WO2015174064A1 - ポリイミドフィルムの製造方法、電子機器の製造方法および塗膜の剥離方法 - Google Patents

ポリイミドフィルムの製造方法、電子機器の製造方法および塗膜の剥離方法 Download PDF

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WO2015174064A1
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polyimide film
polyimide
film
flash light
glass substrate
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PCT/JP2015/002366
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清水 今川
飯田 健二
繁夫 木場
裕介 富田
貴弘 木村
豊 鍬田
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三井化学株式会社
株式会社Screenホールディングス
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polyimide film and a method for peeling a coating film. Moreover, it is related with the manufacturing method of the said polyimide film, and the manufacturing method of the electronic device formed using the peeling method of a coating film.
  • a resin film as a base film is generally formed on a glass substrate that is a support, and a device is mounted (formed) on the base film. And finally, it manufactures through the process of peeling a base film from a glass substrate.
  • Patent Document 1 a laminate in which a first material layer, a second material layer, and a layer to be peeled are stacked in this order on a substrate is formed, and the first material layer, the second material layer, and the like are separated before peeling. Proposes a method of separating at the interface or the interface of the second material layer by performing a treatment (laser light, pressurization, etc.) to partially reduce the adhesion of the second material layer and then peeling it off by physical means. .
  • a treatment laser light, pressurization, etc.
  • the method of mounting a device on a base film is excellent in that an electronic device such as a flexible display can be easily manufactured.
  • adhesiveness is provided between the glass substrate and the base film resin so that the glass substrate and the base film resin are not peeled when the device is mounted. For this reason, a technical device is required to peel the base film from the glass substrate after mounting.
  • the energy of the laser light may damage the device or damage the base film, resulting in product yield. There was a problem.
  • the glass substrate and the base film are strongly bonded until the device is formed, and there is a strong demand in the market for a technology that can easily peel the base film from the glass substrate after the device is formed. It has been.
  • the subject in a flexible display was described, the same subject exists also in the various electronic devices which want to form a device on a base film.
  • the present invention has been made in view of such a background. Before the release treatment, the support and the base film adhere well, and after the release treatment, the support and the base film can be easily peeled off, and the yield is high. It aims at providing the manufacturing method of an apparatus, the peeling method of a coating film, and the manufacturing method of the polyimide film used for at least one layer of the said base film.
  • a polyimide varnish containing a soluble polyimide resin, a thermosetting cross-linking material and a solvent is coated on a support, and exceeds the glass transition point of the soluble polyimide resin, and is less than the crosslinking start temperature of the thermosetting cross-linking material.
  • a step (a) of forming a coating film by drying at a step, and a step (b) of peeling off the polyimide film obtained through the step (a) from the support after the crosslinking reaction of the crosslinking material is promoted.
  • a step (c) of forming the device on the obtained polyimide film, and a step of peeling the polyimide film obtained through the step (c) from the support after promoting the crosslinking reaction of the crosslinking material ( and b) an electronic device manufacturing method [4] The method for manufacturing an electronic device according to [3], wherein the step (c) includes a thin film formation process by a vapor deposition method. [5] The method for manufacturing an electronic device according to [3] or [4], wherein the step (b) irradiates the polyimide film with flash light from the support side. [6] The method for manufacturing an electronic device according to [5], wherein the flash light is intensively applied to an edge portion of the polyimide film formed on the support.
  • the method further includes a step (d) of depressurizing an atmosphere around the support on which the polyimide film is formed, The method for manufacturing an electronic device according to any one of [5] to [11], wherein when the flash light is irradiated, bubbles present at an interface between the polyimide film and the support are expanded.
  • a method for producing a polyimide film used for at least one layer of the base film can be provided.
  • the method for producing a polyimide film according to the present invention includes at least the following steps (a) to (b).
  • step (a) a polyimide varnish containing a soluble polyimide resin, a thermosetting cross-linking material and a solvent is applied onto a support, the glass transition point of the soluble polyimide resin is exceeded, and the crosslinking start temperature of the thermosetting cross-linking material. It is the process of drying at less than and forming a coating film.
  • Step (b) is a step of peeling the polyimide film obtained through step (a) from the support after promoting the crosslinking reaction of the crosslinking material.
  • the polyimide varnish used in the step (a) includes at least a soluble polyimide resin, a thermosetting crosslinking material, and a solvent.
  • Soluble polyimide resin is usually obtained by polycondensation of tetracarboxylic dianhydride and diamine monomer and imidization. If it has solvent solubility, the kind of polyimide resin will not be specifically limited, However, From a viewpoint of making the joining property to a support favorable, a thermoplastic polyimide resin is preferable.
  • the tetracarboxylic dianhydride and diamine used preferably have an aromatic group in consideration of the mechanical properties after film formation.
  • aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic anhydride (1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride), 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic acid Anhydrides, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, and the like.
  • aromatic diamines examples include 4,4′-oxydiaminobenzene (4,4′-diaminodiphenyl ether), 1,3-bis- (3-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis- ( 3-aminophenoxy) biphenyl, 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene and the like.
  • a heating step for imidization becomes unnecessary. That is, a polyimide varnish containing a polyimide soluble in a solvent can be applied on a support and then dried to form a polyimide film. Therefore, the step of imidizing the coating film at a high temperature is not necessary, and it is easy to process and can be applied to a temperature lower than the crosslinking start temperature of the crosslinking material before the peeling treatment in the step (b) described later. The choice of a cross-linking material can be increased.
  • a polyamic acid varnish which is a polyimide precursor, instead of a polyimide varnish, or to blend a polyamic acid with a polyimide varnish.
  • heating at 300 to 350 ° C. is necessary to achieve the above-mentioned temperature, and in most cases, the temperature is higher than the crosslinking start temperature of a general crosslinking material.
  • a catalyst for the purpose of implementing imidization at low temperature there exists a possibility that the hardening of a crosslinking material may be accelerated
  • thermosetting cross-linking material that starts a cross-linking reaction at a predetermined temperature is used.
  • the crosslinking material has a crosslinking initiation temperature that is higher than the glass transition point of the polyimide resin used and lower than the heat resistance temperature of the support used.
  • the cross-linking material is not limited as long as it can promote the peeling between the support and the polyimide film by a cross-linking reaction.
  • the addition amount of the crosslinking agent is, for example, 5 to 25% by mass, and the preferable crosslinking initiation temperature of the crosslinking material is 150 to 400 ° C., more preferably 200 ° C. or more and 350 ° C. or less.
  • the temperature By setting the temperature to 200 ° C. or higher, process stability can be improved and manufacturing yield can be increased.
  • deterioration by the heating of a polyimide film or the other member formed on a polyimide film can be prevented by setting it as 350 degrees C or less.
  • the type of the cross-linking material is not limited as long as it matches the gist of the present invention, and examples thereof include a bismaleimide compound, a bisnadiimide compound, and a terminal bisacetylene compound.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the soluble polyimide resin in the varnish.
  • a solvent that does not dissolve a polyimide resin alone can be used as long as the polyimide resin can be dissolved when used in combination with another solvent.
  • Solvents can be used alone or in combination.
  • the support is not limited as long as it does not depart from the gist of the present invention, and preferred examples include a glass substrate (such as a quartz substrate), a sapphire substrate, a silicon substrate, and a silicon carbide substrate.
  • a polyimide film is formed directly on the support.
  • the step of applying the polyimide varnish examples include solution film forming methods such as spray coating, brush coating, dip coating, die coating, curtain coating, flow coating, spin coating, and screen printing.
  • the polyimide film is obtained by drying.
  • the film thickness can be appropriately designed according to the application, but is, for example, about 5 to 100 ⁇ m.
  • the drying temperature after coating must exceed the glass transition point of the soluble polyimide resin and be lower than the crosslinking start temperature of the cross-linking material.
  • the drying temperature after coating is preferably 20 ° C. or lower than the crosslinking initiation temperature from the viewpoint of process stability.
  • the polyimide film may be a single layer or may be formed from a plurality of layers. Moreover, the laminated body which laminated
  • Step (b) weakens the adhesive force between the support and the polyimide film by promoting the crosslinking reaction of the crosslinking material.
  • the cross-linking reaction of the cross-linking material can be realized by setting the cross-linking material to a cross-linking start temperature or higher.
  • the polyimide film and the support having a weak adhesive force can be easily separated by a known method.
  • the means of step (b) is not limited as long as it does not depart from the gist of the present invention, but as a method for promoting the crosslinking reaction of the crosslinking agent, a method of irradiating the polyimide film with flash light from the support side is suitable.
  • the flash light irradiation method is not particularly limited, and for example, it can be formed using a flash lamp. Furthermore, it is also effective to heat when irradiating flash light. A detailed process of the step (b) will be described later.
  • the method for manufacturing an electronic device according to the present invention includes a step of forming a device on a polyimide film as a base film, and includes at least a step (c) in addition to the above-described steps (a) and (b). Is. Step (c) is performed before step (b) and is a step of forming a device on the polyimide film.
  • the kind of device is not specifically limited, A flexible display, a flexible device, a semiconductor device, a solar cell, a fuel cell, etc. can be illustrated.
  • Polyimide film functions as a base film for device formation.
  • the polyimide film a layer composed only of the polyimide film formed by the step (a) or a layer composed of a laminated film obtained by laminating another layer on the polyimide film formed by the step (a) can be used.
  • the polyimide film needs to have heat resistance capable of withstanding the process temperature when forming a device. Usually, when a device is mounted on a base film, the process temperature is often 300 ° C. or higher. Therefore, the polyimide resin used is preferably excellent in heat resistance. From this viewpoint, it is preferable to use a polyimide resin derived from an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride.
  • Step (c) is a step of mounting the device on the polyimide film formed on the support by a known method.
  • it may include a thin film formation process in which a semiconductor layer, a metal layer, an insulating layer, and the like are stacked on a base film in a desired order using a vapor deposition method, a solution coating method, or the like.
  • a manufactured device may be directly mounted.
  • the polyimide film contains an unreacted cross-linking material, and by irradiating flash light, these cross-linking materials are rapidly heated to a temperature exceeding the cross-linking start temperature, and the cross-linking reaction proceeds rapidly. . Due to these shear stresses, the adhesive force (bonding force) at the interface decreases. As a result, after irradiation with flash light, the polyimide film can be easily peeled from the glass substrate.
  • the polyimide film whose adhesive strength with the glass substrate is reduced is peeled from the glass substrate (peeling process).
  • peeling process Various known techniques can be employed as a method for peeling the polyimide film from the glass substrate.
  • an example of a more specific embodiment of the step (b) will be described.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a flash lamp annealing apparatus used in the first embodiment.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 is an apparatus that assists peeling of a polyimide film by irradiating flash light onto an object 8 having a polyimide film formed on a glass substrate.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 includes, as main elements, a chamber 10 that houses the object 8 to be processed, a holding plate 20 that holds the object 8 to be processed, and a flash light source 70 that irradiates the object 8 with flash light.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 includes a control unit 3 that controls various operation mechanisms provided in the apparatus to advance the processing.
  • the size and number of each part are exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.
  • the chamber 10 is provided below the flash light source 70 and includes a chamber side wall 11 and a chamber bottom 12.
  • the chamber bottom 12 covers the lower part of the chamber side wall 11.
  • a space surrounded by the chamber side wall 11 and the chamber bottom 12 is defined as the processing space 15.
  • a chamber window 18 is attached to the upper opening of the chamber 10 to close it.
  • the chamber window 18 constituting the ceiling portion of the chamber 10 is a plate-like member formed of quartz, and functions as a quartz window that transmits light emitted from the flash light source 70 to the processing space 15.
  • the chamber side wall 11 and the chamber bottom 12 constituting the main body of the chamber 10 are formed of a metal material having excellent strength and heat resistance such as stainless steel, for example.
  • the chamber window 18 and the chamber side wall 11 are sealed by an O-ring (not shown). That is, an O-ring is sandwiched between the peripheral edge of the lower surface of the chamber window 18 and the chamber side wall 11 to prevent gas from flowing in and out from these gaps.
  • a holding plate 20 is provided inside the chamber 10.
  • the holding plate 20 is a flat plate member made of metal (for example, aluminum).
  • a plurality of support pins 22 are provided on the upper surface of the holding plate 20.
  • the holding plate 20 supports the object 8 to be processed by the plurality of support pins 22 in the chamber 10 and holds the object 8 in a substantially horizontal posture.
  • the support pin 22 may be movable up and down by a lift drive mechanism (not shown) (for example, an air cylinder).
  • the holding plate 20 has a heater 21 built-in.
  • the heater 21 is configured by a resistance heating wire such as a nichrome wire, and generates heat when receiving power supply from a power supply source (not shown) to heat the holding plate 20.
  • the holding plate 20 may be provided with a cooling mechanism such as a water cooling tube in addition to the heater 21.
  • the holding plate 20 is provided with a temperature sensor (not shown) configured using a thermocouple.
  • the temperature sensor measures the temperature near the upper surface of the holding plate 20, and the measurement result is transmitted to the control unit 3.
  • the control unit 3 controls the output of the heater 21 based on the measurement result by the temperature sensor, and sets the holding plate 20 to a predetermined temperature.
  • the object to be processed 8 held on the holding plate 20 is heated to a predetermined temperature by the heater 21 of the holding plate 20.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 also includes a gas supply mechanism 40 that supplies a processing gas to the processing space 15 in the chamber 10 and an exhaust mechanism 50 that exhausts the atmospheric gas from the processing space 15.
  • the gas supply mechanism 40 includes a processing gas supply source 41, a supply pipe 42 and a supply valve 43.
  • the distal end side of the supply pipe 42 is connected to the processing space 15 in the chamber 10, and the proximal end side is connected to the processing gas supply source 41.
  • a supply valve 43 is provided in the course of the supply pipe 42. By opening the supply valve 43, the processing gas is supplied from the processing gas supply source 41 to the processing space 15.
  • the processing gas supply source 41 can supply an appropriate processing gas according to the type of the object to be processed 8 and the processing purpose, but supplies nitrogen gas (N 2 ) in the first embodiment.
  • the exhaust mechanism 50 includes an exhaust device 51, an exhaust pipe 52 and an exhaust valve 53.
  • the distal end side of the exhaust pipe 52 is connected to the processing space 15 in the chamber 10, and the proximal end side is connected to the exhaust device 51.
  • An exhaust valve 53 is provided in the course of the exhaust pipe 52.
  • the exhaust device 51 includes, for example, a dry pump and a throttle valve. By opening the exhaust valve 53 while operating the exhaust device 51, the atmosphere of the processing space 15 can be exhausted outside the device. The atmosphere of the processing space 15 can be adjusted by the gas supply mechanism 40 and the exhaust mechanism 50.
  • the processing space 15 is a sealed space, if the atmosphere is exhausted by the exhaust mechanism 50 without supplying the processing gas from the gas supply mechanism 40, the atmosphere in the processing space 15 is reduced to below atmospheric pressure. Can do.
  • the flash light source 70 is provided above the chamber 10.
  • the flash light source 70 includes a plurality of flash lamps FL (11 for convenience of illustration in FIG. 1, but is not limited thereto), a reflector 72 provided so as to cover the entire upper part, It is configured with.
  • the flash light source 70 irradiates the workpiece 8 held by the holding plate 20 in the chamber 10 with flash light from the flash lamp FL through the quartz chamber window 18.
  • the plurality of flash lamps FL are rod-shaped lamps each having a long cylindrical shape, and are arranged in a plane so that their longitudinal directions are parallel to each other along the horizontal direction.
  • a xenon flash lamp is used as the flash lamp FL.
  • the xenon flash lamp FL has a rod-shaped glass tube (discharge tube) in which xenon gas is sealed inside, an anode and a cathode connected to a capacitor at both ends, and an outer peripheral surface of the glass tube. And an attached trigger electrode. Since xenon gas is an electrical insulator, electricity does not flow into the glass tube under normal conditions even if electric charges are accumulated in the capacitor.
  • the electrostatic energy stored in the condenser in advance is converted into an extremely short light pulse of, for example, 0.05 milliseconds to 100 milliseconds. Compared with this, it has the feature that it can irradiate extremely strong light.
  • the reflector 72 is provided above the plurality of flash lamps FL so as to cover the entirety thereof.
  • the basic function of the reflector 72 is to reflect flash light emitted from a plurality of flash lamps FL toward the processing space 15.
  • the control unit 3 controls the various operation mechanisms provided in the flash lamp annealing apparatus 1.
  • the configuration of the control unit 3 as hardware is the same as that of a general computer. That is, the control unit 3 stores a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, control software, data, and the like. It is configured with a magnetic disk.
  • the processing in the flash lamp annealing apparatus 1 proceeds as the CPU of the control unit 3 executes a predetermined processing program.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 is appropriately provided with various components.
  • the chamber side wall 11 is formed with a transfer opening for loading and unloading the workpiece 8.
  • a water cooling tube may be provided on the chamber side wall 11.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 is provided with a pressure gauge for measuring the atmospheric pressure in the chamber 10.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the flash lamp annealing apparatus 1.
  • Each processing step of the flash lamp annealing apparatus 1 described below proceeds by the control unit 3 controlling each operation mechanism of the flash lamp annealing apparatus 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the workpiece 8.
  • the object to be processed 8 according to the first embodiment is configured by bonding a polyimide film 82 to the upper surface of a glass substrate 81.
  • quartz glass is used as the material of the glass substrate 81.
  • the quartz glass substrate 81 transmits the flash light emitted from the flash lamp FL over almost the entire wavelength range.
  • An appropriate support can be selected for the object to be processed 8 according to the wavelength band to be irradiated.
  • the polyimide film 82 is formed into a coating film by the above-described method for forming a polyimide film that functions as a base resin film.
  • a device 83 is mounted on the upper surface of the polyimide film 82 by a known method.
  • the coating formation of the polyimide film 82 and the mounting of the device 83 are performed by equipment different from the flash lamp annealing apparatus 1. Since a polyimide film 82 is pasted on a glass substrate 81, which is a rigid substrate (also called a carrier substrate or a dummy substrate), and a device 83 is mounted thereon, a lot of existing equipment is diverted. Can be implemented. Then, after the device 83 is mounted, the object 8 as shown in FIG. 3 is carried into the chamber 10.
  • a holding process is carried out in which the workpiece 8 carried into the chamber 10 is placed and held on the holding plate 20 via the support pins 22 (step S2).
  • the workpiece 8 is held by the holding plate 20 with the surface on which the device 83 is formed facing downward, that is, with the glass substrate 81 facing upward.
  • the workpiece 8 is supported by point contact by the plurality of support pins 22 and is held by the holding plate 20.
  • the plurality of support pins 22 preferably support the edge portion of the glass substrate 81 on which the device 83 is not mounted.
  • the holding plate 20 is heated to a predetermined temperature by a built-in heater 21 in advance.
  • the temperature of the holding plate 20 is controlled by the control unit 3.
  • the entire object to be processed 8 including the polyimide film 82 on which the device 83 is mounted is heated.
  • the temperature at which the workpiece 8 is heated is within a range that does not cause thermal damage to the device 83, and is set appropriately within a range that exceeds the glass transition point of the soluble polyimide resin and that is less than the crosslinking temperature of the crosslinking material.
  • the height position of the workpiece 8 supported by the plurality of support pins 22 is preferably closer to the upper surface of the holding plate 20.
  • a pressure reducing process is performed to decompress the inside of the chamber 10 (step S3). That is, by exhausting by the exhaust mechanism 50 without supplying gas from the gas supply mechanism 40, the atmosphere of the processing space 15 in the chamber 10 is reduced to less than atmospheric pressure. At this time, if it is necessary to further reduce the oxygen partial pressure in the chamber 10, the inside of the chamber 10 is decompressed after supplying the nitrogen gas from the gas supply mechanism 40 to replace the processing space 15 with a nitrogen atmosphere. May be.
  • step S4 Flash light (including flash light reflected by the reflector 72) emitted from the flash lamp FL passes through the chamber window 18 and travels toward the object 8 to be processed held by the holding plate 20 in the processing space 15.
  • the flash light emitted from the flash lamp FL is converted into a light pulse having a very short electrostatic energy stored in advance, and the irradiation time (pulse width) is extremely high in the range of 0.05 milliseconds to 100 milliseconds.
  • irradiation energy is about 10 J / cm 2 or more and 20 J / cm 2 or less.
  • the implementation of the present invention is not limited to this, and is not limited to the above range as long as the adhesive force at the interface is sufficiently reduced at the interface between the glass substrate and the polyimide film.
  • the number of times of flash light irradiation may be only once or may be irradiated a plurality of times.
  • irradiation conditions with irradiation light energy lower than 10 J / cm 2 may be adopted as long as the adhesive force at the interface is sufficiently lowered at the interface between the glass substrate and the polyimide film.
  • the reason why there is an upper limit to the suitable irradiation light energy is that if the energy is about the upper limit, the adhesive force at the interface is sufficiently lowered at the interface between the glass substrate and the polyimide film, and the energy exceeding the upper limit is given. There is no need for it, and the increase of the power consumption of the flash lamp is suppressed by not giving extra energy, and the damage to the device mounted on the polyimide film is suppressed by not giving extra energy. A point etc. are mentioned. Therefore, when the irradiation light energy satisfying the above points is higher than 20 J / cm 2 due to various conditions such as the film thickness and composition of the polyimide film and the characteristics of the glass substrate as the substrate, it is 20 J / cm 2 or more. Irradiation light energy is also adopted as a suitable condition.
  • Advantages of multiple irradiation include prevention of damage due to overheating of the device mounted on the polyimide film and the polyimide film itself.
  • flash light is irradiated for a long time, the heat or the inside of the film may be overheated due to the heat reaching the deep part.
  • the pulse width is shortened while the energy is constant, the applied energy is reduced, and there is a possibility that the adhesive force at the interface cannot be sufficiently reduced. For this reason, by shortening the pulse width and irradiating the flash light multiple times, the applied energy is sufficiently maintained, the adhesive force at the interface is sufficiently reduced, and heat is prevented from reaching the device or the like. , Damage to the device can be prevented.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which flash light is irradiated on the object 8 to be processed.
  • the workpiece 8 is held on the holding plate 20 with the glass substrate 81 facing upward.
  • Flash light emitted from a flash lamp FL provided above the chamber 10 is irradiated from above the object 8 to be processed, that is, from the glass substrate 81 side.
  • the glass substrate 81 transmits the flash light emitted from the flash lamp FL.
  • the flash light passes through the upper glass substrate 81 and is irradiated onto the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82.
  • the flash light is irradiated to the entire surface of the object 8 to be processed.
  • the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 absorbs flash light and rapidly increases in temperature, and then rapidly decreases in temperature. At this time, the temperature in the vicinity of the interface between both the glass substrate 81 and the polyimide film 82 rises. If the irradiation time is very short such that the irradiation time is about 0.05 milliseconds or more and 100 milliseconds or less, only the vicinity of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 can be selectively heated. For this reason, it is prevented that the device 83 formed on the polyimide film 82 by flash light irradiation is heated more than necessary to cause thermal damage.
  • the linear expansion coefficient of the polyimide film 82 is significantly larger than that of the glass substrate 81 (about several times or more).
  • the polyimide film 82 in the vicinity of the interface is directly heated by the flash light irradiation (the glass substrate 81 transmits the flash light), and the glass substrate 81 is heated by the heat conduction from the polyimide film 82 that has been heated. Heated. Therefore, the ultimate temperature itself at the time of flash light irradiation is usually higher in the polyimide film 82 than in the glass substrate 81. For this reason, when the temperature in the vicinity of each interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is increased by the flash light irradiation, the polyimide film 82 is more thermally expanded than the glass substrate 81. As a result, as indicated by an arrow AR4 in FIG.
  • the polyimide film 82 tends to extend larger than the glass substrate 81 along the direction parallel to the interface at the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82. Shear stress acts. When such a shear stress along the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 acts, the adhesive force between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 at the interface decreases.
  • a cross-linking material is added to the polyimide film 82.
  • Most of the cross-linking materials contained in the polyimide film 82 are in an unreacted state until just before the flash light is irradiated in the irradiation step (step S4).
  • the polyimide film 82 containing the unreacted cross-linking material is irradiated with flash light, so that the temperature rapidly rises to a temperature exceeding the cross-linking start temperature of the cross-linking material and is contained in the polyimide film 82.
  • the cross-linking material rapidly undergoes a cross-linking reaction.
  • the rapid cross-linking reaction of the cross-linking material contained in the polyimide film 82 tends to extend in a direction parallel to the interface direction of the polyimide film 82.
  • Shear stress acts. Therefore, the shear stress along the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 acts more strongly, and the adhesive force between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is reliably reduced.
  • the decrease in the adhesive force due to the irradiation of the flash light as described above makes it very easy to remove the polyimide film 82 in the peeling step of Step S7 described later. That is, the process in the flash lamp annealing apparatus 1 according to the present invention assists the peeling of the polyimide film 82 formed on the glass substrate 81.
  • Step S5 After completion of the flash light irradiation on the object 8 to be processed, the decompression process of stopping exhausting by the exhaust mechanism 50 and supplying nitrogen gas from the gas supply mechanism 40 to the processing space 15 to restore the pressure inside the chamber 10 to atmospheric pressure. (Step S5). Then, the unloading process which unloads the to-be-processed body 8 from the chamber 10 is performed (step S6). Thereby, a series of peeling auxiliary processes in the flash lamp annealing apparatus 1 is completed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a state in which the polyimide film 82 that is the layer to be peeled is peeled from the glass substrate 81.
  • the polyimide film 82 is peeled from the glass substrate 81 by peeling off the end of the polyimide film 82 and mechanically holding it by a holding member (not shown), and moving the holding member as indicated by the arrow in FIG.
  • the holding member not shown
  • step S4 Since the shearing stress acts on the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 due to the flash light irradiation in the irradiation process (step S4), the adhesive force at these interfaces is reduced, and the glass substrate 81 and the polyimide film 82 are not bonded. Adhesion is fragile. For this reason, when the polyimide film 82 is peeled from the glass substrate 81 in the peeling step (step S7), the polyimide film 82 can be easily peeled from the glass substrate 81 with a small stress.
  • the polyimide film 82 may be peeled from the glass substrate 81 by winding the end of the polyimide film 82 around a drum and rotating the drum.
  • the polyimide film 82 may be peeled off from the glass substrate 81 by a known suction member such as a Bernoulli chuck.
  • the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 having different linear expansion coefficients is heated by irradiating flash light, and the degree of their thermal expansion is different, so that the interface is parallel to the interface.
  • a shear stress is generated along the line.
  • the polyimide film 82 contain a cross-linking material and causing a rapid cross-linking reaction of the cross-linking material by irradiation with flash light, the shear stress along the direction parallel to the interface in the polyimide film 82 is further enhanced. Yes.
  • step S7 the polyimide film 82 which is a layer to be peeled can be easily peeled from the glass substrate 81 with a small stress. Therefore, the polyimide film 82 can be peeled while minimizing physical damage to the polyimide film 82 and the device 83 mounted thereon.
  • the adhesive force of the entire interface is lowered uniformly to weaken the adhesion. be able to. If the flash light having an irradiation time of 0.05 milliseconds to 100 milliseconds is collectively irradiated, the processing time can be remarkably shortened as compared with the conventional case where the laser light is scanned.
  • the change in the adhesive force is used to reduce the adhesive force at the interface, so that generation of dust can be suppressed as compared with conventional ablation by laser light irradiation.
  • the damage to the polyimide film 82 as the layer to be peeled is suppressed and the layer to be peeled is uniformly and cleanly. Peeling can be assisted. Furthermore, since the shearing stress generated at the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 becomes stronger by the addition of the crosslinking material than when the crosslinking material is not added, the adhesive force at the interface can be more reliably reduced.
  • the peeling assist by flash light irradiation is performed in an atmosphere below atmospheric pressure.
  • the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is irradiated with flash light and heated, a trace amount of gas is generated from the interface.
  • a slight amount of gas is generated by irradiating the interface with flash light in a state where the atmosphere around the glass substrate 81 to which the polyimide film 82 as a layer to be peeled is attached is reduced in pressure, the surroundings are in a reduced pressure state. Gas bubbles will expand. As a result, the adhesion between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is further weakened, and the polyimide film 82 that is the layer to be peeled can be peeled off from the glass substrate 81 more easily.
  • the heater 21 built in the holding plate 20 does not cause thermal damage to the device 83 and the crosslinking material contained in the polyimide film 82 causes a crosslinking reaction.
  • the to-be-processed object 8 is heated to the temperature which is not.
  • the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is assisted by thermal energy at the time of flash light irradiation, and the polyimide film resulting from the difference in thermal expansion of the interface before and after the flash light irradiation and the crosslinking reaction by flash light irradiation.
  • the adhesive force at the interface is further reduced, and the adhesion between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 can be further weakened. it can.
  • the device is less likely to be destroyed than the conventional manufacturing method in which the film surface is burned off with a laser beam or peeled off with a strong force.
  • the device with the base film can be easily peeled without damaging the film. Therefore, the manufacturing method of the electronic device according to the first embodiment can be produced with a higher yield.
  • the electronic device manufacturing method according to the second embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment except for the following points. That is, the electronic device manufacturing method according to the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the flash lamp annealing apparatus and the irradiation method.
  • Examples of the irradiation to a part of the region include a method of irradiating the edge portion of the interface between the glass substrate and the polyimide film.
  • the adhesive force between the glass substrate and the polyimide film tends to increase at the edge. If the edge cannot be easily peeled off without flash light irradiation, and other areas that are not edge light can be peeled off by a mechanical peeling method without flash light irradiation, A method of intensively irradiating the edge is effective. By this method, the polyimide film can be easily peeled from the glass substrate by reducing the adhesive strength of the edge and making the edge easily peelable.
  • FIG. 6 is a diagram showing a main configuration of the flash lamp annealing apparatus 1a according to the second embodiment.
  • the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 a includes a light shielding plate 60 in the chamber 10.
  • FIG. 7 is a plan view of the light shielding plate 60 as viewed from above.
  • the light shielding plate 60 is a plate member having a rectangular shape in plan view, and is fixedly installed in the chamber 10 by a support member (not shown).
  • the light shielding plate 60 is formed of a material that does not transmit the flash light of the flash lamp FL (for example, a metal material such as aluminum having excellent resistance to the flash light).
  • the light shielding plate 60 is installed above the holding plate 20 in the chamber 10 and is provided so as to cover most of the object 8 to be processed held by the holding plate 20.
  • a light shielding plate 60 is provided so that only one side of the edge of the rectangular object 8 held by the holding plate 20 is exposed to the upper flash light source 70.
  • the edge part of the to-be-processed object 8 is an area
  • the width is, for example, 5 mm to The range is 10 mm.
  • region of the glass substrate 81 corresponding to the edge part of the polyimide film 82 in which the device 83 is not mounted is called "the edge part of the glass substrate 81", and to-be-processed object including the polyimide film 82 and the glass substrate 81
  • the region 8 is referred to as “an edge portion of the workpiece 8”.
  • the flash light source 70 includes one flash lamp FL.
  • a reflector 72 is provided above the flash lamp FL.
  • the flash lamp FL of the second embodiment is installed immediately above the edge of the workpiece 8 that is not covered by the light shielding plate 60. That is, the flash lamp FL is disposed only at a position facing the end edge of the object 8 exposed from the light shielding plate 60. For this reason, the flash light emitted from the flash lamp FL is intensively applied to the edge portion of the workpiece 8 that is not covered by the light shielding plate 60.
  • the remaining configuration of the flash lamp annealing apparatus 1a excluding the light shielding plate 60 and the flash light source 70 is the same as that of the flash lamp annealing apparatus 1 of the first embodiment. Further, the processing procedure in the flash lamp annealing apparatus 1a of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment (see FIG. 2).
  • a part of the flash light emitted from the flash lamp FL is shielded by the light shielding plate 60 and is held by the holding plate 20 during the irradiation of the flash light in the irradiation step (step S4).
  • the flash light is selectively irradiated to the edge portion that is not covered by the light shielding plate 60. Therefore, the flash light is selectively applied to the edge portion of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82, and the edge portion is intensively heated. Since the device 83 is not mounted on the end edge, in the second embodiment, the flash is strong enough to heat the end surface of the polyimide film 82 to a considerably high temperature (for example, higher than the first embodiment). You may make it irradiate light.
  • the linear expansion coefficient is different between the glass substrate 81 and the polyimide film 82, when the edge of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is irradiated with flash light and heated, it is caused by the difference in thermal expansion between them. The shear stress applied acts on the interface.
  • a cross-linking material is added to the polyimide film 82.
  • the process before irradiating the flash light is the same process as the first embodiment, the process is consistently performed at a temperature lower than the crosslinking start temperature of the crosslinking material, and the irradiation process (step The crosslinking material contained in the polyimide film 82 is in an unreacted state until immediately before the flash light is irradiated in S4).
  • step S4 the crosslinking material contained in the edge of the polyimide film 82 is irradiated with flash light to the edge of the polyimide film 82 containing the unreacted crosslinking material.
  • the temperature rapidly rises to a temperature above the crosslinking initiation temperature, and a crosslinking reaction occurs rapidly.
  • the rapid cross-linking reaction of the cross-linking material contained in the polyimide film 82 tends to extend in a direction parallel to the interface direction of the polyimide film 82. Shear stress acts.
  • the shear stress along the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 acts more strongly at the edge of the workpiece 8, and the adhesive force between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is reliably reduced. Therefore, the edge portion of the polyimide film 82 is easily peeled off from the glass substrate 81.
  • the polyimide film 82 when irradiation with stronger flash light is performed, the polyimide film 82 can be more reliably peeled off, and the subsequent peeling step (step S7) can be facilitated.
  • stronger flash light is irradiated, a strong shearing stress acts on the interface with the glass substrate 81 at the edge of the polyimide film 82.
  • a part of edge part of the polyimide film 82 peels so that it may turn up, and the mechanical holding
  • the following description will be made on the assumption that the edge portion of the polyimide film 82 is peeled off by irradiation with stronger flash light.
  • step S7 the edge portion of the polyimide film 82 peeled off by the flash light irradiation in the irradiation step (step S4) is mechanically held by the holding member, and the polyimide is formed in the same manner as in the first embodiment.
  • the entire film 82 is peeled from the glass substrate 81.
  • a part of the flash light is shielded by the light shielding plate 60, so that the flash light is irradiated only to the edge portion of the object 8 to be processed, and the edge of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is irradiated. Only the edge is heated.
  • the adhesion between the polyimide film 82 formed by the coating method and the glass substrate 81 tends to be stronger at the edge than in the vicinity of the center. Accordingly, as in the second embodiment, only the edge portion of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is heated by flash light irradiation to reduce the bonding force, and the edge portion of the polyimide film 82 is lowered to the glass substrate 81. If it is made to peel from, the polyimide film 82 which is a layer to be peeled can be easily peeled from the glass substrate 81 in the peeling step of the peeling step (step S7).
  • the bonding force at the interface is reduced by utilizing the difference in thermal expansion between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 caused by flash light irradiation, conventional ablation by laser light irradiation, etc.
  • the generation of dust can be reduced compared to the above. Therefore, even if it is like 2nd Embodiment, peeling of a to-be-separated layer can be assisted cleanly, suppressing the damage given to the polyimide film 82 which is to-be-separated layer.
  • the edge portion of the object 8 to be processed which is an unnecessary region where the device 83 is not mounted, is heated by irradiating flash light, and thus the device 83 is thermally damaged. This can be surely prevented. Further, since it is not necessary to consider the thermal damage given to the device 83, the light emission intensity of the flash lamp FL can be considerably increased, and the edge portion of the polyimide film 82 is surely removed from the glass substrate 81 by the flash light irradiation. Can be peeled off.
  • the electronic device manufacturing method according to the third embodiment has the same basic configuration and manufacturing method as the electronic device manufacturing method according to the first embodiment except for the following points. That is, the third embodiment is different from the first embodiment in which the light absorption layer is not used in that the light absorption layer is formed on the glass substrate.
  • the configuration of the flash lamp annealing apparatus is exactly the same as the flash lamp annealing apparatus 1 of the first embodiment.
  • the processing procedure in the third embodiment is also substantially the same as that in the first embodiment (see FIG. 2). Therefore, the description of the same processing procedure as that in the first embodiment is omitted.
  • the black light absorption layer 85 is formed on the edge of the glass substrate 81 before the workpiece 8 is carried into the chamber 10.
  • FIG. 8 is a plan view of the object 8 on which the light absorption layer 85 is formed as viewed from the glass substrate 81 side.
  • a black light absorption layer 85 is formed on the surface of the glass substrate 81 at the edge of the rectangular object 8.
  • the light absorption layer 85 may be formed by applying a black paint to the surface edge of the glass substrate 81.
  • the edge part of the to-be-processed object 8 is an area
  • the light absorption layer 85 is formed on the end edges of all four sides of the rectangular object 8.
  • the object to be processed 8 having the light absorption layer 85 formed on such an edge is carried into the chamber 10 (step S1) and held on the holding plate 20 (step S2).
  • the workpiece 8 is held by the holding plate 20 with the glass substrate 81 facing upward. Therefore, the light absorption layer 85 formed on the edge of the object 8 also faces upward.
  • the flash light is irradiated to the entire surface of the workpiece 8 during the irradiation of the flash light in the irradiation step (step S4) as in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which flash light is irradiated on the object 8 to be processed according to the third embodiment. Flash light emitted from a flash lamp FL provided above the chamber 10 is irradiated from above the object 8 to be processed, that is, from the glass substrate 81 side. Since the light absorption layer 85 is black, the received flash light is absorbed over the entire wavelength range.
  • the light absorption layer 85 is remarkably heated by flash light irradiation, and the edge of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 by heat conduction from the light absorption layer 85.
  • the edges are heated intensively.
  • the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is heated by the flash light transmitted through the glass substrate 81 as in the first embodiment.
  • the interface edge portion provided with the black light absorption layer 85 is heated more strongly than the inner region.
  • the linear expansion coefficient is different between the glass substrate 81 and the polyimide film 82, when the flash light is irradiated to the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 and heated, the shear stress due to the difference between the thermal expansions is caused. Acts on the interface.
  • a strong shear stress acts on the edge portion of the interface. When this strong shear stress acts, the bonding force at the interface edge between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 decreases, and the edge of the polyimide film 82 is peeled off from the glass substrate 81.
  • a cross-linking material is added to the polyimide film 82.
  • the treatment is consistently performed at a temperature lower than the crosslinking start temperature of the cross-linking material, and the polyimide is used until immediately before the flash light is irradiated in the irradiation process (step S4).
  • the crosslinking material contained in the film 82 is in an unreacted state.
  • step S4 the polyimide film 82 containing the unreacted cross-linking material is irradiated with flash light, so that the cross-linking material contained in the polyimide film 82 is rapidly increased to a temperature exceeding the cross-linking start temperature of the cross-linking material.
  • the temperature rapidly rises to a cross-linking reaction.
  • the rapid cross-linking reaction of the cross-linking material contained in the polyimide film 82 tends to extend in a direction parallel to the interface direction of the polyimide film 82.
  • Shear stress acts. Therefore, the shear stress along the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 acts more strongly, and the adhesive force between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is reliably reduced.
  • the inside of the chamber 10 is depressurized by the depressurization step (step S3), and the irradiation with flash light is performed in a depressurized atmosphere below atmospheric pressure in the irradiation step (step S4).
  • step S3 the inside of the chamber 10 is depressurized by the depressurization step
  • step S4 the irradiation with flash light is performed in a depressurized atmosphere below atmospheric pressure in the irradiation step (step S4).
  • step S7 the edge portion of the polyimide film 82 peeled off by flash light irradiation is mechanically held by a holding member, and the entire polyimide film 82 is glass substrate 81 in the same manner as in the first embodiment. Peel from.
  • a black light absorbing layer 85 is formed on the edge of the glass substrate 81 of the object 8 to be processed, and the flash light is irradiated from the flash lamp FL to the object 8 to be processed.
  • the black light absorption layer 85 having a high light absorption rate is remarkably heated by flash light irradiation, and the edge of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is intensively heated by heat conduction from the light absorption layer 85. Is done.
  • the adhesion between the polyimide film 82 formed by the coating method and the glass substrate 81 tends to be stronger at the edge than in the vicinity of the center.
  • the edge of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is intensively heated by flash light irradiation to reduce the bonding force, and the edge of the polyimide film 82 is made of glass. If peeled off from the substrate 81, the polyimide film 82 which is the layer to be peeled can be easily peeled off from the glass substrate 81 in the peeling step of step S7.
  • the bonding force at the interface is reduced by utilizing the difference in thermal expansion between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 caused by flash light irradiation, conventional ablation by laser light irradiation, etc.
  • the generation of dust can be reduced compared to the above. Therefore, even if it is like 3rd Embodiment, peeling of a to-be-separated layer can be assisted cleanly, suppressing the damage given to the polyimide film 82 which is to-be-separated layer.
  • the electronic device manufacturing method according to the fourth embodiment is the same in basic configuration and manufacturing method as the electronic device manufacturing method according to the first embodiment except for the following points. That is, the fourth embodiment is different from the first embodiment in which no optical filter is used in that an optical filter is used.
  • a polyimide film generally has optical characteristics that easily absorb light having a short wavelength (400 to 500 nm or less) and transmit light having a long wavelength (400 to 500 nm or more). Therefore, when the flash light from the flash lamp includes light in a long wavelength region, the flash light may pass through the polyimide film and the device may be overheated.
  • an optical filter that cuts light in the long wavelength range is used. Thereby, there is an effect that damage to a device or the like can be suppressed by adding a simple configuration of providing an optical filter.
  • FIG. 10 is a diagram showing a main configuration of the flash lamp annealing apparatus 1b according to the fourth embodiment.
  • the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • an optical filter 74 is disposed between the chamber window 18 of the chamber 10 and the flash light source 70.
  • the optical filter 74 of the fourth embodiment is a plate-like optical member formed by dissolving a metal such as barium (Ba), arsenic (As), antimony (Sb), and cadmium (Cd) in quartz glass. More specifically, at least one metal selected from the group consisting of barium, arsenic, antimony and cadmium is dissolved and contained in quartz glass. By including a metal component in quartz glass, light in a predetermined wavelength region is reflected or absorbed from the light transmitted through the optical filter 74 and cut (shielded). The wavelength range to be cut depends on the type of metal dissolved in the quartz glass.
  • the optical filter 74 of the present embodiment cuts a component on the long wavelength side having a wavelength of 400 nm or longer and transmits ultraviolet light having a wavelength shorter than 400 nm.
  • a known spraying mechanism for blowing cooling air to the optical filter 74 may be provided.
  • the optical filter 74 between the chamber 10 and the flash light source 70, when the flash light emitted from the flash lamp FL passes through the optical filter 74, a component having a wavelength of 400 nm or more is cut. Then, the remaining flash light having a component in the ultraviolet region with a wavelength of less than 400 nm passes through the optical filter 74 and is irradiated onto the object 8 to be processed held on the holding plate 20.
  • FIG. 11 is a diagram showing a radiation spectral distribution of a xenon flash lamp FL.
  • the radiation spectral distribution of the xenon flash lamp FL ranges from the ultraviolet region to the near infrared region, and ultraviolet light having a wavelength shorter than 400 nm, visible light and infrared light having a longer wavelength are included.
  • the component 8 having a wavelength of 400 nm or more is cut by the optical filter 74, whereby the flash light in the ultraviolet region shorter than the wavelength 400nm is irradiated to the object 8 to be processed.
  • the glass substrate 81 is made of quartz glass, and transmits flash light in an ultraviolet region shorter than a wavelength of 400 nm. As a result, the ultraviolet flash light is irradiated through the glass substrate 81 through the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82. In the fourth embodiment, the flash light in the ultraviolet region is irradiated to the entire surface of the object 8 to be processed.
  • a general polyimide film has a high light absorptance with respect to light in the ultraviolet region and a low light absorptance with respect to visible light and infrared light on the longer wavelength side than the ultraviolet region. For this reason, when flash light having a wavelength as shown in FIG. 11 is irradiated onto the object 8 as it is from the glass substrate 81 side, the flash light in the ultraviolet region is absorbed by the polyimide film 82, but on the longer wavelength side than the ultraviolet region. A part of the flash light in the visible light region and the infrared region is transmitted without being completely absorbed by the polyimide film 82 and reaches the device 83 mounted on the polyimide film 82. Thereby, when the device 83 is overheated, the device 83 may be damaged.
  • the fourth embodiment by further providing an optical filter 74, flash light in a wavelength region having a low light absorption rate in the polyimide film 82 is cut by the optical filter 74, and the polyimide film 82 is absorbed by the workpiece 8. Selectively irradiates flash light in an easy wavelength range.
  • the ultraviolet flash light applied to the polyimide film 82 is efficiently absorbed by the polyimide film 82 and hardly irradiated to the device 83 mounted on the polyimide film 82. Therefore, it is possible to prevent the device 83 from being overheated by the flash light and causing damage to the device 83.
  • the object 8 is the polyimide film 82 attached on the glass substrate 81 with the device 83 mounted thereon.
  • the object 8 is not limited to this. Various variations are possible.
  • quartz glass is used as the material of the glass substrate 81.
  • the present invention is not limited to this, and the glass substrate 81 may be configured using other known glass materials. Further, a glass obtained by adding various known additives to quartz glass may be used.
  • the flash lamp annealing apparatus 1 holds the glass substrate 81 upward in the object 8 to be processed.
  • the present invention is not limited to this, and the glass substrate in the object 8 to be processed is not limited thereto. 81 may be held downward.
  • the flash light source 70 is also provided below the object 8 to be processed, and the flash light is irradiated from the glass substrate 81 side as in the first embodiment.
  • the edge of the rectangular object 8 is exposed to the flash light source 70 above, but two or more sides of the edge are exposed to the flash light source 70.
  • the light shielding plate 60 may be provided. Even in this case, only the edge part of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is heated by flash light irradiation to reduce the bonding force, and the polyimide film 82 as the peeled layer can be easily peeled off from the glass substrate 81. can do.
  • a filter such as an ND filter that does not completely shield the flash light but reduces the amount of the flash light may be used.
  • the edge portion of the workpiece 8 is heated intensively, and regions other than the edge portion can be heated by flash light, which is easier in the peeling step (step S7). Peeling is possible.
  • the flash lamp FL may be arranged according to the shape of the exposed edge.
  • the flash lamp FL is arranged in a square shape in the flash light source 70. That is, the flash lamp FL is disposed at a position facing the edge of the workpiece 8 exposed from the light shielding plate 60.
  • a light shielding plate 60 is provided so that the edge of the object 8 is exposed, and a flash light source 70 in which a plurality of flash lamps FL similar to those in the first embodiment are arranged in parallel is provided. You may make it provide.
  • the flash lamp FL may be arranged only at a position facing the edge of the object 8 without providing the light shielding plate 60.
  • the light absorption layer 85 was formed in the edge part of all four sides of the to-be-processed object 8 of a rectangle, it is not restricted to this about implementation of this invention, and it is more than one side of an edge part.
  • the light absorption layer 85 may be formed. Even in this case, the temperature of the light absorption layer 85 is remarkably increased by the flash light irradiation, and the edge of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is intensively heated by the heat conduction from the light absorption layer 85. Thus, the bonding force is reduced, and the polyimide film 82 as the layer to be peeled can be easily peeled from the glass substrate 81.
  • the light absorption layer 85 is formed on the edge of the glass substrate 81.
  • the black light absorption layer 85 is formed on the edge of the polyimide film 82. You may make it form. Or you may make it form the black light absorption layer 85 in the edge part of both the glass substrate 81 and the polyimide film 82. FIG.
  • the light absorption layer 85 is not limited to black, and it is sufficient that the light absorption layer 85 is colored in a color having a flash light absorption rate equal to or higher than a predetermined value.
  • the illuminance of the flash light at the edge of the object to be processed 8 can be set to be other than the edge. It may be made larger than the region (region inside the edge). That is, if the arrangement area of the plurality of flash lamps FL is sufficiently larger than the object 8 to be processed, the number of flash lamps FL that affects the edge of the object 8 to be processed increases, and the flash light at the edge is increased. Illuminance will increase relatively.
  • the edge portion of the interface between the glass substrate 81 and the polyimide film 82 is intensively heated by the flash light irradiation, thereby reducing the bonding force at the interface.
  • the polyimide film 82 as the layer to be peeled can be easily peeled from the glass substrate 81.
  • the arrangement area of the plurality of flash lamps FL be 1.2 times or more the area of the object 8 to be processed.
  • the second embodiment and the third embodiment may be combined. That is, you may make it form the black light absorption layer 85 of 3rd Embodiment in the edge part of the to-be-processed object 8 exposed from the light-shielding plate 60 of 2nd Embodiment.
  • the object to be processed 8 is heated by the heater 21 built in the holding plate 20 before the flash light irradiation, but the object to be processed 8 is heated by a halogen lamp instead of the heater 21.
  • a heating mechanism using a halogen lamp may be installed. Heating with a halogen lamp is preferable when the distance between the workpiece 8 supported by the plurality of support pins 22 and the upper surface of the holding plate 20 is large, and heating with the heater 21 when the resin layer is transparent. preferable. Further, when the bonding force at the interface can be sufficiently reduced only by flash light irradiation, heating by the heater 21 or the halogen lamp before flash light irradiation is not essential.
  • the flash light source 70 is provided with the xenon flash lamp FL, but various light sources using known techniques such as other rare gas flash lamps such as krypton may be used instead. it can.
  • Polyimide varnish B was prepared by the method described below. That is, 150.0 g of polyimide varnish MP20A (Mitsui Chemicals Co., Ltd.) is placed in a 300 mL separable flask, and 11.8 g of a crosslinking material having a crosslinking initiation temperature of 200 ° C. is added thereto at room temperature, followed by heating and cooling. First, varnish B was obtained by rotating the stirring blade connected to the three-one motor at 180 rpm and stirring for 12 hours to dissolve the cross-linking material. In addition, Tg is the value measured using the dynamic viscoelasticity measuring apparatus in the polyimide film obtained from the coating film.
  • Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are examples in which a crosslinking material is added.
  • Tg decreases from 200 ° C. to 156 ° C. due to the plastic effect.
  • Example 1 and Example 2 which are dried at a temperature exceeding the glass transition temperature and below the crosslinking start temperature of the crosslinking agent, the peel strength before irradiation with flash light is 0.7 kN / m, 0.6 kN. / M, and sufficient adhesive strength was obtained.
  • the adhesive strength could be sufficiently reduced by flash light irradiation, and the polyimide film could be satisfactorily peeled from the glass substrate.
  • Comparative Examples 2 to 4 are examples in which no crosslinking material is added. Since Comparative Examples 2 and 3 were dried below the glass transition point, the peel strength was not obtained at the stage before irradiation with flash light, and adhesion was not achieved. On the other hand, in Comparative Example 4 which was dried at a temperature exceeding the glass transition point, the peel strength was 0.9 kN / m before irradiation with flash light, and sufficient adhesive strength was obtained. However, the adhesive strength did not change before and after the flash light irradiation, and the polyimide film could not be peeled from the support.
  • the method for producing a polyimide film and the method for producing an electronic device according to the present invention can be applied to various objects to be treated having a peelable layer attached on a substrate.
  • a device can be mounted on a base film and flexibility can be easily provided, a flexible display, a flexible device, an electronic device, a solar cell, a fuel cell, and a flat panel display (FPD), electronic paper, etc. It can utilize suitably for electronic devices, such as a semiconductor device.

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Abstract

 剥離処理前は支持体とベースフィルムが良好に接着し、剥離処理後は容易に支持体とベースフィルムが剥離できる電子機器等の製造方法を提供する。 本発明に係る電子機器の製造方法は、ベースフィルム上にデバイス(83)を形成する電子機器の製造方法であって、ベースフィルムとしてポリイミドフィルムを少なくとも有し、可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを支持体(81)上に塗布し、ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程(a)と、工程(a)により得られたポリイミドフィルム(82)上にデバイス(83)を形成する工程(c)と、工程(c)を経て得られたポリイミドフィルム(82)を、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に支持体(81)から剥離する工程(b)とを含む。

Description

ポリイミドフィルムの製造方法、電子機器の製造方法および塗膜の剥離方法
 本発明は、ポリイミドフィルムの製造方法および塗膜の剥離方法に関する。また、前記ポリイミドフィルムの製造方法、および塗膜の剥離方法を用いて形成する電子機器の製造方法に関する。
 近年、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの薄型化が進み、自由に折り曲げることが可能なフレキシブルフラットパネルディスプレイ等のフレキシブルディスプレイが開発されている。現在主流のフラットパネルディスプレイにおいては、基板としてガラスを用いるため重くて破損しやすかったが、フレキシブルディスプレイは、ベースフィルムを用いるので非常に薄くて軽く、且つ破損しづらいという利点を有する。また、フレキシブル性を付与することができるので、曲面でのディスプレイ表示も可能となる。フレキシブルディスプレイとして、電子ペーパーの開発もすすめられているところである。
 フレキシブルディスプレイは、一般に支持体であるガラス基板にベースフィルムとなる樹脂膜を形成し、ベースフィルム上にデバイスを実装(形成)させる。そして、最終的に、ベースフィルムをガラス基板から剥離する工程を経て製造される。特許文献1には、基板上に第1の材料層、第2の材料層、被剥離層をこの順に積層した積層体を形成し、剥離前に第1の材料層と第2の材料層との密着性を部分的に低下させる処理(レーザー光、加圧など)を行った後、物理的手段で剥離することによって第2の材料層の層内または界面において分離する方法を提案している。
特開2003-163338号公報
 ベースフィルム上にデバイスを実装させる方法によれば、簡便にフレキシブルディスプレイ等の電子機器を製造することができる点で優れている。しかしながら、デバイスを実装する際に支持体のガラス基板とベースフィルム樹脂が剥離しないように両者間に接着性を持たせている。このため、実装後にガラス基板からベースフィルムを剥離するには技術的な工夫が必要となる。剥離方法としては、レーザー光でベースフィルム表面を焼き切る方法、強い力で引き剥がしたりする方法があるが、レーザー光のエネルギーによってデバイスが破壊されたり、ベースフィルムが損傷することがあり、製品の歩留まりにおいて課題があった。
 フレキシブルディスプレイ等の電子機器の製造において、デバイスを形成するまではガラス基板とベースフィルムとが強く接着しており、デバイスを形成後は容易にガラス基板からベースフィルムを剥離できる技術が市場において強く求められている。なお、フレキシブルディスプレイにおける課題について述べたが、ベースフィルム上にデバイスを形成したい各種電子機器においても同様の課題がある。
 本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、剥離処理前は支持体とベースフィルムが良好に接着し、剥離処理後は容易に支持体とベースフィルムが剥離でき、且つ歩留まりが高い電子機器の製造方法および塗膜の剥離方法を提供すること、並びに前記ベースフィルムの少なくとも一層に用いられるポリイミドフィルムの製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下の態様において、本発明の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
[1] 可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、前記可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の前記架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程(a)と、工程(a)を経て得られるポリイミドフィルムを、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に、前記支持体から剥離する工程(b)とを含むポリイミドフィルムの製造方法。
[2] 工程(b)において、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射する[1]に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
[3] ベースフィルム上にデバイスを形成する電子機器の製造方法であって、前記ベースフィルムとして、ポリイミドフィルムを少なくとも有し、可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、前記可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の前記架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程(a)と、工程(a)により得られたポリイミドフィルム上に前記デバイスを形成する工程(c)と、工程(c)を経て得られた前記ポリイミドフィルムを、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に前記支持体から剥離する工程(b)とを含む電子機器の製造方法。
[4] 工程(c)は、気相成長法による薄膜形成プロセスを含む、[3]に記載の電子機器の製造方法。
[5] 工程(b)は、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射することを特徴とする[3]又は[4]に記載の電子機器の製造方法。
[6] 前記フラッシュ光は、前記支持体上に形成された前記ポリイミドフィルムの端縁部に集中的に照射することを特徴とする[5]に記載の電子機器の製造方法。
[7] 平面視上、前記ポリイミドフィルムの端縁部と対向する前記支持体上に、前記フラッシュ光を吸収する光吸収層を設けることを特徴とする[5]又は[6]に記載の電子機器の製造方法。
[8] 前記フラッシュ光の出射光のうち、前記ポリイミドフィルムの光吸収率が高い帯域を選択的に照射することを特徴とする[5]~[7]のいずれかに記載の電子機器の製造方法。
[9] 前記フラッシュ光の出射光は、前記ポリイミドフィルムの光吸収率が低い帯域をフィルターによってカットすることを特徴とする、[8]に記載の電子機器の製造方法。
[10] 前記ポリイミドフィルムの光吸収率が高い帯域が、紫外域であることを特徴とする[8]又は[9]に記載の電子機器の製造方法。
[11] 前記フィルターは、400nm以上の波長をカットするものであることを特徴とする[9]に記載の電子機器の製造方法。
[12] 工程(c)の前に、前記ポリイミドフィルムが形成された前記支持体の周囲の雰囲気を減圧する工程(d)をさらに備え、
 前記フラッシュ光を照射する際に、前記ポリイミドフィルムと前記支持体の界面に存在する気泡を膨張させることを特徴とする、[5]~[11]のいずれかに記載の電子機器の製造方法。
[13] 前記デバイスが、フレキシブルディスプレイ、フレキシブルデバイス、半導体デバイス、太陽電池および燃料電池からなる群から選択されるいずれか一つである[3]~[12]のいずれかに記載の電子機器の製造方法。
[14] 可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、前記可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の前記架橋材の架橋開始温度未満で乾燥してポリイミドフィルムを形成する工程(a)と、工程(a)を経て得られる前記ポリイミドフィルムを、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に、前記支持体から剥離する工程(b)とを含む塗膜の剥離方法。
[15] 工程(b)において、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射する[14]に記載の塗膜の剥離方法。
 本発明によれば、剥離処理前は支持体とが良好に接着し、剥離処理後は容易に支持体とが剥離でき、且つ歩留まりが高い電子機器の製造方法および塗膜の剥離方法を提供すること、並びに前記ベースフィルムの少なくとも一層に用いられるポリイミドフィルムの製造方法を提供できるという優れた効果を奏する。
第1実施形態に係るフラッシュランプアニール装置の要部構成を示す図である。 フラッシュランプアニール装置における処理手順を示すフローチャートである。 被処理体の構造を示す断面図である。 被処理体にフラッシュ光が照射された状態を示す図である。 ガラス基板から被剥離層たるポリイミドフィルムを剥離する様子の一例を示す図である。 第2実施形態のフラッシュランプアニール装置の要部構成を示す図である。 遮光板を上方から見た平面図である。 光吸収層を形成した被処理体の平面図である。 第3実施形態における被処理体にフラッシュ光が照射された状態を示す図である。 第4実施形態のフラッシュランプアニール装置の要部構成を示す図である。 キセノンフラッシュランプの放射分光分布を示す図である。
[ポリイミドフィルムの製造方法]
 本発明に係るポリイミドフィルムの製造方法は、少なくとも以下の工程(a)~工程(b)を有する。
 工程(a)は、可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程である。工程(b)は、工程(a)を経て得られる前記ポリイミドフィルムを、架橋材の架橋反応を促進させた後に、前記支持体から剥離する工程である。
 工程(a)で用いるポリイミドワニスは、少なくとも可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含む。
 可溶性ポリイミド樹脂は、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミン単量体を重縮合し、イミド化することにより得られる。溶剤可溶性を有していれば、ポリイミド樹脂の種類は特に限定されないが、支持体への接合性を良好にする観点から、熱可塑性ポリイミド樹脂が好ましい。
 用いるテトラカルボン酸二無水物とジアミンは、フィルム化した後の機械物性を考慮すると芳香族基を有することが望ましい。芳香族テトラカルボン酸二無水物の例としては、無水ピロメリット酸(1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物)、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物および3,3’,4,4’-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。また、芳香族ジアミンの例としては、4,4’-オキシジアミノベンゼン(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)、1,3-ビス-(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス-(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4-ジアミノベンゼンおよび1,3-ジアミノベンゼン等が挙げられる。
 可溶性ポリイミド樹脂を用いることにより、イミド化するための加熱工程が不要になる。すなわち、溶剤に可溶なポリイミドを含むポリイミドワニスは、支持体上に塗布した後、乾燥してポリイミドフィルムを形成することができる。従って、塗膜を高温でイミド化するステップが不要となり、後述する工程(b)の剥離処理前に、架橋材の架橋開始温度未満に加温することがプロセス的に容易になり、適用可能な架橋材の選択肢を増やすことができる。なお、本発明のポリイミドフィルムの製造方法において、ポリイミドワニスに代えてポリイミド前駆体であるポリアミド酸ワニスを用いたり、ポリイミドワニスにポリアミド酸をブレンドすることも可能であるが、ポリアミド酸塗膜をイミド化するには、通常、300~350℃の加熱が必要となるため、一般的な架橋材の架橋開始温度以上になる場合が殆どである。また、低温でイミド化を実施する目的で触媒を添加することも可能であるが、架橋材の硬化を促進したり、触媒がポリイミドフィルムとしての物性を劣化させてしまう恐れがある。このため、本発明の製造方法には、溶剤に溶解したポリイミドワニスを使用することが望ましい。
 架橋材は、所定の温度で架橋反応を開始する熱硬化性の架橋材を用いる。架橋材の架橋開始温度は、用いるポリイミド樹脂のガラス転移点よりも高く、且つ用いる支持体の耐熱性温度よりも低い温度のものを用いる。
 架橋材は、架橋反応により支持体とポリイミドフィルムとの剥離を促すことができるものであればよく、化合物や添加量は限定されない。架橋剤の添加量は、例えば、5~25質量%であり、架橋材の好ましい架橋開始温度は、150~400℃であり、より好ましくは200℃以上、350℃以下である。200℃以上とすることにより、プロセス安定性を高め、製造歩留まりを高めることができる。また、350℃以下とすることにより、ポリイミドフィルム或いはポリイミドフィルム上に形成する他の部材の加熱による劣化を防止できる。
 架橋材の種類は、本発明の趣旨に合致する限りにおいて限定されないが、ビスマレイミド化合物、ビスナジイミド化合物、末端ビスアセチレン化合物等が例示できる。
 溶剤は、ワニスにした際に可溶性ポリイミド樹脂が溶解できるものであればよく、特に限定されない。例えば、単独ではポリイミド樹脂を溶解しない溶剤でも、別の溶剤と併用した際にポリイミド樹脂が溶解できれば用いることができる。溶剤は、単独または併用して用いることができる。
 支持体は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて限定されないが、好適な例としてガラス基板(石英基板等)、サファイア基板、シリコン基板、シリコンカーバイド基板等が例示できる。支持体の直上にポリイミドフィルムを形成する。
 ポリイミドワニスを塗工する工程は、例えば、スプレーコート、刷毛塗り、ディップコート、ダイコート、カーテンコート、フローコート、スピンコート、スクリーン印刷などの溶液製膜法が例示できる。塗布後、乾燥させることによりポリイミドフィルムを得る。膜厚は、用途に応じて適宜設計し得るが、例えば、5~100μm程度である。塗布後の乾燥温度は、可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、架橋材の架橋開始温度未満とする必要がある。塗布後の乾燥温度は、プロセス安定性の観点から、架橋開始温度よりも20℃以上低いことが好ましい。
 ポリイミドフィルムは、単層でもよいし複数層から形成されたものでもよい。また、ポリイミドフィルム層の上層に他の樹脂からなる層、金属層、金属酸化物層等を積層した積層体であってもよい。
 工程(b)は、架橋材の架橋反応を促進させることにより、支持体とポリイミドフィルムの接着力を弱める。架橋材の架橋反応は、架橋材の架橋開始温度以上にすることにより実現できる。接着力が弱まったポリイミドフィルムと支持体は、公知の方法により容易に剥離することができる。工程(b)の手段は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で限定されないが、架橋剤の架橋反応を促進させる方法として、支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射する方法が好適である。フラッシュ光の照射方法は特に限定されないが、例えばフラッシュランプを用いて形成することができる。更に、フラッシュ光を照射する際に加熱することも有効である。工程(b)の詳細なプロセスについては、後述する。
[電子機器の製造方法]
 次に、本発明のポリイミドフィルムの製造方法を用いた電子機器の製造方法の実施形態の一例について説明する。
 本発明に係る電子機器の製造方法は、ベースフィルムたるポリイミドフィルム上にデバイスを形成する工程を含むものであり、上述した工程(a)、工程(b)に加えて工程(c)を少なくとも有するものである。工程(c)は、工程(b)の前に行われるものであり、ポリイミドフィルム上にデバイスを形成する工程である。デバイスの種類は特に限定されないが、フレキシブルディスプレイ、フレキシブルデバイス、半導体デバイス、太陽電池および燃料電池等が例示できる。
 ポリイミドフィルムは、デバイス形成のためのベースフィルムとして機能する。ポリイミドフィルムは、工程(a)により形成したポリイミドフィルムのみからなる層、または工程(a)により形成されたポリイミドフィルム上に他の層を積層した積層フィルムからなる層を用いることができる。ポリイミドフィルムは、デバイスを形成する際のプロセス温度に耐え得る耐熱性が必要である。通常、デバイスをベースフィルムに実装する際に、プロセス温度が300℃以上となることが多いので、用いるポリイミド樹脂は耐熱性に優れるものが好ましい。かかる観点から、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物から誘導されるポリイミド樹脂を用いることが好ましい。
 工程(c)は、支持体上に形成したポリイミドフィルムに、公知の方法によって、デバイスを実装する工程である。例えば、ベースフィルム上に、気相成長法や溶液塗布法などを用いて半導体層、金属層、絶縁層等を所望の順で積層してデバイスを形成する薄膜形成プロセスを含むことができる。また、作製済みのデバイスを直接実装してもよい。
 工程(b)は、前述した通り種々の方法が可能であるが、ここでは、ガラス基板側からポリイミドフィルムに対してフラッシュ光を照射することにより行う方法について説明する(照射工程)。フラッシュ光を照射すると、ガラス基板とポリイミドフィルムにおける光吸収率や線膨張係数の違いに起因して、昇温の度合いや加熱による伸び率に差異が生じ、ガラス基板とポリイミドフィルムとの界面に、当該界面と平行な方向のせん断応力が生じる。また、ポリイミドフィルムには未反応の架橋材が含まれており、フラッシュ光を照射することにより、これらの架橋材が架橋開始温度を上回る温度まで急速に昇温され、急峻に架橋反応が進行する。これらのせん断応力により、界面の接着力(結合力)が低下する。その結果、フラッシュ光の照射後は、ガラス基板からポリイミドフィルムが容易に剥離できる。
 照射工程の後、ガラス基板との接着力が低下したポリイミドフィルムをガラス基板から剥離する(剥離工程)。ガラス基板からポリイミドフィルムを剥離する方法としては、各種の公知技術を採用することができる。以下、工程(b)についてのより具体的な実施形態の一例について説明する。
[第1実施形態]
 (フラッシュランプアニール装置の構成)
 図1に、第1実施形態に用いるフラッシュランプアニール装置の模式的構成図を示す。フラッシュランプアニール装置1は、ガラス基板上にポリイミドフィルムを形成した被処理体8にフラッシュ光を照射することによって、ポリイミドフィルムの剥離を補助する装置である。フラッシュランプアニール装置1は、主たる要素として、被処理体8を収容するチャンバー10と、被処理体8を保持する保持プレート20と、被処理体8にフラッシュ光を照射するフラッシュ光源70とを備える。また、フラッシュランプアニール装置1は、装置に設けられた各種動作機構を制御して処理を進行させる制御部3を備える。なお、図1および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
 チャンバー10は、フラッシュ光源70の下方に設けられており、チャンバー側壁11およびチャンバー底部12によって構成される。チャンバー底部12は、チャンバー側壁11の下部を覆う。チャンバー側壁11およびチャンバー底部12によって囲まれる空間が処理空間15として確定される。また、チャンバー10の上部開口にはチャンバー窓18が装着されて閉塞されている。
 チャンバー10の天井部を構成するチャンバー窓18は、石英により形成された板状部材であり、フラッシュ光源70から照射された光を処理空間15に透過する石英窓として機能する。チャンバー10の本体を構成するチャンバー側壁11およびチャンバー底部12は、例えば、ステンレススチール等の強度と耐熱性に優れた金属材料にて形成されている。
 処理空間15の気密性を維持するために、チャンバー窓18とチャンバー側壁11とは図示省略のOリングによってシールされている。すなわち、チャンバー窓18の下面周縁部とチャンバー側壁11との間にOリングを挟み込み、これらの隙間から気体が流出入するのを防いでいる。
 チャンバー10の内部には保持プレート20が設けられている。保持プレート20は、金属製(例えば、アルミニウム製)の平坦な板状部材である。保持プレート20の上面には複数の支持ピン22が設けられている。保持プレート20は、チャンバー10内にて複数の支持ピン22によって被処理体8を支持し、且つ被処理体8を略水平姿勢に保持する。支持ピン22は、図示省略の昇降駆動機構(例えば、エアシリンダ等)によって昇降可能とされていてもよい。
 また、保持プレート20はヒータ21を内蔵する。ヒータ21は、ニクロム線などの抵抗加熱線で構成されており、図外の電力供給源からの電力供給を受けて発熱し、保持プレート20を加熱する。なお、保持プレート20には、ヒータ21に加えて、水冷管等の冷却機構を設けるようにしてもよい。
 保持プレート20には、熱電対を用いて構成された図示省略の温度センサが設けられている。温度センサは保持プレート20の上面近傍の温度を測定し、その測定結果が制御部3に伝達される。制御部3は、温度センサによる測定結果に基づいてヒータ21の出力を制御し、保持プレート20を所定の温度とする。保持プレート20に保持された被処理体8は、保持プレート20のヒータ21によって所定の温度に加熱されることとなる。
 また、フラッシュランプアニール装置1は、チャンバー10内の処理空間15に処理ガスを供給するガス供給機構40および処理空間15から雰囲気ガスの排気を行う排気機構50を備える。ガス供給機構40は、処理ガス供給源41、供給配管42および供給バルブ43を備える。供給配管42の先端側はチャンバー10内の処理空間15に連通接続され、基端側は処理ガス供給源41に接続される。供給配管42の経路途中に供給バルブ43が設けられる。供給バルブ43を開放することによって、処理ガス供給源41から処理空間15に処理ガスが供給される。処理ガス供給源41は、被処理体8の種類や処理目的に応じた適宜の処理ガスを供給することが可能であるが、第1実施形態では窒素ガス(N)を供給する。
 排気機構50は、排気装置51、排気配管52および排気バルブ53を備える。排気配管52の先端側はチャンバー10内の処理空間15に連通接続され、基端側は排気装置51に接続される。排気配管52の経路途中に排気バルブ53が設けられる。排気装置51は、例えばドライポンプとスロットルバルブとを備える。排気装置51を作動させつつ、排気バルブ53を開放することによって、処理空間15の雰囲気を装置外に排出することができる。これらガス供給機構40および排気機構50によって、処理空間15の雰囲気を調整することができる。また、処理空間15は密閉空間であるため、ガス供給機構40から処理ガスの供給を行うことなく排気機構50による雰囲気排出を行うと、処理空間15内の雰囲気を大気圧未満にまで減圧することができる。
 フラッシュ光源70は、チャンバー10の上方に設けられている。フラッシュ光源70は、複数本(図1では図示の便宜上11本としているが、これに限定されるものではない)のフラッシュランプFLと、それら全体の上方を覆うように設けられたリフレクタ72と、を備えて構成される。フラッシュ光源70は、チャンバー10内にて保持プレート20に保持される被処理体8に対して、石英のチャンバー窓18を介してフラッシュランプFLからフラッシュ光を照射する。
 複数のフラッシュランプFLは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が水平方向に沿って互いに平行となるように平面状に配列されている。第1実施形態では、フラッシュランプFLとしてキセノンフラッシュランプを用いている。キセノンフラッシュランプFLは、その内部にキセノンガスが封入され、その両端部がコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管(放電管)と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極と、を備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気が両端電極間の放電によってガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプFLにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが、例えば、0.05ミリ秒~100ミリ秒という極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯のランプに比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。
 また、リフレクタ72は、複数のフラッシュランプFLの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ72の基本的な機能は、複数のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光を処理空間15の側に反射するというものである。
 制御部3は、フラッシュランプアニール装置1に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部3のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部3は、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部3のCPUが所定の処理プログラムを実行することによってフラッシュランプアニール装置1における処理が進行する。
 上記の構成以外にもフラッシュランプアニール装置1には、種々の構成要素が適宜設けられる。例えば、チャンバー側壁11には、被処理体8を搬入出するための搬送開口部が形設されている。また、フラッシュランプFLからの光照射による過剰な温度上昇を防止するために、チャンバー側壁11に水冷管を設けるようにしてもよい。さらに、フラッシュランプアニール装置1には、チャンバー10内の気圧を測定する圧力計が設けられている。
 (フラッシュランプアニール装置を用いたポリイミドフィルムの処理方法)
 次に、上記構成を有するフラッシュランプアニール装置1における処理手順について説明する。図2は、フラッシュランプアニール装置1における処理手順を示すフローチャートである。以下に説明するフラッシュランプアニール装置1の各処理工程は、制御部3がフラッシュランプアニール装置1の各動作機構を制御することにより進行する。
 まず、チャンバー10内に被処理体8を搬入する搬入工程を行う(ステップS1)。被処理体8の搬入は、フラッシュランプアニール装置1外部の搬送ロボットによって行うようにしてもよいし、手動にて行うようにしてもよい。図3は、被処理体8の構造を示す断面図である。第1実施形態の被処理体8は、ガラス基板81の上面にポリイミドフィルム82が貼り付けられて構成されている。ガラス基板81の材質としては、例えば、石英ガラスを用いる。石英ガラスのガラス基板81は、フラッシュランプFLから放射されるフラッシュ光を概ね全波長域にわたって透過する。被処理体8に、照射したい波長帯域に応じて適切な支持体を選択することができる。ポリイミドフィルム82は、前述したベース樹脂フィルムとして機能するポリイミドフィルムの形成手法により、塗膜状に形成される。また、ポリイミドフィルム82の上面には公知の手法によりデバイス83が実装されている。
 ポリイミドフィルム82の塗布形成およびデバイス83の実装は、フラッシュランプアニール装置1とは異なる設備にて行われる。リジッド基板(キャリア基板や、ダミー基板とも呼ばれる)であるガラス基板81上にポリイミドフィルム82を貼り付け、さらにその上にデバイス83を実装しているため、既存の設備の多くを流用してデバイスの実装を行うことができる。そして、デバイス83が実装された後に、図3のような被処理体8がチャンバー10内に搬入される。
 次に、チャンバー10内に搬入された被処理体8を、支持ピン22を介して保持プレート20に載置して保持する保持工程を行う(ステップS2)。ここで、被処理体8は、デバイス83が形成された側の面を下側に向けて、つまりガラス基板81を上側に向けて保持プレート20に保持される。また、被処理体8は、複数の支持ピン22によって点接触で支持され、保持プレート20に保持される。複数の支持ピン22は、デバイス83が実装されていないガラス基板81の端縁部を支持するのが好ましい。
 保持プレート20は、内蔵するヒータ21によって予め所定温度に加熱されている。保持プレート20の温度は制御部3によって制御されている。被処理体8が複数の支持ピン22によって保持プレート20に近接支持されることにより、デバイス83が実装されたポリイミドフィルム82を含む被処理体8の全体が加熱される。被処理体8を加熱する温度は、デバイス83に熱的ダメージを与えない範囲であり、可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越えであって、且つ架橋材の架橋温度未満の範囲において、適宜に設定される。このときの加熱効率を高めるため、複数の支持ピン22によって支持する被処理体8の高さ位置は保持プレート20の上面に近い方が好ましい。
 また、被処理体8がチャンバー10内に搬入されて、処理空間15が密閉空間とされた後、チャンバー10内を減圧する減圧工程を行う(ステップS3)。すなわち、ガス供給機構40からのガス供給を行うことなく排気機構50による排気を行うことにより、チャンバー10内の処理空間15の雰囲気が大気圧未満に減圧される。このときに、チャンバー10内の酸素分圧をさらに低下させる必要があれば、ガス供給機構40から窒素ガスを供給して処理空間15を窒素雰囲気に置換した後に、チャンバー10内を減圧するようにしてもよい。
 保持プレート20に保持された被処理体8が加熱されて所定の温度にまで到達し、チャンバー10内が大気圧未満にまで減圧された後、制御部3の制御によりフラッシュ光源70の複数のフラッシュランプFLを一斉に点灯させる照射工程を行う(ステップS4)。フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光(リフレクタ72によって反射されたフラッシュ光を含む)はチャンバー窓18を透過し、処理空間15にて保持プレート20に保持された被処理体8へと向かう。フラッシュランプFLから出射されるフラッシュ光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間(パルス幅)が0.05ミリ秒以上、100ミリ秒以下程度の極めて短く強い閃光(照射エネルギーが10J/cm以上、20J/cm以下程度)であることが好ましい。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、ガラス基板とポリイミドフィルムとの界面において、界面の接着力が充分に低下するに足る条件であれば、上記の範囲に限られない。また、フラッシュ光の照射回数も、1回のみでもよいし、複数回照射してもよい。
 好適な照射光エネルギーに下限がある理由としては、ポリイミドフィルムにおけるガラス基板との界面を充分に昇温できない点が挙げられる。よって、ガラス基板とポリイミドフィルムとの界面において、界面の接着力が充分に低下するに足るのであれば、照射光エネルギーが10J/cmよりも低い照射条件を採用してもよい。
 好適な照射光エネルギーに上限がある理由としては、当該上限程度のエネルギーを与えればガラス基板とポリイミドフィルムとの界面において、界面の接着力が充分に低下するに足り、当該上限以上のエネルギーを与える必要がない点、また、余分なエネルギーを与えないことでフラッシュランプの消費電力の増加を抑制する点、そして、余分なエネルギーを与えないことでポリイミドフィルムに実装されたデバイスへのダメージを抑制する点などが挙げられる。よって、ポリイミドフィルムの膜厚や組成、基板とするガラス基板の特性など、各種の条件により、上記の点を満たす照射光エネルギーが20J/cmよりも高い場合には、20J/cm以上の照射光エネルギーも好適な条件として採用される。
 複数回照射の利点としては、ポリイミドフィルムに実装されたデバイスや、ポリイミドフィルム自体における、過熱によるダメージ防止が挙げられる。長時間フラッシュ光を照射すると、熱が深部まで届くことにより、デバイスやフィルム内部が過熱するおそれがある。本発明においては、ポリイミドフィルムとガラス基板の界面にさえフラッシュ光のエネルギーが届けばよいため、パルス幅を短くすることが好適である。しかしながら、エネルギーが一定のまま、パルス幅を短くすると、与えられるエネルギーが減少し、界面の接着力を充分に低下させられないおそれがある。このため、パルス幅を短くし、且つ複数回フラッシュ光を照射することで、与えられるエネルギーを充分に保ち、界面の接着力を充分に低下させ、且つデバイス等へ熱が届くのを抑制して、デバイス等のダメージを防ぐことができる。
 図4は、被処理体8にフラッシュ光が照射された状態を示す図である。チャンバー10内にて、被処理体8はガラス基板81を上側に向けて保持プレート20に保持されている。チャンバー10の上方に設けられたフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光は、被処理体8の上側から、つまりガラス基板81の側から照射される。ガラス基板81は、フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光を透過する。その結果、フラッシュ光は、上側のガラス基板81を透過し、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に照射されることとなる。また、第1実施形態では、フラッシュ光は被処理体8の全面に対して一括して照射される。
 ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面はフラッシュ光を吸収して急激に昇温し、その後急速に降温する。このときに、ガラス基板81およびポリイミドフィルム82の双方の界面近傍の領域が昇温する。照射時間が0.05ミリ秒以上、100ミリ秒以下程度の極めて短いフラッシュ光照射であれば、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面近傍のみを選択的に昇温することができる。このため、フラッシュ光照射によってポリイミドフィルム82上に形成されたデバイス83を必要以上に加熱して熱的ダメージを与えることは防止される。
 フラッシュ光照射によってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面近傍が急速に昇温したときに、ガラス基板81およびポリイミドフィルム82のそれぞれの界面近傍領域が昇温して熱膨張することとなる。このとき、ガラス基板81とポリイミドフィルム82とでは線膨張係数が異なるため、同じ温度に昇温したとしても膨張の程度が異なる。ガラス基板81およびポリイミドフィルム82の種類にも依存するが、一般にはポリイミドフィルム82の線膨張係数がガラス基板81のそれよりも顕著に大きい(数倍程度以上)。
 また、フラッシュ光照射によって直接的に加熱されるのは界面近傍のポリイミドフィルム82であり(ガラス基板81はフラッシュ光を透過する)、ガラス基板81は、昇温したポリイミドフィルム82からの熱伝導によって加熱される。よって、フラッシュ光照射時の到達温度自体も通常はポリイミドフィルム82の方がガラス基板81よりも高い。このため、フラッシュ光照射によってガラス基板81およびポリイミドフィルム82のそれぞれの界面近傍領域が昇温したときに、ポリイミドフィルム82の方がガラス基板81よりも大きく熱膨張することとなる。その結果、図4の矢印AR4にて示すように、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面には、当該界面と平行な方向に沿ってポリイミドフィルム82がガラス基板81よりも大きく伸びようとするせん断応力が作用する。このようなガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に沿ったせん断応力が作用することにより、その界面におけるガラス基板81とポリイミドフィルム82との接着力が低下することとなる。
 さらに、本発明では、ポリイミドフィルム82へ架橋材を添加している。照射工程(ステップS4)でフラッシュ光を照射する直前まで、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材の多くは架橋反応が未反応の状態である。
 照射工程(ステップS4)において、未反応の架橋材を含有するポリイミドフィルム82にフラッシュ光を照射することにより、架橋材の架橋開始温度を上回る温度まで急速に昇温し、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材は急速に架橋反応が生じる。これにより、上記のようなポリイミドフィルム82自体の熱膨張に加え、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材の急速な架橋反応によっても、ポリイミドフィルム82の当該界面方向と平行な方向へ伸びようとするせん断応力が作用する。よって、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に沿ったせん断応力がより強く作用し、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との接着力が確実に低下する。
 上記のようなフラッシュ光の照射による接着力の低下によって、後述するステップS7の剥離工程におけるポリイミドフィルム82の剥離が極めて容易となる。すなわち、本発明に係るフラッシュランプアニール装置1での処理は、ガラス基板81上に形成されたポリイミドフィルム82の剥離を補助するものである。
 被処理体8に対するフラッシュ光照射が終了した後、排気機構50による排気を停止するとともに、ガス供給機構40から処理空間15に窒素ガスを供給し、チャンバー10内を大気圧に復圧する復圧工程を行う(ステップS5)。その後、チャンバー10から処理後の被処理体8を搬出する搬出工程を行う(ステップS6)。これにより、フラッシュランプアニール装置1における一連の剥離補助処理は完了する。
 次に、チャンバー10から搬出した被処理体8において、ガラス基板81とポリイミドフィルム82とを剥離する剥離工程を行う(ステップS7)。図5は、ガラス基板81から被剥離層たるポリイミドフィルム82を剥離する様子の一例を示す図である。ポリイミドフィルム82の端部を剥がして把持部材(図示省略)によって機械的に把持し、その把持部材が図5中の矢印にて示すように移動することによってポリイミドフィルム82がガラス基板81から剥離される。
 照射工程(ステップS4)におけるフラッシュ光の照射によって、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面にはせん断応力が作用したため、これらの界面の接着力は低下し、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との密着は脆弱になっている。このため、剥離工程(ステップS7)においてガラス基板81からポリイミドフィルム82を剥離する際、小さな応力にて簡単にポリイミドフィルム82をガラス基板81から剥離することができる。
 なお、把持部材に代えて、ポリイミドフィルム82の端部をドラムに巻き付け、そのドラムを回転させることによってポリイミドフィルム82をガラス基板81から剥離するようにしてもよい。あるいは、ベルヌーイチャックなどの公知の吸引部材によってポリイミドフィルム82を吸引しつつガラス基板81から剥離するようにしてもよい。
 第1実施形態においては、線膨張係数が異なるガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面にフラッシュ光を照射して加熱し、それらの熱膨張の程度が異なることによって、当該界面と平行な方向に沿ってせん断応力を生じさせている。また、ポリイミドフィルム82に架橋材を含有させ、フラッシュ光の照射により架橋材の急速な架橋反応を生じさせることにより、ポリイミドフィルム82における当該界面と平行な方向に沿うせん断応力をさらに強力なものとしている。
 このせん断応力が作用することによってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の接着力が低下し、それらの密着性が弱まる。このため、剥離工程(ステップS7)では、被剥離層たるポリイミドフィルム82を小さな応力にて容易にガラス基板81から剥離することができる。したがって、ポリイミドフィルム82およびそれに実装されたデバイス83に与える物理的なダメージを最小限に抑制しつつ、ポリイミドフィルム82を剥離することができる。
 また、第1実施形態では、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の全面に対してフラッシュ光を一括して照射しているため、界面全面の接着力を均一に低下させて密着性を弱めることができる。照射時間が0.05ミリ秒以上100ミリ秒以下程度のフラッシュ光を一括照射すれば、従来のようにレーザー光をスキャン照射する場合と比較して処理時間を顕著に短くすることもできる。
 また、第1実施形態においては、フラッシュ光照射によるガラス基板81とポリイミドフィルム82との熱膨張の差異や、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材の架橋反応に起因するポリイミドフィルム82の伸縮(弾性の変化)を利用して、界面の接着力を低下させているため、従来のレーザー光照射によるアブレーションなどと比較してゴミの発生を少なく抑制することができる。すなわち、ガラス基板81と、架橋材を添加したポリイミドフィルム82との界面にフラッシュ光を照射することにより、被剥離層たるポリイミドフィルム82に与えるダメージを抑制しつつ、均一かつ清浄に被剥離層の剥離を補助することができる。さらに、架橋材の添加により、架橋材を添加しない場合よりもガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に生じるせん断応力が強くなるため、より確実に当該界面の接着力を低下させることができる。
 また、第1実施形態において、フラッシュ光照射による剥離補助は、大気圧未満の雰囲気にて行われている。ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面にフラッシュ光を照射して加熱すると、その界面から微量のガスが発生する。被剥離層たるポリイミドフィルム82が貼り付けられたガラス基板81の周囲の雰囲気を減圧した状態にて界面にフラッシュ光を照射して微量のガスを発生させると、周囲が減圧状態であるためにそのガスの気泡が膨張することとなる。その結果、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との密着性がさらに弱まり、被剥離層たるポリイミドフィルム82をより簡単にガラス基板81から剥離することができる。
 さらに、第1実施形態においては、フラッシュ光照射前に、保持プレート20が内蔵するヒータ21によって、デバイス83に熱的ダメージを与えず、且つポリイミドフィルム82に含有される架橋材が架橋反応を起こさない程度の温度に被処理体8を加熱している。これにより、フラッシュ光照射時にガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面が熱エネルギーによる補助を受け、フラッシュ光照射前後における当該界面の熱膨張の差異や、フラッシュ光照射による架橋反応に起因するポリイミドフィルム82の伸縮の変化をより急峻なものとし、せん断応力をより大きく生じさせることで、当該界面の接着力をより低下させることとなり、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との密着性をさらに弱めることができる。
 第1実施形態に係る電子機器の製造方法によれば、従来のレーザー光でフィルム表面を焼き切ったり、強い力で引き剥がしたりする製造方法に比べて、デバイスを破壊し難く、ガラス基板からベースフィルムを損傷することなくベースフィルム付きデバイスを容易に剥離できる。よって、第1実施形態に係る電子機器の製造方法は、より高い歩留まりで生産が可能になる。
[第2実施形態]
 次に、上記第1実施形態とは異なる電子機器の製造方法の一例について説明する。第2実施形態に係る電子機器の製造方法は、以下の点を除く基本的な構成は第1実施形態と同様である。すなわち、第2実施形態に係る電子機器の製造方法は、フラッシュランプアニール装置の構成、および照射方法の点において、第1実施形態と相違する。
 一部の領域への照射としては、例えば、ガラス基板とポリイミドフィルムの界面のうち、端縁部に照射する方法が例示できる。ガラス基板とポリイミドフィルムとの接着力は、端縁部で大きくなる傾向がある。端縁部はフラッシュ光の照射なしには容易に剥離できず、端縁部ではない他の領域がフラッシュ光の照射なしに機械的な剥離方法によって剥離可能であるような場合に、フラッシュ光を端縁部へ集中的に照射する方法が効果的である。この方法により、端縁部の接着力を低下させて端縁部を容易に剥離可能とすることで、ガラス基板からポリイミドフィルムを容易に剥離することができる。このように、接着力が局所的に高い領域など、一部の領域に集中的にフラッシュ光を照射する構成とすることで、フラッシュ光の照射によるデバイスへのダメージ抑制できる。また、フラッシュ光の照射領域が全面照射する場合に比して狭まることから、フラッシュランプの消費電力を削減できるといった効果がある。
 図6は、第2実施形態のフラッシュランプアニール装置1aの要部構成を示す図である。以降の図において、第1実施形態と同一の要素については、同一の符号を付している。
 第2実施形態のフラッシュランプアニール装置1aは、チャンバー10内に遮光板60を備える。図7は、遮光板60を上方から見た平面図である。遮光板60は、平面視矩形の板状部材であり、図示省略の支持部材によってチャンバー10内に固定設置されている。遮光板60は、フラッシュランプFLのフラッシュ光を透過しない材質(例えば、フラッシュ光に対する耐性に優れたアルミニウム等の金属材料)にて形成されている。遮光板60は、チャンバー10内にて保持プレート20よりも上方に設置されており、保持プレート20に保持される被処理体8の大部分を覆うように設けられている。
 第2実施形態では図7に示すように、保持プレート20に保持される矩形の被処理体8の端縁部のうち、一辺のみが上方のフラッシュ光源70に露出するように遮光板60が設けられている。ここで、被処理体8の端縁部とは、デバイス83が形成されている領域よりも外側の領域である。すなわち、デバイス83はガラス基板81上に形成されたポリイミドフィルム82の全面にわたって実装されているものではなく、ポリイミドフィルム82の端部から内側に向けて所定幅の領域には実装されていない。このように、ポリイミドフィルム82の端縁においてデバイス83が実装されておらず、比較的不要な領域が「ポリイミドフィルム82の端縁部」であり、第2実施形態において、その幅は例えば5mm~10mmの範囲である。なお、デバイス83が実装されていないポリイミドフィルム82の端縁部に対応するガラス基板81の領域を「ガラス基板81の端縁部」と称し、ポリイミドフィルム82およびガラス基板81を含めた被処理体8の領域を「被処理体8の端縁部」と称する。
 また、第2実施形態においては、図6に示すように、フラッシュ光源70に1本のフラッシュランプFLを備えている。フラッシュランプFLの上方にはリフレクタ72が設けられている。第2実施形態のフラッシュランプFLは、遮光板60によって覆われていない被処理体8の端縁部の直上に設置されている。すなわち、フラッシュランプFLは、遮光板60から露出している被処理体8の端縁部に対向する位置のみに配置されている。このため、フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光は、遮光板60によって覆われていない被処理体8の端縁部に集中的に照射されることとなる。
 遮光板60およびフラッシュ光源70を除くフラッシュランプアニール装置1aの残余の構成については第1実施形態のフラッシュランプアニール装置1と同じである。また、第2実施形態のフラッシュランプアニール装置1aにおける処理手順も第1実施形態と概ね同様である(図2参照)。
 第2実施形態においては、照射工程(ステップS4)のフラッシュ光照射時に、フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光の一部が遮光板60によって遮光され、保持プレート20に保持された被処理体8のうち遮光板60によって覆われていない端縁部に選択的にフラッシュ光が照射される。よって、フラッシュ光は、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面のうちの端縁部に選択的に照射され、その端縁部が集中的に昇温されることとなる。端縁部にはデバイス83が実装されていないため、第2実施形態ではポリイミドフィルム82の端縁部表面が相当高温に(例えば、第1実施形態よりも高温に)加熱される程度に強いフラッシュ光を照射するようにしてもよい。
 ガラス基板81とポリイミドフィルム82とでは線膨張係数が異なるため、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部にフラッシュ光が照射されて加熱されると、それらの熱膨張の差異に起因したせん断応力が当該界面に作用する。
 さらに、本発明では、ポリイミドフィルム82に架橋材を添加している。ここで、フラッシュ光を照射する前の工程は、第1実施形態と同様の工程であるため、一貫して当該架橋材の架橋開始温度よりも低い温度で処理がなされており、照射工程(ステップS4)でフラッシュ光を照射する直前まで、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材は架橋反応が未反応の状態である。
 照射工程(ステップS4)において、未反応の架橋材を含有するポリイミドフィルム82の端縁部へフラッシュ光を照射することにより、ポリイミドフィルム82の端縁部に含有される架橋材は、架橋材の架橋開始温度を上回る温度まで急速に昇温し、急速に架橋反応が生じる。これにより、上記のようなポリイミドフィルム82自体の熱膨張に加え、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材の急速な架橋反応によっても、ポリイミドフィルム82の当該界面方向と平行な方向へ伸びようとするせん断応力が作用する。よって、被処理体8の端縁部において、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に沿ったせん断応力がより強く作用し、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との接着力が確実に低下する。したがって、ポリイミドフィルム82の端縁部がガラス基板81から剥離しやすくなる。
 また、第2実施形態においても、大気圧未満の減圧雰囲気にてフラッシュ光照射を行っているため、被処理体8の端縁部のうち、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面において、微量のガスの気泡が加熱により膨張することで、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との密着性がさらに弱まり、ポリイミドフィルム82の端縁部がより確実に剥離しやすくなる。
 ここで、より強いフラッシュ光を照射すると、より確実にポリイミドフィルム82の剥離が実行できるほか、後の剥離工程(ステップS7)が容易になるといった効果がある。より強いフラッシュ光を照射すると、ポリイミドフィルム82の端縁部におけるガラス基板81との界面により強力なせん断応力が作用する。これにより、フラッシュ光照射後にポリイミドフィルム82の端縁部の一部が、めくり上がるように剥離し、後の剥離工程(ステップS7)においてポリイミドフィルム82の機械的な把持が容易になる。第2実施形態において、以降は、より強いフラッシュ光の照射により、ポリイミドフィルム82の端縁部が剥離した状態であることを前提に説明する。
 その後、剥離工程(ステップS7)では、照射工程(ステップS4)でのフラッシュ光照射によって剥離したポリイミドフィルム82の端縁部を把持部材によって機械的に把持し、第1実施形態と同様にしてポリイミドフィルム82の全体をガラス基板81から剥離する。
 第2実施形態においては、遮光板60によってフラッシュ光の一部を遮光することにより、被処理体8の端縁部のみにフラッシュ光を照射してガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部のみを加熱している。一般に塗布法によって形成されたポリイミドフィルム82とガラス基板81との密着性は、中央部近傍よりも端縁部において強くなる傾向が認められる。従って、第2実施形態のように、フラッシュ光照射によりガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部のみを加熱して結合力を低下させ、ポリイミドフィルム82の端縁部をガラス基板81から剥がすようにすれば、剥離工程(ステップS7)の剥離工程では、被剥離層たるポリイミドフィルム82を容易にガラス基板81から剥離することができる。
 また、第1実施形態と同様に、フラッシュ光照射によるガラス基板81とポリイミドフィルム82との熱膨張の差異を利用して界面の結合力を低下させているため、従来のレーザー光照射によるアブレーションなどと比較してゴミの発生を少なく抑制することができる。よって、第2実施形態のようにしても、被剥離層たるポリイミドフィルム82に与えるダメージを抑制しつつ、清浄に被剥離層の剥離を補助することができる。
 特に、第2実施形態においては、デバイス83が実装されていない不要領域である被処理体8の端縁部のみにフラッシュ光を照射して加熱しているため、デバイス83に熱的ダメージを与えることを確実に防止することができる。また、デバイス83に与える熱的ダメージを考慮する必要がないため、フラッシュランプFLの発光強度を相当に強くすることができ、フラッシュ光照射によってポリイミドフィルム82の端縁部を確実にガラス基板81から剥離することができる。
[第3実施形態]
 第3実施形態に係る電子機器の製造方法は、以下の点を除く基本的な構成および製造方法は第1実施形態に係る電子機器の製造方法と同様である。すなわち、第3実施形態は、ガラス基板に光吸収層を形成する点において、光吸収層を用いていない第1実施形態と相違する。
 フラッシュランプアニール装置の構成は第1実施形態のフラッシュランプアニール装置1と全く同じである。また、第3実施形態における処理手順も第1実施形態と概ね同様である(図2参照)。よって、第1実施形態と同一の処理手順については、説明を省略する。
 第3実施形態においては、チャンバー10内に被処理体8を搬入する前に、ガラス基板81の端縁部に黒色の光吸収層85を形成している。図8は、光吸収層85を形成した被処理体8をガラス基板81側から見た平面図である。矩形の被処理体8の端縁部において、黒色の光吸収層85がガラス基板81の表面に形成されている。具体的には、例えば、ガラス基板81の表面端縁部に黒色の塗料を塗布して光吸収層85を形成すればよい。なお、被処理体8の端縁部とは、第2実施形態と同様に、デバイス83が実装されている領域よりも外側の領域である。第3実施形態では、矩形の被処理体8の四辺全ての端縁部に光吸収層85が形成されている。
 このような端縁部に光吸収層85を形成した被処理体8がチャンバー10内に搬入され(ステップS1)、保持プレート20に保持される(ステップS2)。被処理体8は、ガラス基板81を上側に向けて保持プレート20に保持される。よって、被処理体8の端縁部に形成された光吸収層85も上側を向くこととなる。
 第3実施形態においては、照射工程(ステップS4)のフラッシュ光照射時に、第1実施形態と同様に被処理体8の全面に対してフラッシュ光が照射される。図9は、第3実施形態における被処理体8にフラッシュ光が照射された状態を示す図である。チャンバー10の上方に設けられたフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光は、被処理体8の上側から、つまりガラス基板81の側から照射される。光吸収層85は黒色であるため、受光したフラッシュ光を全波長域にわたって吸収する。このため、被処理体8の端縁部においては、フラッシュ光照射によって光吸収層85が著しく昇温し、その光吸収層85からの熱伝導によってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部が集中的に加熱される。被処理体8の端縁部よりも内側の領域においては、第1実施形態と同様にガラス基板81を透過したフラッシュ光によってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面が加熱されることとなるが、黒色の光吸収層85を設けた界面端縁部の方が内側領域よりも強く加熱される。
 ガラス基板81とポリイミドフィルム82とでは線膨張係数が異なるため、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面にフラッシュ光が照射されて加熱されると、それらの熱膨張の差異に起因したせん断応力が当該界面に作用する。第3実施形態では、特に、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部が集中的に加熱されるため、当該界面の端縁部に強いせん断応力が作用する。この強いせん断応力が作用することによってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面端縁部の結合力が低下し、ポリイミドフィルム82の端縁部がガラス基板81から剥がれることとなる。
 さらに、本発明では、ポリイミドフィルム82に架橋材を添加している。ここで、フラッシュ光を照射する前の工程では、一貫して当該架橋材の架橋開始温度よりも低い温度で処理がなされており、照射工程(ステップS4)でフラッシュ光を照射する直前まで、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材は架橋反応が未反応の状態である。
 照射工程(ステップS4)において、未反応の架橋材を含有するポリイミドフィルム82にフラッシュ光を照射することにより、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材は、架橋材の架橋開始温度を上回る温度まで急速に昇温し、急速に架橋反応が生じる。これにより、上記のようなポリイミドフィルム82自体の熱膨張に加え、ポリイミドフィルム82に含有される架橋材の急速な架橋反応によっても、ポリイミドフィルム82の当該界面方向と平行な方向へ伸びようとするせん断応力が作用する。よって、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に沿ったせん断応力がより強く作用し、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との接着力が確実に低下する。
 また、第3実施形態においても、減圧工程(ステップS3)によってチャンバー10内が減圧されており、照射工程(ステップS4)では大気圧未満の減圧雰囲気にてフラッシュ光照射を行っているため、加熱により界面端縁部に生じた微量のガスの気泡が膨張してガラス基板81とポリイミドフィルム82との密着性がさらに弱まってポリイミドフィルム82の端縁部が確実に剥がれる。
 その後、剥離工程(ステップS7)では、フラッシュ光照射により剥がれたポリイミドフィルム82の端縁部を把持部材によって機械的に把持し、第1実施形態と同様にしてポリイミドフィルム82の全体をガラス基板81から剥離する。
 第3実施形態においては、被処理体8のガラス基板81の端縁部に黒色の光吸収層85を形成し、その被処理体8に対してフラッシュランプFLからフラッシュ光を照射している。光吸収率の高い黒色の光吸収層85はフラッシュ光照射によって著しく昇温し、その光吸収層85からの熱伝導によってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部が集中的に加熱される。既述したように、塗布法によって形成されたポリイミドフィルム82とガラス基板81との密着性は、中央部近傍よりも端縁部において強くなる傾向が認められる。従って、第3実施形態のように、フラッシュ光照射によりガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部を集中的に加熱して結合力を低下させ、ポリイミドフィルム82の端縁部をガラス基板81から剥がすようにすれば、ステップS7の剥離工程では、被剥離層たるポリイミドフィルム82を容易にガラス基板81から剥離することができる。
 また、第1実施形態と同様に、フラッシュ光照射によるガラス基板81とポリイミドフィルム82との熱膨張の差異を利用して界面の結合力を低下させているため、従来のレーザー光照射によるアブレーションなどと比較してゴミの発生を少なく抑制することができる。よって、第3実施形態のようにしても、被剥離層たるポリイミドフィルム82に与えるダメージを抑制しつつ、清浄に被剥離層の剥離を補助することができる。
[第4実施形態]
 次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態に係る電子機器の製造方法は、以下の点を除く基本的な構成および製造方法は第1実施形態に係る電子機器の製造方法と同様である。すなわち、第4実施形態は、光学フィルターを用いている点において、光学フィルターを用いていない第1実施形態と相違する。
 ポリイミドフィルムは一般に、短波長の光(400~500nm以下)を吸収しやすく、長波長(400~500nm以上)の光を透過しやすい光学特性を有する。よって、フラッシュランプからのフラッシュ光に、長波長域の光が含まれている場合に、ポリイミドフィルムをフラッシュ光が透過し、デバイスを過熱するおそれがある。ポリイミドフィルムを効率よく昇温する波長帯の光を用いるため、長波長域の光をカットする光学フィルターを用いる。これにより、光学フィルターを設けるという簡素な構成の追加で、デバイス等へのダメージを抑制できるといった効果がある。ポリイミドフィルムの光吸収スペクトルに応じて、特定の波長帯をカットする光学フィルターをガラス基板とフラッシュランプとの間に設けてもよいし、ガラス基板自体を当該光学フィルターとする構成としてもよい。図10は、第4実施形態のフラッシュランプアニール装置1bの要部構成を示す図である。図10において、第1実施形態と同一の要素については、同一の符号を付している。
 図10のフラッシュランプアニール装置1bでは、チャンバー10のチャンバー窓18とフラッシュ光源70との間に光学フィルター74が配設されている。第4実施形態の光学フィルター74は、石英ガラスにバリウム(Ba)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、カドミウム(Cd)などの金属を溶解させて形成される板状の光学部材である。より詳細には、石英ガラスにバリウム、ヒ素、アンチモン、カドミウムからなる群より選択された少なくとも1以上の金属を溶解させて含有させる。石英ガラスに金属成分を含有させることにより、光学フィルター74を透過する光から所定の波長域の光が反射または吸収されてカット(遮光)される。カットされる波長域は、石英ガラスに溶解させる金属の種類に依存する。本実施形態の光学フィルター74は、波長400nm以上の長波長側の成分をカットし、波長400nmよりも短い紫外光を透過する。
 さらに、フラッシュ光を吸収することによる光学フィルター74の加熱を防止するために、光学フィルター74に冷却エアを吹き付ける公知の吹付機構を設けるようにしてもよい。
 チャンバー10とフラッシュ光源70との間に光学フィルター74を設けることによって、フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光が光学フィルター74を透過するときに、波長400nm以上の成分がカットされる。そして、残る波長400nm未満の紫外域の成分を有するフラッシュ光が光学フィルター74を透過して保持プレート20に保持された被処理体8に照射されることとなる。
 図11は、キセノンのフラッシュランプFLの放射分光分布を示す図である。同図に示すように、キセノンのフラッシュランプFLの放射分光分布は紫外域から近赤外域におよんでおり、波長400nmよりも短波長側の紫外光と長波長側の可視光および赤外光が含まれる。本実施形態においては、光学フィルター74によって波長400nm以上の成分をカットすることにより、波長400nmよりも短い紫外域のフラッシュ光を被処理体8に照射している。
 第4実施形態においてガラス基板81は石英ガラスにより構成され、波長400nmよりも短い紫外域のフラッシュ光を透過する。その結果、紫外域のフラッシュ光は、ガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面に、ガラス基板81を透過して照射されることとなる。また、第4実施形態では、紫外域のフラッシュ光は被処理体8の全面に対して一括して照射される。
 一般的なポリイミドフィルムは、紫外域の光に対する光吸収率が高く、紫外域よりも長波長側の可視光および赤外域の光に対する光吸収率が低い。このため、図11のような波長を有するフラッシュ光をそのまま被処理体8にガラス基板81側から照射すると、紫外域のフラッシュ光はポリイミドフィルム82に吸収されるが、紫外域よりも長波長側の可視光領域および赤外域のフラッシュ光の一部は、ポリイミドフィルム82に完全に吸収されずに透過して、ポリイミドフィルム82に実装されたデバイス83に達する。これにより、デバイス83が過熱されると、デバイス83にダメージが生じるおそれがある。
 そこで、第4実施形態では光学フィルター74をさらに設けることで、ポリイミドフィルム82において光吸収率が低い波長域のフラッシュ光を、光学フィルター74によりカットし、被処理体8にポリイミドフィルム82が吸収しやすい波長域のフラッシュ光を選択的に照射する。ポリイミドフィルム82に照射された紫外域のフラッシュ光は、ポリイミドフィルム82に効率よく吸収され、ポリイミドフィルム82に実装されたデバイス83にはほとんど照射されない。よって、デバイス83がフラッシュ光により過熱され、デバイス83にダメージが生じるのを抑制することができる。
 <変形例>
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、ガラス基板81上に貼り付けられたポリイミドフィルム82にデバイス83を実装したものを被処理体8としていたが、被処理体8はこれに限定されるものではなく、種々のバリエーションが可能である。
 第1実施形態においては、ガラス基板81の材質として、石英ガラスを用いたが、本発明の実施に関してはこれに限られず、その他の公知のガラス材料を用いてガラス基板81を構成してもよいし、石英ガラスに各種の公知の添加物を加えたガラスを用いてもよい。
 また、第1実施形態において、フラッシュランプアニール装置1は、被処理体8においてガラス基板81を上側に向けて保持するが、本発明の実施に関してはこれに限られず、被処理体8においてガラス基板81を下側に向けて保持してもよい。この場合、フラッシュ光源70も被処理体8の下側に設けられ、第1実施形態と同じくガラス基板81側からフラッシュ光が照射される構成となる。
 第2実施形態においては、矩形の被処理体8の端縁部のうち、一辺のみが上方のフラッシュ光源70に露出するようにしていたが、端縁部の二辺以上がフラッシュ光源70に露出するように遮光板60を設けてもよい。このようにしても、フラッシュ光照射によりガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部のみを加熱して結合力を低下させ、被剥離層たるポリイミドフィルム82を容易にガラス基板81から剥離することができる。
 また、第2実施形態において用いた遮光板60に代えて、フラッシュ光を完全に遮光せず、フラッシュ光の量を減少させるフィルター(NDフィルターなど)を用いてもよい。遮光板60をNDフィルターとすることで、被処理体8の端縁部を集中的に加熱するとともに、端縁部以外の領域もフラッシュ光によって加熱でき、剥離工程(ステップS7)においてより容易な剥離が可能となる。
 被処理体8の端縁部の二辺以上が露出するように遮光板60を設けた場合には、その露出した端縁部の形状に応じてフラッシュランプFLを配置すればよい。例えば、矩形の被処理体8の四辺全ての端縁部が露出するように遮光板60を設けた場合には、フラッシュ光源70に4本のフラッシュランプFLを四角形に配置する。すなわち、遮光板60から露出している被処理体8の端縁部に対向する位置にフラッシュランプFLを配置する。
 また、第2実施形態において、被処理体8の端縁部が露出するように遮光板60を設けるとともに、第1実施形態と同様の複数本のフラッシュランプFLを平行に配置したフラッシュ光源70を設けるようにしてもよい。あるいは、遮光板60を設けることなく、被処理体8の端縁部に対向する位置のみにフラッシュランプFLを配置するようにしてもよい。
 第3実施形態においては、矩形の被処理体8の四辺全ての端縁部に光吸収層85を形成していたが、本発明の実施に関してはこれに限られず、端縁部の一辺以上に光吸収層85を形成すればよい。このようにしても、光吸収層85がフラッシュ光照射によって著しく昇温し、その光吸収層85からの熱伝導によってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部が集中的に加熱されて結合力が低下され、被剥離層たるポリイミドフィルム82を容易にガラス基板81から剥離することができる。
 また、第3実施形態においては、ガラス基板81の端縁部に光吸収層85を形成するようにしていたが、これに代えて、ポリイミドフィルム82の端縁部に黒色の光吸収層85を形成するようにしてもよい。あるいは、ガラス基板81およびポリイミドフィルム82の双方の端縁部に黒色の光吸収層85を形成するようにしてもよい。
 また、第3実施形態において、光吸収層85は黒色に限定されるものではなく、フラッシュ光の吸収率が所定値以上となる色に着色されていればよい。
 また、フラッシュ光源70に設ける複数のフラッシュランプFLの配置面積を被処理体8より充分に大きなものとすることによって、被処理体8の端縁部におけるフラッシュ光の照度を、端縁部以外の領域(端縁部よりも内側の領域)より大きくするようにしてもよい。すなわち、複数のフラッシュランプFLの配置面積が被処理体8より充分に大きければ、被処理体8の端縁部に影響を与えるフラッシュランプFLの本数が増えることとなり、端縁部におけるフラッシュ光の照度が相対的に増加することとなる。このようにすれば、第3実施形態と同様に、フラッシュ光照射によってガラス基板81とポリイミドフィルム82との界面の端縁部が集中的に加熱されることとなり、その界面の結合力を低下させて被剥離層たるポリイミドフィルム82を容易にガラス基板81から剥離することができる。このような被処理体8の端縁部における照度増加効果を得るためには、複数のフラッシュランプFLの配置面積を被処理体8の面積の1.2倍以上とする必要がある。
 また、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせるようにしてもよい。すなわち、第2実施形態の遮光板60から露出した被処理体8の端縁部に第3実施形態の黒色の光吸収層85を形成するようにしてもよい。
 また、上記実施形態においては、保持プレート20に内蔵されたヒータ21によってフラッシュ光照射前に被処理体8を加熱するようにしていたが、ヒータ21に代えてハロゲンランプによって被処理体8を加熱するようにしてもよいし、ヒータ21に加えてハロゲンランプによる加熱機構を設置してもよい。複数の支持ピン22によって支持される被処理体8と保持プレート20の上面との間隔が大きい場合にはハロゲンランプによる加熱が好ましく、樹脂層が透明である場合にはヒータ21によって加熱するのが好ましい。また、フラッシュ光照射のみによって界面の結合力を充分に低下できる場合には、フラッシュ光照射前のヒータ21やハロゲンランプによる加熱は必須ではない。
 また、上記実施形態では、フラッシュ光源70にキセノンのフラッシュランプFLを備えていたが、これに代えてクリプトンなどの他の希ガスのフラッシュランプ等の公知技術を用いた各種の光源を用いることができる。
≪実施例≫
 以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
(第1実施例)
 [ポリイミドフィルムの形成]
 下記表1に示すポリイミドワニスAおよびBを用意した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ポリイミドワニスBは以下に述べる方法で調製した。すなわち、300mLのセパラブルフラスコにポリイミドワニスMP20A(三井化学株式会社製)150.0gを入れ、この中に室温下で架橋開始温度が200℃の架橋材11.8gを添加し、加熱・冷却せずスリーワンモーターに接続した攪拌羽根を180rpmで回転させて12時間攪拌させ、架橋材を溶解させることでワニスBを得た。なお、Tgは、塗膜から得られたポリイミドフィルムにおいて動的粘弾性測定装置を用いて測定した値である。
[ガラス基板とポリイミドフィルム間の接着性の評価]
 12.5mm角のガラス基板に幅11.0mmのアプリケーターで、乾燥後の厚みが20μmになるように各ポリイミドワニスを塗工し、オーブンを用いてポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の架橋材の架橋開始温度未満の温度、所定の時間で加熱して乾燥し、試験片を得た。当該試験片の一部にフラッシュランプアニール(FLA)装置でフラッシュ光を照射した。照射、非照射の各試験片のピール強度をそれぞれ測定し、評価した。照射エネルギーは5~15J/cmとした。下記表2に結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例1、2、および比較例1は、架橋材を添加した例である。ワニスAに架橋材を添加することにより、表1に示すように、可塑効果によってTgが200℃から156℃に低下する。ガラス転移温度越えの温度で、且つ架橋剤の架橋開始温度未満で乾燥している実施例1、実施例2においては、フラッシュ光を照射する前のピール強度が0.7kN/m、0.6kN/mとなり、充分な接着強度が得られた。更に、フラッシュ光照射により、接着力を充分に低下させることができ、ガラス基板からポリイミドフィルムを良好に剥離できた。一方、ガラス転移温度越えで、且つ架橋剤の架橋開始温度以上の温度で乾燥している比較例1においては、フラッシュ光を照射する前のピール強度が0.3kN/mであり、実施例1、実施例2の半分以下の強度となった。このサンプルにフラッシュ光照射を実施することにより、接着力が1/3低下したが、実施例1、2の接着力低下幅に比べると小さく、接着力低下の効果は低かった。
 比較例2~4は、架橋材を添加しない例である。比較例2、3は、ガラス転移点以下で乾燥しているので、フラッシュ光を照射する前の段階でピール強度が得られず接着しなかった。一方、ガラス転移点を超える温度で乾燥している比較例4は、フラッシュ光を照射する前にピール強度が0.9kN/mとなり、充分な接着強度が得られた。しかしながら、フラッシュ光の照射前後において接着強度が変わらず、ポリイミドフィルムを支持体から剥離することができなかった。
 本発明に係るポリイミドフィルムの製造方法および電子機器の製造方法は、基板上に被剥離層を貼り付けた種々の被処理体に適用することができる。特に、ベースフィルムにデバイスを実装でき、フレキシブル性を付与することが容易となるので、フラットパネルディスプレイ(FPD)や電子ペーパーなどに用いられるフレキシブルディスプレイ、フレキシブルデバイス、電子機器、太陽電池、燃料電池および半導体デバイスなどの電子機器に好適に利用することができる。
 この出願は、2014年5月12日に出願された日本出願特願2014-98642を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1 フラッシュランプアニール装置
3 制御部
8 被処理体
10 チャンバー
11 チャンバー側壁
12 チャンバー底部
15 処理空間
18 チャンバー窓
20 保持プレート
21 ヒータ
22 支持ピン
40 ガス供給機構
41 処理ガス供給源
42 供給配管
43 供給バルブ
50 排気機構
51 排気装置
52 排気配管
53 排気バルブ
60 遮光板
70 フラッシュ光源
72 リフレクタ
74 光学フィルター
81 ガラス基板
82 ポリイミドフィルム
83 デバイス
85 光吸収層

Claims (15)

  1.  可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、前記可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の前記架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程(a)と、
     工程(a)を経て得られるポリイミドフィルムを、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に、前記支持体から剥離する工程(b)とを含むポリイミドフィルムの製造方法。
  2.  工程(b)において、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射する請求項1に記載のポリイミドフィルムの製造方法。
  3.  ベースフィルム上にデバイスを形成する電子機器の製造方法であって、
     前記ベースフィルムとして、ポリイミドフィルムを少なくとも有し、
     可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、前記可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の前記架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程(a)と、
     工程(a)により得られた前記ポリイミドフィルム上に前記デバイスを形成する工程(c)と、
     工程(c)を経て得られた前記ポリイミドフィルムを、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に前記支持体から剥離する工程(b)とを含む電子機器の製造方法。
  4.  工程(c)は、気相成長法による薄膜形成プロセスを含む、請求項3に記載の電子機器の製造方法。
  5.  工程(b)は、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射することを特徴とする請求項3又は4に記載の電子機器の製造方法。
  6.  前記フラッシュ光は、前記支持体上に形成された前記ポリイミドフィルムの端縁部に集中的に照射することを特徴とする請求項5に記載の電子機器の製造方法。
  7.  平面視上、前記ポリイミドフィルムの端縁部と対向する前記支持体上に、前記フラッシュ光を吸収する光吸収層を設けることを特徴とする請求項5又は6に記載の電子機器の製造方法。
  8.  前記フラッシュ光の出射光のうち、前記ポリイミドフィルムの光吸収率が高い帯域を選択的に照射することを特徴とする請求項5~7のいずれか1項に記載の電子機器の製造方法。
  9.  前記フラッシュ光の出射光は、前記ポリイミドフィルムの光吸収率が低い帯域をフィルターによってカットすることを特徴とする、請求項8に記載の電子機器の製造方法。
  10.  前記ポリイミドフィルムの光吸収率が高い帯域が、紫外域であることを特徴とする請求項8又は9に記載の電子機器の製造方法。
  11.  前記フィルターは、400nm以上の波長をカットするものであることを特徴とする請求項9に記載の電子機器の製造方法。
  12.  工程(c)の前に、前記ポリイミドフィルムが形成された前記支持体の周囲の雰囲気を減圧する工程(d)をさらに備え、
     前記フラッシュ光を照射する際に、前記ポリイミドフィルムと前記支持体の界面に存在する気泡を膨張させることを特徴とする、請求項5~11のいずれか1項に記載の電子機器の製造方法。
  13.  前記デバイスが、フレキシブルディスプレイ、フレキシブルデバイス、半導体デバイス、太陽電池および燃料電池からなる群から選択されるいずれか一つである請求項3~12のいずれか1項に記載の電子機器の製造方法。
  14.  可溶性ポリイミド樹脂、熱硬化性の架橋材および溶剤を含むポリイミドワニスを、支持体上に塗布し、前記可溶性ポリイミド樹脂のガラス転移点越え、熱硬化性の前記架橋材の架橋開始温度未満で乾燥して塗膜を形成する工程(a)と、
     工程(a)を経て得られるポリイミドフィルムを、前記架橋材の架橋反応を促進させた後に、前記支持体から剥離する工程(b)とを含む塗膜の剥離方法。
  15.  工程(b)において、前記支持体側から前記ポリイミドフィルムにフラッシュ光を照射する請求項14に記載の塗膜の剥離方法。
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