な接着力プラス少なくとも部分的に解放区域を遮蔽することができる接着区域での接着力という利点を与える。

ある実施形態では、論じたように、処理条件および解放条件の両方に基板が耐える条件に対応する最小限のおよび最大限の力ＦｍｉｎおよびＦｍａｘが定められる。これらは、特定の接着区域の強度およびレイアウトと関連して定められてもよい。これに応じて、図１を参照して、単位面積当たり第１の放射線量１４ａは、当該最小限の接着力Ｆｍｉｎと当該最大限の接着力Ｆｍａｘとの間の解放区域１５ａの接着力Ｆを調整するために、第１の部分区域１２ａを部分的に硬化させるために調整される。接着力Ｆは、基板（１３）に接する第１の部分区域（１２ａ）のさらなる硬化から生じる。この接着力は、第１の放射線量１４ａの間に第１の部分区域１２ａがより少なく硬化されればより強くなるであろうし、第１の放射線量１４の間に第１の部分区域１２ａがより多く硬化されればより弱くなるであろう。解放区域の接着力を調整することにより、たとえば最小限の接着力しか有しない解放区域と比較して、より大きな基板を扱ってもよいことが認められる。

たとえば図６Ｂに示されるような担体上の解放可能な基板の実施形態では、基板と接合層１２の解放区域１５ａとの間の接着力Ｆは、周囲条件（室温２９３Ｋ、圧力１バール）での剥離速度０．０１ｍ／ｓでの１８０°剥離試験で測定されるように、４５〜６５Ｎ／ｍの間である。さらなる実施形態では、基板と接合層１２の接着区域１５ｂとの間の接着力Ｆは、同じ剥離試験で測定されるように、７０Ｎ／ｍよりも高い。さらなる実施形態では、解放区域は１００ｃｍ²を上回る表面積を有する。たとえば、対角線が７インチのフレキシブルディスプレイを製造するためには、約１３５ｃｍ²の解放区域を用いてもよい。さらなる実施形態では、接着区域は、好ましくは３ｍｍ超である最小限のストリップ幅２ｍｍを有する、解放区域を囲むストリップを形成する。１つの実施形態では、接着区域の接着力は、たとえば、周囲条件で剥離速度０．０１ｍ／ｓでの１８０°剥離試験での等しい剥離条件下で測定されるような解放区域の接着力の２倍よりも大きい。

図７は、放射線硬化性接着剤の実施形態に含まれるエポキシ樹脂を示す。１つの好適な放射線硬化性接着剤は「ＳＵ−８」として一般的に公知である。ＳＵ−８は、エポキシ樹脂、ガンマブチロラクトン、およびトリアリールスルホニウム塩に基づく３成分ＵＶ感度ネガティブフォトレジストである。リソグラフィ構造は、ＵＶ照射の際にルイス酸を解放する光開始剤トリアイリウム（triaylium）−スルホニウムに基づいている。この酸は重合のための触媒として働く。

これに応じて、ある実施形態では、放射線硬化性接着剤１２ｍは、たとえばカチオン誘導重合によって放射線硬化性接着剤の硬化を触媒する、たとえば光酸などの光開始剤を含む。さらなる実施形態では、放射線硬化性接着剤１２ｍはエポキシドを含む。エポキシドの一例が示されるが、他のエポキシドも好適であってもよい。一般的に、たとえば実施形態では他の放射線硬化性接着剤も用いてもよく、放射線硬化性接着剤は、カチオン開環重合によって反応するヘテロ原子を含有する環を有する分子を含む。カチオン開環重合に加えて、放射線誘導重合のための他のメカニズムも用いてもよく、重合以外のメカニズムによって硬化する接着剤も用いてもよい。

図８Ａは、本開示の方法で得られる担体１１上の解放可能な基板１３の実施形態３０を示す。示されるように、開示される製造法により、接着区域１５ｂおよび解放区域１５ａは、当初、均一な接合層１２から形成されてもよい。これは、接合層が非常に平らであり得るという利点を有する。

図８Ｂは、異なる方法で得られる担体１１上の解放可能な基板１３の例８１を示す。特に、この方法は、接着区域１５ｂを形成する接着剤ストリップを用いる。解放区域１５ａは、接着剤ストリップがないことによって形成される。この例８１は、基板１３が担体１１上の接着剤ストリップ１５ｂの高さによって形成される空隙８３による大きな凸凹を有するという、図８Ａの実施形態３０と比較した欠点を有する。

図８Ｃは、また異なる方法で得られる担体１１上の解放可能な基板１３の別の例８２を示す。特に、図８Ｂの例８１と同様に、接着区域１５ｂを形成するのに接着剤ストリップを用いる。例８１とは異なり、接着剤ストリップ同士の間にさらなる解放ストリップを塗布して、高低差を部分的に補償する。これにも係わらず、図８Ａの実施形態３０とは異なり、解放区域１５ｂおよび接着区域１５ａは、当初均一な接合層１２から形成されていないので、いくらかの高低差が残ることがあり、別々の区域同士の間の空隙８４も存在することがある。

図９Ａおよび図９Ｂは、たとえば図１を参照して記載されるような方法に含み得るさらなるステップの実施形態を示す。

図９Ａは、基板１３が第１の基板であり、方法が第１の基板１３上に第２の基板９３を積層することをさらに含む、ステップ（Ｓ５ｂ）を示す。図９Ａのステップ（Ｓ５ｂ）は、図１のステップ（Ｓ５）の後に続いてもよい。ステップ（Ｓ５ｂ）で、第２の接着層９２が基板１３および電子部品１７の上に塗布される。第２の基板９３は、第２の接着層９２に接着される。

図９Ｂは、解放可能な基板１３ａが第１および第２の基板１３、９３からの部分を含む、周１６に沿って第２の基板９３を切断するステップ（Ｓ６ｂ）を示す。図９Ｂのステップ（Ｓ６ｂ）は図１のステップ（Ｓ６）を置き換えてもよい。積層体全体を解放するのに、下側の基板１３の解放区域１５ａを用いることができることが認められる。換言すると、接着層９２は解放区域を含む必要はない。

可撓性ポリマー基板のすぐ上への、たとえばＴＦＴなどの可撓性電子部品の製造は、ポリマー基板の低い寸法安定性および熱安定性のために複雑である。剛性の基板を接着することによって箔の寸法安定性を向上させるための以前から公知の解決策は、たとえば、許容される処理温度が低い（＜２００℃）ことがある、または溶液が高価で時間がかかることがある、かつ付加的な処理ステップおよび設備を必要とすることがある、などの欠点を有していたかもしれない。

以前の解決策の一例では、仮止接着剤を用いて基板（たとえばポリマー箔）が剛性の担体に接合される接合剥がし（bond de-bond）製造プロトコルが用いられる。ＴＦＴ処理の後、熱、溶媒、光、および／または機械的トリガによって箔を剥がすことができる。しかしながら、接合剥がし解決策は、用いられる糊系の化学組成のために、２００℃に限定されることがある。大抵の仮止接着剤は、ワックスおよび可溶性の糊のようなポリマー接合材料である。これらの系は一般的に２００℃を下回る温度限界を有することがある。この温度を上回ると、仮止接着力は、箔および担体に永久に接合されることになるかもしれず、したがって担体について箔が容易に層剥離されないかもしれない。このように、十分に恩恵を受けるまで高温耐性ポリマー箔が用いられないことがある。

以前の解決策の別の例は、ＥＰＬａＲ（Electronics on Plastic by Laser Release）と称されることがある。溶液処理可能ポリマー（たとえばポリイミド、ＰＩ）を剛性担体の上に堆積する。ＴＦＴ処理の後、ポリマー箔をレーザ解放（界面融解）によって剥がすことができる。しかしながら、プロセスが高価で、かつ付加的なステップを要件とすることがある。収率も課題であることがある。大面積についてのこのプロセスの好適性は疑わしいことがある。このプロセスは高温（〜３００℃）に耐え得るが、ポリマー膜が溶液処理可能である場合にしか用いることができない。これに応じて、ＰＥＮ、ＰＥＥＫ、ＰＩ、ＰＥＩのような押出成形箔などの自立した膜を使用できないことがある。さらに、堆積されたポリマー膜を硬化するために、＞３００℃の高温および＞６０分の長時間を必要とすることがある。また、剥がしは、高出力のレーザ、光学的に透明な担体、および長期の剥がし時間を要件とすることがあり、このプロセスをより不便なものにしている。

典型的に塗布される仮止接着剤の温度耐性は２００℃を下回る。この温度を上回ると、仮止接着力は、箔および担体に永久に接合されるようになることがあり、したがって箔を容易に層剥離することができない。箔上のパターンを壊すことなく箔を積層しかつ層剥離することができるいくつかの接着剤が開発された。開発の道筋は、処理の間は強く接合するが、処理が完了した後は箔の上に接着剤の跡を全く残さずに箔を容易に解放する接着層を提供することである。しかしながらこれは、箔および担体に強く接合することができるが層剥離の際は弱く接合することもできる接着剤という矛盾を生じる結果となる。ここでの１つの解決策は接合強度の最適を見出すことである。

本開示を用いると、接合層が接着区域と解放区域とに分離されているので、接合強度の最適を見出すことがもはや必要ないことが認められる。永久接着剤を選ぶことによりかつ担体に箔を選択的に接合することにより、層剥離の際に大きな機械的応力を加えることなく＞２００℃の高温処理の後に箔の非接合部分を層剥離することが可能になり得る。このように、仮止接着剤の解決策と比べてより高い処理温度に到達することができる。

これに応じて、本開示の方法およびシステムは、たとえばＳＵ−８などの高温に耐性のあり得る放射線硬化性接着剤によるセグメント化された接着により、高温（たとえば２５０℃）および（真空、ＵＶリソグラフィ、スピンコーティング、ドライおよびウェットエッチング、プラズマ処理などのような）ＴＦＴ製造プロセスに耐え得る剛性基板への可撓性ポリマー箔の一時的な接合を提供する。ＴＦＴ処理の後、箔は、ＴＦＴ構造に大きな機械的応力を加えることなく、切断（たとえばレーザ、ナイフなど）によって容易に層剥離され得る。さらに、この方法は、大面積処理（＞６インチ径）にも適用可能であり得る。本開示の方法の別の利点は、溶液処理される膜しか用いることができない何らかの他の解決策と比較して、原則的にポリマー箔の種類の選択に関する限定が存在しないことであり得る。

さらに、たとえば箔などの基板に対してリソグラフィプロセスを行なうことができるように、平らな剛性担体を基板に設けることが一般的に望ましいかもしれない。担体溶液上に平らな箔を設けてリソグラフィプロセスを行なえるように選択的に接着剤を堆積することは望ましくない。というのも、この結果、接合された区域と接合されていない区域との間の高低差を生じて、剛性の担体と箔との間に空気が入ってしまう（図８Ｂおよび図８Ｃを参照）ことがあるからである。放射線硬化性接着剤を用いることにより、平坦さを維持しながら接合力を選択的にスイッチオフすることができる。このように、担体上の接着剤の均質かつ平らな被覆を有することが可能になり得る。担体上の接着剤の一部をたとえばＵＶ光に選択的に露出させることにより、接着力を制御することができる。このように、箔を接着剤の上に積層することができ、箔は、接着剤の非露出部分に大部分が貼付く。このように、積層の後、ポリマー表面は、たとえば、１μｍ未満の二乗平均表面粗さを有するなど、非常に平らとなることができる。ＵＶ光は、薄膜電子部品製造において既に広く用いられているので、付加的な工具の必要性は存在しない。

論じられかつ示されるような実施形態のさまざまな要素は、担体上に解放可能な基板を設けるなどのある利点を与える。当然ながら、上記実施形態またはプロセスの任意の１つを１つ以上の他の実施形態またはプロセスと組合せて、設計または利点を見出しかつ一致させる際にまたさらなる改良点を与えてもよいことが認められる。この発明は可撓性箔基板上に電子部品を製造することに対する特定的な利点を与え、一般的に基板が担体にしっかりとしかし解放可能に接着されるべき任意の適用例に適用可能であることが認められる。

最終的に、上記考察は本システムの単に例示であることが意図され、任意の特定の実施形態または実施形態の群に付随の請求項を限定すると解釈されてはならない。このように、本システムをその具体的な例示的な実施形態を参照して特に詳細に記載したが、以下の請求項で述べるような本システムおよび方法の範囲から逸脱することなく、数多くの修正例および代替実施形態が当業者によって企図され得ることも認められるべきである。明細書および図面は応じて、例示的な態様で見なされるものであり、付随の請求項の範囲を限定することを意図しない。

付随の請求項を解釈する際、用語「含む」は、所与の請求項に列挙されるもの以外の要素または行為の存在を排除するものではなく、要素に先行する語「ａ」または「an」は複数のそのような要素の存在を排除するものではなく、請求項中の任意の参照符号はそれらの範囲を限定するものではなく、いくつかの「手段」は、同じもしくは異なる項目または実現される構造もしくは機能によって表わされることがあり、開示されるデバイスまたはその部分の任意のものは、そうでないと具体的に述べられなければ、さらなる部分とともに組合せされてもまたはさらなる部分に分けられてもよいことを理解すべきである。ある手段が相互に異なる請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に用いることができないことを示すものではない。

Claims (16)

1. 担体（１１）上に解放可能な基板（１３ａ）を設けるための方法であって、
   放射線硬化性接着剤（１２ｍ）の接合層（１２）を担体（１１）に設けること（Ｓ１）と、
   選択的に少なくとも部分的に第１の部分区域（１２ａ）を硬化させるために単位面積当たり第１の放射線量（１４ａ）で接合層（１２）の第１の部分区域（１２ａ）に放射線を選択的に照射すること（Ｓ２）とを含み、接合層（１２）の第２の部分区域（１２ｂ）は、第１の部分区域（１２ａ）が第２の部分区域（１２ｂ）よりも多く硬化されるように、放射線照射されないか、または、単位面積当たり第１の放射線量（１４ａ）よりも少ない単位面積当たり第２の放射線量（１４ｂ）で放射線照射され、さらに
   基板（１３）を与え、かつ基板（１３）を第１の部分区域（１２ａ）および第２の部分区域（１２ｂ）に接触させること（Ｓ３）と、
   第２の部分区域（１２ｂ）と基板（１３）との間に接着区域（１５ｂ）を形成するために基板（１３）に接する第２の部分区域（１２ｂ）を硬化させること（Ｓ４）とを含み、第１の部分区域（１２ａ）は解放区域（１５ａ）を形成し、接合層（１２）と基板（１３）との間の接着力は、基板（１３）に接する前に、第１の部分区域（１２ａ）が第２の部分区域（１２ｂ）よりも多く硬化される結果として、接着区域（１５ｂ）よりも解放区域（１５ａ）でより低い、方法。
2. 接合層（１２）によって基板が担体（１１）に接合された状態で基板（１３）上に電子部品（１７）を製造すること（Ｓ５）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記製造するステップ（Ｓ５）は標準気圧（１バール）で行なわれる、請求項２に記載の方法。
4. 接着区域（１５ｂ）のない解放区域（１５ａ）内側の周（１６）に沿って基板（１３）を切断すること（Ｓ６）をさらに含み、周（１６）は解放可能な基板（１３ａ）を規定する、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 周（１６）に沿った位置から始めて解放可能な基板（１３ａ）を剥離することにより、解放可能な基板（１３ａ）を解放区域（１５ａ）から解放すること（Ｓ７）をさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 第１の部分区域（１２ａ）は、その周（１６）に沿って第２の部分区域（１２ｂ）で囲まれる、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. −基板（１３）上に電子部品（１７）を製造する（Ｓ５）際に、基板（１３）が製造（Ｓ５）の際に機能的に無傷のままであるのに、解放区域（１５ａ）での少なくとも最小限の接着力（Ｆｍｉｎ）が必要であり、
   −解放区域（１５ａ）から解放可能な基板（１３ａ）を解放する（Ｓ７）際に、基板（１３ａ）が解放（Ｓ７）の際に機能的に無傷のままであるのに、解放区域（１５ａ）での多くて最大限の接着力（Ｆｍａｘ）が許容され、
   −単位面積当たり第１の放射線量（１４ａ）は、前記最小限の接着力（Ｆｍｉｎ）と前記最大限の接着力（Ｆｍａｘ）との間の解放区域（１５ａ）の接着力（Ｆ）を調整するために、基板（１３）に接触する前に第１の部分区域（１２ａ）を部分的に硬化させるように調整され、接着力（Ｆ）は基板（１３）に接する第１の部分区域（１２ａ）のさらなる硬化から生じる、請求項２および５または請求項２および５に従属するいずれかの請求項に記載の方法。
8. 接合層（１２）は、担体（１１）上に連続的なかつ均質な層として設けられる（Ｓ１）、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. 基板（１３）は可撓性箔を含み、担体（１１）は剛性支持構造を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 第１のおよび／または第２の放射線量（１４ａ，１４ｂ）は紫外波長範囲の電磁放射を含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 放射線硬化性接着剤（１２ｍ）は、放射線硬化性接着剤の硬化を触媒する光開始剤を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
12. 放射線硬化性接着剤（１２ｍ）は、カチオン開環重合によって反応するヘテロアトムを含有する環を有する分子を含む、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
13. 基板（１３）は第１の基板であり、方法はさらに、第１の基板（１３）の上に第２の基板（９３）を積層することと、周（１６）に沿って第２の基板（９３）を切断することとを含み、解放可能な基板（１３ａ）は第１および第２の基板（１３，９３）からの部分を含む、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
14. 担体（１１）上に解放可能な基板（１３ａ）を設けるためのシステムであって、システムは、供給システム（２８）、放射線照射システム（２２）、基板適用システム（２３）、硬化システム（２４）、およびコントローラ（２７）を含み、コントローラは、
    −担体（１１）に放射線硬化性接着剤（１２ｍ）の接合層（１２）を設けるための供給システム（２８）を制御し、かつ
    −第１の部分区域（１２ａ）を選択的に少なくとも部分的に硬化させるために単位面積当たり第１の放射線量（１４ａ）で接合層（１２）の第１の部分区域（１２ａ）に放射線を選択的に照射するための放射線照射システム（２２）を制御するように配置され、接合層（１２）の第２の部分区域（１２ｂ）は、第１の部分区域（１２ａ）が第２の部分区域（１２ｂ）よりも多く硬化されるように、放射線照射されないか、または単位面積当たり第１の放射線量（１４ａ）よりも少ない単位面積当たり第２の放射線量（１４ｂ）で放射線照射され、コントローラはさらに
    −基板（１３）を与え、かつ基板（１３）を第１の部分区域（１２ａ）および第２の部分区域（１２ｂ）に接触させるための基板適用システム（２３）を制御し、かつ
    −第２の部分区域（１２ｂ）と基板（１３）との間に接着区域（１５ｂ）を形成するために、基板（１３）に接する第２の部分区域（１２ｂ）を硬化するための硬化システム（２４）を制御するように配置され、接合層（１２）と基板（１３）との間の接着力は、基板（１３）に接する前に第１の部分区域（１２ａ）が第２の部分区域（１２ｂ）よりも多く硬化される結果、接着区域（１５ｂ）よりも解放区域（１５ａ）でより低い、システム。
15. 担体（１１）上の解放可能な基板（１３ａ）であって、
    −基板（１３）と、
    −担体（１１）と、
    −基板（１３）と担体（１１）との間の接合層（１２）とを含み、
    −接合層は、放射線硬化性接着剤（１２ｍ）を硬化することから得られる硬化接着剤によって形成され、
    −接合層（１２）は第１の部分区域（１２ａ）および第２の部分区域（１２ｂ）に分割され、第１の部分区域（１２ａ）と基板（１３）との間に解放区域（１５ａ）が形成され、第２の部分区域（１２ｂ）と基板（１３）との間に接着区域（１５ｂ）が形成され、基板（１３）と接合層（１２）との間の接着力は接着区域（１５ｂ）よりも解放区域（１５ａ）でより低く、
    −解放区域（１５ａ）でのより低い接着力は、基板（１３）が接合層（１２）に接触する前に放射線硬化性接着剤（１２ｍ）が第２の部分区域（１２ｂ）よりも第１の部分区域（１２ａ）でより多く硬化されることによって得られ、
    −接着区域（１５ｂ）での接着力は、基板（１３）が接合層（１２）に接触している間に放射線硬化性接着剤（１２ｍ）を第２の部分区域（１２ｂ）において硬化させることによって得ることができる、放射線によって誘導された基板（１３）と接合層（１２）との間の接着力によって形成される、解放可能な基板。
16. 接着区域（１５ｂ）は、放射線によって誘導された、担体（１１）および基板（１３ａ）への放射線硬化性接着剤（１２ｍ）の架橋によって形成される、請求項１５に記載の解放可能な基板。

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