KR20170069919A - 전자 디바이스의 제조 방법 및 적층체 - Google Patents
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Abstract
(과제) 전자 디바이스의 제조에 있어서 적층체 중의 기층과 전자 디바이스를 양호하게 박리 가능한 기술을 제공한다.
(해결수단) 챔버 내에 수소를 포함하는 가스를 공급하면서 그 챔버 내에서 DLC 층을 형성할 때에, 기층의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이 조정된다. DLC 층은, 그 층 중의 수소 성분이 기화됨으로써 기층으로부터 전자 디바이스를 박리하는 박리층으로서 기능한다. 따라서, 미리 DLC 층 중의 수소 함유율을 조정해 둠으로써, 그 후에 기층으로부터 전자 디바이스를 양호하게 박리할 수 있다.
(해결수단) 챔버 내에 수소를 포함하는 가스를 공급하면서 그 챔버 내에서 DLC 층을 형성할 때에, 기층의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이 조정된다. DLC 층은, 그 층 중의 수소 성분이 기화됨으로써 기층으로부터 전자 디바이스를 박리하는 박리층으로서 기능한다. 따라서, 미리 DLC 층 중의 수소 함유율을 조정해 둠으로써, 그 후에 기층으로부터 전자 디바이스를 양호하게 박리할 수 있다.
Description
본 발명은, 전자 디바이스의 제조에 있어서, 적층체 중의 기층으로부터 전자 디바이스를 박리하는 기술에 관한 것이다.
가요성을 갖는 전자 디바이스의 제조 기술이 휴대 기기 등에 대한 이용의 관점에서 주목받고 있다. 예를 들어, 가요성을 갖는 플라스틱 필름 상에 발광 소자를 형성하여, 일렉트로 루미네선스 (electro-luminescence) 표시 장치 (이하, EL 표시 장치라고 한다) 를 제조하는 기술이 알려져 있다.
그러나, 가요성을 갖는 플라스틱 필름 상에 발광 소자를 형성하여 EL 표시 장치를 제조하는 경우에는, EL 표시 장치를 제조하기 위한 각 처리를 불안정한 형상의 대상물에 대해 실행하게 되고, 양호한 전기 특성을 갖는 EL 표시 장치를 제조하는 것이 곤란해진다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 기층 상에 박리층을 형성하고, 박리층 상에 전자 디바이스를 형성하여, 기층과 박리층과 전자 디바이스를 포함하는 적층체를 얻은 후, 박리층을 경계로 기층으로부터 전자 디바이스를 박리함으로써 전자 디바이스를 제조하는 기술이 개시되어 있다.
이 기술에서는, 유리 기판 등의 강성 재료를 기층으로서 사용함으로써, 전자 디바이스가 가요성을 갖는 경우라도, 적층체를 생성하는 과정의 중간체는 전체로서 강성을 갖는다. 따라서, 전자 디바이스를 형성하기 위한 각 처리를 안정적인 형상의 중간체에 대해 실행 가능하게 되고, 양호한 전기 특성을 갖는 전자 디바이스를 제조할 수 있다.
또, 특허문헌 1 에는, 아모르퍼스 실리콘층이나 다이아몬드 라이크 카본 (Diamond-Like Carbon) 층 (이하, DLC 층이라고 한다) 등의 수소를 포함하는 층을 박리층으로서 사용하고, 그 박리층에 레이저광을 조사함으로써 박리층 중의 수소를 기화시켜, 박리층을 경계로 기층으로부터 전자 디바이스를 박리하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는, 박리층 중에서 발생한 수소 가스에 의해 기층과 전자 디바이스의 박리가 촉진되기 때문에, 박리시에 기층이나 전자 디바이스에 부여되는 데미지가 저감된다.
그러나, 특허문헌 1 에는, 기층으로부터 전자 디바이스를 양호하게 박리하기 위해서 요구되는 박리층의 성질에 대해, 박리층 중에 수소가 포함된다는 것을 제외하고, 조금도 개시되어 있지 않다. 그래서, 상기 성질에 대한 새로운 지견이 요구되고 있다.
이 지견에 대해서는, 가요성을 갖는 전자 디바이스를 제조하는 경우나 강성 재료를 기층으로서 사용하는 경우에 한정되지 않고, 박리층을 경계로 기층으로부터 전자 디바이스를 박리하는 기술의 전반에서 요구되고 있다.
본 발명은, 이와 같은 과제를 감안하여, 전자 디바이스의 제조에 있어서 적층체 중의 기층과 전자 디바이스를 양호하게 박리 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 챔버 내에 수소를 포함하는 가스를 공급하면서, 상기 챔버 내에서 기층의 일방향측에 다이아몬드 라이크 카본층을 형성하는 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정과, 상기 다이아몬드 라이크 카본층의 상기 일방향측에 전자 디바이스를 형성하여, 상기 기층과 상기 다이아몬드 라이크 카본층과 상기 전자 디바이스를 갖는 적층체를 얻는 전자 디바이스 형성 공정과, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 수소 성분을 기화시켜 상기 기층으로부터 상기 전자 디바이스를 박리하는 박리 공정을 구비하며, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 기층의 상기 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 상기 수소의 공급량의 비율이 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 1 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 시간 경과적으로 변화하도록 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 2 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정은, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 두께 방향에 있어서의 상기 기층측에 위치하는 제 1 영역을 형성하는 전기 공정과, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 상기 두께 방향에 있어서의 중앙측에 위치하는 제 2 영역을 형성하는 중기 공정과, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 상기 두께 방향에 있어서의 상기 전자 디바이스측에 위치하는 제 3 영역을 형성하는 후기 공정을 가지며, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 전기 공정 및 상기 후기 공정 중 적어도 일방의 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 3 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 전기 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 3 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 3 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 전기 공정 및 상기 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 7 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 1 양태 내지 제 6 양태 중 어느 하나에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 챔버 내에서 스퍼터 처리를 실시함으로써 상기 기층의 상기 일방향측에 상기 다이아몬드 라이크 카본층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 8 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 1 양태 내지 제 6 양태 중 어느 하나에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 챔버 내에서 화학 증착 처리를 실시함으로써 상기 기층의 상기 일방향측에 상기 다이아몬드 라이크 카본층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 9 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법은, 본 발명의 제 1 양태에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 박리 공정에서는 상기 다이아몬드 라이크 카본층에 대해 상기 기층측으로부터 플래시 램프 어닐을 실행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 10 양태에 관련된 적층체는, 기층과, 상기 기층의 일방향측에 형성되는 다이아몬드 라이크 카본층과, 상기 다이아몬드 라이크 카본층의 상기 일방향측에 형성되는 전자 디바이스를 구비하고, 챔버 내에 수소를 포함하는 가스를 공급하면서 상기 챔버 내에서 상기 다이아몬드 라이크 카본층을 형성할 때에, 상기 기층의 상기 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 상기 수소의 공급량의 비율이 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 11 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 10 양태에 관련된 적층체로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층에 있어서의 수소 함유율이 그 두께 방향을 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 12 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 11 양태에 관련된 적층체로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층은, 상기 두께 방향에 있어서의 상기 기층측에 위치하는 제 1 영역과, 상기 두께 방향에 있어서의 중앙측에 위치하는 제 2 영역과, 상기 두께 방향에 있어서의 상기 전자 디바이스측에 위치하는 제 3 영역을 갖고, 상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다, 상기 제 1 영역 및 상기 제 3 영역 중 적어도 일방의 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 13 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 12 양태에 관련된 적층체로서, 상기 두께 방향에 대해, 상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다 상기 제 1 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 14 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 12 양태에 관련된 적층체로서, 상기 두께 방향에 대해, 상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다 상기 제 3 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 15 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 12 양태에 관련된 적층체로서, 상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다 상기 제 1 영역 및 상기 제 3 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 16 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 10 양태 내지 제 15 양태 중 어느 하나에 관련된 적층체로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층은, 상기 챔버 내에서 스퍼터 처리를 실시함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 17 양태에 관련된 적층체는, 본 발명의 제 10 양태 내지 제 15 양태 중 어느 하나에 관련된 적층체로서, 상기 다이아몬드 라이크 카본층은, 상기 챔버 내에서 화학 증착 처리를 실시함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 내지 제 17 중 어느 양태에 있어서도, DLC 층은, 그 층 중의 수소 성분이 기화됨으로써 기층으로부터 전자 디바이스를 박리하는 박리층으로서 기능한다. 따라서, 미리 DLC 층 중의 수소 함유율을 조정해 둠으로써, 그 후에 기층으로부터 전자 디바이스를 양호하게 박리할 수 있다.
도 1 은 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2 는 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3 은 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 4 는 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 5 는 DLC 층을 모식적으로 나타내는 확대 측면도이다.
도 6 은 제 1 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 제 2 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 제 3 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 제 4 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 제 5 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2 는 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 3 은 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 4 는 전자 디바이스를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 5 는 DLC 층을 모식적으로 나타내는 확대 측면도이다.
도 6 은 제 1 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 제 2 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 제 3 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 제 4 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 제 5 처리예에 관련된 DLC 층의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도면에서는 동일한 구성 및 기능을 갖는 부분에 동일한 부호가 붙여지고, 중복 설명이 생략된다. 또한, 이하의 실시형태는, 본 발명을 구체화한 일례이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 사례는 아니다. 또, 도면에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 각 부의 치수나 수가 과장 또는 간략화되어 도시되어 있는 경우가 있다.
＜1 실시형태＞
＜1.1 전자 디바이스 제조 처리의 전체의 흐름＞
도 1 ∼ 도 4 는, 전자 디바이스 (130) 를 제조하는 과정을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 이하에서는, 각 도면을 참조하면서, 전자 디바이스 (130) 를 제조할 때의 전체의 흐름에 대해 설명한다.
먼저, 기층 (110) 으로서, 예를 들어 두께 0.5 ∼ 1.1 ㎜ 의 유리 기판 등 강성 재료가 준비된다. 그리고, 도시되지 않은 챔버 내에 수소를 포함하는 가스가 공급되면서, 이 챔버 내에서 기층 (110) 의 일방향측에 DLC 층 (120) 이 형성된다 (DLC 층 형성 공정 : 도 2). DLC 층 형성 공정에서는, 예를 들어, 아세틸렌 가스를 공급하면서 플라즈마를 사용한 화학 증착 처리 (이하, 플라즈마 CVD 처리라고 한다) 를 실시함으로써, 1 ∼ 500 ㎚ 의 막두께를 갖는 DLC 층 (120) 이 형성된다. 여기서, DLC 층 (120) 이란, 비정질의 카본층을 의미한다.
또, DLC 층 형성 공정에서는, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이 조정된다. 이것에 의해, DLC 층 (120) 중의 수소 함유율도 조정된다. DLC 층 (120) 은 다른 소재로 이루어지는 층 (예를 들어, 아모르퍼스 실리콘층) 과 비교하여 수소 함유율의 조정 가능 범위가 넓고, 예를 들어 0 ∼ 50 ％ 의 범위에서 DLC 층 (120) 중의 수소 함유율이 조정된다.
본 실시형태와 같이, DLC 층 (120) 을 형성하는 단계에서 층 중에 수소를 함유시키는 양태에서는, 형성 후의 층에 수소 이온을 주입하는 양태 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2004-335968호에 기재되는 양태) 에 비해, 처리 시간이 단축된다. 또, 본 실시형태의 양태에서는, ＜1.2 DLC 층 형성 공정의 처리예＞ 에서 후술하는 바와 같이, DLC 층 (120) 중의 수소 함유율을 정밀하게 조정하는 것이 가능해진다.
다음으로, DLC 층 (120) 의 상기 일방향측에 전자 디바이스 (130) 가 형성된다 (전자 디바이스 형성 공정 : 도 3). 이하에서는, 일례로서, 전자 디바이스 (130) 가 지지층 (131), 배리어층 (132), 및 TFT 회로층 (133) 을 순서대로 적층한 TFT 디바이스인 경우에 대해 설명한다.
이 경우, 먼저, 슬릿 도포법 등의 수법에 의해 DLC 층 (120) 상에 폴리아미드산의 용액이 도포되고, 이 용액이 350 ℃ 이상의 온도에서 소성된다. 이것에 의해 폴리아미드산의 용액이 이미드화되어, DLC 층 (120) 상에 폴리이미드의 지지층 (131) 이 형성된다. 그리고, 이 지지층 (131) 상에, 예를 들어 플라즈마 CVD 처리에 의해 실리콘 질화막 등의 배리어층 (132) 이 성막된다. 또한, 이 배리어층 (132) 상에 어레이 프로세스를 거쳐 TFT 회로층 (133) 이 형성된다. 이것에 의해, 기층 (110) 과 DLC 층 (120) 과 전자 디바이스 (130) 를 갖는 적층체 (200) 가 얻어진다.
본 실시형태와 같이 기층 (110) 이 강성을 갖고 있으면, 전자 디바이스 (130) 가 가요성을 갖는 경우라도, 적층체 (200) 를 생성하는 과정의 중간체는 전체로서 강성을 갖는다. 따라서, 전자 디바이스 (130) 를 형성하기 위한 각 처리를 안정적인 형상의 중간체에 대해 실행 가능하게 되고, 양호한 전기 특성을 갖는 전자 디바이스 (130) 가 형성된다.
그리고, DLC 층 (120) 중의 수소 성분을 기화시킴으로써, 기층 (110) 으로부터 전자 디바이스 (130) 가 박리된다 (박리 공정 : 도 4). 구체적으로는, 예를 들어, 적층체 (200) 에 대해 기층 (110) 측으로부터 Xe 플래시 램프 어닐이 실행된다. 기층 (110) 은, 상기 서술한 바와 같이 유리로 구성되어 있고, Xe 플래시 램프가 발하는 광선을 투과한다. 이 때문에, DLC 층 (120) 이 수 밀리초 가열되어 DLC 층 (120) 중의 수소 성분이 기화되고, 기층 (110) 으로부터 전자 디바이스 (130) 가 박리된다.
박리 후의 전자 디바이스 (130) 는 그 후의 처리를 거쳐 제품화된다. 본 실시형태에서는, 전자 디바이스 (130) 의 지지층 (131) 이 폴리이미드로 구성됨으로써, 가요성의 전자 디바이스 (130) 가 얻어진다. 또, 박리 후의 기층 (110) 은 후속되는 전자 디바이스 (130) 를 제조하기 위한 기층으로서 재이용된다.
또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 박리 공정 후에도, 기층 (110) 의 일방향측 (도시 상측) 및 전자 디바이스 (130) 의 타방향측 (도시 하측) 에 DLC 의 고형물 (129) 이 부착된 채로 남는 경우가 있다. 이 경우, 필요에 따라 고형물 (129) 을 제거하는 제거 처리가 실행된다. 기층 (110) 에 부착된 고형물 (129) 에 대해 제거 처리를 실시하는 경우, 예를 들어, 고형물 (129) 에 산소 플라즈마를 작용시켜 DLC 중의 탄소 성분을 이산화탄소로 기화시키는 플라즈마 세정 처리가 실시된다.
＜1.2 DLC 층 형성 공정의 처리예＞
상기 서술한 바와 같이, DLC 층은, 그 층 중의 수소 성분이 기화됨으로써 기층 (110) 으로부터 전자 디바이스 (130) 를 박리하는 박리층으로서 기능한다.
본 실시형태에서는, DLC 층 형성 공정에 있어서, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이 시간 경과적으로 변화하도록 조정된다. 구체적으로는, 예를 들어, 플라즈마 CVD 처리를 실시하는 챔버 내에 공급 가능한 복수 종류의 가스를 준비하고, 이들 복수 종류의 가스의 공급량을 적절히 조정함으로써, 상기 비율이 조정된다. 그 결과, DLC 층 형성 공정에서 형성되는 DLC 층 (120) 중의 수소 함유율이 조정되어, 그 후의 박리 공정에서 기층 (110) 으로부터 전자 디바이스 (130) 를 양호하게 박리하는 것이 가능해진다.
도 5 는, DLC 층 (120) 을 모식적으로 나타내는 확대 측면도이다.
DLC 층 형성 공정에서는, 먼저, DLC 층 (120) 중의 두께 방향에 있어서의 기층 (110) 측에 위치하는 제 1 영역 (121) 이 형성된다 (전기 공정). 다음으로, DLC 층 (120) 중의 두께 방향에 있어서의 중앙측에 위치하는 제 2 영역 (122) 이 형성된다 (중기 공정). 마지막으로, DLC 층 (120) 중의 두께 방향에 있어서의 전자 디바이스 (130) 측에 위치하는 제 3 영역 (123) 이 형성된다 (후기 공정).
이하에서는, 도 5 및 후술하는 도 6 ∼ 도 10 을 참조하면서, DLC 층 형성 공정에 대한 5 개의 처리예를 설명한다.
＜1.2.1 제 1 처리예＞
도 6 은, 제 1 처리예에 관련된 DLC 층 (120) 의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
제 1 처리예에서는, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이, 중기 공정보다 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정된다. 보다 구체적으로는, 상기 비율이, 전기 공정, 중기 공정, 후기 공정의 순서에 따라 단계적으로 증가하도록 조정된다. 그 결과, 제 1 처리예에서 형성되는 DLC 층 (120) 에서는, 제 1 영역 (121) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율이 높고, 또한 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율이 높아진다.
따라서, 박리 공정에 있어서 DLC 층 (120) 에 대해 플래시 램프 어닐이 실행되면, DLC 층 (120) 중 상대적으로 수소 함유율이 높은 제 3 영역 (123) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되게 된다. 그 결과, 전자 디바이스 (130) 측에서의 박리가 보다 촉진되고, 박리 후의 전자 디바이스 (130) 에 대해 DLC 의 고형물 (129) 이 잘 부착되지 않는다.
＜1.2.2 제 2 처리예＞
도 7 은, 제 2 처리예에 관련된 DLC 층 (120) 의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
제 2 처리예에서는, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이, 중기 공정보다 전기 공정에 있어서 높아지도록 조정된다. 보다 구체적으로는, 상기 비율이, 전기 공정, 중기 공정, 후기 공정의 순서에 따라 단계적으로 감소하도록 조정된다. 그 결과, 제 2 처리예에서 형성되는 DLC 층 (120) 에서는, 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율이 높고, 또한 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 1 영역 (121) 에 있어서의 수소 함유율이 높아진다.
따라서, 박리 공정에 있어서 DLC 층 (120) 에 대해 플래시 램프 어닐이 실행되면, DLC 층 (120) 중 상대적으로 수소 함유율이 높은 제 1 영역 (121) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되게 된다. 그 결과, 기층 (110) 측에서의 박리가 보다 촉진되고, 박리 후의 기층 (110) 에 대해 DLC 의 고형물 (129) 이 잘 부착되지 않는다.
＜1.2.3 제 3 처리예＞
도 8 은, 제 3 처리예에 관련된 DLC 층 (120) 의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
제 3 처리예에서는, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이, 중기 공정보다 전기 공정 및 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정된다. 보다 구체적으로는, 상기 비율이, 전기 공정에서 중기 공정으로 이행될 때에 감소하고, 중기 공정에서 후기 공정으로 이행될 때에 다시 증가하도록 조정된다. 그 결과, 제 3 처리예에서 형성되는 DLC 층 (120) 에서는, 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 1 영역 (121) 및 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율이 높아진다.
따라서, 박리 공정에 있어서 DLC 층 (120) 에 대해 플래시 램프 어닐이 실행되면, DLC 층 (120) 중 상대적으로 수소 함유율이 높은 제 1 영역 (121) 및 제 3 영역 (123) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되게 된다. 그 결과, 기층 (110) 측 및 전자 디바이스 (130) 측에서의 박리가 보다 촉진되고, 박리 후의 기층 (110) 및 전자 디바이스 (130) 에 대해 DLC 의 고형물 (129) 이 잘 부착되지 않는다.
＜1.2.4 제 4 처리예＞
도 9 는, 제 4 처리예에 관련된 DLC 층 (120) 의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
제 4 처리예에서는, 제 1 처리예와 동일하게, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이, 중기 공정보다 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정된다. 또한, 제 4 처리예에서는, 제 1 처리예와는 달리, 상기 비율이, 전기 공정, 중기 공정, 후기 공정의 순서에 따라 각 공정 내에 있어서도 증가하도록 조정된다. 그 결과, 제 4 처리예에서 형성되는 DLC 층 (120) 에서는, 제 1 영역 (121) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율이 높고, 또한 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율이 높아진다. 특히 제 3 영역 (123) 내에 있어서도 전자 디바이스 (130) 측에 가까울수록 수소 함유율이 높아진다.
따라서, 박리 공정에 있어서 DLC 층 (120) 에 대해 플래시 램프 어닐이 실행되면, DLC 층 (120) 중 상대적으로 수소 함유율이 높은 제 3 영역 (123) (특히, 제 3 영역 (123) 내에서도 전자 디바이스 (130) 에 가까운 부분) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되게 된다. 그 결과, 전자 디바이스 (130) 측에서의 박리가 보다 촉진되고, 박리 후의 전자 디바이스 (130) 에 대해 DLC 의 고형물 (129) 이 잘 부착되지 않는다.
＜1.2.5 제 5 처리예＞
도 10 은, 제 5 처리예에 관련된 DLC 층 (120) 의 막두께와 수소 함유율의 관계를 나타내는 그래프이다.
제 5 처리예에서는, 제 1 처리예와 동일하게, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이, 중기 공정보다 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정된다. 또한, 제 5 처리예에서는, 제 1 처리예와는 달리, 상기 비율이, 후기 공정의 일부를 제외하고 각 공정에서 일정해지도록 조정되어, 후기 공정의 일부에 있어서만 증가하도록 조정된다. 그 결과, 제 5 처리예에서 형성되는 DLC 층 (120) 에서는, 제 1 영역 (121) 및 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율이 높아진다. 특히, 제 3 영역 (123) 내의 부분 영역 (123A) (상기 서술한 후기 공정의 일부에 대응하는 영역) 에 있어서 수소 함유율이 높아진다.
따라서, 박리 공정에 있어서 DLC 층 (120) 에 대해 플래시 램프 어닐이 실행되면, DLC 층 (120) 중 상대적으로 수소 함유율이 높은 제 3 영역 (123) (특히, 부분 영역 (123A)) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되게 된다. 그 결과, 전자 디바이스 (130) 측에서의 박리가 보다 촉진되고, 박리 후의 전자 디바이스 (130) 에 대해 DLC 의 고형물 (129) 이 잘 부착되지 않는다.
또, 제 5 처리예에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 부분 영역 (123A) 이 전자 디바이스 (130) 로부터 간격을 두고 형성된다. 이 때문에, 부분 영역 (123A) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되었다고 해도, 그 영향이 직접적으로 전자 디바이스 (130) 의 바닥면 (도 4 에서 나타내는 하측의 면) 에 미치는 경우는 없다. 따라서, 부분 영역 (123A) 에서 상대적으로 많은 수소가 기화되는 것에서 기인하여 전자 디바이스 (130) 의 바닥면이 데미지를 받는 것이 억제된다.
＜2 변형예＞
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 한 상기 서술한 것 이외에 여러 가지 변경을 실시하는 것이 가능하다.
상기 실시형태에서는, 전자 디바이스 (130) 가 TFT 디바이스인 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 전자 디바이스 (130) 는, TFT 디바이스 외에도, EL 표시 장치 등 여러 가지 디바이스로 구성될 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 전자 디바이스 (130) 의 지지층 (131) 이 폴리이미드층으로 구성되는 양태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 지지층 (131) 은, 폴리이미드 이외의 유기 수지층으로 구성되어도 되고, 또 다른 예로서 기층 (110) 보다 얇은 유리 기판 (예를 들어, 0.1 ∼ 0.2 ㎜) 으로 구성되어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, DLC 층 형성 공정에 있어서 플라즈마 CVD 처리를 실시하는 양태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. DLC 층 형성 공정에서는, 플라즈마 CVD 처리 이외의 처리, 예를 들어, 화학 증착 처리, 이온 빔 증착 처리, 음극 아크 증착 처리, 또는 스퍼터 처리 등이 실행되어도 된다.
예를 들어, 스퍼터 처리로 DLC 층 형성 공정을 실시하는 경우에는, 타깃의 카본에 대해 아르곤 이온을 충돌시킴으로써, 타깃의 입자가 기층 (110) 상에 퇴적되어 DLC 층 (120) 이 형성된다. 따라서, 스퍼터 처리에서는 수소 함유율이 낮은 DLC 층 (120) 을 형성할 수 있다.
한편, 플라즈마 CVD 처리로 DLC 층 형성 공정을 실시하는 경우에는, 탄소 성분과 수소 성분을 포함하는 처리 가스 (예를 들어, 아세틸렌) 를 사용하여 화학적 작용에 의해 가스 중의 입자를 기층 (110) 상에 퇴적하여 DLC 층 (120) 이 형성된다. 따라서, 플라즈마 CVD 처리에서는 플라즈마 강도나 처리 가스의 성분비를 조정하면 선택적으로 광범위한 수소 함유율로 DLC 층 (120) 을 형성할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 제 1 처리예 내지 제 5 처리예에 대해 설명했지만, 이것들은 본 발명을 적용 가능한 처리의 예시에 불과하며, 다른 처리를 실시해도 된다. 예를 들어, 도 10 에 나타내는 제 5 처리예에서는, 부분적으로 수소 함유율이 높은 영역 (부분 영역 (123A)) 이 제 3 영역 (123) 에 형성되어 있지만, 부분적으로 수소 함유율이 높은 영역 (부분 영역 (123A) 과 동일한 영역) 이 제 1 영역 (121) 에 형성되어도 된다.
또, 제 1 처리예 내지 제 5 처리예 중 어느 것에 있어서도, 기층 (110) 의 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 수소의 공급량의 비율이 중기 공정보다 전기 공정 및 후기 공정 중 적어도 일방의 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 경우에 대해 설명하였다. 즉, 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 1 영역 (121) 및 제 3 영역 (123) 중 적어도 일방의 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 DLC 층 (120) 에 대해 설명하였다. 이것에 한정되지 않고, 상기 비율이 전기 공정이나 후기 공정보다 중기 공정에 있어서 높아지도록 조정되어도 된다. 이 경우, 제 1 영역 (121) 이나 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율보다 제 2 영역 (122) 에 있어서의 수소 함유율이 높은 DLC 층 (120) 이 얻어진다. 또 다른 예로서, 상기 비율이 전기 공정, 중기 공정 및 후기 공정에 있어서 일정해지도록 조정되어도 된다. 이 경우, 제 1 영역 (121), 제 2 영역 (122) 및 제 3 영역 (123) 에 있어서의 수소 함유율이 일정한 DLC 층 (120) 이 얻어진다.
또, 상기 실시형태에서는, 박리 공정에 있어서 적층체 (200) 에 대해 기층 (110) 측으로부터 Xe 플래시 램프 어닐이 실행되는 양태에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 박리 공정에 있어서 적층체 (200) 에 대해 기층 (110) 측으로부터 레이저광이 조사되는 양태여도 된다. 이 경우, 레이저광에 의한 조사 영역은 DLC 층 (120) 의 전체면의 일부이지만, 레이저광을 상기 전체면에 대해 주사함으로써, DLC 층 (120) 의 전체면에서 층 중의 수소 성분이 기화되고, 기층 (110) 으로부터 전자 디바이스 (130) 가 박리된다.
또한, 플래시 램프 어닐을 실행하는 양태에서는 DLC 층 (120) 의 기층 (110) 측의 전체면을 가열할 수 있고, 레이저광을 조사하는 양태와는 달리 상기 주사가 불필요하기 때문에, 박리 공정에 필요로 하는 시간을 단축 가능하다. 또, 플래시 램프 어닐을 실행하는 양태에서는, 레이저광을 조사하는 양태와는 달리, 출력의 높이에서 기인하여 지지층 (131) (나아가서는, 전자 디바이스 (130)) 에 데미지를 줄 우려가 작다.
이상, 실시형태 및 그 변형예에 관련된 전자 디바이스의 제조 방법 및 적층체에 대해 설명했지만, 이것들은 본 발명에 바람직한 실시형태의 예로서, 본 발명의 실시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시형태의 자유로운 조합, 혹은 각 실시형태의 임의의 구성 요소의 변형, 혹은 각 실시형태에 있어서 임의의 구성 요소의 증감이 가능하다.
110 : 기층
120 : DLC 층
121 : 제 1 영역
122 : 제 2 영역
123 : 제 3 영역
123A : 부분 영역
129 : 고형물
130 : 전자 디바이스
131 : 지지층
132 : 배리어층
133 : TFT 회로층
200 : 적층체
120 : DLC 층
121 : 제 1 영역
122 : 제 2 영역
123 : 제 3 영역
123A : 부분 영역
129 : 고형물
130 : 전자 디바이스
131 : 지지층
132 : 배리어층
133 : TFT 회로층
200 : 적층체
Claims (17)
- 챔버 내에 수소를 포함하는 가스를 공급하면서, 상기 챔버 내에서 기층의 일방향측에 다이아몬드 라이크 카본층을 형성하는 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정과,
상기 다이아몬드 라이크 카본층의 상기 일방향측에 전자 디바이스를 형성하여, 상기 기층과 상기 다이아몬드 라이크 카본층과 상기 전자 디바이스를 갖는 적층체를 얻는 전자 디바이스 형성 공정과,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 수소 성분을 기화시켜 상기 기층으로부터 상기 전자 디바이스를 박리하는 박리 공정을 구비하며,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 기층의 상기 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 상기 수소의 공급량의 비율이 조정되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 시간 경과적으로 변화하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정은,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 두께 방향에 있어서의 상기 기층측에 위치하는 제 1 영역을 형성하는 전기 공정과,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 상기 두께 방향에 있어서의 중앙측에 위치하는 제 2 영역을 형성하는 중기 공정과,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 중의 상기 두께 방향에 있어서의 상기 전자 디바이스측에 위치하는 제 3 영역을 형성하는 후기 공정을 가지며,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 전기 공정 및 상기 후기 공정 중 적어도 일방의 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 전기 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 비율이 상기 중기 공정보다 상기 전기 공정 및 상기 후기 공정에 있어서 높아지도록 조정되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 챔버 내에서 스퍼터 처리를 실시함으로써 상기 기층의 상기 일방향측에 상기 다이아몬드 라이크 카본층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층 형성 공정에서는, 상기 챔버 내에서 화학 증착 처리를 실시함으로써 상기 기층의 상기 일방향측에 상기 다이아몬드 라이크 카본층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 박리 공정에서는 상기 다이아몬드 라이크 카본층에 대해 상기 기층측으로부터 플래시 램프 어닐을 실행하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. - 기층과,
상기 기층의 일방향측에 형성되는 다이아몬드 라이크 카본층과,
상기 다이아몬드 라이크 카본층의 상기 일방향측에 형성되는 전자 디바이스를 구비하고,
챔버 내에 수소를 포함하는 가스를 공급하면서 상기 챔버 내에서 상기 다이아몬드 라이크 카본층을 형성할 때에, 상기 기층의 상기 일방향측에 공급하는 탄소의 공급량에 대한 상기 수소의 공급량의 비율이 조정되는 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 10 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층에 있어서의 수소 함유율이 그 두께 방향을 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 11 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층은,
상기 두께 방향에 있어서의 상기 기층측에 위치하는 제 1 영역과,
상기 두께 방향에 있어서의 중앙측에 위치하는 제 2 영역과,
상기 두께 방향에 있어서의 상기 전자 디바이스측에 위치하는 제 3 영역을 갖고,
상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다, 상기 제 1 영역 및 상기 제 3 영역 중 적어도 일방의 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 12 항에 있어서,
상기 두께 방향에 대해, 상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다 상기 제 1 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 12 항에 있어서,
상기 두께 방향에 대해, 상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다 상기 제 3 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 영역에 있어서의 수소 함유율보다 상기 제 1 영역 및 상기 제 3 영역에 있어서의 수소 함유율이 높은 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층은, 상기 챔버 내에서 스퍼터 처리를 실시함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체. - 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이아몬드 라이크 카본층은, 상기 챔버 내에서 화학 증착 처리를 실시함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
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