WO1999001899A1 - Procede de transfert de dispositifs a couches minces, dispositif a couches minces, dispositif a circuit integre a couches minces, substrat de matrice active, affichage a cristaux liquides et appareil electronique - Google Patents

Procede de transfert de dispositifs a couches minces, dispositif a couches minces, dispositif a circuit integre a couches minces, substrat de matrice active, affichage a cristaux liquides et appareil electronique Download PDF

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layer
film device
substrate
separation layer
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Satoshi Inoue
Tatsuya Shimoda
Wakao Miyazawa
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Seiko Epson Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a method for transferring a thin film device, a thin film device, a thin film integrated circuit device, an active matrix substrate, a liquid crystal display device, and electronic equipment.
  • a process of forming a thin film transistor on a substrate by CVD or the like is performed. Since the process of forming a thin film transistor on a substrate involves high-temperature treatment, the substrate must be made of a material having excellent heat resistance, that is, a material having a high softening point and high melting point. Therefore, at present, quartz glass is used as a substrate that can withstand a temperature of about 100 ° C., and heat-resistant glass is used as a substrate that can withstand a temperature of about 500 ° C.
  • the substrate on which the thin film devices are mounted must satisfy the conditions for manufacturing the thin film devices.
  • the board to be used is determined so as to satisfy the manufacturing conditions of the device to be mounted.
  • the above-mentioned “substrate” may not always be preferable.
  • a quartz substrate, a heat-resistant glass substrate, or the like is used.
  • these are very expensive, and therefore increase the product price.
  • Glass substrates are also heavy and easily broken. Liquid crystal displays used in portable electronic devices such as palmtops and mobile phones must be as inexpensive as possible, light, resistant to some deformation, and hard to break when dropped. desirable. However, in reality, glass substrates are usually heavy, vulnerable to deformation, and can be damaged by falling.
  • the present inventors have developed a technique of forming a transfer layer including a thin film device on a substrate by a conventional process, and then separating the transfer layer including the thin film device from the substrate and transferring the transfer layer to a transfer body. It has been proposed (Japanese Patent Application No. 8-2225643). For this purpose, a separation layer is formed between the substrate and the thin film device that is the layer to be transferred.
  • the inside and / or the interface of the separation layer is peeled off, and the bonding force between the substrate and the transferred layer is weakened, so that the transferred layer can be separated from the substrate. And As a result, the transferred layer is transferred to the transfer member.
  • a quartz substrate, a heat-resistant glass substrate, or the like is used.
  • the transfer body is not exposed to such a high-temperature treatment, there is an advantage that restrictions required for the transfer body are greatly eased.
  • the transfer layer including the thin film device when the transfer layer including the thin film device is separated from the substrate used for manufacturing the thin film device and transferred to the transfer body, the stacking relation of the transfer layer to the substrate and the stack of the transfer layer to the transfer body are considered. Relationships are reversed. That is, one surface of the transfer-receiving layer that initially faces the substrate side does not face the transfer body.
  • the transfer layer is composed of, for example, two layers, a first layer and a second layer.
  • the transfer layer formed on the substrate in the order of the first layer and the second layer is a transfer layer.
  • the second layer and the first layer are formed on the body in this order.
  • the present invention has been made in view of such problems, and one of its objects is to provide a substrate used in manufacturing a thin film device and a substrate used in actual use of a product, for example.
  • a first separation layer that can be separated later is provided on a substrate such as a quartz substrate, which has high reliability in device manufacturing, and a transfer layer including a thin film device such as TF is formed on the substrate.
  • a second separation layer which can be separated later, is formed on the transfer-receiving layer, and a primary transfer member is bonded on the second separation layer.
  • the substrate used in manufacturing the thin film device is separated from the transfer-receiving layer at the first separation layer. In this state, the stacking relationship of the transferred layer to the original substrate and the stacking relationship of the transferred layer to the primary transfer body are reversed.
  • the first separation layer from the lower surface of the transfer-receiving layer, and then join the secondary transfer body to the lower surface. Then, the primary transfer body is separated from the transfer-receiving layer at the boundary of the second separation layer.
  • the original substrate was positioned with respect to the transfer target layer. Since the secondary transfer member is present at the place, the stacking relation of the transferred layer to the original substrate and the stacking relation of the transferred layer to the secondary transfer body match.
  • the step of bonding the secondary transfer member to the lower layer of the transfer-receiving layer and the step of separating the primary transfer member from the transfer-receiving layer may be performed in any order. However, if there is a problem with the handling of the transferred layer after detaching the primary transfer member, first carry out the step of joining the transferred layer to the secondary transfer member, and then detach the primary transfer member. It is desirable to carry out a step of causing the above. From this point, it is sufficient that the material and characteristics of the primary transfer body have at least shape retention. Since the primary transfer body does not exist when manufacturing thin film devices, there is no need to consider process limitations such as heat resistance and metal contamination.
  • the fifth step includes a step of irradiating the first separation layer with light to cause separation in a layer and / or an interface of the first separation layer.
  • the first separation layer is irradiated with light, thereby causing a peeling phenomenon in the first separation layer and reducing the adhesion between the first separation layer and the substrate.
  • the substrate is preferably a light-transmitting substrate, and in this case, light irradiation on the first separation layer is performed through the light-transmitting substrate.
  • the second separation layer can be an adhesive.
  • the fifth step includes a step of melting the adhesive.
  • an adhesive is used as the second separation layer, it can also be used as an adhesive for bonding the primary transfer member, which is a subsequent process, and by heating after bonding the primary transfer member, separation of the primary transfer member is also possible. Easy. Also, even if there is a small step on the surface of the layer to be transferred including the thin film device, the step can be flattened by also using the adhesive as the flattening layer, and the step with the primary transfer body can be achieved. Joining becomes easy.
  • the seventh step preferably includes a step of irradiating the second separation layer with light to cause peeling in the layer and / or interface of the second separation layer.
  • the second separation layer is irradiated with light, thereby causing a peeling phenomenon in the second separation layer, thereby reducing the adhesion between the second separation layer and the primary transfer member.
  • the primary transfer member can be separated from the transfer-receiving layer.
  • the primary transfer member is translucent. In this case, light irradiation on the second separation layer is performed via the translucent primary transfer member.
  • the separation can be caused in the second separation layer without directly irradiating the thin film device with light, and the deterioration of the characteristics of the thin film device is reduced.
  • the second step includes, after the formation of the thin film device, an electrode forming step of conducting to the thin film device.
  • the secondary transfer member, the thin-film device, and the electrode are laminated in this order, and wiring or contact to the electrode becomes easy even after the transfer target layer is transferred to the secondary transfer member.
  • the method further includes a step of removing the second separation layer attached to the transfer target layer.
  • the unnecessary second separation layer is completely removed.
  • the secondary transfer body does not exist during the production of thin film devices, as with the primary transfer body, so it does not take into account process restrictions such as heat resistance and metal contamination. You can choose.
  • This secondary transfer member may be a transparent substrate.
  • the transparent substrate include an inexpensive substrate such as a soda glass substrate and a transparent plastic film having flexibility.
  • a transparent substrate can be used, for example, as a substrate for a liquid crystal panel on which a thin film device is formed.
  • the secondary transfer member is configured the maximum temperature during the formation of the transferred layer when the T ma x, glass transition point (T g) or softening point in the T ma x following materials It is preferable.
  • the primary transfer member does not need to have heat resistance to the temperature during the processing of the thin film device.
  • the secondary transfer material has a glass transition point (T g) or softening point that is 0
  • Such a secondary transfer member can be made of a synthetic resin or a glass material.
  • a secondary transfer body is made of a synthetic resin plate with flexibility (flexibility) such as a plastic film and a thin film device is transferred to it, excellent properties that cannot be obtained with a rigid glass substrate are realized. It is possible. If the present invention is applied to a liquid crystal display device, a display device that is flexible, light and resistant to falling can be realized.
  • an inexpensive substrate such as a soda glass substrate can be used as the secondary transfer member.
  • Soda glass substrates are inexpensive and economically advantageous.
  • the so-called glass substrate has a problem in that the heat component during the TFT manufacturing process causes the elution of the alkaline component, which has been difficult to apply to an active matrix type liquid crystal display device.
  • a substrate having a conventional problem such as a soda glass substrate can be used.
  • the substrate referring to the material, characteristics, and the like of the substrate on which the transfer-receiving layer is formed, the substrate preferably has heat resistance. This is because a desired high-temperature treatment can be performed when manufacturing a thin film device, and a highly reliable and high performance thin film device can be manufactured.
  • the substrate transmits 10% or more of light used for peeling. Light energy sufficient to cause separation in the first separation layer is efficiently transmitted through the substrate.
  • the first and / or second separation layers are made of amorphous silicon. Is preferred. Amorphous silicon absorbs light and is easy to manufacture, making it practical.
  • the amorphous silicon preferably contains hydrogen (H) at 2 atomic% or more.
  • the amorphous silicon may contain hydrogen (H) at 10 atomic% or more.
  • silicon nitride As another material of the first and / or the second separation layer which is separated by light irradiation, silicon nitride can be cited.
  • a hydrogen-containing alloy As another material of the first and / or second separation layers which are separated by light irradiation, a hydrogen-containing alloy can be mentioned.
  • Still another material of the first and / or second separation layers that causes peeling by light irradiation includes a nitrogen-containing metal alloy.
  • This separation layer is not limited to a single-layer film, but may be a multilayer film.
  • This multilayer film can be composed of an amorphous silicon film and a metal film formed thereon.
  • Still another material of the first and / or the second separation layer that is peeled off by light irradiation can be made of at least one of ceramics, metal, and organic polymer material.
  • first and / or second separation layer that delaminates due to light irradiation o
  • a hydrogen-containing alloy or a nitrogen-containing alloy can be used as the metal.
  • a hydrogen-containing alloy or a nitrogen-containing alloy can be used as the metal.
  • release of hydrogen gas or nitrogen gas accompanying light irradiation promotes separation in the separation layer.
  • the laser light is coherent light, and is suitable for causing separation in the first and / or second separation layers.
  • This laser beam can have a wavelength of 100 nm to 350 nm. By using one laser beam having a short wavelength and light energy, the separation in the first and / or the second separation layer can be effectively performed.
  • An excimer laser is an example of a laser that satisfies the above conditions.
  • Excimer lasers are gas lasers that can output high-energy laser light in the short-wavelength ultraviolet region.
  • Irradiation with excimer laser light can cause effects such as direct breaking of molecular bonds without heat influence and gas evaporation in the first and / or second separation layers.
  • the wavelength of the laser light is 350 ⁇ ! ⁇ 1 200 nm can also be employed.
  • the wavelength is 350 ⁇ ! Laser light of about 1200 nm can also be used.
  • the thin film device can be a thin film transistor (TFT). By doing so, a high-performance TFT can be freely transferred (formed) onto a desired secondary transfer body. Thus, various electronic circuits can be mounted on the secondary transfer member.
  • TFT thin film transistor
  • the transfer method according to the present invention described above, on the secondary transfer body larger than the substrate The transfer may be performed a plurality of times to transfer a plurality of layers to be transferred onto one sheet of the secondary transfer member.
  • a large-scale circuit board with a reliable thin-film device can be created by repeatedly using a reliable substrate, or by transferring a thin-film pattern multiple times using multiple substrates. .
  • the above-described transfer method according to the present invention is executed a plurality of times on the secondary transfer member that is larger than the substrate, and a plurality of transfer layers having different design rule levels are combined on the secondary transfer member. It can also be transferred onto a sheet of the secondary transfer member.
  • the size of the elements and wiring used for each circuit depends on the characteristics required for each circuit. (Design rules, or what are called design rules) may be different. Even in such a case, if the transfer is performed for each circuit using the transfer method of the present invention, a plurality of circuits having different design rule levels can be formed on one secondary transfer body.
  • a thin film device or a thin film integrated circuit device transferred to a secondary transfer body can be configured.
  • a single-chip micro-computer using a thin film transistor (TFT) on a synthetic resin substrate.
  • an active matrix substrate having a pixel portion including thin film transistors (TFT) arranged in a matrix and a pixel electrode connected to one end of the thin film transistor can be formed.
  • an active matrix substrate is manufactured by transferring the thin film transistor of the pixel portion onto a secondary transfer body using the transfer method according to the present invention.
  • the substrate secondary transfer member
  • the substrate can be freely selected without restrictions imposed by manufacturing conditions, so that a new active matrix substrate, which has never existed before, can be realized.
  • an active matrix substrate including a thin film transistor of the pixel portion at a first design rule level and a thin film transistor constituting the driver circuit at a second design rule level.
  • Active matrix group This is an active matrix substrate that has not only a pixel section but also a driver circuit mounted on the board, and the design rule level of the driver circuit and the design rule level of the pixel section are different. For example, if a thin film pattern of a driver circuit is formed using a single crystal silicon transistor manufacturing apparatus, the degree of integration can be improved.
  • a liquid crystal display device can be manufactured using the above-described technology. For example, a liquid crystal display device using a plastic substrate and having a flexible bending property can be realized.
  • an electronic device having a thin film device transferred to a secondary transfer member By using the transfer method according to the present invention, it is also possible to manufacture an electronic device having a thin film device transferred to a secondary transfer member.
  • a case of a device may be used as the secondary transfer body, and the thin film device may be transferred to at least one of an inner surface and an outer surface of the case.
  • a method for transferring a thin film device includes a first step of forming a separation layer on a substrate,
  • the transfer-receiving layer uses the separation layer and the transfer body without using the first and second separation layers and the primary and secondary transfer bodies.
  • This method is possible if the layer to be transferred itself has shape retention. This is because if the transfer layer itself has shape-retaining properties, it is not necessary to support the transfer layer with the primary transfer layer. At this time, the transferred layer can have not only the thin film device layer but also a reinforcing layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the thin film device transfer method according to the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows a process.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a third step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a fourth step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a fifth step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a sixth step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a seventh step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view showing an eighth step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a ninth step in the first embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a change in transmittance of the first substrate (substrate 100 in FIG. 1) with respect to the wavelength of the laser beam.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a first step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 13 is a sectional view showing a third step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 14 is a sectional view showing a fourth step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 15 is a sectional view showing a fifth step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 16 shows a sixth embodiment of the thin film device transfer method of the present invention. It is sectional drawing which shows the process of FIG.
  • FIG. 17 is a sectional view showing a seventh step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 18 is a sectional view showing an eighth step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 19 is a sectional view showing a ninth step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a tenth step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a first step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 22 is a sectional view showing a 12th step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a thirteenth step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing a 14th step in the second embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIGS. 25A and 25B are perspective views of a microcomputer according to a third embodiment manufactured using the present invention.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining the configuration of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a diagram showing a cross-sectional structure of a main part of the liquid crystal display device of FIG.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining a configuration of a main part of the liquid crystal display device of FIG. 26.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of a device showing a first step in a method for manufacturing an active matrix substrate using the present invention.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a device showing a second step of the method for manufacturing an active matrix substrate using the present invention.
  • FIG. 31 shows a third step of the method for manufacturing an active matrix substrate using the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the device showing the above.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of a device showing a fourth step of the method for manufacturing an active matrix substrate using the present invention.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view of a device showing a fifth step of the method for manufacturing an active matrix substrate using the present invention.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of a device showing a fifth step of the method for manufacturing an active matrix substrate using the present invention.
  • FIG. 35 is a view for explaining a fifth embodiment of the method for transferring a thin film device according to the present invention.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a sixth embodiment of the method for transferring a thin film device according to the present invention.
  • FIG. 37 is a view for explaining the first light irradiation step in the seventh embodiment of the method for transferring a thin film device of the present invention.
  • FIG. 38 is a view for explaining a second light irradiation step in the thin-film device transfer method according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to FIG. 9 are views for explaining a first embodiment (transfer method of a thin film device) of the present invention.
  • the substrate 100 preferably has a light-transmitting property through which light can pass.
  • the light transmittance is preferably 10% or more, and more preferably 50% or more. If this transmittance is too low, the attenuation (loss) of light will increase, A larger amount of light is required to peel off one separation layer 120.
  • the substrate 100 is preferably made of a highly reliable material, and particularly preferably made of a material having excellent heat resistance.
  • the reason for this is that, for example, when forming a layer to be transferred 140 or an intermediate layer 142 to be described later, the process temperature increases depending on the type and forming method (for example, 350 to 100 ° C.
  • the substrate 100 is excellent in heat resistance, when forming the layer to be transferred 140 on the substrate 100, the film formation under the temperature condition or the like may be performed. This is because the range of setting the conditions is expanded. Therefore, the substrate 100 is preferably formed of a material whose strain point is equal to or higher than Tmax, where Tmax is the maximum temperature at the time of forming the transfer layer 140.
  • the constituent material of the substrate 100 preferably has a strain point of 350 ° C or more, more preferably 500 ° C or more.
  • a material include heat-resistant glass such as quartz glass, Corning 759, and NEC Glass O A-2.
  • the thickness of the substrate 100 is not particularly limited, but is usually preferably about 0.1 to 5.0 faces, and more preferably about 0.5 to 1.5 gangs. If the thickness of the substrate 100 is too small, the strength is reduced. If the thickness is too large, light is easily attenuated when the transmittance of the substrate 100 is low. When the light transmittance of the substrate 100 is high, the thickness may exceed the upper limit. Note that the thickness of the substrate 100 is preferably uniform so that light can be uniformly emitted.
  • the first separation layer 120 has a property of absorbing the irradiated light and causing separation (hereinafter referred to as “intralayer separation” or “interfacial separation”) within the layer and / or at the interface.
  • introduction separation or “interfacial separation”
  • the bonding between the atoms or molecules of the substance constituting the first separation layer 120 disappears or decreases by light irradiation, that is, abrasion occurs and delamination within the layer occurs. And / or one that leads to interfacial delamination is preferred.
  • gas may be released from the first separation layer 120 to exert a separation effect. That is, when the component contained in the first separation layer 120 is released as a gas, and when the first separation layer 120 absorbs light and instantaneously turns into a gas, the vapor is released. In some cases, it contributes to separation.
  • Such first separation layer 1 2 Examples of the composition of 0 include those described in the following ⁇ to ⁇ .
  • This amorphous silicon may contain hydrogen (H).
  • the H content is preferably about 2 at% or more, more preferably about 2 to 20 at%.
  • H hydrogen
  • the hydrogen (H) content in the amorphous silicon is adjusted by appropriately setting the conditions for film formation, such as gas composition, gas pressure, gas atmosphere, gas flow rate, temperature, substrate temperature, and input power in CVD. can do.
  • oxide ceramics such as silicon oxide or silicate compound, titanium oxide or titanate compound, zirconia oxide or zirconate compound, lanthanum oxide or lanthanum oxide compound, conductive body (ferroelectric) or semiconductor
  • the oxidizing Kei-containing, S i O, S i 0 2, S i 3 0 2 and the like, is a Kei acid compound, for example, K 2 S i 0 3, L i 2 S I_ ⁇ 3, C a S i 0 3, Z r S I_ ⁇ 4, N a 2 S i 0 3 and the like.
  • Titanium oxide T i O, T i 2 0 3, T i 0 2 .
  • titanate compounds for example, B aT i OB a T i 0 3, B a 2 T i 9 ⁇ 2.
  • B a T i 5 O i i. C a T i 0 3, S r T i 0 3, P b T I_ ⁇ 3, Mg T i 0 3, Z r T i 0 2, S n T I_ ⁇ 4 , A l 2 T I_ ⁇ 5, F e T i 0 3 and the like.
  • zirconium oxide, Z r 0 2, and examples of zirconate compounds, Example Eba 8 & 21 "0 3, Z r S I_ ⁇ 4, P b Z r 0 3 , Mg Z r 0 3, K 2 Z R_ ⁇ 3 can be mentioned up.
  • Ceramics or dielectrics such as PZT, PLZT, PLLZT, and PBZT
  • Nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, and titanium nitride
  • the organic polymer material may have an aromatic hydrocarbon (one or more benzene rings or a condensed ring thereof) in the structural formula.
  • organic polymer materials include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyimides, polyamides, polyesters, polymethyl methacrylate (PMMA), polyphenylene sulfide (PPS), and polyether sulfone (PES). And epoxy resins.
  • Examples of the metal include Al, Li, Ti, Mn, In, Sn, Y, La, Ce, Nd, Pr, Gd, and Sm or an alloy containing at least one of these. .
  • the thickness of the first separation layer 120 varies depending on the purpose of peeling, the composition of the first separation layer 120, the layer structure, the forming method, and other conditions, but usually, 1 ⁇ ! It is preferably about 20 to 20 / m, more preferably about 10 to 2 / m, and further preferably about 40 to 1 ⁇ m. If the film thickness of the first separation layer 120 is too small, the uniformity of the formed film may be impaired, and peeling may be uneven, and if the film thickness is too thick, the good separation property of the first separation layer 120 may be obtained. It is necessary to increase the light power (light amount) in order to secure the distance, and it takes time to remove the first separation layer 120 later. The thickness of the first separation layer 120 is preferably as uniform as possible.
  • the method of forming the first separation layer 120 is not particularly limited, and is appropriately selected according to various conditions such as a film composition and a film thickness.
  • CVD including MOCVD, low pressure CVD, ECR-CVD), vapor deposition, molecular beam deposition (MB), sputtering, ion plating, PVD, etc.
  • various gas phase film forming methods electric plating, immersion plating (diving) )
  • plating methods such as electroless plating, Langmuir's Project (LB) method, spin coating, spray coating, roll coating and other coating methods, various printing methods, transfer methods, An ink jet method, a powder jet method, and the like can be given, and the film can be formed by combining two or more of these methods.
  • LB Langmuir's Project
  • the composition of the first separation layer 120 is amorphous silicon (a-Si), it is preferable to form the film by CVD, particularly low-pressure CVD or plasma CVD.
  • CVD amorphous silicon
  • plasma CVD plasma CVD
  • the first separation layer 120 is made of a ceramic by a sol-gel method or when it is made of an organic polymer material, it is preferable to form a film by a coating method, particularly, spin coating.
  • a transfer target layer (thin film device layer) 140 is formed on the first separation layer 120.
  • the thin film device layer 140 includes, for example, a TFT (thin film transistor) formed on a SiO 2 film (intermediate layer) 142, and the TFT is formed on a polysilicon layer.
  • a source / drain layer 146 formed by introducing an n-type impurity, a channel layer 144, a gate insulating film 148, a gate electrode 150, an interlayer insulating film 154, and an electrode 152 made of, for example, aluminum. Is provided.
  • the SiO 2 film is used as the intermediate layer provided in contact with the first separation layer 120, but another insulating film such as Si 3 N 4 may be used.
  • the thickness of the SiO 2 film (intermediate layer) is appropriately determined depending on the purpose of its formation and the degree of the function that can be exhibited, but is usually preferably about 10 to 5 ⁇ m, and 40 ⁇ ! It is more preferably about 1 ⁇ m.
  • the intermediate layer is formed for various purposes, for example, a protective layer for physically or chemically protecting the transfer layer 140, an insulating layer, a conductive layer, a laser light shielding layer, a barrier layer for preventing migration, and a reflection layer.
  • a protective layer for physically or chemically protecting the transfer layer 140
  • an insulating layer for physically or chemically protecting the transfer layer 140
  • a conductive layer for a laser light shielding layer
  • a barrier layer for preventing migration
  • a reflection layer One that performs at least one of the functions as a layer.
  • the transfer target layer (thin film device layer) 140 may be formed directly on the first separation layer 120 without forming the intermediate layer such as the SiO 2 film.
  • the transferred layer 140 (thin film device layer) is made of TFT or the like as shown on the right side of FIG. This is a layer including a thin film device.
  • thin film devices include, in addition to TFTs, for example, thin film diodes, photoelectric conversion elements (optical sensors, solar cells) consisting of silicon PIN junctions, silicon resistance elements, other thin film semiconductor devices, and electrodes (eg, ITO, mesa). Transparent electrodes such as films), switching elements, memories, piezoelectric elements, etc., micromirrors (piezo thin-film ceramics), magnetic recording film heads, coils, inductors, thin-film high-permeability materials And magnetic devices, filters, reflective films, and dichroic mirrors that combine them.
  • TFTs thin film diodes
  • photoelectric conversion elements optical sensors, solar cells
  • ITO ITO, mesa
  • Transparent electrodes such as films
  • switching elements switching elements
  • memories piezoelectric elements, etc.
  • micromirrors piezo thin-film ceramics
  • magnetic recording film heads coils
  • inductors thin-film high-permeability materials
  • filters filters, reflective films, and dichroic mirrors that combine them.
  • Such thin film devices are usually formed through relatively high process temperatures, depending on the method of formation. Therefore, in this case, as described above, the substrate 100 needs to have a high reliability that can withstand the process temperature.
  • a heat-meltable adhesive layer 160 is formed as a second separation layer.
  • the heat-meltable adhesive layer 160 other adhesives such as a water-soluble adhesive and an adhesive that is soluble in a specific organic solvent can be used.
  • the second separation layer can be formed of an abrasion layer as in the case of the first separation layer.
  • heat-meltable adhesive layer 160 examples include an electron wax such as a proof wax (trade name), which is less likely to contaminate impurities (sodium, potassium, etc.) into the thin film device.
  • an electron wax such as a proof wax (trade name)
  • impurities sodium, potassium, etc.
  • the primary transfer member 180 is bonded onto the heat-meltable adhesive layer 160 as the second separation layer. Since the primary transfer member 180 is bonded after the production of the thin-film device layer 140, there is no restriction on the process temperature or the like at the time of production of the thin-film device layer 140. I just need it. In this embodiment, a relatively inexpensive material having a shape retention property, such as a glass substrate and a synthetic resin, is used.
  • the primary transfer member 180 is the same as a secondary transfer member 200 described in detail later. Can be used.
  • This light is applied to the first separation layer 120 after passing through the substrate 100.
  • in-layer peeling and / or interfacial peeling occur in the first separation layer 120, and the bonding force is reduced or eliminated.
  • the principle that the separation and / or interfacial separation of the first separation layer 120 occurs is that abrasion occurs in the constituent material of the first separation layer 120 and that the first separation layer 120 It is presumed that this is due to the release of the contained gas and further to the phase change such as melting and transpiration that occurs immediately after irradiation.
  • the abrasion means that the fixing material (the constituent material of the first separation layer 120) that has absorbed the irradiation light is excited photochemically or thermally, and the bonding of atoms or molecules on the surface or inside is cut off. It mainly means that all or a part of the constituent material of the first separation layer 120 undergoes a phase change such as melting and evaporation (vaporization). In addition, the phase change may result in a small firing state, and the bonding force may be reduced. Whether the first separation layer 120 causes delamination, interfacial delamination, or both is determined by the composition of the first separation layer 120 and other various factors. One of the factors is the conditions such as the type of light to be irradiated, wavelength, intensity, and reaching depth.
  • Irradiation light may be any light as long as it causes intralayer delamination and / or interfacial delamination in the first separation layer 120, for example, X-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared rays (heat rays), and lasers. Examples include light, millimeter waves, microwaves, electron beams, and radiation (solid, five, and a-line). Among them, a laser beam is preferable in that the separation (ablation) of the first separation layer 120 is easily caused.
  • Laser devices that generate this laser light include various gas lasers and solid-state lasers.
  • excimer laser N d-YAG laser, A r laser, C 0 2 laser, CO laser, H e- N e, single THE like are preferably used, As a Among them, excimer laser is particularly preferable. Since the excimer laser outputs high energy in a short wavelength region, it is possible to cause abrasion in the first separation layer 2 in a very short time, so that the temperature of the adjacent transfer body 180, the substrate 100, etc. rises. The first separation layer 120 can be peeled off with almost no occurrence, that is, without causing deterioration or damage.
  • the wavelength of the light depends on the wavelength, the wavelength of the emitted laser light is 100 ⁇ ! It is preferably about 350 nm.
  • FIG. 10 shows an example of the transmittance of the substrate 100 with respect to the wavelength of light. As shown in the figure, it has the characteristic that the transmittance sharply increases for a wavelength of 300 nm. In such a case, light with a wavelength of 300 nm or more (for example, Xe-C1 excimer laser light with a wavelength of 308 nm) is irradiated.
  • a wavelength of 300 nm or more for example, Xe-C1 excimer laser light with a wavelength of 308 nm
  • the wavelength of the irradiated laser beam is preferably about 350 to 1200 nm. .
  • the energy density of the laser beam irradiated is preferably from a 10 to 500 OM j / cm 2 or so, more preferably between 100 ⁇ 50 OmJ / cm 2 of about .
  • the irradiation time is preferably about 1 to 1000 nsec, and more preferably about 10 to 100 nsec. If the energy density is low or the irradiation time is short, sufficient abrasion or the like will not occur, and if the energy density is high or the irradiation time is long, irradiation light transmitted through the first separation layer 120 will cause 140 may be adversely affected.
  • the transfer-receiving layer 140 When the irradiation light transmitted through the first separation layer 120 reaches the transfer-receiving layer 140 and exerts an adverse effect, for example, a tantalum ( There is a method of forming a metal film such as Ta). As a result, the laser beam transmitted through the first separation layer 120 is completely reflected at the interface of the metal film 124, and does not adversely affect the thin film device above it.
  • a silicon-based intervening layer eg S i 0 2 on the first separation layer 120 through a silicon-based intervening layer eg S i 0 2 on the first separation layer 120, a silicon-based, single-THE Absorption layer ⁇ mode A rufus silicon layer can also be formed. In this case, the light transmitted through the first separation layer 120 is absorbed by the amorphous silicon layer thereon.
  • the transmitted light does not have enough light energy to cause abrasion again in the upper amorphous silicon layer.
  • a thin-film device layer can be formed on an amorphous silicon layer, and high-quality thin-film device layers can be formed using thin-film technology already established.
  • Irradiation light typified by laser light is preferably applied so that its intensity becomes uniform.
  • the irradiation direction of the irradiation light is not limited to the direction perpendicular to the first separation layer 120, and may be a direction inclined at a predetermined angle with respect to the first separation layer 120.
  • the irradiation light is irradiated to the entire area of the first separation layer 120 in plural times. You can do it.
  • the same location may be irradiated more than once.
  • the same region or different regions may be irradiated with irradiation light (laser light) of different types and different wavelengths (wavelength regions) twice or more.
  • a force is applied to the substrate 100 to separate the substrate 100 from the first separation layer 120.
  • the first separation layer 120 may adhere to the substrate 100.
  • the remaining first separation layer 120 is removed by, for example, a method such as cleaning, etching, etching, polishing, or a combination thereof.
  • the transferred layer (thin film device layer) 140 is transferred to the primary transfer member 180.
  • the substrate 100 is made of an expensive or rare material such as quartz glass, the substrate 100 is preferably reused (recycled). That is, the present invention can be applied to a substrate 100 to be reused, and is highly useful.
  • Step 7 Next, as shown in FIG. 7, a secondary transfer layer 200 is adhered to the lower surface (exposed surface) of the thin film device layer 140 via an adhesive layer 190.
  • the adhesive constituting the adhesive layer 190 include a light-curable adhesive such as a reaction-curable adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet-curable adhesive, and an anaerobic-curable adhesive.
  • a light-curable adhesive such as a reaction-curable adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet-curable adhesive, and an anaerobic-curable adhesive.
  • curable adhesives can be used.
  • the composition of the adhesive may be, for example, any of epoxy, acrylate, and silicone.
  • Such an adhesive layer 190 is formed, for example, by a coating method.
  • a curable adhesive is applied to the lower surface of the layer to be transferred (thin film device layer) 140, and the secondary transfer body 200 is further joined.
  • the curable adhesive is cured by a curing method according to the above characteristics, and the layer to be transferred (thin film device layer) 140 and the secondary transfer body 200 are adhered and fixed.
  • the adhesive is a photo-curing type
  • light is preferably irradiated from the outside of the light-transmissive secondary transfer member 200.
  • the adhesive if a light-curing adhesive such as an ultraviolet-curing type, which does not easily affect the thin-film device layer, is used, the light-transmissive primary transfer member 180 side or the light-transmissive primary or secondary can be used. Light irradiation may be performed from both sides of the next transfer member 180, 200.
  • an adhesive layer 190 may be formed on the side of the secondary transfer member 200, and a layer to be transferred (thin film device layer) 140 may be bonded thereon.
  • the formation of the adhesive layer 190 may be omitted.
  • the secondary transfer body 200 is not particularly limited, but includes a substrate (plate material), particularly a transparent substrate. Such a substrate may be a flat plate or a curved plate. In addition, the secondary transfer body 200 may have characteristics such as heat resistance and corrosion resistance that are inferior to those of the substrate 100. The reason is that in the present invention, a transfer layer (thin film device layer) 140 is formed on the substrate 100 side, and then the transfer layer (thin film device layer) 140 is transferred to the secondary transfer member 20. This is because the characteristics required for the secondary transfer body 200, especially the heat resistance, do not depend on the temperature conditions and the like when the transfer target layer (thin film device layer) 140 is formed. . This is the same for the primary transfer body 190.
  • the secondary transfer members 190 and 200 As the constituent material of the secondary transfer members 190 and 200, those having a glass transition point (Tg) or a softening point of Tmax or less can be used.
  • the primary and secondary transfer members 190 and 200 are made of a material having a glass transition point (Tg) or softening point of preferably 800 ° C or lower, more preferably 500 ° C or lower, and further preferably 320 ° C or lower. be able to.
  • the mechanical characteristics of the primary and secondary transfer members 190 and 200 those having a certain degree of rigidity (strength) are preferable, but those having flexibility and elasticity may be used.
  • Examples of the constituent material of the primary and secondary transfer members 190 and 200 include various synthetic resins and various glass materials, and particularly, various synthetic resins and ordinary (low melting point) inexpensive glass materials are preferable. .
  • the synthetic resin may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • examples thereof include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-prevylene copolymer, and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and cyclic polyolefins.
  • Modified polyolefin Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamide, polycarbonate, poly (4-methylbenzene-1), ionomer, acrylic resin, polymethylmethacrylate, ⁇ -methylmethacrylate Kuryl-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polycopolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), precyclohexane terephthalate (P CT) etc.
  • Ether Polyetherketone (PEK), Polyetheretherketone (PEEK), Polyetherimide, Polyacetone (POM), Polyphenylene oxide, Modified polyphenylene oxide, Polyarylate, Aromatic polyester (Liquid crystal polymer) , Polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluoroplastics, styrene-based, polyolefin-based, polyvinyl chloride-based, polyurethane-based, fluororubber-based, chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomers, epoxy Resin, phenolic resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, silicone resin, polyurethane, etc. or mainly Copolymers, blends, polymer alloys and the like can be mentioned, and one or more of these can be used (for example, as a laminate of two or more layers).
  • the glass material examples include silicate glass (quartz glass), alkali glass silicate, soda lime glass, potassium lime glass, lead (alkali) glass, barium glass, and borosilicate glass.
  • silicate glass quartz glass
  • alkali glass silicate soda lime glass
  • potassium lime glass potassium lime glass
  • lead (alkali) glass barium glass
  • borosilicate glass examples include silicate glass (quartz glass), alkali glass silicate, soda lime glass, potassium lime glass, lead (alkali) glass, barium glass, and borosilicate glass.
  • silicate glass soda lime glass
  • potassium lime glass soda lime glass
  • lead (alkali) glass soda lime glass
  • barium glass barium glass
  • borosilicate glass borosilicate glass.
  • those other than silicate glass are preferable because they have a lower melting point than silicate glass, are relatively easy to mold and process, and are inexpensive.
  • a secondary transfer member 200 made of a synthetic resin When a secondary transfer member 200 made of a synthetic resin is used, a large-sized secondary transfer member 200 can be integrally formed, and a member having a curved surface or unevenness can be used. Even if it is a complicated shape, it can be easily manufactured, and various advantages such as low material cost and low manufacturing cost can be enjoyed. Therefore, the use of a synthetic resin is advantageous in manufacturing a large and inexpensive device (for example, a liquid crystal display).
  • the secondary transfer body 200 is, for example, a device that constitutes an independent device, such as a liquid crystal cell, or a color filter, an electrode layer, a dielectric layer, an insulating layer, or a semiconductor element, for example. It may be a part of a device.
  • an independent device such as a liquid crystal cell, or a color filter, an electrode layer, a dielectric layer, an insulating layer, or a semiconductor element, for example. It may be a part of a device.
  • the primary and secondary transfer members 190, 200 may be a material such as metal, ceramics, stone, wood, paper, or the like, or on any surface constituting a certain article (on the surface of a watch). , On the surface of an air conditioner, on a printed circuit board, etc.), or on the surface of a structure such as a wall, a pillar, a ceiling, or a window glass.
  • the heat-meltable adhesive layer 160 as a second separation layer is heated and melted.
  • the adhesive force of the heat-meltable adhesive layer 160 is weakened, so that the primary transfer member 180 can be detached by the thin-film device layer 140.
  • the primary transfer member 180 can be reused repeatedly.
  • Step 9 Finally, by removing the hot-melt adhesive layer 160 adhered to the surface of the thin film device layer 140, the thin film device layer 140 transferred to the secondary transfer body 200 can be obtained as shown in FIG. .
  • the lamination relationship of the thin film device layer 140 to the secondary transfer body 200 is the same as the lamination relationship of the thin film device layer 140 to the initial substrate 100 as shown in FIG.
  • the transfer of the transfer target layer (thin film device layer) 140 to the secondary transfer member 200 is completed. Thereafter, the SiO 2 film adjacent to the transfer target layer (thin film device layer) 140 can be removed, and a conductive layer such as wiring and a desired protective film can be formed on the transfer target layer 140.
  • the transfer target layer (thin film device layer) 140 itself which is an object to be separated, is not directly separated, but is separated at the first separation layer 120 and the second separation layer 160 to form the secondary transfer member 200.
  • the transfer is performed easily, reliably and evenly, regardless of the characteristics, conditions, etc. of the material to be separated (the layer to be transferred 140). Therefore, high reliability of the transferred layer 140 can be maintained without any damage to the transferred layer.
  • FIG. 11 An example of a specific manufacturing process for forming a TFT having a CMOS structure on a substrate and transferring the TFT to a transfer member will be described with reference to FIGS. 11 to 21.
  • FIG. 11 An example of a specific manufacturing process for forming a TFT having a CMOS structure on a substrate and transferring the TFT to a transfer member will be described with reference to FIGS. 11 to 21.
  • FIG. 11 to 21 An example of a specific manufacturing process for forming a TFT having a CMOS structure on a substrate and transferring the TFT to a transfer member will be described with reference to FIGS. 11 to 21.
  • a first separation layer for example, an amorphous silicon layer formed by an LPCVD method
  • an intermediate layer for example, Si 0 2 film
  • an amorphous silicon layer formed, for example, by the LPCVD method
  • 148a and 148b are formed by, for example, a CVD method.
  • a mask layer 170 made of polyimide or the like is formed, and ion implantation of, for example, polon (B) is performed by self-alignment using the gate electrode 150b and the mask layer 170 as a mask.
  • polon polon
  • Step 6 As shown in FIG. 16, a mask layer 174 made of polyimide or the like is formed, and the gate electrode 150a and the mask layer 174 are used as masks. Perform ion implantation. Thus, n + layers 146a and 146b are formed.
  • Step 7 As shown in FIG. 17, an interlayer insulating film 154 is formed, and after selectively forming contact holes, electrodes 152a to 152d are formed.
  • the TFT of the CMOS structure thus formed corresponds to the transfer layer (thin film device layer) 140 in FIGS. Note that a protective film may be formed over the interlayer insulating film 154.
  • a hot-melt adhesive layer 160 as a second separation layer is formed on a TFT having a CMOS configuration.
  • the step formed on the surface layer of the TFT is flattened by the heat-meltable adhesive 160.
  • the second separation layer can be formed of an abrasion layer as in the case of the first separation layer.
  • a protective layer such as an insulating layer on the TFT which is a thin film device
  • a second separation layer on the protective layer.
  • the thin film device layer can be protected by the protective layer during the abrasion.
  • the second separation layer when the second separation layer is formed of an abrasion layer, the second separation layer itself can be formed of a multilayer like the first separation layer. Further, it is more preferable to provide a light shielding layer such as a metal layer between the second separation layer and the thin film device layer. This is because light can be prevented from being incident on the thin film device layer during the abrasion.
  • the TFT is attached to the primary transfer member (for example, a soda glass substrate) 180 via the heat-meltable adhesive layer 160 as the second separation layer.
  • the primary transfer member for example, a soda glass substrate
  • Xe—C 1 excimer laser light is irradiated from the back surface of the substrate 100.
  • delamination occurs in the first separation layer 120 and / or at the interface.
  • the substrate 100 is peeled off.
  • the first separation layer 120 is removed by etching. As a result, as shown in FIG. 21, the TFT having the CMOS structure is transferred to the primary transfer member 180.
  • an epoxy resin layer 190 for example, is formed on the lower surface of the CMOS-structured TFT as an adhesive layer having a lower curing point than the heat-meltable resin layer 160.
  • the TFT is attached to a secondary transfer body (for example, a soda glass substrate) 200 via the epoxy resin layer 190. Subsequently, heat is applied to cure the epoxy resin layer 190, and the secondary transfer body 200 and the TFT are bonded (joined).
  • the heat-meltable resin layer 160 is melted by heat using, for example, an oven 210, and the TFT is subjected to a primary rotation with the heat-meltable resin layer 160 as a boundary. Peel off from Photo 1 180. Further, the heat-meltable resin layer 160 remaining on the lower surface of the TFT is removed by, for example, xylene. As a result, as shown in FIG. 24, the TFT is transferred to the secondary transfer member 200.
  • the state shown in FIG. 24 is the same as the state shown in FIG. 17 in which the substrate 100 and the first separation layer 120 are replaced with a secondary transfer body 200 and an adhesive layer 190. Therefore, the lamination relationship with the substrate 100 used in the TFT manufacturing process is secured on the secondary transfer body 200. For this reason, the electrodes 152 a to 152 d are exposed, and contact or wiring to the electrodes can be easily performed.
  • a protective layer may be formed on the surface layer. (Third embodiment)
  • a microcomputer configured using a thin film device as shown in FIG. On top.
  • a solar cell 340 having a PIN junction of amorphous silicon for supplying a power supply voltage of these circuits is mounted.
  • the microcomputer in Fig. 25A is formed on the flexible substrate 182, which is a secondary transfer body, so it is resistant to bending as shown in Fig. 25B, and resistant to falling because of its light weight. There is a feature. Also, the plastic substrate shown in Fig. 25A
  • 1 and 2 may also be used as the case of the electronic device. This makes it possible to manufacture an electronic device in which the thin film device is transferred to at least one of the inner surface and the outer surface of the case.
  • an active matrix type liquid crystal display device includes an illumination light source 400 such as a backlight, a polarizing plate 420, an active matrix substrate 450, and a liquid crystal. 460, a counter substrate 480, and a polarizing plate 500.
  • the illumination light source 400 is replaced by a reflection type liquid crystal panel employing a reflection plate, flexibility is improved. Therefore, it is possible to realize an active matrix type liquid crystal panel that is strong against impact and lightweight.
  • the pixel electrode is formed of metal, the reflector and the polarizer 420 are not required.
  • the active matrix substrate 440 used in this embodiment is a driver-integrated active matrix in which a TFT is disposed in the pixel portion 442 and a driver circuit (scanning line driver and data line driver) 444 is mounted. It is a substrate.
  • FIG. 27 is a sectional view of a main part of the active matrix liquid crystal display device
  • FIG. 28 is a circuit configuration of a main part of the liquid crystal display device.
  • the pixel portion 442 has a gate connected to a gate line G1, a source and a drain connected to a data line D1, and a source and a drain connected to a liquid crystal 460.
  • FT (M l) and liquid crystal 460 are included.
  • the driver part 444 includes a TFT (M2) formed by the same process as the TFT (Ml) of the pixel portion.
  • the TFT (M l) in the pixel section 442 has the source / drain layers 1100a and 1100b, the channel 1100e, and the gate insulation. It includes a film 1200a, a gate electrode 1300a, an insulating film 1500, and source / drain electrodes 1400a and 1400b.
  • Reference numeral 1700 denotes a pixel electrode
  • reference numerals 1 to 02 denote a region where the pixel electrode 1 to 00 applies a voltage to the liquid crystal 460 (a voltage application region to the liquid crystal).
  • the alignment film is omitted.
  • the pixel electrode 1700 is made of ITO (in the case of a light transmissive liquid crystal panel) or a metal such as aluminum (in the case of a reflective liquid crystal panel).
  • the TFT (M 2) constituting the driver part 444 includes source and drain layers 1100 c and 110 0 d, a channel 110 f, Gate insulation film 1 20 Ob, Gate electrode 1 30 Ob, Insulation film 1 500 And source / drain electrodes 1400 c and 1400 d.
  • reference numeral 480 is, for example, a counter substrate (for example, a soda glass substrate), and reference numeral 482 is a common electrode.
  • reference numeral 10 0 (a HS i0 2 film, reference numeral 1600 denotes an interlayer insulating film (e.g., S i0 2 film), reference numeral 1800 is an adhesive layer.
  • reference number 1900 for example, sodium It is a substrate (transfer) made of a glass substrate.
  • the simple signature (Ml, M2) shown in Fig. 29 is mounted on a highly reliable substrate (eg, a quartz substrate) 3000 that transmits laser light.
  • the protective film 1600 is formed.
  • reference numeral 3100 denotes a first separation layer (laser absorption layer).
  • both TFTs (Ml, M2) are ⁇ -type MOSFETs.
  • the present invention is not limited to this, and may be a ⁇ -type MQSFET or a CMOS structure.
  • the protective film 1600 is selectively etched to form a pixel electrode 1700 made of a metal such as aluminum or an ITO film which is electrically connected to the electrode 1400a.
  • a metal such as aluminum
  • an ITO film a transmissive liquid crystal panel is used.
  • a metal such as aluminum
  • a reflective liquid crystal panel is used.
  • a substrate 1900 as a primary transfer body is bonded (adhered) via a heat-fusible adhesive layer 1800 as a second separation layer.
  • the second separation layer can be formed of an abrasion layer as in the case of the first separation layer.
  • the excimer laser light is irradiated from the back surface of the substrate 3000, and then the substrate 3000 is peeled off.
  • the first separation layer (laser-absorption layer) 3100 is removed.
  • the pixel portion 442 and the driver portion 44 are transferred to the primary transfer member 1900.
  • the secondary transfer member 2 is interposed through the thermosetting adhesive layer 2000. o ⁇
  • the primary transfer member 190 is placed on an oven to melt the hot-melt adhesive 180, and the primary transfer member 190 is detached.
  • the hot-melt adhesive layer 190 attached to the protective film 160 and the pixel electrode 170 is also removed.
  • the active matrix substrate 4400 transferred to the secondary transfer body 2100 is completed.
  • the pixel electrode 170 is exposed from the surface layer, and can be electrically connected to the liquid crystal.
  • an alignment film is formed on the surface of the insulating film (intermediate layer such as SiO 2 ) 100 of the active matrix substrate 450 and the surface of the pixel electrode 170 0, and the alignment process is performed. .
  • the alignment film is omitted.
  • a common electrode facing the pixel electrode 170 is formed on the surface thereof, and a counter substrate 480 whose surface is subjected to an alignment treatment, and an active matrix substrate 440 are formed. Is sealed with a sealing material (sealing material), and liquid crystal is sealed between the two substrates to complete the liquid crystal display device.
  • FIG. 35 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • the above-described thin film device transfer method is executed a plurality of times, and a plurality of patterns including the thin film device are transferred onto a substrate (transfer body) larger than the transfer source substrate. Forming an active matrix substrate.
  • reference numeral 720 is a scanning line
  • reference numeral 720 is a signal line
  • reference numeral 220 is a gate electrode
  • reference numeral 720 is a pixel electrode. It is.
  • a large-scale active matrix substrate with highly reliable thin-film devices can be used by repeatedly using a highly reliable substrate or performing multiple thin-film pattern transfers using multiple first substrates. Can be created.
  • FIG. 36 shows a sixth embodiment of the present invention.
  • the feature of this embodiment is that the above-described method of transferring a thin film device is executed a plurality of times, and the design rules (that is, the design rules for pattern design) are different on a substrate larger than the transfer source substrate.
  • the transfer of multiple patterns including thin film devices (ie, thin film devices with different minimum line widths).
  • a driver circuit (8000 to 8032) created by a finer manufacturing process than the pixel part (7100a to 7100p) is transferred to the active matrix substrate with multiple drivers by multiple transfers. Created around 6000.
  • the shift register which constitutes the driver circuit, operates at a logic level under low voltage, so the breakdown voltage may be lower than that of the pixel TFT.Thus, the TFT is finer than the pixel TFT to achieve higher integration. be able to.
  • a plurality of circuits having different design rule levels can be realized on one substrate.
  • the sampling means the thin-film transistor M2 in Fig. 25
  • the same process and the same design rules as the pixel TFT are used. It is good to form.
  • FIG. 37 and FIG. 38 show the same example as the first separation layer 120 of the first embodiment in place of the hot-melt adhesive layer 160 as the second separation layer used in the first embodiment.
  • a modified example using the rufus silicon layer 220 is shown.
  • a primary transfer member 180 is bonded on this humorous silicon layer 220 via an adhesive layer 230.
  • FIG. 37 shows a light irradiation step for generating an abrasion in the first separation layer 120, which corresponds to the step in FIG.
  • the substrate 100 and the first separation layer 120 are removed from the lower surface of the thin film device layer 140, and the secondary transfer member 200 is bonded via the adhesive layer 190 as shown in FIG. .
  • the amorphous silicon layer 220 is irradiated with light from the primary transfer member 180 side.
  • Ablation occurs in the silicon layer 220.
  • the primary transfer member 180 and the adhesive layer 230 can be removed from the thin film device layer 140.
  • the thin film device layer 140 may be transferred to the secondary transfer member 200 by successively generating abrasion on both the first and second separation layers.
  • a-Si film was formed as a first separation layer (laser light absorbing layer) by a low-pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C). The thickness of the first separation layer was 100 dishes.
  • a SiO 2 film was formed as an intermediate layer on the first separation layer by ECR-CVD (SiH 4 + O 2 gas, 100 ° C).
  • the thickness of the intermediate layer was 200 nm.
  • an amorphous silicon film having a thickness of 5 Onm is formed as a transferred layer by a low-pressure CVD method (Si 2 H 6 gas, 425 ° C).
  • the film was crystallized by irradiation with laser light (wavelength: 308 nm) to form a polysilicon film. After that, the polysilicon film was subjected to predetermined patterning to form a source / drain / channel region of the thin film transistor.
  • a refractory metal such as Mo to the gate electrode (polysilicon on the gate insulating film is deposited by a high temperature of at least 1000 ° C).
  • the source / drain regions were formed in a self-aligned manner (self-aligned) by ion implantation using the gate electrode as a mask to form a thin-film transistor.
  • an electrode and a wiring connected to the source and drain regions, and a wiring connected to the gate electrode are formed.
  • A1 is used for these electrodes and wires, but is not limited thereto.
  • a metal having a higher melting point than A1 (a metal that is not melted by laser irradiation in a later step) may be used.
  • a hot-melt adhesive product name: 200 thigh x 30 ommx thickness 1.1 thigh large transparent glass substrate (soda glass, softening point: 740 ° C, strain point: 51 1 ° C) Were joined.
  • Xe—C 1 excimer laser (wavelength: 308 nm) was irradiated from the quartz substrate side to cause peeling (intralayer peeling and interface peeling) on the first separation layer.
  • the energy density of the irradiated Xe—C 1 excimer laser was 25 OmJ / cm 2 , and the irradiation time was 2 Onsec.
  • Excimer laser irradiation is classified into spot beam irradiation and line beam irradiation. In the case of spot beam irradiation, a predetermined unit area (for example, 8 mm x 8 thighs) is irradiated with a spot, and this spot irradiation is performed.
  • Irradiate while shifting by about 1/10 of the unit area In the case of line beam irradiation, a predetermined unit area (for example, 378 mm x 0. Imm 378 mm x 0.3 mm (these are areas where 90% or more of energy can be obtained)) is irradiated while shifting by about 1/10. Go. Thus, each point of the first separation layer is irradiated at least 10 times. This laser irradiation is performed while shifting the irradiation area over the entire surface of the quartz substrate.
  • a predetermined unit area for example, 378 mm x 0. Imm 378 mm x 0.3 mm (these are areas where 90% or more of energy can be obtained)
  • each point of the first separation layer is irradiated at least 10 times. This laser irradiation is performed while shifting the irradiation area over the entire surface of the quartz substrate.
  • the quartz substrate and the glass substrate primary were peeled off at the first separation layer, and the thin film transistor and the intermediate layer formed on the quartz substrate were primarily transferred to the glass substrate side as the primary transfer body. .
  • the first separation layer attached to the surface of the intermediate layer on the glass substrate side was removed by etching, washing, or a combination thereof.
  • the same treatment was applied to the quartz substrate, which was reused.
  • an ultraviolet-curing adhesive was applied to the exposed lower surface of the intermediate layer (film thickness: 100 Aim), and the coating was further applied as a secondary transfer member to 200 length x 300 width x 1. After bonding a large 1mm transparent glass substrate (soda glass, softening point: 740 ° C, strain point: 5 11 ° C), the glass substrate side is irradiated with ultraviolet light to cure the adhesive, The adhesive was fixed.
  • the hot-melt adhesive was melted by heat to remove the glass substrate as the primary transfer member.
  • the thin film transistor and the intermediate layer were secondarily transferred to the glass substrate side as the secondary transfer body.
  • the primary transfer member can be reused by washing.
  • the glass substrate serving as the primary transfer member is a substrate larger than the quartz substrate
  • the primary transfer from the quartz substrate to the glass substrate as in this embodiment is repeatedly performed on different areas in a plane, and Further, more thin film transistors than the number of thin film transistors that can be formed over a quartz substrate can be formed. Further, by repeatedly stacking the thin film transistors on a glass substrate, more thin film transistors can be formed.
  • the glass substrate used as the secondary transfer body is made larger than the primary transfer body and the quartz substrate, and the secondary transfer is repeatedly performed to form more thin film transistors than the number of thin film transistors that can be formed on the quartz substrate. You can also.
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the first separation layer was an amorphous silicon film containing 20 at% of H (hydrogen).
  • the amount of H in the amorphous silicon film was adjusted by appropriately setting the conditions for film formation by the low-pressure CVD method.
  • a first separation layer, ceramic thin film formed by the sol one gel method by spin coating (composition: Pb T i 0 3, film thickness: 20 onm) except for using in the same manner as in Example 1, subjected to transfer of the thin film transistor was.
  • the thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the first separation layer was a polyimide film (thickness: 20 Onm) formed by spin coating. (Example 7)
  • the transfer of the thin film transistor was performed in the same manner as in Example 1 except that the first separation layer was a polyphenylene sulfide film (thickness: 200 nm) formed by spin coating.
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the first separation layer was an A 1 layer (thickness: 300 plates) formed by sputtering.
  • the thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 2 except that a Kr-F excimer laser (wavelength: 248 nm) was used as the irradiation light.
  • the energy density of the irradiated laser was 25 OmJ / cm 2 , and the irradiation time was 20 nsec.
  • the transfer of the thin film transistor was performed in the same manner as in Example 2 except that an Nd—YAIG laser (wavelength: 1068 nm) was used as the irradiation light.
  • the energy density of the irradiated laser was 400 mJ / cm 2 , and the irradiation time was 20 nsec.
  • the thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that the thin film transistor was a polysilicon film (thickness: 8 Onm) formed by a high-temperature process at 1000 ° C. as the layer to be transferred.
  • the thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 1 except that a transparent substrate made of polycarbonate (glass transition point: 130 ° C.) was used as the transfer body.
  • the thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 2 except that a transparent substrate made of an AS resin (glass transition point: 70 to 90 ° C) was used as the transfer body.
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 3 except that a transparent substrate made of polymethyl methacrylate (glass transition point: 70 to 90 ° C) was used as the transfer body. I got it.
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 5, except that a transparent substrate made of polyethylene terephthalate (glass transition point: 67 ° C.) was used as the transfer body.
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 6, except that a transparent substrate made of high-density polyethylene (glass transition point: 77 to 90 ° C) was used as a transfer body. (Example 17)
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 9 except that a transparent substrate made of polyamide (glass transition point: 144 ° C.) was used as a transfer body.
  • the thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 10 except that a transparent substrate made of an epoxy resin (glass transition point: 120 ° C.) was used as the transfer body.
  • a thin film transistor was transferred in the same manner as in Example 11 except that a transparent substrate made of polymethyl methacrylate (glass transition point: 70 to 90 ° C.) was used as a transfer body.
  • a thin film device transferred layer
  • various types of transfer bodies while maintaining the stacking order formed on the substrate.
  • materials that cannot be formed directly or are not suitable for forming thin films materials that are easy to mold, materials that are inexpensive, large objects that are difficult to move, etc. It can be formed by transfer.
  • the transfer body materials having inferior properties such as heat resistance and corrosion resistance as compared to the substrate material, such as various synthetic resins and glass materials having a low melting point, can be used.
  • materials having inferior properties such as heat resistance and corrosion resistance as compared to the substrate material, such as various synthetic resins and glass materials having a low melting point.
  • a quartz glass substrate with excellent heat resistance is used as the substrate, and various synthetic resins and glass materials with low melting points are used as the transfer body.
  • a transparent substrate made of such an inexpensive and easily added material a large and inexpensive liquid crystal display can be easily manufactured.
  • a transfer layer such as a functional thin film is formed on a highly reliable substrate, particularly a substrate having high heat resistance such as a quartz glass substrate. Since the patterning can be performed, a highly reliable functional thin film can be formed on the transfer member regardless of the material characteristics of the transfer member.
  • the first and second separation layers and the primary and secondary transfer members are not necessarily used, and only one separation layer and one transfer member are used. It is also possible to transfer the transferable layer having the shape retention property from the substrate to the transfer body side.
  • the insulating layer in the thin film device can be made thicker or a reinforcing layer can be formed in order to give the transferred layer itself shape retention.

Description

明 細 薄膜デバイスの転写方法、 薄膜デバイス、 薄膜集積回路装置、 アクティブマトリクス基板、 液晶表示装置および電子機器
[技術分野]
本発明は、 薄膜デバイスの転写方法、 薄膜デバイス、 薄膜集積回路装置、 ァク ティブマトリクス基板、 液晶表示装置および電子機器に関する。
[背景技術]
例えば、 薄膜トランジスタ （T F T ) を用いた液晶ディスプレイを製造するに 際しては、 基板上に薄膜トランジスタを C V D等により形成する工程を経る。 薄 膜トランジスタを基板上に形成する工程は高温処理を伴うため、 基板は耐熱性に 優れる材質のもの、 すなわち、 軟化点および融点が高いものを使用する必要があ る。 そのため、 現在では、 1 0 0 0 °C程度の温度に耐える基板としては石英ガラ スが使用され、 5 0 0 °C前後の温度に耐える基板としては耐熱ガラスが使用され ている。
上述のように、 薄膜デバイスを搭載する基板は、 それらの薄膜デバイスを製造 するための条件を満足するものでなければならない。 つまり、 使用する基板は、 搭載されるデバイスの製造条件を必ず満たすように決定される。
しかし、 T F T等の薄膜デバィス形成工程が完了した後の段階に着目すると、 上述の 「基板」 が必ずしも好ましくないこともある。
例えば、 上述のように、 高温処理を伴う製造プロセスを経る場合には、 石英基 板や耐熱ガラス基板等が用いられるが、 これらは非常に高価であり、 したがって 製品価格の上昇を招く。
また、 ガラス基板は重く、 割れやすいという性質をもつ。 パ一ムトップコンビ ユー夕や携帯電話機等の携帯用電子機器に使用される液晶ディスプレイでは、 可 能な限り安価で、 軽くて、 多少の変形にも耐え、 かつ落としても壊れにくいのが 望ましい。 しかし現実には、 ガラス基板は重く、 変形に弱く、 かつ落下による破 壊の恐れがあるのが通常である。
つまり、 製造条件からくる制約と製造後の製品に要求される好ましい特性との 間に溝があり、 これら双方の条件や特性を満足させることは極めて困難であった。 そこで本発明者等は、 薄膜デバイスを含む被転写層を従来のプロセスにて基板 上に形成した後に、 この薄膜デバイスを含む被転写層を基板から離脱させて、 転 写体に転写させる技術を提案している （特願平 8— 2 2 5 6 4 3号） 。 このため に、 基板と被転写層である薄膜デバイスとの間に、 分離層を形成している。 この 分離層に光を照射することで分離層の層内および/または界面を剥離させて、 基 板と被転写層との結合力を弱めることで、 被転写層を基板から離脱させることを 可能としている。 この結果、 被転写層は転写体に転写される。 ここで、 薄膜デバ イスを形成するのに高温処理を伴う製造プロセスを経る場合には、 石英基板ゃ耐 熱ガラス基板等が用いられる。 しかし、 転写体はこのような高温処理に晒される ことがないので、 転写体として求められる制約が大幅に緩和される利点がある。 ところで、 薄膜デバイスを含む被転写層が、 薄膜デバイスの製造に用いられた 基板から離脱されて転写体に転写されると、 基板に対する被転写層の積層関係と、 転写体に対する被転写層の積層関係は逆になつてしまう。 すなわち、 当初基板側 と対面していた被転写層の一面は、 転写体と対面しなくなる。 このことを、 被転 写層が例えば第 1 , 第 2層の二層から構成された場合について説明すると、 基板 上に第 1層、 第 2層の順で形成された被転写層は、 転写体上に第 2層、 第 1層の 順で形成されることになる。
一般に、 基板上に薄膜デバイスを形成する場合、 この素子形成後に絶縁層を介 して電極が形成される。 従って、 この電極は表層側に位置するので、 その電極へ の配線あるいはコンタクトは容易である。 ところが、 この薄膜デバイス及び電極 を含む被転写層を転写体に転写すると、 電極は転写体に覆われてしまい、 この電 極へ配線あるいはコンタク トが困難となる。
[発明の開示] 本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、 その目的の一つは、 薄膜デバイスの製造時に使用する基板と、 例えば製品の実使用時に使用する基板
(製品の用途からみて好ましい性質をもった基板） とを、 独立に自由に選択する ことを可能とし、 しかも、 製造時に使用した基板に対する薄膜デバイスの積層関 係をそのまま維持して、 その薄膜デバイスを実使用時に使用する基板に転写する ことができる新規な技術を提供することにある。
上述した課題を解決する本発明に係る薄膜デバイスの転写方法の一態様によれ ば、
基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に薄膜デバィスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記被転写層上に第 2分離層を形成する第 3工程と、
前記第 2分離層上に一次転写体を接合する第 4工程と、
前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板を除去する第 5工程と、 前記被転写層の下面に二次転写体を接合する第 6工程と、
前記第 2分離層を境にして、 前記被転写層より前記一次転写体を除去する第 7 工程と、
を有し、 前記薄膜デバィスを含む前記被転写層を二次転写体に転写することを 特徴とする。
デバイス製造における信頼性が高い例えば石英基板などの基板上に、 後に分離 可能な第 1分離層を設けておき、 その基板上に T F Τ等の薄膜デバイスを含む被 転写層を形成する。 次に、 この被転写層上に、 後に分離可能な第 2分離層を形成 し、 さらに第 2分離層上に一次転写体を接合する。 その後に第 1分離層を境にし て、 薄膜デバイス製造時に使用した基板を、 被転写層より離脱させる。 このまま では、 当初の基板に対する被転写層の積層関係と、 一次転写体に対する被転写層 の積層関係とは逆転している。
そこで、 好ましくは被転写層の下面より第 1分離層を除去した後に、 その下面 に二次転写体を接合する。 そして、 第 2分離層を境にして、 一次転写体を被転写 層より離脱させる。 こうすると、 被転写層に対して、 当初の基板が位置していた 場所に二次転写体が存在することになり、 当初の基板に対する被転写層の積層関 係と、 二次転写体に対する被転写層の積層関係とがー致する。
なお、 被転写層の下層に二次転写体を接合する工程と、 一次転写体を被転写層 から離脱させる工程とは、 その順序を問わず、 いずれが先でもかまわない。 但し、 一次転写体を離脱させた後の被転写層のハンドリングに問題がある場合には、 ま ず、 被転写層を二次転写体に接合する工程を実施し、 その後に一次転写体を離脱 させる工程を実施するのが望ましい。 この点から言えば、 一次転写体の材質、 特 性として、 少なくとも保形性を有するものであればよい。 一次転写体は、 薄膜デ バイスの製造時には存在しないので、 耐熱性、 金属汚染などのプロセス上の制約 を考慮する必要はない。
ここで、 前記第 5工程は、 前記第 1分離層に光を照射し、 前記第 1分離層の層 内および/または界面において剥離を生じさせる工程を含むことが好ましい。 第 1分離層に光を照射し、 これによつて、 その第 1分離層において剥離現象を 生じせしめて、 その第 1分離層と基板との間の密着性を低下させる。 これにより、 基板に力を加えることで、 その基板を被転写層から離脱させることができる。 また、 前記基板は透光性の基板であることが好ましく、 この場合、 前記第 1分 離層への光照射は、 前記透光性の基板を介して行われる。
こうすると、 薄膜デバイスに直接光を照射することなく、 第 1分離層にて剥離 を生じさせることができ、 薄膜デバイスの特性を劣化することが低減する。
また、 前記第 2分離層は接着材とすることができる。 この場合、 前記第 5工程 は、 前記接着材を溶融させる工程を含む。
第 2分離層として接着材を用いれば、 その後工程である一次転写体の接合のた めの接着材として兼用でき、 しかも、 一次転写体の接合後に加熱することで、 一 次転写体の分離も容易にできる。 また、 薄膜デバイスを含む被転写層の表面に多 少の段差が生じていたとしても、 接着材を平坦化層として兼用することで、 その 段差を平坦化することができ、 一次転写体との接合が容易となる。
前記第 7工程は、 前記第 2分離層に光を照射し、 前記第 2分離層の層内および /または界面において剥離を生じさせる工程を含むことが好ましい。 b
第 2分離層に光を照射し、 これによつて、 その第 2分離層において剥離現象を 生じせしめて、 その第 2分離層と一次転写体との間の密着性を低下させる。 これ により、 一次転写体に力を加えることで、 その一次転写体を被転写層から離脱さ せることができる。
前記一次転写体は透光性であることが好ましい。 この場合、 前記第 2分離層へ の光照射は、 透光性の前記一次転写体を介して行われる。
こうすると、 薄膜デバイスに直接光を照射することなく、 第 2分離層にて剥離 を生じさせることができ、 薄膜デバィスの特性を劣化することが低減する。
また、 前記第 2工程は、 前記薄膜デバイスの形成後に、 該薄膜デバイスに導通 する電極形成工程を含むことが好ましい。 この場合、 二次転写体、 薄膜デバイス、 電極の順に積層されることになり、 二次転写体に被転写層を転写した後でも、 電 極への配線またはコンタク 卜が容易となる。
ここで、 被転写層に付着している第 2分離層を除去する工程を、 さらに有する ことが好ましい。 不要な第 2分離層を完全に除去するものである。
二次転写体としての好まし材質、 特性などについて言及すれば、 一次転写体と 同様に、 薄膜デバイスの製造時には存在しないため、 耐熱性、 金属汚染などのプ ロセス上の制約は考慮することなく選択できる。
この二次記転写体は、 透明基板とすることもできる。 この透明基板として、 例 えば、 ソーダガラス基板等の安価な基板や、 可撓性を有する透明なプラスチック フィルム等を挙げることができる。 透明基板とすれば、 例えば薄膜デバイスが形 成された液晶パネル用の基板として利用できる。
また、 二次転写体は、 被転写層の形成の際の最高温度を T ma xとしたとき、 ガラ ス転移点 （T g ) または軟化点が前記 T ma x以下の材料で構成されていることが好 ましい。
デバイス製造時の最高温度に耐えられず、 従来は使用できなかった安価なガラ ス基板等を、 自由に使用できるようになるからである。 一次転写体も同様に、 薄 膜デバイスのプロセス時の温度に対する耐熱性は必要とされない。
二次転写体は、 ガラス転移点 （T g ) または軟化点が、 薄膜デバイスの形成プ 0
口セスの最高温度以下であってもよく、 なぜなら、 薄膜デバイスの形成時に転写 体がその最高温度に晒されることがないからである。 このような二次転写体は、 合成樹脂またはガラス材で構成することができる。
例えば、 プラスチックフィルム等の橈み性 （可撓性） を有する合成樹脂板を二 次転写体とし、 それに薄膜デバイスを転写すれば、 剛性の高いガラス基板では得 られないような優れた特性が実現可能である。 本発明を液晶表示装置に適用すれ ば、 しなやかで、 軽くかつ落下にも強いディスプレイ装置が実現する。
また、 例えば、 ソーダガラス基板等の安価な基板も二次転写体として使用でき る。 ソーダガラス基板は低価格であり、 経済的に有利な基板である。 ソ一ダガラ ス基板は、 T F T製造時の熱処理によりアル力リ成分が溶出するといつた問題が あり、 従来は、 アクティブマトリクス型の液晶表示装置への適用が困難であった。 しかし、 本発明によれば、 すでに完成した薄膜デバイスを転写するため、 上述の 熱処理に伴う問題は解消される。 よってァクティブマトリクス型の液晶表示装置 の分野において、 ソーダガラス基板等の従来問題があった基板も使用可能となる。 次に、 被転写層が形成される基板の材質、 特性などについて言及すれば、 この 基板は、 耐熱性を有することが好ましい。 薄膜デバイスの製造時に所望の高温処 理が可能となり、 信頼性が高く高性能の薄膜デバイスを製造することができるか らである。
また、 前記基板は、 剥離の際に使用される光を 1 0 %以上透過することが好ま しい。 第 1分離層において剥離を生じさせるに足る光エネルギーを、 基板を介し て効率よく行うものである。
前記基板は、 被転写層の形成の際の最高温度を T m a xとしたとき、 歪み点が前記
T max以上の材料で構成されていることが好ましい。
薄膜デバイスの製造時に所望の高温処理が可能となり、 信頼性が高く高性能の 薄膜デバイスを製造することができるからである。
次に、 光照射により剥離を生ずる第 1および/または第 2分離層の好ましい材 質、 特性などについて説明すると、 この第 1および/または第 2分離層は、 ァモ ルファスシリコンで構成されていることが好ましい。 アモルファスシリコンは光を吸収し、 また、 その製造も容易であり、 実用性が 问レヽ o
さらには、 前記アモルファスシリコンは、 水素 （H ) を 2原子％以上含有する ことが好ましい。
水素を含むアモルファスシリコンを用いた場合、 光の照射に伴い水素が放出さ れ、 これによつて分離層内に内圧が生じて、 分離層における剥離を促す作用があ る。
あるいは、 前記アモルファスシリコンは、 水素 （H ) を 1 0原子％以上含有す ることができる。
水素の含有率が増えることにより、 分離層における剥離を促す作用がより顕著 になる。
光照射により剥離を生ずる第 1および/または第 2分離層の他の材質として、 窒化シリコンを挙げることができる。
光照射により剥離を生ずる第 1および/または第 2分離層のさらに他の材質と して、 水素含有合金を挙げることができる。
この分離層として水素含有合金を用いると、 光の照射に伴い水素が放出され、 これによつて分離層における剥離が促進される。
光照射により剥離を生ずる第 1および/または第 2分離層のさらに他の材質と して、 窒素含有金属合金を挙げることができる。
この分離層として窒素含有合金を用いると、 光の照射に伴い窒素が放出され、 これによつて分離層における剥離が促進される。
この分離層は、 単層膜に限らず、 多層膜とすることもできる。 この多層膜は、 アモルファスシリコン膜とその上に形成された金属膜とから構成することができ る。
光照射により剥離を生ずる第 1および/または第 2分離層のさらに他の材質と して、 セラミックス， 金属， 有機高分子材料の少なくとも一種から構成すること ができる。
光照射により剥離を生ずる第 1および/または第 2分離層として実際に使用可 o
能なものをまとめて例示したものである。 金属としては、 例えば、 水素含有合金 や窒素含有合金も使用可能である。 この場合、 アモルファスシリコンの場合と同 様に、 光の照射に伴う水素ガスや窒素ガスの放出によって、 分離層における剥離 が促進される。
次に、 光照射工程にて用いる光について説明すると、 レーザ一光を用いること が好ましい。
レーザ一光はコヒ一レント光であり、 第 1および/または第 2分離層内におい て剥離を生じさせるのに適する。
このレーザ光は、 その波長を、 100 nm〜 3 50 nmとすることができる。 短波長で光エネルギーのレーザ一光を用いることにより、 第 1および/または 第 2分離層における剥離を効果的に行うことができる。
上述の条件を満たすレーザ一としては、 例えば、 エキシマレ一ザ一がある。 ェ キシマレーザ一は、 短波長紫外域の高エネルギーのレーザ一光出力が可能なガス レーザ—であり、 レーザ一媒質として希ガス （Ar, K r , X e) とハロゲンガ ス （F2, H C 1 ) とを組み合わせたものを用いることにより、 代表的な 4種類の 波長のレーザー光を出力することができる （Xe F= 35 1 nm， Xe C l = 3 08 nm, K r F = 248 nm, Ar F= 193 nm) 。
エキシマレーザー光の照射により、 第 1および/または第 2分離層において、 熱影響のない分子結合の直接の切断やガスの蒸発等の作用を生じせしめることが できる。
レーザ光の波長としては、 350 ηπ！〜 1 200 nmを採用することもできる。 第 1および/または第 2分離層において、 例えばガス放出， 気化， 昇華等の相 変化を起こさせて分離特性を与える場合には、 波長が 350 ηπ！〜 1200 nm 程度のレーザー光も使用可能である。
前記薄膜デバイスは薄膜トランジスタ （TFT) とすることができる。 こうす ると、 高性能な TFTを、 所望の二次転写体上に自由に転写 （形成） できる。 よ つて、 種々の電子回路をその二次転写体上に搭載することも可能となる。
上述した本発明に係る転写方法を、 前記基板よりも大きい前記二次転写体上に て複数回実行して、 複数の被転写層を一枚の前記二次転写体上に転写することも できる。
信頼性の高い基板を繰り返し使用し、 あるいは複数の基板を使用して薄膜パ夕 ーンの転写を複数回実行することにより、 信頼性の高い薄膜デバィスを搭載した 大規模な回路基板を作成できる。
上述した本発明に係る転写方法を、 前記基板よりも大きい前記二次転写体上に て複数回実行して、 前記二次転写体上に、 設計ルールのレベルが異なる複数の被 転写層を一枚の前記二次転写体上に転写することもできる。
一つの基板上に、 例えば、 種類の異なる複数の回路 （機能ブロック等も含む） を搭載する場合、 それぞれの回路に要求される特性に応じて、 各回路毎に使用す る素子や配線のサイズ （設計ルール、 すなわちデザインルールと呼ばれるもの） が異なる場合がある。 このような場合にも、 本発明の転写方法を用いて、 各回路 毎に転写を実行していけば、 設計ルールレベルの異なる複数の回路を一枚の二次 転写体上にて形成できる。
本発明に係る転写方法を用いれば、 二次転写体に転写されてなる薄膜デバイス、 あるいは薄膜集積回路装置を構成することができる。 例えば、 合成樹脂基板上に、 薄膜トランジスタ （T F T ) を用いて構成されたシングルチップマイクロコンビ ユー夕等を搭載することも可能である。
本発明方法を用いれば、 マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ （T F T ) と、 その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成 されるアクティブマトリクス基板を形成することができる。 この場合、 本発明に 係る転写方法を用いて前記画素部の薄膜トランジス夕を二次転写体上に転写する ことにより、 アクティブマトリクス基板が製造される。 こうすると、 製造条件か らくる制約を排して自由に基板 （二次転写体） を選択できるため、 従来にない新 規なァクティブマトリクス基板を実現することも可能である。
本発明方法によれば、 第 1の設計ルールレベルの前記画素部の薄膜トランジス 夕および第 2の設計ルールレベルの前記ドライバ回路を構成する薄膜トランジス 夕を具備するァクティブマトリクス基板を製造できる。 アクティブマトリクス基 板上に、 画素部のみならずドライバ回路も搭載し、 しかも、 ドライバ回路の設計 ル一ルレベルと画素部の設計ルールレベルとが異なるァクティブマトリクス基板 である。 例えば、 ドライバ回路の薄膜パターンを、 単結晶シリコントランジスタ の製造装置を利用して形成すれば、 集積度を向上させることが可能である。 上述した技術を用いて、 液晶表示装置を製造することができる。 例えば、 ブラ スチック基板を用いた、 しなやかに曲がる性質をもった液晶表示装置も実現可能 である。
本発明に係る転写方法を用いて、 二次転写体に転写されてなる薄膜デバィスを 有する電子機器を製造することもできる。 この場合、 前記二次転写体として機器 のケースを用い、 前記ケースの内面及び外面の少なくとも一方の面に前記薄膜デ バイスが転写される構造としても良い。
本発明の他の態様に係る薄膜デバイスの転写方法は、 基板上に分離層を形成す る第 1工程と、
前記分離層上に薄膜デバイスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板を除去する第 3工程と、 前記被転写層の下面に転写体を接合する第 4工程と、
を有し、 前記薄膜デバィスを含む前記被転写層を前記転写体に転写することを 特徴とする。
こうすると、 第 1 , 第 2分離層および一次、 二次転写体を用いず、 分離層およ び転写体を用いて被転写層の転写を可能としている。 この方法は被転写層自体に 保形性があれば可能である。 なぜなら、 被転写層自体に保形性があれば、 一次転 写層にて被転写層を支持する必要はないからである。 このとき、 被転写層は薄膜 デバイス層のみでなく、 補強層を有することができる。
[図面の簡単な説明]
図 1は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 1の実施の形態における第 1の 工程を示す断面図である。
図 2は、 本発明の薄膜デバィスの転写方法の第 1の実施の形態における第 2の 工程を示す断面図である。
図 3は、 本発明の薄膜デバィスの転写方法の第 1の実施の形態における第 3の 工程を示す断面図である。
図 4は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 1の実施の形態における第 4 の工程を示す断面図である。
図 5は、 本発明の薄膜デバィスの転写方法の第 1の実施の形態における第 5の 工程を示す断面図である。
図 6は、 本発明の薄膜デバィスの転写方法の第 1の実施の形態における第 6の 工程を示す断面図である。
図 Ίは、 本発明の薄膜デバィスの転写方法の第 1の実施の形態における第 7の 工程を示す断面図である。
図 8は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 1の実施の形態における第 8の 工程を示す断面図である。
図 9は、 本発明の薄膜デバィスの転写方法の第 1の実施の形態における第 9の 工程を示す断面図である。
図 1 0は、 第 1の基板 （図 1の基板 1 0 0 ) のレーザー光の波長に対する透過 率の変化を示す図である。
図 1 1は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 1 の工程を示す断面図である。
図 1 2は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 2 の工程を示す断面図である。
図 1 3は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 3 の工程を示す断面図である。
図 1 4は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 4 の工程を示す断面図である。
図 1 5は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 5 の工程を示す断面図である。
図 1 6は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 6 の工程を示す断面図である。
図 1 7は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 7 の工程を示す断面図である。
図 1 8は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 8 の工程を示す断面図である。
図 1 9は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 9 の工程を示す断面図である。
図 2 0は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 1 0の工程を示す断面図である。
図 2 1は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 1 1の工程を示す断面図である。
図 2 2は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 1 2の工程を示す断面図である。
図 2 3は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 1 3の工程を示す断面図である。
図 2 4は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 2の実施の形態における第 1 4の工程を示す断面図である。
図 2 5 A、 2 5 Bは共に、 本発明を用いて製造された第 3の実施の形態に係る マイクロコンビュー夕の斜視図である。
図 2 6は、 本発明の第 4の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を説明するた めの図である。
図 2 7は、 図 2 6の液晶表示装置の要部の断面構造を示す図である。
図 2 8は、 図 2 6の液晶表示装置の要部の構成を説明するための図である。 図 2 9は、 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第 1の工程 を示すデバイスの断面図である。
図 3 0は、 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第 2の工程 を示すデバィスの断面図である。
図 3 1は、 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第 3の工程 を示すデバイスの断面図である。
図 3 2は、 本発明を用いたァクティブマトリクス基板の製造方法の第 4の工程 を示すデバイスの断面図である。
図 3 3は、 本発明を用いたアクティブマトリクス基板の製造方法の第 5の工程 を示すデバイスの断面図である。
図 3 4は、 本発明を用いたァクティブマトリクス基板の製造方法の第 5の工程 を示すデバイスの断面図である。
図 3 5は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 5の実施の形態を説明すため の図である。
図 3 6は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 6の実施の形態を説明すため の図である。
図 3 7は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 7の実施の形態における第 1 光照射工程を説明すための図である。
図 3 8は、 本発明の薄膜デバイスの転写方法の第 7の実施の形態における第 2 光照射工程を説明すための図である。
[発明を実施するための最良の形態]
次に、 本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第 1の実施の形態）
図 1〜図 9は本発明の第 1の実施の形態 （薄膜デバイスの転写方法） を説明す るための図である。
[工程 1 ]
図 1に示すように、 基板 1 0 0上に第 1分離層 （光吸収層） 1 2 0を形成する c 以下、 基板 1 0 0および第 1分離層 1 2 0について説明する。
①基板 1 0 0についての説明
基板 1 0 0は、 光が透過し得る透光性を有するものであるのが好ましい。
この場合、 光の透過率は 1 0 %以上であるのが好ましく、 5 0 %以上であるの がより好ましい。 この透過率が低過ぎると、 光の減衰 （ロス） が大きくなり、 第 1分離層 1 2 0を剥離するのにより大きな光量を必要とする。
また、 基板 1 0 0は、 信頼性の高い材料で構成されているのが好ましく、 特に、 耐熱性に優れた材料で構成されているのが好ましい。 その理由は、 例えば後述す る被転写層 1 4 0や中間層 1 4 2を形成する際に、 その種類や形成方法によって はプロセス温度が高くなる （例えば 3 5 0 〜 1 0 0 0 °C程度） ことがあるが、 そ の場合でも、 基板 1 0 0が耐熱性に優れていれば、 基板 1 0 0上への被転写層 1 4 0等の形成に際し、 その温度条件等の成膜条件の設定の幅が広がるからである。 従って、 基板 1 0 0は、 被転写層 1 4 0の形成の際の最高温度を Tmaxとしたと き、 歪点が T max以上の材料で構成されているのものが好ましい。 具体的には、 基 板 1 0 0の構成材料は、 歪点が 3 5 0 °C以上のものが好ましく、 5 0 0 °C以上の ものがより好ましい。 このようなものとしては、 例えば、 石英ガラス、 コーニン グ 7 0 5 9、 日本電気ガラス O A— 2等の耐熱性ガラスが挙げられる。
また、 基板 1 0 0の厚さは、 特に限定されないが、 通常は、 0 . 1 ~ 5 . 0顏 程度であるのが好ましく、 0 . 5 〜 1 . 5匪程度であるのがより好ましい。 基板 1 0 0の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、 厚すぎると、 基板 1 0 0の透過率 が低い場合に、 光の減衰を生じ易くなる。 なお、 基板 1 0 0の光の透過率が高い 場合には、 その厚さは、 前記上限値を超えるものであってもよい。 なお、 光を均 一に照射できるように、 基板 1 0 0の厚さは、 均一であるのが好ましい。
②第 1分離層 1 2 0の説明
第 1分離層 1 2 0は、 照射される光を吸収し、 その層内および/または界面に おいて剥離 （以下、 「層内剥離」 、 「界面剥離」 と言う） を生じるような性質を 有するものであり、 好ましくは、 光の照射により、 第 1分離層 1 2 0を構成する 物質の原子間または分子間の結合力が消失または減少すること、 すなわち、 アブ レーシヨンが生じて層内剥離および/または界面剥離に至るものがよい。
さらに、 光の照射により、 第 1分離層 1 2 0から気体が放出され、 分離効果が 発現される場合もある。 すなわち、 第 1分離層 1 2 0に含有されていた成分が気 体となって放出される場合と、 第 1分離層 1 2 0が光を吸収して一瞬気体になり、 その蒸気が放出され、 分離に寄与する場合とがある。 このような第 1分離層 1 2 0の組成としては、 例えば、 次の Α〜Εに記載されるものが挙げられる。
Α. アモルファスシリコン （ a— S i )
このアモルファスシリコン中には、 水素 （H) が含有されていてもよい。 この 場合、 Hの含有量は、 2原子％以上程度であるのが好ましく、 2〜2 0原子％程 度であるのがより好ましい。 このように、 水素 （H) が所定量含有されていると、 光の照射によって水素が放出され、 第 1分離層 1 2 0に内圧が発生し、 それが上 下の薄膜を剥離する力となる。 アモルファスシリコン中の水素 （H) の含有量は、 成膜条件、 例えば CVDにおけるガス組成、 ガス圧、 ガス雰囲気、 ガス流量、 温 度、 基板温度、 投入パワー等の条件を適宜設定することにより調整することがで きる。
B. 酸化ケィ素又はケィ酸化合物、 酸化チタンまたはチタン酸化合物、 酸化ジ ルコニゥムまたはジルコン酸化合物、 酸化ランタンまたはランタン酸化化合物等 の各種酸化物セラミックス、 透電体 （強誘電体） あるいは半導体
酸化ケィ素としては、 S i O、 S i 02、 S i 302が挙げられ、 ケィ酸化合物と しては、 例えば K2S i 03、 L i 2S i〇3、 C a S i 03、 Z r S i〇 4、 N a2S i 03が挙げられる。
酸化チタンとしては、 T i O、 T i 203、 T i 02が挙げられ、 チタン酸化合物 としては、 例えば、 B aT i O B a T i 03、 B a2T i 9〇2。、 B a T i 5 O i i. C a T i 03、 S r T i 03、 P b T i〇3、 Mg T i 03、 Z r T i 02、 S n T i〇4、 A l 2T i〇5、 F e T i 03が挙げられる。
酸化ジルコニウムとしては、 Z r 02が挙げられ、 ジルコン酸化合物としては、 例ぇば8 & 21" 03、 Z r S i〇4、 P b Z r 03、 Mg Z r 03、 K2Z r〇3が挙 げられる。
C. P Z T、 P L Z T、 P L L Z T、 P B Z T等のセラミックスあるいは誘電 体 （強誘電体）
D. 窒化珪素、 窒化アルミ、 窒化チタン等の窒化物セラミックス
Ε. 有機高分子材料
有機高分子材料としては、 一 CH—、 - C O- (ケトン） 、 — C ONH— (ァ ミ ド） 、 —NH— （イミ ド） 、 —COO— （エステル） 、 一 N = N— （ァゾ） 、 — CH = N— （シフ） 等の結合 （光の照射によりこれらの結合が切断される） を 有するもの、 特に、 これらの結合を多く有するものであればいかなるものでもよ い。 また、 有機高分子材料は、 構成式中に芳香族炭化水素 （1または 2以上のベ ンゼン環またはその縮合環） を有するものであってもよい。
このような有機高分子材料の具体例としては、 ポリエチレン， ポリプロピレン のようなポリオレフイン， ポリイミ ド， ポリアミ ド， ポリエステル， ポリメチル メタクリ レート （PMMA) , ポリフエ二レンサルフアイ ド （P P S) ， ポリエ —テルスルホン （PES) , エポキシ樹脂等があげられる。
F. 金属
金属としては、 例えば、 Al, L i, T i, Mn, In, Sn, Y， La, C e, Nd, P r , Gd， S mまたはこれらのうちの少なくとも 1種を含む合金が 挙げられる。
また、 第 1分離層 120の厚さは、 剥離目的や第 1分離層 120の組成、 層構 成、 形成方法等の諸条件により異なるが、 通常は、 1 ηπ！〜 20 /m程度である のが好ましく、 10 nm〜 2 /m程度であるのがより好ましく、 40 nm〜 1〃 m程度であるのがさらに好ましい。 第 1分離層 120の膜厚が小さすぎると、 成 膜の均一性が損なわれ、 剥離にムラが生じることがあり、 また、 膜厚が厚すぎる と、 第 1分離層 120の良好な剥離性を確保するために、 光のパワー （光量） を 大きくする必要があるとともに、 後に第 1分離層 120を除去する際に、 その作 業に時間がかかる。 なお、 第 1分離層 120の膜厚は、 できるだけ均一であるの が好ましい。
第 1分離層 120の形成方法は、 特に限定されず、 膜組成や膜厚等の諸条件に 応じて適宜選択される。 たとえば、 CVD (MOCVD、 低圧 CVD、 E CR- CVDを含む） 、 蒸着、 分子線蒸着 （MB) 、 スパッタリング、 イオンプレーテ イング、 PVD等の各種気相成膜法、 電気メツキ、 浸漬メツキ （デイツビング） 、 無電解メツキ等の各種メツキ法、 ラングミュア ' プロジェッ ト （LB) 法、 スピ ンコート、 スプレーコート、 ロールコート等の塗布法、 各種印刷法、 転写法、 ィ ンクジェッ ト法、 粉末ジェッ ト法等が挙げられ、 これらのうちの 2以上を組み合 わせて形成することもできる。
例えば、 第 1分離層 120の組成がアモルファスシリコン （a— S i) の場合 には、 CVD、 特に低圧 CVDやプラズマ CVDにより成膜するのが好ましい。 また、 第 1分離層 120をゾル一ゲル法によるセラミックスで構成する場合や、 有機高分子材料で構成する場合には、 塗布法、 特に、 スピンコートにより成膜す るのが好ましい。
[工程 2]
次に、 図 2に示すように、 第 1分離層 120上に、 被転写層 （薄膜デバイス層） 140を形成する。
この薄膜デバイス層 140の K部分 （図 2において 1点線鎖線で囲んで示され る部分） の拡大断面図を、 図 2の右側に示す。 図示されるように、 薄膜デバイス 層 140は、 例えば、 S i 02膜 （中間層） 142上に形成された TFT (薄膜ト ランジス夕） を含んで構成され、 この TFTは、 ポリシリコン層に n型不純物を 導入して形成されたソース， ドレイン層 146と、 チャネル層 144と、 ゲート 絶縁膜 148と、 ゲート電極 1 50と、 層間絶縁膜 1 54と、 例えばアルミニュ ゥムからなる電極 152とを具備する。
本実施の形態では、 第 1分離層 1 20に接して設けられる中間層として S i 0 2膜を使用しているが、 S i 3N4などのその他の絶縁膜を使用することもできる。 S i 02膜 （中間層） の厚みは、 その形成目的や発揮し得る機能の程度に応じて適 宜決定されるが、 通常は、 10皿〜 5〃m程度であるのが好ましく、 40ηπ！〜 1〃 m程度であるのがより好ましい。 中間層は、 種々の目的で形成され、 例えば、 被転 写層 140を物理的または化学的に保護する保護層， 絶縁層， 導電層， レーザー 光の遮光層， マイグレーション防止用のバリア層， 反射層としての機能の内の少 なくとも 1つを発揮するものが挙げられる。
なお、 場合によっては、 S i 02膜等の中間層を形成せず、 第 1分離層 120上 に直接被転写層 （薄膜デバイス層） 140を形成してもよい。
被転写層 140 (薄膜デバイス層） は、 図 2の右側に示されるような T FT等 の薄膜デバイスを含む層である。
薄膜デバイスとしては、 T F Tの他に、 例えば、 薄膜ダイオードや、 シリコン の P I N接合からなる光電変換素子 （光センサ、 太陽電池） やシリコン抵抗素子、 その他の薄膜半導体デバイス、 電極 （例 ： I T O、 メサ膜のような透明電極） 、 スイッチング素子、 メモリ一、 圧電素子等のァクチユエ一夕、 マイクロミラ一 (ピエゾ薄膜セラミックス） 、 磁気記録簿膜ヘッ ド、 コイル、 インダク夕一、 薄 膜高透磁材料およびそれらを組み合わせたマイク口磁気デバイス、 フィルター、 反射膜、 ダイクロイツクミラ一等がある。 上記の例示に限らず、 本発明の趣旨に 反しない種々の薄膜デバイスに適用できる。
このような薄膜デバイスは、 その形成方法との関係で、 通常、 比較的高いプロ セス温度を経て形成される。 したがって、 この場合、 前述したように、 基板 1 0 0としては、 そのプロセス温度に耐え得る信頼性の高いものが必要となる。
[工程 3 ]
次に、 図 3に示すように、 薄膜デバイス層 1 4 0上に、 第 2分離層として例え ば熱溶融性接着層 1 6 0を形成する。 この熱溶融性接着層 1 6 0の代わりに、 水 溶性接着材、 特定の有機溶媒に対して溶融性のある接着材などの他の接着材を用 いることができる。 なお、 第 2分離層は、 第 1分離層と同様にアブレ一シヨン層 で構成することもできる。
この熱溶融性接着層 1 6 0としては、 薄膜デバイスへの不純物 （ナトリウム、 カリウムなど） 汚染の虞が少ない、 例えばプルーフワックス （商品名） などのェ レクトロンワックスを挙げることができる。
[工程 4 ]
さらに、 図 3に示すように、 第 2分離層である熱溶融性接着層 1 6 0の上に、 一次転写体 1 8 0を接着する。 この一次転写体 1 8 0は、 薄膜デバイス層 1 4 0 の製造後に接着されるものであるので、 薄膜デバイス層 1 4 0の製造時のプロセ ス温度などに対する制約はなく、 常温時に保型性さえあればよい。 本実施の形態 ではガラス基板、 合成樹脂など、 比較的安価で保型性のある材料を用いている。 なお、 この一次転写体 1 8 0としては、 詳細を後述する二次転写体 2 0 0と同一 の材料を用いることができる。
[工程 5 ]
次に、 図 4に示すように、 基板 1 0 0の裏面側から光を照射する。
この光は、 基板 1 0 0を透過した後に第 1分離層 1 2 0に照射される。 これに より、 第 1分離層 1 2 0に層内剥離および/または界面剥離が生じ、 結合力が減 少または消滅する。
第 1分離層 1 2 0の層内剥離および/または界面剥離が生じる原理は、 第 1分 離層 1 2 0の構成材料にアブレ一シヨンが生じること、 また、 第 1分離層 1 2 0 に含まれているガスの放出、 さらには照射直後に生じる溶融、 蒸散等の相変化に よるものであることが推定される。
ここで、 アブレーシヨンとは、 照射光を吸収した固定材料 （第 1分離層 1 2 0 の構成材料） が光化学的または熱的に励起され、 その表面や内部の原子または分 子の結合が切断されて放出することをいい、 主に、 第 1分離層 1 2 0の構成材料 の全部または一部が溶融、 蒸散 （気化） 等の相変化を生じる現象として現れる。 また、 前記相変化によって微小な発砲状態となり、 結合力が低下することもある。 第 1分離層 1 2 0が層内剥離を生じるか、 界面剥離を生じるか、 またはその両 方であるかは、 第 1分離層 1 2 0の組成や、 その他種々の要因に左右され、 その 要因の 1つとして、 照射される光の種類、 波長、 強度、 到達深さ等の条件が挙げ られる。
照射する光としては、 第 1分離層 1 2 0に層内剥離および/または界面剥離を 起こさせるものであればいかなるものでもよく、 例えば、 X線、 紫外線、 可視光、 赤外線 （熱線） 、 レーザ光、 ミ リ波、 マイクロ波、 電子線、 放射線 （ひ線、 5線、 ァ線） 等が挙げられる。 そのなかでも、 第 1分離層 1 2 0の剥離 （アブレ一ショ ン） を生じさせ易いという点で、 レーザ光が好ましい。
このレーザ光を発生させるレーザ装置としては、 各種気体レーザ、 固体レ一ザ
(半導体レ一ザ） 等が挙げられるが、 エキシマレーザ、 N d— Y A Gレーザ、 A rレーザ、 C 0 2レーザ、 C Oレーザ、 H e— N eレ一ザ等が好適に用いられ、 そ の中でもエキシマレーザが特に好ましい。 エキシマレ一ザは、 短波長域で高エネルギーを出力するため、 極めて短時間で 第 1分離層 2にアブレ一シヨンを生じさせることができ、 よって隣接する転写体 180や基板 100等に温度上昇をほとんど生じさせることなく、 すなわち劣化、 損傷を生じさせることなく、 第 1分離層 120を剥離することができる。
また、 第 1分離層 120にアブレーシヨンを生じさせるに際して、 光の波長依 存性がある場合、 照射されるレ一ザ光の波長は、 100 ηπ！〜 350 nm程度で あるのが好ましい。
図 10に、 基板 100の、 光の波長に対する透過率の一例を示す。 図示される ように、 300 nmの波長に対して透過率が急峻に増大する特性をもつ。 このよ うな場合には、 300 nm以上の波長の光 （例えば、 波長 308 nmの Xe— C 1エキシマレーザー光） を照射する。
また、 第 1分離層 1 20に、 例えばガス放出、 気化、 昇華等の相変化を起こさ せて分離特性を与える場合、 照射されるレーザ光の波長は、 350から 1200 nm程度であるのが好ましい。
また、 照射されるレーザ光のエネルギー密度、 特に、 エキシマレーザの場合の エネルギー密度は、 10〜500 OmJ/cm2程度とするのが好ましく、 100 ~50 OmJ/cm2程度とするのがより好ましい。 また、 照射時間は、 1〜10 00 n s e c程度とするのが好ましく、 10〜 1 00 n s e c程度とするのがよ り好ましい。 エネルギー密度が低いかまたは照射時間が短いと、 十分なアブレ一 シヨン等が生じず、 また、 エネルギー密度が高いかまたは照射時間が長いと、 第 1分離層 120を透過した照射光により被転写層 140に悪影響を及ぼすおそれ がある。
なお、 第 1分離層 120を透過した照射光が被転写層 140にまで達して悪影 響を及ぼす場合の対策としては、 例えば、 第 1分離層 （レーザ一吸収層） 1 20 上にタンタル （T a) 等の金属膜を形成する方法がある。 これにより、 第 1分離 層 120を透過したレーザー光は、 金属膜 1 24の界面で完全に反射され、 それ よりの上の薄膜デバイスに悪影響を与えない。 あるいは、 第 1分離層 120上に シリコン系介在層例えば S i 02を介して、 シリコン系レ一ザ一吸収層であるァモ ルファスシリコン層を形成することもできる。 こうすると、 第 1分離層 1 2 0を 透過した光は、 その上のアモルファスシリコン層にて吸収される。 ただしその透 過光は、 上層のアモルファスシリコン層にて再度アブレ一シヨンを生ずるほどの 光エネルギーがない。 また、 金属とは異なり、 アモルファスシリコン層上に薄膜 デバイス層を形成できるので、 既に確立された薄膜形成技術により品質の優れた 薄膜デバイス層を形成できる。
レーザ光に代表される照射光は、 その強度が均一となるように照射されるのが 好ましい。 照射光の照射方向は、 第 1分離層 1 2 0に対し垂直な方向に限らず、 第 1分離層 1 2 0に対し所定角度傾斜した方向であってもよい。
また、 第 1分離層 1 2 0の面積が照射光の 1回の照射面積より大きい場合には、 第 1分離層 1 2 0の全領域に対し、 複数回に分けて照射光を照射することもでき る。 また、 同一箇所に 2回以上照射してもよい。 また、 異なる種類、 異なる波長 (波長域） の照射光 （レーザ光） を同一領域または異なる領域に 2回以上照射し てもよい。
次に、 図 5に示すように、 基板 1 0 0に力を加えて、 この基板 1 0 0を第 1分 離層 1 2 0から離脱させる。 図 5では図示されないが、 この離脱後、 基板 1 0 0 上に第 1分離層 1 2 0が付着することもある。
[工程 6 ]
次に、 図 6に示すように、 残存している第 1分離層 1 2 0を、 例えば洗浄、 ェ ツチング、 アツシング、 研磨等の方法またはこれらを組み合わせた方法により除 去する。 これにより、 被転写層 （薄膜デバイス層） 1 4 0が、 一次転写体 1 8 0 に転写されたことになる。
なお、 離脱した基板 1 0 0にも第 1分離層 1 2 0の一部が付着している場合に は同様に除去する。 なお、 基板 1 0 0が石英ガラスのような高価な材料、 希少な 材料で構成されている場合等には、 基板 1 0 0は、 好ましくは再利用 （リサイク ル） に供される。 すなわち、 再利用したい基板 1 0 0に対し、 本発明を適用する ことができ、 有用性が高い。
[工程 7 ] 次に、 図 7に示すように、 薄膜デバイス層 1 4 0の下面 （露出面） に、 接着層 1 9 0を介して、 二次転写層 2 0 0を接着する。
接着層 1 9 0を構成する接着材の好適な例としては、 反応硬化型接着材、 熱硬 化型接着材、 紫外線硬化型接着材等の光硬化型接着材、 嫌気硬化型接着材等の各 種硬化型接着材が挙げられる。 接着材の組成としては、 例えば、 エポキシ系、 ァ クリレート系、 シリコーン系等、 いかなるものでもよい。 このような接着層 1 9 0の形成は、 例えば、 塗布法によりなされる。
前記硬化型接着材を用いる場合、 例えば被転写層 （薄膜デバイス層） 1 4 0の 下面に硬化型接着材を塗布し、 さらに二次転写体 2 0 0を接合した後、 硬化型接 着材の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着材を硬化させて、 被転写層 (薄膜デバイス層） 1 4 0と二次転写体 2 0 0とを接着し、 固定する。
接着材が光硬化型の場合、 好ましくは光透過性の二次転写体 2 0 0の外側から 光を照射する。 接着材としては、 薄膜デバイス層に影響を与えにくい紫外線硬化 型などの光硬化型接着材を用いれば、 光透過性の一次転写体 1 8 0側から、 ある いは光透過性の一次、 二次転写体 1 8 0， 2 0 0の両側から光照射しても良い。 なお、 図示と異なり、 二次転写体 2 0 0側に接着層 1 9 0を形成し、 その上に 被転写層 （薄膜デバイス層） 1 4 0を接着してもよい。 なお、 例えば二次転写体 2 0 0自体が接着機能を有する場合等には、 接着層 1 9 0の形成を省略してもよ レ^
二次転写体 2 0 0としては、 特に限定されないが、 基板 （板材） 、 特に透明基 板が挙げられる。 なお、 このような基板は平板であっても、 湾曲板であってもよ い。 また、 二次転写体 2 0 0は、 前記基板 1 0 0に比べ、 耐熱性、 耐食性等の 特性が劣るものであってもよい。 その理由は、 本発明では、 基板 1 0 0側に被転 写層 （薄膜デバイス層） 1 4 0を形成し、 その後、 被転写層 （薄膜デバイス層） 1 4 0を二次転写体 2 0 0に転写するため、 二次転写体 2 0 0に要求される特性、 特に耐熱性は、 被転写層 （薄膜デバイス層） 1 4 0の形成の際の温度条件等に依 存しないからである。 この点は、 一次転写体 1 9 0についても同様である。
したがって、 被転写層 1 4 0の形成の際の最高温度を T maxとしたとき、 一次、 二次転写体 1 90 , 200の構成材料として、 ガラス転移点 （Tg) または軟化 点が Tmax以下のものを用いることができる。 例えば、 一次、 二次転写体 190, 200は、 ガラス転移点 （Tg) または軟化点が好ましくは 800°C以下、 より 好ましくは 500°C以下、 さらに好ましくは 320°C以下の材料で構成すること ができる。
また、 一次、 二次転写体 190, 200の機械的特性としては、 ある程度の剛 性 （強度） を有するものが好ましいが、 可撓性、 弾性を有するものであってもよ い。
このような一次、 二次転写体 190, 200の構成材料としては、 各種合成樹 脂または各種ガラス材が挙げられ、 特に、 各種合成樹脂や通常の （低融点の） 安 価なガラス材が好ましい。
合成樹脂としては、 熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂のいずれでもよく、 例えば、 ポリエチレン、 ポロプロピレン、 エチレンープレビレン共重合体、 エチレン一酢 酸ビニル共重合体 （EVA) 等のポリオレフイン、 環状ポリオレフイン、 変性ポ リオレフイン、 ポリ塩化ビニル、 ポリ塩化ビニリデン、 ポリスチレン、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリアミ ドイミ ド、 ポリカーボネート、 ポリ— （4—メチルベ ンテン一 1) 、 アイオノマ一、 アクリル系樹脂、 ポリメチルメタクリレート、 ァ クリル—スチレン共重合体 （AS樹脂） 、 ブタジエン一スチレン共重合体、 ポリ ォ共重合体 （EVOH) 、 ポリエチレンテレフ夕レート （PET) 、 ポリプチレ ンテレフ夕レート （PBT) 、 プリシクロへキサンテレフ夕レート （P CT) 等 のポリエステル、 ポリエーテル、 ポリエーテルケトン （PEK) 、 ポリエーテル エーテルケトン （PEEK) 、 ポリエ一テルイミ ド、 ポリアセ夕一ル （POM) 、 ポリフエ二レンォキシド、 変性ポリフエ二レンォキシド、 ポリアリレート、 芳香 族ポリエステル （液晶ポリマ一） 、 ポリテトラフルォロエチレン、 ポリフッ化ビ ニリデン、 その他フッ素系樹脂、 スチレン系、 ポリオレフイン系、 ポリ塩化ビニ ル系、 ポリウレタン系、 フッ素ゴム系、 塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性 エラストマ一、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂、 ユリア樹脂、 メラミン樹脂、 不 飽和ポリエステル、 シリコーン樹脂、 ポリウレタン等、 またはこれらを主とする 共重合体、 ブレンド体、 ポリマ一ァロイ等が挙げられ、 これらのうちの 1種また は 2種以上を組み合わせて （例えば 2層以上の積層体として） 用いることができ る o
ガラス材としては、 例えば、 ケィ酸ガラス （石英ガラス） 、 ケィ酸アルカリガ ラス、 ソーダ石灰ガラス、 カリ石灰ガラス、 鉛 （アルカリ） ガラス、 バリウムガ ラス、 ホウケィ酸ガラス等が挙げられる。 このうち、 ケィ酸ガラス以外のものは、 ケィ酸ガラスに比べて融点が低く、 また、 成形、 加工も比較的容易であり、 しか も安価であり、 好ましい。
二次転写体 2 0 0として合成樹脂で構成されたものを用いる場合には、 大型の 二次転写体 2 0 0を一体的に成形することができるとともに、 湾曲面や凹凸を有 するもの等の複雑な形状であっても容易に製造することができ、 また、 材料コス ト、 製造コス トも安価であるという種々の利点が享受できる。 したがって、 合成 樹脂の使用は、 大型で安価なデバイス （例えば、 液晶ディスプレイ） を製造する 上で有利である。
なお、 二次転写体 2 0 0は、 例えば、 液晶セルのように、 それ自体独立したデ バイスを構成するものや、 例えばカラーフィルター、 電極層、 誘電体層、 絶縁層、 半導体素子のように、 デバイスの一部を構成するものであってもよい。
さらに、 一次、 二次転写体 1 9 0， 2 0 0は、 金属、 セラミックス、 石材、 木 材紙等の物質であってもよいし、 ある品物を構成する任意の面上 （時計の面上、 エアコンの表面上、 プリント基板の上等） 、 さらには壁、 柱、 天井、 窓ガラス等 の構造物の表面上であってもよい。
[工程 8 ]
次に、 図 8に示すように、 第 2分離層である熱溶融性接着層 1 6 0を加熱し、 熱溶融させる。 この結果、 熱溶融性接着層 1 6 0の接着力が弱まるため、 一次転 写体 1 8 0を、 薄膜デバイス層 1 4 0により離脱させることができる。 なお、 一 次転写体 1 8 0に付着した熱溶融性接着材を除去することで、 この一次転写体 1 8 0を繰り返し再利用することができる。
[工程 9 ] 最後に、 薄膜デバイス層 140の表面に付着した熱溶融性接着層 1 60を除去 することで、 図 9に示すように、 二次転写体 200に転写された薄膜デバイス層 140を得ることができる。 ここで、 この二次転写体 200に対する薄膜デバィ ス層 140の積層関係は、 図 2に示すように当初の基板 100に対する薄膜デバ イス層 140の積層関係と同じとなる。
以上のような各工程を経て、 被転写層 （薄膜デバイス層） 140の二次転写体 200への転写が完了する。 その後、 被転写層 （薄膜デバイス層） 140に隣接 する S i 02膜の除去や、 被転写層 140上への配線等の導電層や所望の保護膜の 形成等を行うこともできる。
本発明では、 被剥離物である被転写層 （薄膜デバイス層） 140自体を直接に 剥離するのではなく、 第 1分離層 1 20及び第 2分離層 1 60において分離して 二次転写体 200に転写するため、 被分離物 （被転写層 140) の特性、 条件等 にかかわらず、 容易かつ確実に、 しかも均一に転写することができ、 分離操作に 伴う被分離物 （被転写層 140) へのダメージもなく、 被転写層 140の高い信 頼性を維持することができる。
(第 2の実施の形態）
基板上に CMO S構造の T F Tを形成し、 これを転写体に転写する場合の具体 的な製造プロセスの例を図 1 1〜図 2 1を用いて説明する。
(工程 1)
図 1 1に示すように、 基板 （例えば石英基板） 100上に、 第 1分離層 （例え ば、 LP CVD法により形成されたアモルファスシリコン層） ） 1 20と、 中間 層 （例えば、 S i 02膜） 142と、 アモルファスシリコン層 （例えば LP CVD 法により形成される） 143とを順次に積層形成し、 続いて、 アモルファスシリ コン層 143の全面に上方からレーザ一光を照射し、 ァニールを施す。 これによ り、 アモルファスシリコン層 143は再結晶化してポリシリコン層となる。
(工程 2)
続いて、 図 12に示すように、 レーザ一ァニールにより得られたポリシリコン をパターニングして、 アイラン ド 1 Zo
44 a, 144 bを形成する。
(工程 3)
図 13に示されるように、 アイランド 144 a， 144 bを覆うゲート絶縁膜
148 a, 148 bを、 例えば、 CVD法により形成する。
(工程 4)
図 14に示されるように、 ポリシリコンあるいはメタル等からなるゲ一ト電極
150 a, 1 50 bを形成する。
(工程 5)
図 1 5に示すように、 ポリイミ ド等からなるマスク層 1 70を形成し、 ゲート 電極 150 bおよびマスク層 170をマスクとして用い、 セルファラインで、 例 えばポロン （B) のイオン注入を行う。 これによつて、 p+層 1 72 a, 1 72 b が形成される。
(工程 6) 図 16に示すように、 ポリイミ ド等からなるマスク層 1 74を形 成し、 ゲート電極 1 50 aおよびマスク層 1 74をマスクとして用い、 セルファ ラインで、 例えばリン （P) のイオン注入を行う。 これによつて、 n+層 146 a， 146 bが形成される。
(工程 7) 図 17に示すように、 層間絶縁膜 1 54を形成し、 選択的にコン タク トホール形成後、 電極 1 52 a~ 1 52 dを形成する。
このようにして形成された CMO S構造の T FTが、 図 2〜図 9における被転 写層 （薄膜デバイス層） 140に該当する。 なお、 層間絶縁膜 154上に保護膜 を形成してもよい。
(工程 8)
図 18に示すように、 CMO S構成の TFT上に、 第 2分離層としての熱溶融 性接着層 1 60を形成する。 このとき、 TFTの表層に生じていた段差が、 熱溶 融性接着材 1 60により平坦化される。 なお、 第 2分離層は、 第 1分離層と同様 にアブレ一シヨン層で構成することもできる。
ここで、 薄膜デバイスである TFT上にまず絶縁層などの保護層を形成し、 そ の保護層上に第 2分離層を設けることが好ましい。 特に、 第 2分離層をアブレ一 U i
シヨン層とした場合に、 アブレ一シヨン時に保護層により薄膜デバイス層を保護 することができる。
また、 特に第 2分離層をアブレ一シヨン層にて形成する場合には、 その第 2分 離層自体を第 1分離層と同様に多層にて形成することもできる。 さらに、 この第 2分離層と薄膜デバィス層との間に、 金属層等の遮光層を設けるとさらに良い。 アブレーシヨン時に、 薄膜デバイス層に光が入射することを防止できるからであ る。
この第 2分離層形成後に、 第 2分離層である熱溶融性接着層 160を介して、 TFTを一次転写体 （例えば、 ソーダガラス基板） 180に貼り付ける。
(工程 9)
図 19に示すように、 基板 100の裏面から、 例えば、 Xe— C 1エキシマレ —ザ一光を照射する。 これにより、 第 1分離層 120の層内および/または界面 において剥離を生じせしめる。
(工程 10)
図 20に示すように、 基板 100を引き剥がす。
(工程 11 )
さらに、 第 1分離層 120をエッチングにより除去する。 これにより、 図 21 に示すように、 CMOS構成のTFTが、 一次転写体 180に転写されたことに なる。
(工程 12)
次に、 図 22に示すように、 CMOS構成の TFTの下面に、 熱溶融性樹脂層 160よりも硬化点が低い接着層として、 例えばエポキシ樹脂層 190を形成す る。 次に、 そのエポキシ樹脂層 190を介して、 T FTを二次転写体 （例えば、 ソーダガラス基板） 200に貼り付ける。 続いて、 熱を加えてエポキシ樹脂層 1 90を硬化させ、 二次転写体 200と T FTとを接着 （接合） する。
(工程 13)
次に、 図 23に示すように例えばオーブン 210を用いて熱溶融性樹脂層 16 0を熱により溶融させ、 この熱溶融性樹脂層 160を境にして、 T FTを一次転 写体 1 8 0より引き剥がす。 さらに、 T F Tの下面に残存している熱溶融性樹脂 層 1 6 0を、 例えばキシレンなどにより除去する。 これにより、 図 2 4に示すよ うに、 T F Tが二次転写体 2 0 0に転写される。 この図 2 4の状態は、 図 1 7に 示す基板 1 0 0及び第 1分離層 1 2 0を、 二次転写体 2 0 0及び接着層 1 9 0に 置き換えたものと同じとなる。 従って、 T F Tの製造工程に用いた基板 1 0 0に 対する積層関係が、 二次転写体 2 0 0上にて確保される。 このため、 電極 1 5 2 a〜 l 5 2 dが露出され、 それへのコンタク トあるいは配線を容易に行うことが できる。 なお、 図 2 4の状態とした後に、 その表層に保護層を形成しても良い。 (第 3の実施の形態）
上述の第 1の実施の形態および第 2の実施の形態で説明した技術を用いると、 例えば、 図 2 5 Aに示すような、 薄膜デバイスを用いて構成されたマイクロコン ピュー夕を所望の基板上に形成できるようになる。
図 2 5 Aでは、 プラスチック等からなる二次転写体としてのフレキシブル基板 1 8 2上に、 薄膜デバイスを用いて回路が構成された C P U 3 0 0 , R A M 3 2 0 , 入出力回路 3 6 0ならびに、 これらの回路の電源電圧を供給するための、 ァモル ファスシリコンの P I N接合を具備する太陽電池 3 4 0が搭載されている。
図 2 5 Aのマイクロコンピュータは二次転写体であるフレキシブル基板 1 8 2 上に形成されているため、 図 2 5 Bに示すように曲げに強く、 また、 軽量である ために落下にも強いという特徴がある。 また、 図 2 5 Aに示すプラスチック基板
1 8 2は、 電子機器のケースを兼用しても良い。 こうすると、 ケースの内面およ び外面の少なくとも一方に薄膜デバイスが転写された電子機器を製造できる。
(第 4の実施の形態）
本実施の形態では、 上述の薄膜デバイスの転写技術を用いて、 図 2 6に示され るような、 ァクティブマトリクス基板を用いたァクティブマトリクス型の液晶表 示装置を作成する場合の製造プロセスの例について説明する。
(液晶表示装置の構成）
図 2 6に示すように、 アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、 バックライ ト等の照明光源 4 0 0 , 偏光板 4 2 0， アクティブマトリクス基板 4 4 0， 液晶 460, 対向基板 480, 偏光板 500を具備する。
なお、 本発明のァクティブマトリクス基板 440と対向基板 480にプラスチ ックフィルムのようなフレキシブル基板を用いる場合は、 照明光源 400に代え て反射板を採用した反射型液晶パネルとして構成すると、 可撓性があって衝撃に 強くかつ軽量なアクティブマトリクス型液晶パネルを実現できる。 なお、 画素電 極を金属で形成した場合、 反射板および偏光板 420は不要となる。
本実施の形態で使用するァクティブマトリクス基板 440は、 画素部 442に TFTを配置し、 さらに、 ドライバ回路 （走査線ドライバおよびデ一夕線ドライ バ） 444を搭載したドライバ内蔵型のァクティブマトリクス基板である。
このアクティブマトリクス型液晶表示装置の要部の断面図が図 2 7に示され、 また、 液晶表示装置の要部の回路構成が図 28に示される。
図 28に示されるように、 画素部 442は、 ゲートがゲート線 G 1に接続され、 ソース ' ドレインの一方がデータ線 D 1に接続され、 ソース . ドレインの他方が 液晶 460に接続された T FT (M l ) と、 液晶 46 0とを含む。
また、 ドライバ一部 444は、 画素部の T FT (M l) と同じプロセスにより 形成される TFT (M 2) を含んで構成される。
図 27の左側に示されるように、 画素部 442における T FT (M l ) は、 ソ —ス · ドレイン層 1 1 00 a， 1 1 00 bと、 チャンネル 1 1 00 eと、 ゲ一ト 絶縁膜 1 200 aと、 ゲート電極 1 300 aと、 絶縁膜 1 500と、 ソース · ド レイン電極 1400 a， 1 400 bとを含んで構成される。
なお、 参照番号 1 700は画素電極であり、 参照番号 1 Ί 02は画素電極 1 Ί 00が液晶 4 60に電圧を印加する領域 （液晶への電圧印加領域） を示す。 図中、 配向膜は省略してある。 画素電極 1 70 0は I TO (光透過型の液晶パネルの場 合） あるいはアルミ二ユウム等の金属 （反射型の液晶パネルの場合） により構成 される。
また、 図 2 7の右側に示されるように、 ドライバ一部 444を構成する TFT (M 2) は、 ソース， ドレイン層 1 1 00 c , 1 1 0 0 dと、 チャンネル 1 10 O f と、 ゲート絶縁膜 1 20 O bと、 ゲート電極 1 30 O bと、 絶縁膜 1 500 と、 ソース · ドレイン電極 1400 c, 1400 dとを含んで構成される。
なお、 図 27において、 参照番号 480は、 例えば、 対向基板 （例えば、 ソ一 ダガラス基板） であり、 参照番号 482は共通電極である。 また、 参照番号 10 0 (H S i02膜であり、 参照番号 1600は層間絶縁膜 （例えば、 S i02膜） であり、 参照番号 1800は接着層である。 また、 参照番号 1900は、 例えば ソーダガラス基板からなる基板 （転写体） である。
(液晶表示装置の製造プロセス）
以下、 図 27の液晶表示装置の製造プロセスについて、 図 29〜図 34を参照 して説明する。
まず、 図 1 1〜図 21と同様の製造プロセスを経て、 図 29のょぅな丁 丁 (Ml, M2) を、 信頼性が高くかつレーザー光を透過する基板 （例えば、 石英 基板） 3000上に形成し、 保護膜 1600を構成する。 なお、 図 29において、 参照番号 3100は第 1分離層 （レーザー吸収層） である。 また、 図 29では、 TFT (Ml, M2) は共に η型の MOSFETとしている。 但し、 これに限定 されるものではなく、 ρ型の MQSFETや、 CMO S構造としてもよい。
次に、 図 30に示すように、 保護膜 1600を選択的にエッチングし、 電極 1 400 aに導通する I TO膜あるいはアルミ二ユウム等の金属からなる画素電極 1700を形成する。 I TO膜を用いる場合には透過型の液晶パネルとなり、 ァ ルミ二ユウム等の金属を用いる場合には反射型の液晶パネルとなる。
次に、 図 31に示すように、 第 2分離層である熱溶融性接着層 1800を介し て、 一次転写体である基板 1900を接合 （接着） する。 なお、 第 2分離層は、 第 1分離層と同様にアブレーシヨン層で構成することもできる。
次に、 図 31に示すように、 基板 3000の裏面からエキシマレ一ザ一光を照 射し、 この後、 基板 3000を引き剥がす。
次に、 第 1分離層 （レーザ一吸収層） 3100を除去する。 これにより、 図 3 2に示すように、 画素部 442及びドライバ一部 44は、 一次転写体 1900に 転写される。
次に、 図 33に示すように、 熱硬化性接着層 2000を介して、 二次転写体 2 o丄
1 0 0を、 S i 0 2膜 1 0 0 0の下面に接合する。
その後、 例えば一次転写体 1 9 0 0をオーブン上に載置して、 熱溶融性接着材 1 8 0 0を溶融させ、 一次転写体 1 9 0 0を離脱させる。 保護膜 1 6 0 0及び画 素電極 1 7 0 0に付着している熱溶融性接着層 1 9 0 0も除去する。
これにより、 図 3 4に示すように、 二次転写体 2 1 0 0に転写されたァクティ ブマトリクス基板 4 4 0が完成する。 画素電極 1 7 0 0は表層より露出しており、 液晶との電気的な接続が可能となっている。 この後、 アクティブマトリクス基板 4 4 0の絶縁膜 （ S i 0 2などの中間層） 1 0 0 0の表面および画素電極 1 7 0 0 の表面に配向膜を形成して配向処理が施される。 図 3 4では、 配向膜は省略して ある。
そしてさらに、 図 2 7に示すように、 その表面に画素電極 1 7 0 0と対向する 共通電極が形成され、 その表面が配向処理された対向基板 4 8 0と、 アクティブ マトリク基板 4 4 0とを封止材 （シール材） で封止し、 両基板の間に液晶を封入 して、 液晶表示装置が完成する。
(第 5の実施の形態）
図 3 5に本発明の第 5の実施の形態を示す。
本実施の形態では、 上述の薄膜デバイスの転写方法を複数回実行して、 転写元 の基板よりも大きい基板 （転写体） 上に薄膜デバイスを含む複数のパターンを転 写し、 最終的に大規模なアクティブマトリクス基板を形成する。
つまり、 大きな基板 7 0 0 0上に、 複数回の転写を実行し、 画素部 7 1 0 0 a 〜7 1 0 O Pを形成する。 図 3 5の上側に一点鎖線で囲んで示されるように、 画 素部には、 T F Tや配線が形成されている。 図 3 5において、 参照番号 7 2 1 0 は走査線であり、 参照番号 7 2 0 0は信号線であり、 参照番号 7 2 2 0はゲート 電極であり、 参照番号 7 2 3 0は画素電極である。
信頼性の高い基板を繰り返し使用し、 あるいは複数の第 1の基板を使用して薄 膜パターンの転写を複数回実行することにより、 信頼性の高い薄膜デバイスを搭 載した大規模なアクティブマトリクス基板を作成できる。
(第 6の実施の形態） 本発明の第 6の実施の形態を図 36に示す。
本実施の形態の特徴は、 上述の薄膜デバイスの転写方法を複数回実行して、 転 写元の基板上よりも大きな基板上に、 設計ルール （つまりパターン設計する上で のデザインルール） が異なる薄膜デバイス （つまり、 最小線幅が異なる薄膜デバ イス） を含む複数のパターンを転写することである。
図 36では、 ドライバ一搭載のアクティブマトリクス基板において、 画素部 (7100 a〜7100p) よりも、 より微細な製造プロセスで作成されたドラ ィバ回路 （8000〜 8032) を、 複数回の転写によって基板 6000の周囲 に作成してある。
ドライバ回路を構成するシフ トレジス夕は、 低電圧下においてロジックレベル の動作をするので画素 TFTよりも耐圧が低くてよく、 よって、 画素 TFTより 微細な T FTとなるようにして高集積化を図ることができる。
本実施の形態によれば、 設計ルールレベルの異なる （つまり製造プロセスが異 なる） 複数の回路を、 一つの基板上に実現できる。 なお、 シフ トレジス夕の制御 によりデータ信号をサンプリングするサンプリング手段 （図 25の薄膜トランジ ス夕 M2) は、 画素 T FT同様に高耐圧が必要なので、 画素 T FTと同一プロセ ス /同一設計ルールで形成するとよい。
(第 7の実施の形態）
図 37、 図 38は、 第 1の実施の形態にて用いた第 2分離層としての熱溶融性 接着層 160に代えて、 第 1の実施の形態の第 1分離層 120と同じ例えばァモ ルファスシリコン層 220を用いた変形例を示している。 図 37に示すように、 このフモルファスシリコン層 220の上に、 接着層 230を介して一次転写体 1 80が接合されている。 また、 図 37は第 1分離層 120にてアブレ一シヨンを 生じさせるための光照射工程を示し、 これは図 4の工程と対応している
図 37の光照射工程の後に基板 100及び第 1分離層 120を、 薄膜デバィス 層 140の下面より除去し、 図 38に示すように、 接着層 190を介して二次転 写体 200を接合する。 この後に、 図 38に示すように、 例えば一次転写体 18 0側からアモルファスシリコン層 220に光照射する。 これにより、 ァモルファ スシリコン層 220にてアブレ一シヨンが生ずる。 この結果、 一次転写体 180 及び接着層 230を、 薄膜デバイス層 140かせ除去することができる。
このように、 本発明では第 1， 第 2分離層の双方にて順次アブレーシヨンを生 じさせて、 薄膜デバイス層 140を二次転写体 200に転写させても良い。
次に、 本発明の具体的実施例について説明する。
(実施例 1)
縦 50醒 X横 50顧 X厚さ 1. 1腿の石英基板 （軟化点： 1630° 歪点： 1070°C、 エキシマレ一ザの透過率：ほぼ 100%) を用意し、 この石英基板 の片面に、 第 1分離層 （レーザ光吸収層） として非晶質シリコン （a— S i)膜 を低圧 CVD法 （S i2 H6 ガス、 425°C) により形成した。 第 1分離層の膜 厚は、 100皿であった。
次に、 第 1分離層上に、 中間層として S i 02 膜を ECR— CVD法 （S iH 4 + O 2 ガス、 100°C) により形成した。 中間層の膜厚は、 200nmであった。 次に、 中間層上に、 被転写層として膜厚 5 Onmの非晶質シリコン膜を低圧 CV D法 （S i2 H6 ガス、 425°C) により形成し、 この非晶質シリコン膜にレー ザ光 （波長 308nm) を照射して、 結晶化させ、 ポリシリコン膜とした。 その後、 このポリシリコン膜に対し、 所定のパターンニングを施し、 薄膜トランジスタの ソース . ドレイン ·チャネルとなる領域を形成した。 この後、 1000 ° C以上 の高温によりポリシリコン膜表面を熱酸化してゲート絶縁膜 S i 02 を形成した 後、 ゲート絶縁膜上にゲート電極 （ポリシリコンに Mo等の高融点金属が積層形 成された構造） を形成し、 ゲート電極をマスクとしてイオン注入することによつ て、 自己整合的 （セルファライン） にソース · ドレイン領域を形成し、 薄膜トラ ンジス夕を形成した。 この後、 必要に応じて、 ソース ' ドレイン領域に接続され る電極及び配線、 ゲート電極につながる配線が形成される。 これらの電極や配線 には A 1が使用されるが、 これに限定されるものではない。 また、 後工程のレー ザ一照射により A 1の溶融が心配される場合は、 A 1よりも高融点の金属 （後ェ 程のレーザ一照射により溶融しないもの） を使用してもよい。
次に、 前記薄膜トランジスタの上に、 熱溶融性接着材 （商品名 ： プル一フワッ クス） を塗布し、 一次転写体として縦 200腿 X横 30 Ommx厚さ 1. 1腿の大 型の透明なガラス基板 （ソーダガラス、 軟化点： 740°C、 歪点： 51 1°C) を 接合した。
次に、 Xe— C 1エキシマレ一ザ （波長： 308nm) を石英基板側から照射し、 第 1分離層に剥離 （層内剥離および界面剥離） を生じさせた。 照射した Xe— C 1エキシマレ一ザのエネルギー密度は、 25 OmJ/cm2、 照射時間は、 2 Onsecで あった。 なお、 エキシマレーザの照射は、 スポッ トビーム照射とラインビーム照 射とがあり、 スポットビーム照射の場合は、 所定の単位領域 （例えば 8應 X 8腿） にスポヅ ト照射し、 このスポッ ト照射を単位領域の 1/10程度ずつずらしなが ら照射していく。 また、 ラインビーム照射の場合は、 所定の単位領域 （例えば 3 78mmx 0. Imm 378mmx 0. 3mm (これらはエネルギーの 90 %以上が得 られる領域） ） を同じく 1/10程度ずつずらしながら照射していく。 これによ り、 第 1分離層の各点は少なくとも 10回の照射を受ける。 このレーザ照射は、 石英基板全面に対して、 照射領域をずらしながら実施される。
この後、 石英基板とガラス基板一次 （転写体） とを第 1分離層において引き剥 がし、 石英基板上に形成された薄膜トランジスタおよび中間層を、 一次転写体で あるガラス基板側に一次転写した。
その後、 ガラス基板側の中間層の表面に付着した第 1分離層を、 エッチングや 洗浄またはそれらの組み合わせにより除去した。 また、 石英基板についても同様 の処理を行い、 再使用に供した。
さらに、 露出した中間層の下面に、 紫外線硬化型接着材を塗布し （膜厚： 10 0 Aim ) 、 さらにその塗膜に、 二次転写体として縦 200醒 X横 300腿 X厚さ 1. 1mmの大型の透明なガラス基板 （ソーダガラス、 軟化点： 740°C、 歪点： 5 1 1°C) を接合した後、 ガラス基板側から紫外線を照射して接着材を硬化させ、 これらを接着固定した。
その後、 熱溶融性接着材を熱溶融させ、 一次転写体であるガラス基板を除去し た。 これにより、 薄膜トランジスタおよび中間層を、 二次転写体であるガラス基 板側に二次転写した。 なお、 一次転写体も洗浄により再利用可能である。 ここで、 一次転写体となるガラス基板が石英基板より大きな基板であれば、 本 実施例のような石英基板からガラス基板への一次転写を、 平面的に異なる領域に 繰り返して実施し、 ガラス基板上に、 石英基板に形成可能な薄膜トランジスタの 数より多くの薄膜トランジスタを形成することができる。 さらに、 ガラス基板上 に繰り返し積層し、 同様により多くの薄膜トランジスタを形成することができる。 あるいは、 二次転写体となるガラス基板を、 一次転写体及び石英基板よりも大型 基板とし、 二次転写を繰り返し実施して、 石英基板に形成可能な薄膜トランジス 夕の数より多くの薄膜トランジスタを形成することもできる。
(実施例 2)
第 1分離層を、 H (水素） を 20at%含有する非晶質シリコン膜とした以外は 実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
なお、 非晶質シリコン膜中の H量の調整は、 低圧 CVD法による成膜時の条件 を適宜設定することにより行った。
(実施例 3)
第 1分離層を、 スピンコートによりゾル一ゲル法で形成したセラミックス薄膜 (組成： Pb T i 03 、 膜厚： 20 Onm) とした以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 4)
第 1分離層を、 スパッタリングにより形成したセラミックス薄膜 （組成： Ba T i 03 、 膜厚： 40 Onm) とした以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジ ス夕の転写を行った。
(実施例 5)
第 1分離層を、 レーザ一アブレ一シヨン法により形成したセラミックス薄膜 (組成： Pb (Z r, T i) 03 (PZ T) 、 膜厚： 50皿） とした以外は実施 例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 6)
第 1分離層を、 スピンコートにより形成したポリイミ ド膜 （膜厚： 20 Onm) とした以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。 (実施例 7)
第 1分離層を、 スピンコートにより形成したポリフエ二レンサルフアイ ド膜 (膜厚： 200nm) とした以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転 写を行った。
(実施例 8)
第 1分離層を、 スパッタリングにより形成した A 1層 （膜厚： 300皿） とし た以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 9)
照射光として、 Kr一 Fエキシマレーザ （波長： 248nm) を用いた以外は実 施例 2と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。 なお、 照射したレーザ のエネルギー密度は、 25 OmJ/cm2、 照射時間は、 20nsecであった。
(実施例 10)
照射光として、 Nd— YAI Gレーザ （波長： 1068nm) を用いた以外は実 施例 2と同様にして薄膜トランジスタの転写を行った。 なお、 照射したレーザの エネルギー密度は、 400mJ/cm2、 照射時間は、 20nsecであった。
(実施例 1 1)
被転写層として、 高温プロセス 1000°Cによるポリシリコン膜 （膜厚 8 Onm) の薄膜トランジスタとした以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転 写を行った。
(実施例 12)
転写体として、 ポリカーボネート （ガラス転移点： 130°C) 製の透明基板を 用いた以外は実施例 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 13)
転写体として、 AS樹脂 （ガラス転移点： 70〜90°C) 製の透明基板を用い た以外は実施例 2と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 14)
転写体として、 ポリメチルメタクリレート （ガラス転移点： 70〜90°C) 製 の透明基板を用いた以外は実施例 3と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行 つた。
(実施例 1 5 )
転写体として、 ポリエチレンテレフタレート （ガラス転移点： 6 7 °C ) 製の透 明基板を用いた以外は、 実施例 5と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行つ た。
(実施例 1 6 )
転写体として、 高密度ポリエチレン （ガラス転移点： 7 7〜9 0 °C) 製の透明 基板を用いた以外は実施例 6と同様にして、 薄膜トランジス夕の転写を行った。 (実施例 1 7 )
転写体として、 ポリアミ ド （ガラス転移点： 1 4 5 °C ) 製の透明基板を用いた 以外は実施例 9と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 1 8 )
転写体として、 エポキシ樹脂 （ガラス転移点： 1 2 0 °C ) 製の透明基板を用い た以外は実施例 1 0と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を行った。
(実施例 1 9 )
転写体として、 ポリメチルメタクリレート （ガラス転移点： 7 0〜9 0 °C ) 製 の透明基板を用いた以外は実施例 1 1と同様にして、 薄膜トランジスタの転写を 行った。
実施例 1〜 1 9について、 それそれ、 転写された薄膜トランジスタの状態を肉 眼と顕微鏡とで視観察したところ、 いずれも、 欠陥やムラがなく、 均一に転写が なされていた。
以上述べたように、 本発明の転写技術を用いれば、 基板に形成した積層順序を 維持したまま、 薄膜デバイス （被転写層） を種々の転写体へ二次転写することが 可能となる。 例えば、 薄膜を直接形成することができないかまたは形成するのに 適さない材料、 成形が容易な材料、 安価な材料等で構成されたものや、 移動しに くい大型の物体等に対しても、 転写によりそれを形成することができる。
特に、 転写体は、 各種合成樹脂や融点の低いガラス材のような、 基板材料に比 ベ耐熱性、 耐食性等の特性が劣るものを用いることができる。 そのため、 例えば、 透明基板上に薄膜トランジスタ （特にポリシリコン T F T ) を形成した液晶ディ スプレイを製造するに際しては、 基板として、 耐熱性に優れる石英ガラス基板を 用い、 転写体として、 各種合成樹脂や融点の低いガラス材のような安価でかつ加 ェのし易い材料の透明基板を用いることにより、 大型で安価な液晶ディスプレイ を容易に製造することができるようになる。 このような利点は、 液晶ディスプレ ィに限らず、 他のデバイスの製造についても同様である。
また、 以上のような利点を享受しつつも、 信頼性の高い基板、 特に石英ガラス 基板のような耐熱性の高い基板に対し機能性薄膜のような被転写層を形成し、 さ らにはパ夕一ニングすることができるので、 転写体の材料特性にかかわらず、 転 写体上に信頼性の高い機能性薄膜を形成することができる。
また、 このような信頼性の高い基板は、 高価であるが、 それを再利用すること も可能であり、 よって、 製造コストも低減される。
また、 本発明の別の形態によれば、 上述した通り、 必ずしも第 1 , 第 2分離層 および一次、 二次転写体を用いずに、 一層の分離層および 1つの転写体のみを用 いて、 保形性のある被転写層を基板より転写体側に転写することも可能である。 被転写層自体に保形性を持たせるために、 薄膜デバイス中の絶縁層を厚くしたり、 あるいは補強層を形成することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に薄膜デバィスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記被転写層上に第 2分離層を形成する第 3工程と、
前記第 2分離層上に一次転写体を接合する第 4工程と、
前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板を除去する第 5工程と、 前記被転写層の下面に二次転写体を接合する第 6工程と、
前記第 2分離層を境にして、 前記被転写層より前記一次転写体を除去する第 7 工程と、
を有し、
前記薄膜デバイスを含む前記被転写層を前記二次転写体に転写することを特徴 とする薄膜デバィスの転写方法。
2 . 請求項 1において、
前記第 5工程は、 前記第 1分離層に光を照射し、 前記第 1分離層の層内および /または界面において剥離を生じさせる工程を含むことを特徴とする薄膜デバィ スの転写方法。
3 . 請求項 2において、
前記基板は透光性の基板であり、
前記第 1分離層への光照射は、 前記透光性の基板を介して行われることを特徴 とする薄膜デバィスの転写方法。
4 . 請求項 1乃至 3のいずれかにおいて、
前記第 2分離層は接着材であり、
前記第 5工程は、 前記接着材を溶融させる工程を含むことを特徴とする薄膜デ バイスの転写方法。
5 . 請求項 1乃至 3のいずれかにおいて、
前記第 7工程は、 前記第 2分離層に光を照射し、 前記第 2分離層の層内および /または界面において剥離を生じさせる工程を含むことを特徴とする薄膜デバィ スの転写方法。
6. 請求項 5において、
前記一次転写体は透光性であり、
前記第 2分離層への光照射は、 透光性の前記一次転写体を介して行われること を特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
7. 請求項 1乃至 6のいずれかにおいて、
前記第 2工程は、 前記薄膜デバイスの形成後に、 該薄膜デバイスに導通する電 極形成工程を含むことを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
8. 請求項 1乃至 7のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 透明基板であることを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
9. 請求項 1乃至 8のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 前記被転写層の形成の際の最高温度を Tmaxとしたとき、 ガ ラス転移点 （Tg) または軟化点が前記 T max以下の材料で構成されていることを 特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
10. 請求項 1乃至 8のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 ガラス転移点 （Tg) または軟化点が、 前記薄膜デバイス の形成プロセスの最高温度以下であることを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
11. 請求項 1乃至 10のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 合成樹脂またはガラス材で構成されていることを特徴とす る薄膜デバイスの転写方法。
12. 請求項 1乃至 11のいずれかにおいて、
前記基板は、 耐熱性を有することを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
13. 請求項 1乃至 12のいずれかにおいて、
前記基板は、 被転写層の形成の際の最高温度を Tmaxとしたとき、 歪み点が前記 Tmax以上の材料で構成されていることを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
14. 請求項 1乃至 13のいずれかにおいて、
前記薄膜デバイスは薄膜トランジスタ （TFT) を含むことを特徴とする薄膜 デバイスの転写方法。
1 5 . 基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に薄膜デバィスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記被転写層上に第 2分離層を形成する第 3工程と、
前記第 2分離層上に一次転写体を接合する第 4工程と、
前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板を除去する第 5工程と、 前記被転写層の下面に、 前記基板よりも大きい二次転写体を接合する第 6工程 と、
前記第 2分離層を境にして、 前記被転写層より前記一次転写体を除去する第 7 工程と、
を有し、
前記第 1工程〜前記第 7工程を複数回繰り返し実行して、 複数の前記被転写層 を前記二次転写体上に転写することを特徴とする簿膜デバイスの転写方法。
1 6 . 請求項 1 5において、
前記二次転写体上に転写された少なくとも一つの前記薄膜デバイスの設計ルー ルのレベルが、 他の前記薄膜デバイスと異なっていることを特徴とする薄膜デバ イスの転写方法。
1 7 . 請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の転写方法を用いて前記二次転写体に 転写されてなる薄膜デバィス。
1 8 . 請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の転写方法を用いて前記二次転写体に 転写された薄膜デバイスを含んで構成される薄膜集積回路装置。
1 9 . マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ （T F T ) と、 その薄膜トラ ンジス夕の一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクティブ マトリクス基板であって、
請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の方法を用いて前記画素部の薄膜トランジ ス夕を転写することにより製造されたアクティブマトリクス基板。
2 0 . マトリクス状に配置された走査線と信号線とに接続される薄膜トランジス 夕 （T F T ) と、 その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで 画素部が構成され、 かつ、 前記走査線および前記信号線に信号を供給するための ドライバ回路を内蔵するアクティブマトリクス基板であって、
請求項 1 6に記載の方法を用いて形成された、 第 1の設計ルールレベルの前記 画素部の薄膜トランジスタおよび第 2の設計ルールレベルの前記ドライバ回路を 構成する薄膜トランジスタを具備するアクティブマトリクス基板。
2 1 . 請求項 1 9または 2 0に記載のアクティブマトリクス基板を用いて製造さ れた液晶表示装置。
2 2 . 請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の転写方法を用いて前記二次転写体に 転写されてなる薄膜デバイスを有することを特徴とする電子機器。
2 3 . 請求項 2 2において、
前記二次転写体が機器のケースであり、 前記ケースの内面及び外面の少なくと も一方の面に前記薄膜デバイスが転写されていることを特徴とする電子機器。 2 4 . 基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に薄膜デバィスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板を除去する第 3工程と、 前記被転写層の下面に転写体を接合する第 4工程と、
を有し、
前記薄膜デバイスを含む前記被転写層を前記転写体に転写することを.特徴とす る薄膜デバィスの転写方法。
捕正書の請求の範囲
[ 1 9 9 8年 1 1月 3日 （0 3 . 1 1 . 9 8 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 2は 取り下げられた；出願当初の請求の範囲 1 , 3， 1 5及ぴ 2 4は補正された；他の請求の範 囲は変更なし。 （4頁） ]
1 . (補正後） 基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に簿膜デバイスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記被転写層上に第 2分離層を形成する第 3工程と、
前記第 2分離層上に一次転写体を接合する第 4工程と、
前記第 1分離層に光を照射し、 前記第 1分離層の層内および/または界面にお いて剥離を生じさせて、 前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板 を除去する第 5工程と、
前記被転写層の下面に二次転写体を接合する第 6工程と、
前記第 2分離層を境にして、 前記被転写層より前記一次転写体を除去する第 7 工程と、
前記薄膜デバイスを含む前記被転写層を前記二次転写体に転写することを特徴 とする薄膜デバィスの転写方法。
2 . 削除
3 . (補正後） 請求項 1において、
前記基板は透光性の基板であり、
前記第 1分離層への光照射は、 前記透光性の基板を介して行われることを特徴 とする薄膜デバイスの転写方法。
4 . 請求項 1乃至 3のいずれかにおいて、
前記第 2分離層は接着材であり、
前記第 5工程は、 前記接着材を溶融させる工程を含むことを特徴とする薄膜デ バイスの転写方法。
5 . 請求項 1乃至 3のいずれかにおいて、
前記第 7工程は、 前記第 2分離層に光を照射し、 前記第 2分離層の層内および /または界面において剥離を生じさせる工程を含むことを特徴とする薄膜デバィ スの転写方法。
6 . 請求項 5において、 捕正された用紙 （条約第 19条） 前記一次転写体は透光性であり、
前記第 2分離層への光照射は、 透光性の前記一次転写体を介して行われること を特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
7. 請求項 1乃至 6のいずれかにおいて、
前記第 2工程は、 前記薄膜デバイスの形成後に、 該薄膜デバイスに導通する電 極形成工程を含むことを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
8. 請求項 1乃至 7のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 透明基板であることを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
9. 請求項 1乃至 8のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 前記被転写層の形成の際の最高温度を Tmaxとしたとき、 ガ ラス転移点 （Tg) または軟化点が前記 Tmax以下の材料で構成されていることを 特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
10. 請求項 1乃至 8のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 ガラス転移点 （Tg) または軟化点が、 前記薄膜デバイス の形成プロセスの最高温度以下であることを特徴とする薄膜デバィスの転写方法。
1 1. 請求項 1乃至 1 0のいずれかにおいて、
前記二次転写体は、 合成樹脂またはガラス材で構成されていることを特徴とす る薄膜デバイスの転写方法。
12. 請求項 1乃至 1 1のいずれかにおいて、
前記基板は、 耐熱性を有することを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
13. 請求項 1乃至 12のいずれかにおいて、
前記基板は、 被転写層の形成の際の最高温度を Tmaxとしたとき、 歪み点が前記
T max以上の材料で構成されていることを特徴とする薄膜デバィスの転写方法。
14. 請求項 1乃至 13のいずれかにおいて、
前記薄膜デバイスは薄膜トランジスタ （TFT) を含むことを特徴とする薄膜 デバイスの転写方法。
15. (補正後） 基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に薄膜デバイスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 補正された用紙 （条約第 19条） 前記被転写層上に第 2分離層を形成する第 3工程と、
前記第 2分離層上に一次転写体を接合する第 4工程と、
前記第 1分離層に光を照射し、 前記第 1分離層の層内および Zまたは界面にお いて剥離を生じさせて、 前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板 を除去する第 5工程と、
前記被転写層の下面に、 前記基板よりも大きい二次転写体を接合する第 6工程 と、
前記第 2分離層を境にして、 前記被転写層より前記一次転写体を除去する第 7 工程と、
を有し、
前記第 1工程〜前記第 7工程を複数回繰り返し実行して、 複数の前記被転写層 を前記二次転写体上に転写することを特^とする薄膜デバイスの転写方法。
1 6 . 請求項 1 5において、
前記二次転写体上に転写された少なくとも一つの前記薄膜デバイスの設計ル一 ルのレベルが、 他の前記薄膜デバィスと異なっていることを特徴とする薄膜デバ イスの転写方法。
1 7 . 請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の転写方法を用いて前記二次転写体に 転写されてなる薄膜デバイス。
1 8 . 請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の転写方法を用いて前記二次転写体に 転写された薄膜デバイスを含んで構成される薄膜集積回路装置。
1 9 . マトリクス状に配置された薄膜トランジスタ （T F T ) と、 その薄膜トラ ンジス夕の一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクティブ マトリクス基板であって、
請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の方法を用いて前記画素部の薄膜トランジ ス夕を転写することにより製造されたアクティブマトリクス基板。
2 0 . マトリクス状に配置された走査線と信号線とに接続される薄膜トランジス 夕 （T F T ) と、 その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで 画素部が構成され、 かつ、 前記走査線および前記信号線に信号を供給するための 補正された用紙 （条約第 19条） ドライバ回路を内蔵するアクティブマトリクス基板であって、
請求項 1 6に記載の方法を用いて形成された、 第 1の設計ルールレベルの前記 画素部の薄膜トランジスタおよび第 2の設計ル一ルレベルの前記ドライバ回路を 構成する薄膜トランジスタを具備するアクティブマトリクス基板。
2 1 . 請求項 1 9または 2 0に記載のアクティブマトリクス基板を用いて製造さ れた液晶表示装置。
2 2 . 請求項 1乃至 1 6のいずれかに記載の転写方法を用いて前記二次転写体に 転写されてなる薄膜デバイスを有することを特徴とする電子機器。
2 3 . 請求項 2 2において、
前記二次転写体が機器のケースであり、 前記ケースの内面及び外面の少なくと も一方の面に前記薄膜デバイスが転写されていることを特徴とする電子機器。
2 4 . (補正後） 基板上に第 1分離層を形成する第 1工程と、
前記第 1分離層上に薄膜デバィスを含む被転写層を形成する第 2工程と、 前記第 1分離層に光を照射し、 前記第 1分離層の層内および Zまたは界面にお いて剥離を生じさせて、 前記第 1分離層を境にして、 前記被転写層より前記基板 を除去する第 3工程と、
前記被転写層の下面に転写体を接合する第 4工程と、
を有し、
前記薄膜デバイスを含む前記被転写層を前記転写体に転写することを特徴とす る薄膜デバイスの転写方法。
捕正された用紙 （条約第 19条） 条約 1 9条に基づく説明書 請求の範囲第 1項、 第 1 5項及び第 2 4項は、 請求の範囲第 2項の主題を組み 込むようにそれそれ補正された。 請求の範囲第 2項は削除され、 請求の範囲第 3 項は、 請求の範囲第 1項に従属するように補正された。
引用例の特開平 8— 2 6 2 4 7 5号には、 半導体集積回路を製造用基板から剥 離し、 他の基板上に装着する工程が記載されているが、 その剥離の手法として、 本願の請求の範囲第 2項に記載された手法は、 いずれの引用例にも記載されてい ない。
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