TW201003845A - A fabrication method for flexible electronic circuit with smart thin film circuit - Google Patents

Description

201003845 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發鶴_於—種具智慧型薄膜電路 τ牲層在其上形成_電晶體陣列 = 板剝離而得概電子電路之觀方法。城上之電路與硬質基 【先前技術】 薄膜電路可在任何耐高溫之硬#基板上製造，但有需 ，例如在人體上之感測或醫療裝置，ϊ 軟性基板。但直接在紐基板上製作，目前尚無 板上等人之美國專利第5,201，998號揭示一種自基 $支Γ 上為轉體賊，於其上形成一 ^2，(SUPPOTt material) ’以熱形成支持材料之圖形以 侧时離續材料上之“半導體。此法不 月匕製作較大之電路，因底切範圍小。 用石人之細專利第6,912,333 種將利 =曰曰f離之雷射封裝於驅動1C之反面，再以通孔(viahole) 連通。剝離之雷射面積小，封裝不易。 々誌2予Chua等人之美國專利第6,455,340號揭示一齡透明 寶石（sapphire)上製作第一共振腔及反射層，連接一片支 =板後’以雷射剝離藍寶石，於第一共振腔及反射層之反面製 作弟一共振腔及反簡。僅適合m支絲板為硬質基板。 因此有在軟性基板上製作電路之需求，本發明即提供一 性電子電路之製造方法，以供產業上之需要。 201003845 【發明内容】 之製供—種具智__ 之軟性電子電路 用，__法轉移至軟性基板上， 路之輕、薄、可撓曲、耐衝擊的特性 制雖基板電 電路種具㈣型薄膜電路之軟性電子 常枚上述目的及其他目的，本發明提供-種具智慧型薄膜 Σϊϊϊί1子電路之製造方法。包含—軟性基版、 將^慧型電路接著於軟性基版上，本發明係提供丄種 電子之製作。本發明之軟性電㈡ J TFT陣列/電路仍保有高製程以 $製程_在低溫製觀軟絲版上 ^ f統CMOS製程相媲美之優異特性。本發明之軟 雷射結晶製作之低溫複㈣細電晶體或其 :電晶體元件/電路，由於具有較佳之電性與=作= 較小且高效率的電路區塊，整合這些電路區塊並且ί雷射 ^可撓曲、耐衝擊的特性’並大幅提高軟性電子電路之應用範 ^發明之第-觀點教導-種具智慧型_電路 =之製造方法，包含下列步驟：在—料明耐高溫之硬電 ，如石央基板、玻璃基板形成可剝離之犧牲層及鈍化層，本 列之犧牲層為GaN ’但犧牲層視剝離方法而選用 敏感、溫觸_或賴_，本實==== 201003845 t實施例為非晶矽，但亦可用πι_ν族 i成低、料形成；以雷射照射使該非晶半導體結晶 膜，以作為場效電晶體之通道區及源極、 :备曰二二ί準*子雷射、連續波雷射或二氧化碳雷射；在該 複曰曰+導體_上形成_電晶_ ， tit件’ ί後針對穴道點，該刺激源為電、磁、光、電、 ，等其卜種來舰穴道’做源之光脉外線、可見光、 杰ins體及各種1磁波光源；在賴電晶辦列/電路上形 f二'保!，層及—層黏著劑，以該軟性基板置於該黏著劑上使該 ΐϋΐΐΐ，基板；以雷射自該透明基板照射，使該犧牲層 Γ;=ίΓ:可利用乾罐、蝴法、照光法、= f、降k法其中—種，將可被_或絲感或溫度敏感之多孔性 犧牲層侧、分解、破壞，再將石英或玻璃基板 基Ϊ繼，完成紐能賴電晶辦列/電路轉移。剝離之 光f為紅外線、可見光或料線光源；在該鈍化層上 開接觸由並沉積一層金屬，以微影蝕刻形成金屬接觸。 【實施方式】 ，發明之以上及其他目的及優點參考以下之參關示及最佳 實施例之說明而更易完全瞭解。 子電L1圖係顯示依據本發明之實施例之軟性電 千電路之製造方法在基板上形成犧牲層、鈍化層及非晶半導體 之剖，圖。本實施例以製造一個場效電晶體為例，基板1〇2 明耐局溫之硬縣板’例如^英基板、綱基板。在基板102、上 =鍍形成犧牲層104，本實施例為GaN，但犧牲層視剝離方法而 如可被_絲誠、减減而分料破狀材料。以 开^成鈍化層106 ’本實施例為Si〇2 ’再以LPCVD形成非晶半 導體層108 ’本實施例為非晶矽，但亦可用III-V族或I卜曰戍 201003845 Ι-VII族材料形成。第2圖係顯示依據本發明之實施例之軟性電子 =之製造方法叫射蹄使非晶半賴結晶戦低溫複晶半導 體薄膜之剖面圖。雷射光2〇4照射後，非晶半導體層1〇8結晶形 成複aa半導體，以作為場效電晶體之通道區及源極、茂極區，雷 射為準t子雷射、連續波雷射或二氧化碳雷射。參考第3圖，第田3 圖係顯示依據本發明之實施例在複晶半導體薄膜上依次形成閘極 絕緣層及閘極之剖面圖。在複晶半導體薄膜2〇2上以TE〇s沉積 1000 A之閘極二氧化矽3〇2及以LpcvD沉積2〇〇〇人之0_&閘 極304 ’以微影敍刻形成源極、洩極區及閘極，再以離子佈植摻雜 源極及，減。此步嶋以製造—個場效電晶體為例，但亦製 造任何薄膜電晶體陣列/電路，如智慧型主動式電子針灸電路之主 動感測及刺激源元件，在定位後針對穴道點，該刺激源為電、磁、 ，、電、熱等其中一種來刺激穴道，刺激源之光為紅外線、可見 光、紫外線、雷射二極體及各種電磁波光源其中一種。此步驟可 用該領域之技術完成。請參考第4圖，第4圖係顯示依據本發明 ，實施=之軟性電子電路之製造方法形成保護層、黏著劑及以黏 著二彳黏著軟性基板之剖面圖。在薄膜電晶體陣列/電路上形成一層 保，? 402 ’例如以PECVD沉積二氧化石夕Si〇2或IU匕石夕Si3N4，二 保護薄膜電晶體陣列/電路，在保護層402上形成一層黏著劑 4(U’以黏著劑黏著軟性基板4〇6。然後請參考第5圖，第5圖係 顯示依據本發明之實施例之軟性電子電路之製造方法以雷射自背 面照射使透明基板及犧牲層與軟性電子電路剝離之剖面圖。雷射 408例如準分子雷射、連續波雷射、二氧化礙雷射等自背面之透明 基板102照射使透明基板丨〇2及犧牲層1〇4與軟性電子電路剝離， 如剝離箭頭502所示。剝離透明基板及犧牲層使與鈍化層分離亦 可利用乾蝕刻法、濕蝕刻法、照光法、升溫法、降溫法其中一種， 將可被姓刻或光敏感或溫度敏感之多孔性(p〇r〇us)材料之犧牲層 ，刻、分解、破壞，再將石英或玻璃基板與軟性基板剝離，完成 高性能薄膜電晶體陣列/電路轉移。剝離之照光法，其光源為紅外 201003845 可見光、紫外線光源。最後請參考第6圖。帛6圖係顯示依 據本發明之實施例之軟性電子電路之製造方法在軟性電子電路上 形成金屬接觸之剖面圖。以微影蝕刻形成接觸窗6〇2，麸後墓鍍一 層金屬，例如鋁作導電層，以微影蝕刻形成源極電極6〇4、洩極 極605及連接電路(未圖示）。 由以上較佳之具體實制之詳述，鱗望能更加清楚描述 本創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳且體實例來對 ΐϊΓί範嘴加以限制。相反的’其目的是希望能涵蓋各種改變 及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範疇内。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示依據本發明之實施例之軟性電子電路之製造方 驗軸雜層、以Ρ獅形化層及已LPCVD 开少或非日日石夕層之剖面圖。 法以絲本發狀實細之雛電子桃之製造方 圖。、…、射使非晶半導體結晶形成低溫複晶半導體薄膜之剖面 形成料例錢料雜_上依次 法开昧依據本發明之實關之軟性電子電路之製造方 H魏、黏著劑及_著讎著軟性基板之剖面圖。 法以ί 侧之實細讀性奸魏之製造方 圖。#面照射使基板及犧牲層與軟性電子電路剝離之别面 # 係顯示依據本發明之實施例之軟性電子電路之.冰方 法在軟性電子魏切成金雜狀剖®®。 稱之製这方 【主要元件符號說明】 102基板 104犧牲層 201003845 106 純化層 108 202 複晶矽（p〇ly-Si) 204 302 閘氧化層 304 306 離子植入 402 404 黏著劑 406 408 雷射 502 602 605 接觸窗 洩極電極 604 非晶石夕（a-Si)層 雷射 閘極 保護層 軟性基板 剝離箭頭 源極電極 11

Claims (1)

1. 201003845 十、申請專利範圍： ^下口Ji智慧型薄膜電路之軟性電子電路之製造方法，至少包 層，f _上形成可_之犧牲層及純化 乂 ： f :、f使該非晶半導體結晶形成低溫複晶半導體薄膜； 在h複S曰半導體薄膜上形成薄膜電晶體陣列/電路.、 上使著劑’以該軟性基板置於該黏著劑 電晶sum基板照射’使該犧牲層與該鈍化層上之薄膜 屬接=該純化層上開接觸窗並沉積一層金屬，以微刻形成金 2.如申請專利範圍第1項之軟性電子電路之製造方法 該薄膜電晶體_/電路係智慧型主動式電子針灸電路，处人^ ί測源’在細紐對穴道點，該刺激源A、i ^ 電、熱等其中一種來刺激穴道。 先 ^齡ΐΓΙί利範圍第2項之軟性電子電路之製造方法，其中 磁波光源其中-種。 由对一極體及各種電 t融ΐί?專利範圍第1項之軟性電子電路之 該犧牲層為氮化鎵。 /、甲 5. 如申請專利範圍第1項之軟性電子電路之製造方、1 該硬質基板為石英基板。 方去，其中 6. 如申請專利範圍第！項之軟性電子電路 該硬質基板為玻璃基板。 裏&万法其中 7. 如申請專利範圍第丄項之軟性電子電路之方法， ，軟性基板為㈣可撓性玻璃基板、高分子聚合膠 j 薄金屬薄片、有機與無機混合之複合材料、金屬與無機^混合J 12 201003845 料其中一種。 8. 如申請專利範圍第1項之軟性電子電路之製造方法，豆 該雷射為準分子雷射、連續波雷射、二氧化碳雷射其中一種 9· 如申請專利範圍第1項之軟性電子電路之製/造方法，其中 剝離該犧牲層及該鈍化層係以乾蝕刻法、濕蝕刻法、照光法了升 溫法、降溫法其中一種將可被蝕刻或光敏感或溫度敏感之犧牲層 材料，刻、分解、破壞，再將石英或玻璃基板與軟性基板剝離， 完成高性能薄膜電晶體陣列/電路轉移。 10.如申請專利範圍第9項之軟性電子電路之製造方法，其中 剝離該犧牲層及該鈍化層域光法’其統為 可見光、 紫外線光源其中之一。 ^如中請專利範圍第9項之軟性電子電路之製造方法，其中 該犧牲層為爲多孔性(P〇r〇US)材料。 13