TW202042194A - 微顯示基板之製造方法 - Google Patents

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飛坂優二
小西繁
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日商信越化學工業股份有限公司
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Abstract

[課題]本發明係一種微顯示基板之製造方法，其課題為未設置遮光層而製造透過型之微顯示基板。 [解決手段]係包含：(i) 於具備單結晶矽層之第1基板表面，形成電路層之工程， 和(ii) 於前述第1基板的形成有前述電路層的面，使用接著劑而貼合第2基板的工程， 和(iii) 薄化前述第1基板的背面之工程， 和(iv) 於前述第1基板之已薄化的面，使用接著劑而貼合透明基板之第3基板的工程， 和(v) 自前述第1基板除去前述第2基板之工程， 和(vi) 除去分離前述第2基板之前述第1基板表面的接著劑，使電路層表面露出之工程；工程(i)則包含依序形成主動層，閘極層及配線層之工程；以從入射光，遮蔽前述主動層及閘極層之位置關係設置前述配線層之微顯示基板之製造方法。

Description

微顯示基板之製造方法
本發明係有關微顯示基板之製造方法。
作為使用於電視或電腦的顯示機，攜帶終端等之顯示裝置，一般使用液晶面板。於如此之顯示裝置，係除了直接目視顯示面板之方式以外，亦有投影機等之投影畫像方式的裝置。另外，作為小型的顯示裝置係有：抬頭顯示器(HUD)或頭戴式顯示器(HMD)。將頭戴式顯示器作為眼鏡形式而小型化之構成係稱為智慧型眼鏡。
於亦包含有投影機之小型之顯示裝置，係使用稱為微顯示器之小的顯示裝置，呈使觀察者可看見其擴大而投影於螢幕，或自反射構件引導影像至觀察者的視野。其中，頭戴式顯示器係可以免持而看到資訊終端的資訊，作為穿戴式終端之一而備受注目。頭戴式顯示器係如眼鏡而配戴，顯示於眼睛附近(例如，參照專利文獻1，專利文獻2)。因此，要求裝置本身的小型化。
於頭戴式顯示器係使用稱為微顯示器之小型的顯示裝置，而有經由液晶而控制透過光之透過型液晶面板，在電極部使其反射，以液晶控制反射光的偏光方向之反射型液晶面板，控制微鏡之反射光的方向之微鏡驅動面板。
上述之各面板係指：面板單體的零件，實際，作為顯示裝置係需要光源，為了引導光至面板之光學零件，為了引導出現的光至輸出側之光學零件等。透過型液晶面板係直接朝其方向出射入射光之故，前後的光學系統係可作成單純，而可將顯示裝置之尺寸作成小型。反射型液晶面板係輸出反射光，但對於面板面而言，入射光與反射光則成為相同的面之故，必須以稱為偏光分光鏡(PBS)之光學零件而將光分離，而顯示裝置之尺寸則變大。微鏡驅動面板亦為了利用反射光而需要光學零件(例如，內部全反射稜鏡(TIR Prism))，而顯示裝置之尺寸則變大。
另外，透過型液晶面板係與液晶電視或智慧型手機等之攜帶終端的進行顯示之直視型的液晶面板相同的構造，但微顯示器係為了於1英寸以下的尺寸形成顯示所需之畫素數，而必須作為非常小之畫素尺寸。例如，於對角0.3英寸的面板形成640×480之畫素的情況，1畫素的寬度係成為約10μm，甚至於對角0.2英寸的面板形成1280×720之畫素的情況係1畫素的寬度則成為3.5μm，顯示部的尺寸係成為4.4×2.5mm。後者係在智慧型眼鏡而顯示高解析度之畫質時成為必要的尺寸，而成為非常小的畫素。於建構此尺寸的畫素電路，係限定於使用單結晶矽(以下，亦記載為單結晶Si)之半導體製造處理，在通常之液晶面板所使用，主要使用低溫多晶矽或高溫多晶矽之製造處理中係無法實現。
使用單結晶的Si之液晶面板係稱為LCOS  (Liquid Crystal On Silicon)，而與通常之液晶顯示器(LCD)加以區別而表記。從單結晶的Si製作畫素電路之情況，通常，使用Si基板或SOI(Silicon on Insulator)基板，但Si係無法透過光而無法直接作為顯示裝置而使用。若使用形成單結晶的Si膜於石英玻璃基板上之SOQ(Silicon on Quartz)基板，則可製作小型的電晶體，且因在無畫素電路之部分光可透過之故，於微顯示器係為最佳。但必須對應於透過光的基板，而無法單純使用利用單結晶Si的半導體處理。因此，必須使用Si或SOI基板而形成畫素電路，之後將電路以外的部分作成光透過性。
記載有形成畫素電路於SOI基板上，再以接著劑貼合電路部分至透明基板，之後除去SOI基板，製作畫素電路基板的方法(例如，參照專利文獻3)。藉由如此作為，可使用通常之半導體處理裝置，而成為可形成小型且高性能的電路，而可將此利用於透過型液晶面板。
形成電路於光透過性的基板情況，了解到光亦接觸於電晶體，而經由此而流動有光泄放電流，對於電晶體的特性帶來影響。此係亦了解到在非結晶之Si為顯著，可藉由提升結晶性，改變電晶體的構造而減小影響。專利文獻3係揭示有形成遮光層，解決其課題。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5678460號公報 [專利文獻2]日本特開2010-32997號公報 [專利文獻3]美國專利第5256562號說明書
[發明欲解決之課題]
如上述，為了製造微顯示基板而可考慮使用SOQ基板，但於SOQ基板係在使用通常之半導體處理裝置上有2個問題。其一係為光透光性之故，使用調查基板的有無之光的感測器不能檢測。另一個係無法以半導體處理裝置所使用之靜電夾盤而吸附。為了此等之問題，而必須改造半導體處理裝置，無法直接投入至所有的半導體處理裝置。目前，呈可形成電路於SOQ基板地特別進行調整之半導體處理裝置係限定為例如外徑150mm之基板的尺寸為小口徑的構成，而對於例如外徑200mm之大口徑的基板係有無法對應的問題。
於以大口徑而使用半導體裝置係必須使用Si基板或SOI基板，而考慮揭示於前述之專利文獻3的方法。但在揭示於專利文獻3之方法中，需要為了形成由鋁或鉻等之非透明材料所形成之遮光膜的處理，因此存在有成本上升與產率降低之問題。
對於成本上升係不僅遮光膜形成，而於遮光膜上形成作為畫素電極之透明電極的情況，必須使為此之配線貫通，而圖案複雜化。即，有處理增加的問題。
對於產率之降低係於專利文獻3有形成遮光膜於電晶體的下側(對於電晶體而言，與配線層相反側)之記述，但在此工程有產生圖案化之不佳與最終的支持基板之接著不佳之虞。對於圖案化之不佳係有產生有在遮光膜的形成時，因經由暫時接合的接著而產生之表面凹凸的影響，對於對準標記的讀取發生異常，或因曝光時之聚焦偏差而無法形成目標的圖案之不良情況之虞。另外，對於對準標記而言亦顧慮部分性電路偏差之情況。如此之偏差係因為以接著進行暫時接合，薄化暫時接合體之後形成遮光膜，故經由電路之厚度方向的不均，於表面產生凹凸之故而會產生。對於位置偏差係有經由貼合時的彎曲而產生之可能性。
對於與最終的支持基板的接著不佳係將第1基板，在暫時接合後進行薄化而形成遮光膜於電晶體的位置之情況，其遮光膜係由於具有厚度之故，無論如何均產生有階差。厚度係雖為薄至100~500nm左右，但為了消除光學性的影響，電路部與第3支持基板係以薄接著層而貼合者為佳。在其接著時，有氣泡進入至階差之虞，而氣泡進入之情況係成為不良品。
從此等情況來看，必須有效率地製作遮光膜，而要求未追加處理，而精確度佳地形成遮光膜。 [為了解決課題之手段]
本發明若根據一實施形態，則有關一種微顯示基板之製造方法，其係包含： (i) 於具備單結晶矽層之第1基板表面，形成電路層之工程， 和(ii) 於前述第1基板的形成有前述電路層的面，使用接著劑而貼合第2基板的工程， 和(iii) 薄化前述第1基板的背面之工程， 和(iv) 於前述第1基板之已薄化的面，使用接著劑而貼合透明基板之第3基板的工程， 和(v) 自前述第1基板除去前述第2基板之工程， 和(vi) 除去分離前述第2基板之前述第1基板表面的接著劑，使電路層表面露出之工程；其中，形成電路層於前述第1基板上之工程則包含：形成主動層，閘極層及配線層之工程；以從來自與前述主動層相反側的入射光，遮蔽前述主動層及閘極層的位置關係設置前述配線層，前述配線層則形成遮光層。
本發明若根據另外的形態，則有關一種微顯示基板，係於透明基板上，介由接著劑而依序層積來自SOI晶圓之絕緣層，和電路層之透過型微顯示基板，其中，前述電路層則於前述絕緣層上，包含主動層，閘極層，及配線層，以從來自與前述透明基板相反側的入射光，遮蔽前述主動層及閘極層的位置關係設置前述配線層，前述配線層則形成遮光層之透過型微顯示基板。 發明效果
若根據本發明之製造方法，則不另需以往為了避免電晶體的對於光之曝露而必須之形成由鋁等金屬所構成之遮光層的工程，而可得到使用於透過型液晶面板之微顯示基板。經由此製造方法所得到之微顯示基板係未有光泄放電流之影響等，作為透過型液晶面板可顯示良好的動作。
以下，參照圖面，說明本發明之實施形態。但本發明係並非經由以下說明之實施形態所限定者。
[第1實施形態：微顯示基板之製造方法] 本發明係如根據第1實施形態，有關微顯示基板之製造方法。該製造方法係包含以下的工程(i)~(vi)。 (i) 於具備單結晶矽層之第1基板表面，形成電路層之工程， 和(ii) 於前述第1基板的形成有前述電路層的面，使用接著劑而貼合第2基板的工程， 和(iii) 薄化前述第1基板的背面之工程， 和(iv) 於前述第1基板之已薄化的面，使用接著劑而貼合與前述第2基板實質上具有同一外形之透明基板之第3基板的工程， 和(v) 自前述第1基板除去前述第2基板之工程， 和(vi) 除去分離前述第2基板之前述第1基板表面的接著劑，使電路層表面露出之工程， 並且，在本製造方法中，工程(i)則包含：藉由注入不純物於前述單結晶矽層，自單結晶矽層形成主動層之工程，和接著，將多晶矽成膜而形成閘極層之工程，和形成金屬的配線層之工程；以對於前述配線層而言，從來自與前述主動層及閘極層相反側的入射光，遮蔽前述主動層及閘極層之位置關係設置前述配線層，前述配線層則形成遮光層。
對於經由有關本實施形態之製造方法所得到之微顯示基板而進行說明。該微顯示基板係包含主動層，閘極層及配線層，而任意選擇性包含畫素電極亦可之電路層則形成於透明基板上所成之基板，使用於透過型之微顯示器。若根據理想的實施形態，則為作為SOI(Silicon on Insulator)晶圓所製造之絕緣體層，及設置於絕緣體層上之電路層介由接著劑層而接合於透明基板之基板。圖1係概念性說明有關本實施形態之製造方法的圖，而圖1(i)係顯示所製造之微顯示基板之一例的圖。圖示之微顯示基板20係依序層積透明基板之第3基板13，接著劑層17，絕緣體層12，以及電路層113’。
如此之微顯示基板係與形成有對向電極的基板貼合，切斷成面板尺寸，再封入液晶至此藉此可作為液晶面板。如此之液晶面板的概略性構造，示於圖10。在圖10中，由畫素電極34，包含自單結晶矽所製作之電晶體範圍與配線層之電路33，絕緣體層112，接著劑層17，第3基板13所構成的層為畫素基板，而此畫素基板則構成微顯示基板20。在圖10所示之液晶面板30中，於微顯示基板20之畫素電極34側，係介由墊片36而配置對向電極37及對向基板38。於對向電極37與畫素電極34之間係充填有液晶35。並且，於對向基板38之與對向電極37相反側的主面係設置有第1偏向板31a，而於微顯示基板20之第3基板側的主面係設置有第2偏向板31b。如此之液晶面板30係與未圖示之光源組合而構成微顯示器。此時，自光源所照射的光R1 ，以及透過液晶面板30的光R2 之方向係限定為自第1偏向板31a朝向第2偏向板31b之方向。
於畫素基板係形成有電路圖案。圖11係概念性顯示電路圖案的圖。電路圖案40係由畫素部41，和列選擇電路42a，行選擇電路42b所構成。圖11之畫素部41則成為圖10之光的通過部分，而其周圍之列選擇電路42a及行選擇電路42b則成為圖10之周邊電路33b。自單結晶Si所製作之電晶體範圍與連結於此之配線層則成為圖10之畫素電路33a。在圖10中，未存在有此畫素電路33a之部分，即在鄰接之2個畫素電路33a之間，光R3 則通過。
圖11所示之電路圖案40係配置於畫素基板的全面。圖12係概念性顯示配置(形成)電路圖案於全面的基板的圖。例如，在如SOI基板之基板，於外緣的一部分，可複數配置於具有定向平面51之1片的第1基板11全面，可形成多數的電路圖案40。畫素電路41與周邊電路42a，42b所成之電路40則相當於1個液晶面板。如圖12所示，自1片的基板可製作多數的面板。
圖3係說明在圖11所示之電路圖案40之電路的概略圖。圖3(a)係顯示主動矩陣驅動方式的電路之概略，而圖3(b)係圖3(a)之A部分的擴大概略圖。在圖3(a)中，從列選擇電路42a，連結至畫素電路的源極之複數的列選擇信號線CI(亦稱為資料線)則配置於縱方向，而從行選擇電路42b，連結至畫素電路的閘極之複數的行選擇信號線R則配置於橫方向。並且，若參照圖3(b)，則於此等之交點A係設置有薄層電晶體(電場效果電晶體)，而於薄層電晶體之源極連接有列選擇信號線CI，於閘極連接有行選擇信號線R，於汲極係連接有液晶電極L以及補助電容(電晶體或電容器)Ca。又，列選擇電路42a係由金屬所成之第1配線層，而行選擇信號線R係為多晶矽，構成閘極層。
接著，參照圖2而模示性說明電路層之剖面構造。圖2係對應於圖10之電路33以及畫素電極34之部分的模式性的剖面圖。電路33係依序設置有注入不純物於單結晶矽層所製作為主動層21，及將多晶矽成膜所製作之閘極層22，第1配線層23，及第2配線層24。主動層21及閘極層22係組合兩者而指稱為電晶體範圍。各層間係由絕緣膜26所絕緣，打開為了電性連接此等的層之連接孔而形成埋入金屬的配線25，各層間則經由其配線25而連接。並且，對於第2配線層24而言，於與電晶體範圍相反側的面，係設置有畫素電極34之透明電極。亦有包含此畫素電極34而稱為電路層之情況。圖中，R1 係顯示自光源所照射，入射至電路33的光，R2 係顯示透過電路33的光，其方向係自畫素電極34，朝向電晶體範圍的方向。並且，第1配線層23及第2配線層24則從入射光R1 ，遮蔽電晶體範圍的主動層21及閘極層22。即，存在有第1配線層23及第2配線層24之範圍係成為遮光部分S，而未存在的範圍係成為光透過範圍T。遮光部分S係對應於一個畫素，而圖中，22a則對應於行選擇信號線，23a則對應於列選擇信號線，24a則對應於接地(GND)。並且，P則顯示畫素選擇電路的範圍，C則顯示為了賦予電荷於液晶之補助的電容之範圍。
在電路33中，第1配線層23與第2配線層24則為金屬層，而此部分係未通過光。又，在圖示之實施形態中，配線層係由第1配線層及第2配線層之二層所構成，但本發明係未限定於該實施形態。配線層係亦可能為三層以上的情況。如圖2所示，經由呈被覆電晶體範圍的主動層21及閘極層22地配置配線層23，24，可將電晶體範圍進行遮光。經由作為如此之構造，無須另外形成遮光層，而可降低成本。光係如圖2及圖10所示，從畫素電極34側，照射至朝電晶體範圍之方向。即，入射光R1 及透過光R2 之方向係限定於圖示之方向，若可遮蔽此方向的光即可。
遮蓋如此之電晶體範圍的配置係在重疊主動層21，閘極層22，第1配線層23，第2配線層24之電路33的從入射光R1 側的平面圖中，呈無法經由第1配線層23及第2配線層24而平面視電晶體範圍地設計配置，經由依據設計進行製造而可實現。此時，在自入射光R1 側的電路33之平面圖中，即使顯示配線層之外緣的線，和顯示電晶體範圍之外緣的線重疊之情況，亦可稱為「遮蓋配置」。另外，在自入射光R1 側的電路33之平面圖中，配線層則從電晶體範圍之外緣突出於外側的情況，亦可稱為遮蓋配置。複數之配線層則一併構成遮蓋電晶體範圍之配置的情況，在製作自入射光R1 側的平面圖時，有第1配線層與第2配線層重疊之部分亦可，而顯示第1配線層之外緣的線與顯示第2配線層之外緣的線重疊，構成第1配線層與第2配線層之邊界，且第1配線層與第2配線層成為一體，從入射光R1 遮蔽電晶體範圍之配置亦可。
將電路33之具體的配置示於圖4~9。圖4係顯示電晶體的主動層21，圖5係顯示閘極層22，圖6係顯示第1配線層23，圖7係顯示第2配線層24之平面配置。圖8係重疊第1配線層23與第2配線層24情況的平面圖，顯示自圖2或圖10之入射光R1 側的平面圖。圖9係對於圖8而言，更加重疊畫素電極34之一例的透明電極ITO的配置情況之平面圖，顯示自圖2或圖10之入射光R1 側的平面圖。圖中的符號係對應於參照圖2而說明之構成。如圖8，經由巧妙配置第1配線層23與第2配線層24，將形成電晶體之圖4所示之主動層21與圖5所示之閘極層22之電晶體範圍，從入射光R1 遮蓋，第1及第2配線層23，24係作為遮光層而發揮機能。
以下，將本發明所致之製造方法，參照圖1而進行說明。圖1係模式性顯示本發明所致之製造方法的圖。以下，依循操作工程而進行說明。於本實施形態所致之製造方法的實施，準備圖1(a)所示之第1基板，圖1(d)所示之第2基板，圖1(c)所示之第3基板。第1基板係若為具備單結晶矽層，於其表面可形成電路之構成，則未特別限定，而理想係可使用SOI基板。在以下的說明中，將SOI基板作為第1基板的例而進行說明。使用任一之基板的情況，單結晶矽層的厚度係亦可經由電路設計與處理條件而決定。圖1(a)所示之第1基板11a係作為SOI晶圓所製造之基板，其中，於矽基板111上，依序層積絕緣體層112與單結晶矽層113之基板。在本說明書中，亦有將矽基板111指稱為背面矽層之情況。此「背面」係作為意指將包含單結晶矽層113，或來自此所作成之主動層之電路層作為表面之情況之相對的位置者。絕緣體層112係埋入氧化膜(SiO2 )的層，其厚度係通常50~500nm左右即可。單結晶矽層113係自單結晶的矽(Si)所形成的活性層。
圖1(c)所示之第3基板13係最終轉印電路層之基板，而從作為微顯示器，必須透過光來看，為無色透明的基板。在本發明之無色透明的基板係作為指稱波長大概400~700μm之可視光的透過率為80%以上，而理想為90%以上的基板。作為第3基板13係使用石英玻璃亦可，而亦可為使用於通常的液晶面板之無鹼玻璃或光學玻璃。
(d)所示之第2基板12係對於第1基板而言進行暫時接合之基板。第2基板12與第3基板13係作為相同材質之構成為佳。在接著第3基板13時，為了防止接著劑之加熱硬化時的熱應力產生。另外，第2基板12之外徑係實質上與第3基板13之外徑相同者為佳，而為相同者則更佳。此係因在接著第3基板時容易校準位置，與可將其接著時之加壓作為均一之故。第2基板與第3基板的外徑為不同之情況，必須設置為此之位置校準機構，以及準備為了加壓第2基板與第3基板未重疊之區域的治具，而有成為降低接著時之品質的原因情況。
(i)形成電路層之工程 工程(i)係於圖1(a)所示之SOI基板11a上，使用半導體處理而形成電路層。電路層之形成係可經由在半導體處理中，一般所使用之方法而實施。具體而言，經由包含：經由注入不純物於SOI基板11a之單結晶矽層113而形成主動層21之工程，和經由於主動層21上，將多晶矽成膜而作為閘極層22之工程，和接著第1配線層23形成第2配線層24之工程，形成電路33。在電路33之製作後，構成畫素電極34之透明電極，典型來說係形成ITO(Indium Tin Oxide)層，可進行其圖案形成。ITO膜係為了提升阻抗等之特性而需要在高溫之成膜，或成膜後之熱處理之故，在於第1基板有電路33之狀態下形成為佳。又，畫素電極34之ITO膜的形成工程亦可包含於形成電路層之工程。亦可在此工程結束後，任意選擇性形成保護膜於畫素電極34層上。為了可防止在之後的工程之損傷。保護膜係以使用於電晶體製作用之光阻膜而形成為佳。此係所製作之畫素為小至數μm，ITO電極間的溝為1μm以下之故，為了確實去除在其溝部分之保護層。保護層之形成係亦可在貼合前之接著劑塗佈時實施。
對於電路33之構造係如前述，作成畫素的第1配線層23，第2配線層24覆蓋電晶體範圍。主動層21，閘極層22，以及第1配線層23，第2配線層24之配置例係如前述，圖4~9所示。藉由如此作為，在電路33形成後，無須形成遮光膜於與畫素電極34之間，而可謀求處理之簡略化與產率的提升。又，另外形成遮光膜之情況，在電路33之形成後，在畫素電極34之透明電極的形成前，必須圖案化遮光膜。此情況，必須在使電性連接電路33，和表層之畫素電極34之連接部貫通於遮光膜的形態下設置之故，設計與遮光膜之圖案化處理則成為複雜。圖1(b)係模式性顯示形成有電路及畫素電極之第1基板11b。
(ii)貼合第2基板於第1基板之工程 在工程(ii)中，於形成有電路層之第1基板11b之形成有電路層的面，使用接著劑而貼合第2基板。本工程係為了在後續之工程(iii)的第1基板之研削工程，成為將第2基板暫時接合於第1基板之工程之故，亦可稱為暫時接合工程。
在本工程中，係可承受在後續之工程(iii)的研削加工，選擇可在工程(iv)貼合於第3基板之後除去之接著劑。作為暫時接合用接著劑16係可使用對於研削時之藥液有耐性，剝離，分離容易之接著劑，例如，可使用將UV硬化丙烯酸系接著劑或熱硬化性變性聚矽氧作為主成分的暫時接合用接著劑16，但並不限定於此等。作為前者之具體例係可使用WSS(3M製)等。作為後者之具體例係可使用TA1070T/TA2570V3/TA4070(信越化學工業股份有限公司製)等。TA1070T係可作為電路保護用的接著層，而TA2570V3係可作為成為剝離面之接著層，TA4070係可作為與第2基板12之接著層而使其發揮機能者。特別是從對於藥液的耐性，使用將後者之熱硬化性變性聚矽氧作為主成分的暫時接合用接著劑16為佳。
在本工程中，於形成有電路層之第1基板11b的形成有電路層的面，及/或第2基板12之一方的主面，經由旋塗法而塗佈暫時接合用接著劑16為5~100μm左右，經由所使用之暫時接合用接著劑16的使用條件，例如經由UV照射或者加熱而可進行暫時接合。不僅形成有電路層的表面，而呈亦被覆電路層的側面及絕緣體層112之側面地進行塗佈為佳。經由此，得到圖1(e)所示之接合體。
(iii)薄化之工程 本工程係包含：在工程(ii)所得到之接合體中，研削薄化第1基板11b之矽基板層(背面矽層)111之工程，和以蝕刻而除去在研削薄化之工程後殘存之矽基板111之工程。
研削薄化之工程係例如，可經由組合不同種類的磨石而加工，而薄化矽基板111。使矽基板111殘存10 ~100μm左右為佳。接著，進行邊緣修整。從SOI晶圓11b的邊緣(邊緣)，將至約2~5mm之部分為止，與暫時接合用接著劑16一起除去。作為邊緣修整的方法係可舉出：研磨機所致的研削，使用研磨膜之膠帶研磨等。特別是膠帶研磨為佳。
接續於邊緣修整，進行為了除去殘存之矽基板層111的蝕刻。圖1(f)係概念性顯示完全除去矽基板層111，被薄化之第1基板11c，和第2基板12之接合體的圖。蝕刻係可經由酸或鹼而實施。從蝕刻速度的觀點來看，酸所致的蝕刻為更佳，選自包含HF、HNO3 、CH3 COOH、H2 SO4 、H3 PO4 的強酸所成的群之1以上的酸，特別是任意選擇、混合自此等所成的群之混酸所致的蝕刻為最佳。蝕刻係可浸漬進行邊緣修整後之接合體，或者經由單面之旋轉蝕刻而實施。經由本工程，藉由露出絕緣層112，於此絕緣層112面貼合第3基板13，可確保光的透過。
(iv) 貼合第3基板之工程 在工程(iv)中，於以先前之工程(iii)所薄化之第1基板11c，貼合第3基板13。在本工程所使用之接著劑係亦可稱為轉印用接著劑17。轉印用接著劑17係在可視光的範圍為透光性之材料為佳，而環氧系的接著劑為佳。在此所謂之在可視光的範圍為透光性係與先前定義之透明基板的透明之定義相同即可。為了不使轉印後之裝置的應力變形產生，而作為轉印用接著劑17係使用低應力之接著劑為佳，呈接著劑層之硬化後的厚度成為0.1~5μm以下地進行接著為更佳。作為如此之轉印用接著劑17，特別是使用熱硬化性環氧變性聚矽氧即可。藉由使用如此之轉印用接著劑17，成為可進行在可視光的範圍具有透光性，應力小，且耐熱優越之轉印。轉印用接著劑17係均可塗佈於薄化之第1基板11c，或塗佈於第3基板(轉印基板)側，但塗佈於第3基板13為更佳。圖1(g)係模式性顯示經由本工程所得到之第2基板12，薄化之第1基板11c，以及第3基板13之接合體。
(v) 自第1基板除去第2基板之工程 接著，將暫時接合之第2基板12，自薄化之第1基板11c分離･除去(圖1(h))。第2基板12與第1基板11c之分離係對於第2基板12與第3基板13之雙方，相互加上離間力F之同時，插入葉片18於第1基板11與第2基板12之貼合面的轉印用接著劑17的部分而形成開口部，更持續加上離間力F，在轉印用接著劑17的部分而分離雙方。
(vi) 使電路層表面露出之工程 工程(vi)係以有機溶媒而除去分離第2基板12之第1基板11c表面的轉印用接著劑17之殘渣的工程。有機溶媒係經由轉印用接著劑17的種類等，該業者可作適宜選擇，但例如，使用將熱硬化性環氧變性聚矽氧作為主成分之轉印用接著劑17的情況，可使用對薄荷烷等之有機溶劑等。如此作為，可將形成於第1基板11c之表層的微顯示器之電路層轉印於第3基板13，製造微顯示基板。圖1(i)係模式性顯示所得到之微顯示基板20的圖。
[第2實施形態：透過型微顯示基板] 本發明係若根據第2實施形態，則有關透過型微顯示基板。該透過型微顯示基板，係於透明基板上，介由接著劑，依序層積來自SOI晶圓的絕緣層，和電路層之透過型微顯示基板，其中，前述電路層則於前述絕緣層上，包含主動層，閘極層，及配線層，以從來自與前述透明基板相反側的入射光，遮蔽前述主動層及閘極層的位置關係設置前述配線層，前述配線層則形成遮光層之基板。
本實施形態所致之透過型微顯示基板係典型而言，係經由第1實施形態所致之製造方法而製造之圖1 (i)所示之微顯示基板20。對於其構造及用途，係因在第1實施形態中已說明之故，在此係省略說明。又，於電路層係含有形成於配線層之與閘極層相反側的面之畫素電極層亦可，而畫素電極層係為透明電極，例如，ITO膜即可。透過型微顯示基板係可作為微顯示器用液晶面板的構件而使用。 [實施例]
以下，舉出本發明之實施例而具體進行說明，但本發明係並非限定於此等者。
(實施例1) 準備外徑200mm、厚度725μm之SOI基板。SOI基板係自表層之單結晶矽層，埋入氧化膜所成之絕緣層，矽基板層所構成者。對於單結晶矽層150nm而言，經由半導體處理而形成電路。電晶體的主動層21係作為圖4，閘極層22係作為圖5的配置，作為金屬層，第1配線層23係作為如圖6，將第2配線層24作為如圖7，呈以金屬層被覆電晶體範圍地設計電路。作為畫素電極34之透明電極的ITO之範圍係如圖9所示而配置。
於如設計而形成電路之SOI基板的表面，將ITO(氧化銦錫，Indium Tin Oxide)進行成膜，成膜後呈分離畫素間地形成溝於ITO膜，製作畫素電極。將此作成第1基板。
第2基板與第3基板係準備外徑200mm、厚度725μm之合成石英玻璃的基板。貼合第1基板與第2基板之暫時接合時的接著劑係考慮之後分離時之作業性，和接合第3基板之後的熱處理時之耐熱性而進行選擇。在此係使用熱硬化性變性聚矽氧系接著劑之信越化學公司製之TA1070T、TA2570V3、及TA4070。以旋塗法而於第1基板的電路上，將TA1070T層積10μm，於其上方將TA2570V3層積10μm，更於其上方，將TA4070層積90μm，作成合計110μm。TA1070T係可作為電路之保護，而TA2570V3係可作為基板分離時之剝離層，TA4070係可作為與第2基板之接著層而發揮機能者。第2基板之貼合係將第2基板，對於接著層而言，以0.1MPa的力按壓之後，維持安裝治具且以水平放置於烘箱，以190℃進行2小時之加熱處理，使接著劑硬化。
接著，將暫時接合第2基板之第1基板的矽基板層，使用東京精密公司製拋光研磨機PG300，以研磨輪進行研削，將第1基板的厚度薄化至30μm。研削後，使用三益半導體公司製旋轉蝕刻器MSE2000，經由酸所致的旋轉蝕刻除去殘存之30μm的矽基板層。所使用之蝕刻液係HF/HNO3 /H3 PO4 /H2 SO4 之混酸，而以2分鐘的蝕刻時間，完全除去矽基板層，使埋入氧化膜露出。
接著，於使埋入氧化膜露出之第1基板，以接著劑而貼合合成石英玻璃製之第3基板。接著劑係使用以環戊酮稀釋環氧變性聚矽氧接著劑之TA4070，呈接著劑濃度成為0.5wt%地調整的構成。將此旋塗於第3基板，形成厚度1μm之接著層。以150℃將塗佈接著劑之第3基板進行5分鐘熱處理，而進行溶媒之除去與半硬化。將該進行半硬化之第3基板與薄化完成之基板，使用Tokyo Electron公司製晶圓壓焊SynapseSi進行貼合。貼合係升溫至190℃，加上3kgf/cm2 的負載，以真空下的130℃保持10分鐘而進行。冷卻後取出而得到貼合基板。
接著，進行暫時接合之第2基板的分離。使用專用的剝離裝置，呈第3基板的背面(未接觸於第1基板的面)成為下方，而第2基板的背面(未接觸於第1基板的面)成為上方地載置於吸附台，在吸附第3基板之狀態下，於第2基板的背面，安裝具有朝上方拉升之機構的吸附具，對第2基板與第3基板相互離開的方向加上力。加上其力之同時，插入葉片至第1基板與第2基板之界面的接著層。從經由葉片插入而於接著劑的一部分產生開口，且加上剝離基板彼此的力來看，其開口則緩緩擴張而進行分離。最終，第2基板則自經由接著劑而與第1基板接著之部分剝離，第2基板的分離則結束。此時，並無自第3基板分離第1基板之情形。
第2基板之分離後，第1基板上之接著劑的殘渣係藉由浸漬5分鐘於有機溶劑之對薄荷烷而除去。接合於第3基板之第1基板係無法以直接目視而確認接合的界面，而未有電路的部分係為透明。又，在此所謂透明的定義係與對於第3基板之透明的定義相同。
於如此作為所得到之微顯示基板，以網版印刷而塗佈密封用之接著劑，貼合於另外作為對向基板而準備之全面將ITO成膜之玻璃基板，呈成為特定的間隔地維持保持微顯示基板與對向基板之間隔，使密封材硬化。密封材硬化後，呈分離成1個1個面板地，經由切割而分斷貼合晶圓而得到面板。將其面板，在真空中注入液晶而得到微顯示用液晶面板。
於其液晶面板的厚度方向之兩側，放置偏光板而確認動作。即使照射50,000cd/m3 之光源，亦可得到良好的顯示，未看到光泄放電流之影響。
11a:第1基板 11b:形成電路層之第1基板 11c:薄化之第1基板 111:矽基板層 112:絕緣體層 113:單結晶矽層 113’:電路層(包含注入不純物於單結晶矽層之主動層及形成於其表面之閘極層，配線層的層) 12:第2基板 13:第3基板 16:暫時接合用接著劑 17:轉印用接著劑 18:葉片 21:主動層 22:閘極層 23:第1配線層 24:第2配線層 25:配線 26:絕緣膜(氧化膜) 30:液晶面板 31a,b:偏光板 33:電路 34:畫素電極 35:液晶 36:密封材 37:對向電極 38:對向基板
[圖1]係模式性顯示本發明之微顯示基板之製造方法的處理的圖。 [圖2]係模式性顯示本發明之微顯示基板之畫素電路的剖面構造的圖。 [圖3]係主動矩陣之概略圖。 [圖4]係模式性顯示電晶體範圍之主動(Si)的平面配置之一例的圖。 [圖5]係模式性顯示電晶體範圍之閘極(多晶矽)的平面配置之一例的圖。 [圖6]係模式性顯示第1配線層之平面配置之一例的圖。 [圖7]係模式性顯示第2配線層之平面配置之一例的圖。 [圖8]係模式性顯示第1配線層與第2配線層之平面配置之一例的圖。 [圖9]係模式性顯示第1配線層，第2配線層，畫素電極(透明電極)之平面配置之一例的圖。 [圖10]係模式性顯示液晶面板的構造的圖。 [圖11]係模式性顯示液晶面板之電路配置之一例的圖。 [圖12]係模式性顯示畫素基板上之電路配置之一例的圖。
11a:第1基板
11b:形成電路層之第1基板
11c:薄化之第1基板
12:第2基板
13:第3基板
16:暫時接合用接著劑
17:轉印用接著劑
18:葉片
20:微顯示基板
111:矽基板層
112:絕緣體層
113:單結晶矽層
113’:電路層(包含注入不純物於單結晶矽層之主動層及形成於其表面之閘極層，配線層的層)

Claims (6)

  1. 一種微顯示基板之製造方法，係包含：(i) 於具備單結晶矽層之第1基板表面，形成電路層之工程， 和(ii) 於前述第1基板的形成有前述電路層的面，使用接著劑而貼合第2基板的工程， 和(iii) 薄化前述第1基板的背面之工程， 和(iv) 於前述第1基板之已薄化的面，使用接著劑而貼合透明基板之第3基板的工程， 和(v) 自前述第1基板除去前述第2基板之工程， 和(vi) 除去分離前述第2基板之前述第1基板表面的接著劑，使電路層表面露出之工程之微顯示基板之製造方法，其中 形成電路層於前述第1基板上之工程則包含：形成主動層，閘極層及配線層之工程；以從來自與前述主動層相反側的入射光，遮蔽前述主動層及閘極層的位置關係設置前述配線層，前述配線層則形成遮光層。
  2. 如請求項1之微顯示基板之製造方法，其中前述第1基板則為含有單結晶矽層，和絕緣層，和矽基板層之SOI基板。
  3. 如請求項2之微顯示基板之製造方法，其中前述薄化之工程則包含： 殘留前述矽基板層之一部分而進行研削之工程， 和至前述絕緣層露出為止，經由蝕刻而除去前述矽基板層之工程； 貼合前述第3基板之工程則包含：貼合前述絕緣層與前述第3基板之工程。
  4. 如請求項1至3任一項之微顯示基板之製造方法，其中前述第3基板為玻璃基板。
  5. 如請求項4之微顯示基板之製造方法，其中前述玻璃基板為石英玻璃基板。
  6. 一種透過型微顯示基板，係於透明基板上，介由接著劑而依序層積來自SOI晶圓之絕緣層，和電路層之透過型微顯示基板，其中 前述電路層則於前述絕緣層上，包含主動層，閘極層，及配線層，以從來自與前述透明基板相反側的入射光，遮蔽前述主動層及閘極層的位置關係設置前述配線層，前述配線層則形成遮光層。
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