JPH1126733A - 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 - Google Patents

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

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JPH1126733A
JPH1126733A JP19308097A JP19308097A JPH1126733A JP H1126733 A JPH1126733 A JP H1126733A JP 19308097 A JP19308097 A JP 19308097A JP 19308097 A JP19308097 A JP 19308097A JP H1126733 A JPH1126733 A JP H1126733A
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thin film
layer
substrate
film device
separation layer
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Tatsuya Shimoda
達也 下田
Satoshi Inoue
聡 井上
Wakao Miyazawa
和加雄 宮沢
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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とを、独立に自由に
選択でき、しかも薄膜デバイスの製造時の積層順序を維
持したまま、実使用時の基板に薄膜デバイスを転写する
ことを可能とする新規な技術を提供すること 【解決手段】 信頼性が高く、かつレーザー光が透過可
能な基板（１００）上にアモルファスシリコンなどの第
１分離層（１２０）を設けておき、その基板上にＴＦＴ
等の薄膜デバイス（１４０）を形成する。さらに、薄膜
デバイス（１４０）上に熱溶融性接着層などの第２分離
層（１６０）を形成し、その上に一次転写体（１８０）
形成する。例えば光照射で第１分離層の結合力を弱めて
基板を除去することで、薄膜デバイスが一次転写体に一
次転写される。さらに、露出した薄膜デバイスの下面に
接着層（１９０）を介して二次転写体（２００）を接合
する。そして、第２分離層を例えば熱溶融させて結合力
を弱め、一次転写体を除去する。これにより、薄膜デバ
イスは二次転写体に二次転写される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、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に関す
る。
【０００２】
【背景技術】例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）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ＣＶＤ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、１０００℃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、５００℃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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】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。
【０００４】しかし、ＴＦＴ等の薄膜デバイスを搭載し
た基板が完成した後の段階のみに着目すると、上述の
「基板」が必ずしも好ましくないこともある。
【０００５】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。
【０００６】また、ガラス基板は重く、割れやすいとい
う性質をもつ。パームトップコンピュータや携帯電話機
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が、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
恐れがあるのが普通である。
【０００７】つまり、製造条件からくる制約と製品に要
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。
【０００８】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
−２２５６４３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、石英基板や耐熱ガラス
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。
【０００９】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との関係は逆になって
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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
本発明は、以下のような構成をしている。
【００１３】請求項１に記載の発明に係る薄膜デバイス
の転写方法は、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、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
前記被転写層を二次転写体に転写することを特徴とす
る。
【００１４】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ＴＦＴ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。
【００１５】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一致
する。
【００１６】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、少なくとも保型性
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。
【００１７】請求項２の発明は、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。
【００１８】第１分離層に光を照射し、これによって、
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。
【００１９】請求項３の発明は、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。
【００２０】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。
【００２１】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかにおいて、前記第２分離層は、熱溶融性接着剤であ
り、前記第５工程は、加熱によって前記熱溶融性接着剤
を溶融させる工程を含むことを特徴とする。
【００２２】第２分離層として接着剤を用いれば、その
後工程である一次転写体の接合のための接着剤として兼
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。
【００２３】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、熱溶融性接着剤を
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。
【００２４】請求項５の発明は、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。
【００２５】第２分離層に光を照射し、これによって、
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。
【００２６】請求項６の発明は、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。
【００２７】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、薄膜デバイスの特性を劣化することが低減する。
【００２８】請求項７の発明は、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。
【００２９】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トが容
易となる。
【００３０】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。
【００３１】不要な第２分離層を完全に除去するもので
ある。
【００３２】ここで、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。
【００３３】この二次記転写体は、請求項８に示すよう
に、透明基板とすることもできる。
【００３４】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。
【００３５】また、二次転写体は、請求項９に示すよう
に、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が好ましい。
【００３６】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。
【００３７】請求項１０に示すように、二次転写体は、
ガラス転移点（Ｔｇ）または軟化点が、薄膜デバイスの
形成プロ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。
【００３８】この二次転写体は、請求項１１に示すよう
に、合成樹脂またはガラス材で構成することができる。
【００３９】例えば、プラスチックフィルム等の撓み性
（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。
【００４０】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。ソーダ
ガラス基板は、ＴＦＴ製造時の熱処理によりアルカリ成
分が溶出するといった問題があり、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。よってア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。
【００４１】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、請求項１２
に示すように、耐熱性を有することが好ましい。
【００４２】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。
【００４３】また、前記基板は、３１０ｎｍの光を１０
％以上透過することが好ましい。このとき、第１分離層
への光照射工程では、３１０ｎｍの波長を含む光を照射
する。
【００４４】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。
【００４５】前記基板は、請求項１３に示すように、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が好ま
しい。
【００４６】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。
【００４７】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、
アモルファスシリコンで構成されていることが好まし
い。
【００４８】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、実用性が高い。
【００４９】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。
【００５０】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、これによって分
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。
【００５１】あるいは、前記アモルファスシリコンは、
水素（Ｈ）を１０原子％以上含有することができる。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】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。
【００５５】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、これによって分離
層における剥離が促進される。
【００５６】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。
【００５７】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、これによって分離
層における剥離が促進される。
【００５８】この分離層は、多層膜とすることもでき
る。
【００５９】単層膜に限定されないことを明らかとした
ものである。
【００６０】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。
【００６１】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。
【００６２】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。
【００６３】次に、光照射工程にて用いる光について説
明すると、レーザー光を用いることが好ましい。
【００６４】レーザー光はコヒーレント光であり、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。
【００６５】このレーザ光は、その波長を、１００ｎｍ
〜３５０ｎｍとすることができる。
【００６６】短波長で光エネルギーのレーザー光を用い
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。
【００６７】上述の条件を満たすレーザーとしては、例
えば、エキシマレーザーがある。エキシマレーザーは、
短波長紫外域の高エネルギーのレーザー光出力が可能な
ガスレーザーであり、レーザー媒質として希ガス（Ａ
ｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）とハロゲンガス（Ｆ2，ＨＣｌ）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（ＸｅＦ＝
３５１ｎｍ，ＸｅＣｌ＝３０８ｎｍ，ＫｒＦ＝２４８ｎ
ｍ，ＡｒＦ＝１９３ｎｍ）。
【００６８】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。
【００６９】レーザ光の波長としては、３５０ｎｍ〜１
２００ｎｍを採用することもできる。
【００７０】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３５０ｎｍ〜１２００
ｎｍ程度のレーザー光も使用可能である。
【００７１】次に、薄膜デバイスについて説明すると、
請求項１４に示すように、前記薄膜デバイスを薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）とすることができる。
【００７２】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。よって、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。
【００７３】請求項１５に記載の発明は、請求項１乃至
１４のいずれかにおいて、請求項１に記載の転写方法を
複数回実行して、前記基板よりも大きい前記二次転写体
上に、複数の被転写層を転写することを特徴とする。
【００７４】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
した大規模な回路基板を作成できる。
【００７５】請求項１６に記載の発明は、請求項１乃至
１４のいずれかにおいて、請求項１に記載の転写方法を
複数回実行して、前記二次転写体上に、薄膜デバイスの
設計ルールのレベルが異なる複数の被転写層を転写する
ことを特徴とする。
【００７６】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
数の回路を一つの二次転写体上に実現できる。
【００７７】請求項１７に記載の発明は、請求項１乃至
１６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である。
【００７８】本発明の薄膜デバイスの転写技術（薄膜構
造の転写技術）を用いて、任意の基板（二次転写体）上
に形成される薄膜デバイスである。
【００７９】請求項１８に記載の発明は、請求項１乃至
１６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
積回路装置である。
【００８０】例えば、合成樹脂基板上に、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を用いて構成されたシングルチップマイ
クロコンピュータ等を搭載することも可能である。
【００８１】請求項１９に記載の発明は、マトリクス状
に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）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であって、
請求項１乃至１６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タ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である。
【００８２】本発明の薄膜デバイスの転写技術（薄膜構
造の転写技術）を用いて、所望の基板（二次転写体）上
に画素部を形成してなるアクティブマトリクス基板であ
る。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、従来にない新規なアクティブ
マトリクス基板を実現することも可能である。
【００８３】請求項２０に記載の発明は、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
ジスタ（ＴＦＴ）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１６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
基板である。
【００８４】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
の設計ルールレベルと画素部の設計ルールレベルとが異
なるア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、シリコンＴＦＴ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。
【００８５】請求項２１に記載の発明は、請求項１９又
は２０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である。
【００８６】例えば、プ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。
【００８７】請求項２２に記載の発明は、請求項１乃至
１６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
する電子機器である。この場合、請求項２３に示すよう
に、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。
【００８８】請求項２４の発明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。
【００８９】請求項２４の発明では、請求項１の発明の
ような第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、請求項１の発明では、基板除去
後であって二次転写体への転写前に、一次転写体にて被
転写層を支持する必要があったが、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。
【００９０】
【発明の実施の形態】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。
【００９１】（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。
【００９２】[工程１]図１に示すように、基板１００上
に第１分離層（光吸収層）１２０を形成する。
【００９３】以下、基板１００および第１分離層１２０
について説明する。
【００９４】基板１００についての説明 基板１００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。
【００９５】この場合、光の透過率は１０％以上である
のが好ましく、５０％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１２０を剥離するのにより大きな光量を
必要とする。
【００９６】また、基板１００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１４０や中間層１４２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３５０〜１０００℃程度）ことがあるが、
その場合でも、基板１００が耐熱性に優れていれば、基
板１００上への被転写層１４０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。
【００９７】従って、基板１００は、被転写層１４０の
形成の際の最高温度をＴmaxとしたとき、歪点がＴmax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１００の構成材料は、歪点が３５０℃以上のも
のが好ましく、５００℃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７０５９、日本電気ガラスＯＡ−２等の耐熱性ガラス
が挙げられる。
【００９８】また、基板１００の厚さは、特に限定され
ないが、通常は、０．１〜５．０mm程度であるのが好ま
しく、０．５〜１．５mm程度であるのがより好ましい。
基板１００の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚す
ぎると、基板１００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１００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１０
０の厚さは、均一であるのが好ましい。
【００９９】第１分離層１２０の説明 第１分離層１２０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１２０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、アブレーション
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。
【０１００】さらに、光の照射により、第１分離層１２
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１２０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１２０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１２
０の組成としては、例えば、次のＡ〜Ｅに記載されるも
のが挙げられる。
【０１０１】Ａ．アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ） 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、２〜２０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１２０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。
【０１０２】Ｂ．酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チ
タンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジ
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 酸化ケイ素としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｏ2が挙
げられ、ケイ酸化合物としては、例えばＫ2ＳｉＯ3、Ｌ
ｉ2ＳｉＯ3、ＣａＳｉＯ3、ＺｒＳｉＯ4、Ｎａ2ＳｉＯ3
が挙げられる。
【０１０３】酸化チタンとしては、ＴｉＯ、Ｔｉ2０3、
Ｔｉ０2が挙げられ、チタン酸化合物としては、例え
ば、ＢａＴｉ０4、ＢａＴｉＯ3、Ｂａ2Ｔｉ9Ｏ20、Ｂａ
Ｔｉ5Ｏ11、ＣａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＰｂＴｉＯ3、
ＭｇＴｉＯ3、ＺｒＴｉＯ2、ＳｎＴｉＯ4、Ａｌ2ＴｉＯ
5、ＦｅＴｉＯ3が挙げられる。
【０１０４】酸化ジルコニウムとしては、ＺｒＯ2が挙
げられ、ジルコン酸化合物としては、例えばＢａＺｒＯ
3、ＺｒＳｉＯ4、ＰｂＺｒＯ3、ＭｇＺｒＯ3、Ｋ2Ｚｒ
Ｏ3が挙げられる。
【０１０５】Ｃ．ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ、ＰＢ
ＺＴ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 Ｅ．有機高分子材料 有機高分子材料としては、−ＣＨ−、−ＣＯ−（ケト
ン）、−ＣＯＮＨ−（アミド）、−ＮＨ−（イミド）、
−ＣＯＯ−（エステル）、−Ｎ＝Ｎ−（アゾ）、ー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。
【０１０６】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
ィン，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），ポリフェニレンサル
ファイド（ＰＰＳ），ポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ），エポキシ樹脂等があげられる。
【０１０７】Ｆ．金属 金属としては、例えば、Ａｌ，Ｌｉ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｉ
ｎ，Ｓｎ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｓｍ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。
【０１０８】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、１ｎｍ〜２０μｍ程度で
あるのが好ましく、１０ｎｍ〜２μｍ程度であるのがよ
り好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ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１
２０の膜厚は、できるだけ均一であるのが好ましい。
【０１０９】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、ＥＣ
Ｒ−ＣＶＤを含む）、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパ
ッタリング、イオンプレーティング、ＰＶＤ等の各種気
相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ（ディッピング）、
無電解メッキ等の各種メッキ法、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、インクジ
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。
【０１１０】例えば、第１分離層１２０の組成がアモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）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。
【０１１１】また、第１分離層１２０をゾルーゲル法に
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。
【０１１２】[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。
【０１１３】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、ＳｉＯ2膜（中間層）１４２
上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）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１５４と、例えばアルミニュウムか
らなる電極１５２とを具備する。
【０１１４】本実施の形態では、第１分離層１２０に接
して設けられる中間層としてＳｉ０2膜を使用している
が、Ｓｉ3Ｎ4などのその他の絶縁膜を使用することもで
きる。Ｓｉ０2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、１０nm〜５μm程度であるのが好ましく、４０nm〜
１μm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。
【０１１５】なお、場合によっては、Ｓｉ０2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。
【０１１６】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ＴＦＴ等の薄膜デバイスを含
む層である。
【０１１７】薄膜デバイスとしては、ＴＦＴの他に、例
えば、薄膜ダイオードや、シリコンのＰＩＮ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：ＩＴ
Ｏ、メサ膜のような透明電極）、スイッチング素子、メ
モリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー
（ピエゾ薄膜セラミックス）、磁気記録薄膜ヘッド、コ
イル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組
み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射
膜、ダイクロイックミラー等がある。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。
【０１１８】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
１００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。
【０１１９】[工程３]次に、図３に示すように、薄膜デ
バイス層１４０上に、第２分離層として例えば熱溶融性
接着層１６０を形成する。なお、第２分離層は、第１分
離層と同様にアブレーション層で構成することもでき
る。
【０１２０】この熱溶融性接着層１６０として、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
エレクトロンワックスを挙げることができる。
【０１２１】[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１６０の上に、一次転写体
１８０を接着する。この一次転写体１８０は、薄膜デバ
イス層１４０の製造後に接着されるものであるので、薄
膜デバイス層１４０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
８０としては、詳細を後述する二次転写体２００と同一
の材料を用いることができる。
【０１２２】[工程５]次に、図４に示すように、基板１
００の裏面側から光を照射する。
【０１２３】この光は、基板１００を透過した後に第１
分離層１２０に照射される。これにより、第１分離層１
２０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。
【０１２４】第１分離層１２０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１２０の構成材
料にアブレーションが生じること、また、第１分離層１
２０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。
【０１２５】ここで、アブレーションとは、照射光を吸
収した固定材料（第１分離層１２０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１２０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。
【０１２６】第１分離層１２０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１２０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。
【０１２７】照射する光としては、第１分離層１２０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（α線、β線、γ線）等が挙げられ
る。そのなかでも、第１分離層１２０の剥離（アブレー
ション）を生じさせ易いという点で、レーザ光が好まし
い。
【０１２８】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、固体レーザ（半導体レーザ）等
が挙げられるが、エキシマレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレー
ザ、Ａｒレーザ、ＣＯ2レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｎ
ｅレー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。
【０１２９】エキシマレーザは、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
レーショ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。
【０１３０】また、第１分離層１２０にアブレーション
を生じさせるに際して、光の波長依存性がある場合、照
射されるレーザ光の波長は、１００ｎｍ〜３５０ｎｍ程
度であるのが好ましい。
【０１３１】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、３００ｎｍ
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、３００ｎｍ以上の波長の光（例え
ば、波長３０８ｎｍのＸｅ−Ｃｌエキシマレーザー光）
を照射する。
【０１３２】また、第１分離層１２０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１２
００ｎｍ程度であるのが好ましい。
【０１３３】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、
１０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2程度とするのが好ましく、
１００〜５００ｍＪ／ｃｍ2程度とするのがより好まし
い。また、照射時間は、１〜１０００ｎｓｅｃ程度とす
るのが好ましく、１０〜１００ｎｓｅｃ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、十分なアブレーション等が生じず、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。
【０１３４】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（レーザー吸収層）１
２０上にタンタル（Ｔａ）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１２４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ＳｉＯ2
を介して、シリコン系レーザー吸収層であるアモルファ
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１２０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ーションを生
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。
【０１３５】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１２０に対し垂直な方向に限ら
ず、第１分離層１２０に対し所定角度傾斜した方向であ
ってもよい。
【０１３６】また、第１分離層１２０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１２０
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。
【０１３７】次に、図５に示すように、基板１００に力
を加えて、この基板１００を第１分離層１２０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
００上に第１分離層１２０が付着することもある。
【０１３８】[工程６]次に、図６に示すように、残存し
ている第１分離層１２０を、例えば洗浄、エッチング、
アッシング、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）１４０が、一次転写体１８０に転写されたこと
になる。
【０１３９】なお、離脱した基板１００にも第１分離層
１２０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１００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１００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１００に対し、本発明を適用する
ことができ、有用性が高い。
【０１４０】[工程７]次に、図７に示すように、薄膜デ
バイス層１４０の下面（露出面）に、接着層１９０を介
して、二次転写層２００を接着する。
【０１４１】接着層１９０を構成する接着剤の好適な例
としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線
硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等
の各種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成として
は、例えば、エポキシ系、アクリレート系、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１９０
の形成は、例えば、塗布法によりなされる。
【０１４２】前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば被
転写層（薄膜デバイス層）１４０の下面に硬化型接着剤
を塗布し、さらに二次転写体２００を接合した後、硬化
型接着剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着
剤を硬化させて、被転写層（薄膜デバイス層）１４０と
二次転写体２００とを接着し、固定する。
【０１４３】接着剤が光硬化型の場合、好ましくは光透
過性の二次転写体２００の外側から光を照射する。接着
剤としては、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剤を用いれば、光透過性の一
次転写体１８０側から、あるいは光透過性の一次、二次
転写体１８０，２００の両側から光照射しても良い。
【０１４４】なお、図示と異なり、二次転写体２００側
に接着層１９０を形成し、その上に被転写層（薄膜デバ
イス層）１４０を接着してもよい。なお、例えば二次転
写体２００自体が接着機能を有する場合等には、接着層
１９０の形成を省略してもよい。
【０１４５】二次転写体２００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２００は、前記基板１００
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１００側に被転写
層（薄膜デバイス層）１４０を形成し、その後、被転写
層（薄膜デバイス層）１４０を二次転写体２００に転写
するため、二次転写体２００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）１４０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１９０についても同様である。
【０１４６】したがって、被転写層１４０の形成の際の
最高温度をＴmaxとしたとき、一次、二次転写体１９
０，２００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℃以下、
より好ましくは５００℃以下、さらに好ましくは３２０
℃以下の材料で構成することができる。
【０１４７】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。
【０１４８】このような一次、二次転写体１９０，２０
０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。
【０１４９】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−プレピレン共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、
環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、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−１）、アイオノマ
ー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アク
リル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−ス
チレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ）、プリシクロヘキサンテレフタレー
ト（ＰＣＴ）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）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール
（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニ
レンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル
（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、
ポリオレフィン系、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
塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、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、ポリマーアロイ等が挙げられ、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。
【０１５０】ガラス材としては、例えば、ケイ酸ガラス
（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、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、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。このう
ち、ケイ酸ガラス以外のものは、ケイ酸ガラスに比べて
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。
【０１５１】二次転写体２００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２００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。
【０１５２】なお、二次転写体２００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。
【０１５３】さらに、一次、二次転写体１９０，２００
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。
【０１５４】[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１６０を加熱し、熱溶融させ
る。この結果、熱溶融性接着層１６０の接着力が弱まる
ため、一次転写体１８０を、薄膜デバイス層１４０によ
り離脱させることができる。なお、一次転写体１８０に
付着した熱溶融性接着剤を除去することで、この一次転
写体１８０を繰り返し再利用することができる。
【０１５５】[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１６０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に対する薄膜デバイス層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。
【０１５６】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ＳｉＯ2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。
【０１５７】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１２０及び第２分離層１６０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。
【０１５８】（第２の実施の形態）基板上にＣＭＯＳ構
造のＴＦＴ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１１〜図２１を用いて説明
する。
【０１５９】（工程１）図１１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））
１２０と、中間層（例えば、ＳｉＯ2膜）１４２と、ア
モルファスシリコン層（例えばＬＰＣＶＤ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ー光を
照射し、アニールを施す。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。
【０１６０】（工程２）続いて、図１２に示すように、
レーザーアニールにより得られたポリシリコン層をパタ
ーニングして、アイランド１４４ａ，１４４ｂを形成す
る。
【０１６１】（工程３）図１３に示されるように、アイ
ランド１４４ａ，１４４ｂを覆うゲート絶縁膜１４８
ａ，１４８ｂを、例えば、ＣＶＤ法により形成する。
【０１６２】（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ート電極１５０
ａ，１５０ｂを形成する。
【０１６３】（工程５）図１５に示すように、ポリイミ
ド等からなるマスク層１７０を形成し、ゲート電極１５
０ｂおよびマスク層１７０をマスクとして用い、セルフ
アラインで、例えばボロン（Ｂ）のイオン注入を行う。
これによって、ｐ+層１７２ａ，１７２ｂが形成され
る。
【０１６４】（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１７４を形成し、ゲート電極１
５０ａおよびマスク層１７４をマスクとして用い、セル
フアラインで、例えばリン（Ｐ）のイオン注入を行う。
これによって、ｎ+層１４６ａ，１４６ｂが形成され
る。
【０１６５】（工程７） 図１７に示すように、層間絶
縁膜１５４を形成し、選択的にコンタクトホール形成
後、電極１５２ａ〜１５２ｄを形成する。
【０１６６】このようにして形成されたＣＭＯＳ構造の
ＴＦＴ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。
【０１６７】（工程８）図１８に示すように、ＣＭＯＳ
構成のＴＦＴ上に、第２分離層としての熱溶融性接着層
１６０を形成する。このとき、ＴＦＴの表層に生じてい
た段差が、熱溶融性接着剤１６０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ーショ
ン層で構成することもできる。
【０１６８】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
レーション層とした場合に、アブレーション時に保護層
により薄膜デバイス層を保護することができる。
【０１６９】また、特に第２分離層をアブレーション層
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分離層と薄膜デバイス層との間に、金属層等の遮
光層を設けるとさらに良い。アブレーション時に、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。
【０１７０】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。
【０１７１】（工程９）図１９に示すように、基板１０
０の裏面から、例えば、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザー光
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。
【０１７２】（工程１０）図２０に示すように、基板１
００を引き剥がす。
【０１７３】（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。
【０１７４】（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、ＴＦＴ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１９０を硬化させ、二次転写体２００とＴＦＴ
とを接着（接合）する。
【０１７５】（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１６０を熱
により溶融させ、この熱溶融性樹脂層１６０を境にし
て、ＴＦＴを一次転写体１８０より引き剥がす。さら
に、ＴＦＴの下面に残存している熱溶融性樹脂層１６０
を、例えばキシレンなどにより除去する。これにより、
図２４に示すように、ＴＦＴが二次転写体２００に転写
される。この図２４の状態は、図１７に示す基板１００
及び第１分離層１２０を、二次転写体２００及び接着層
１９０に置き換えたものと同じとなる。従って、ＴＦＴ
の製造工程に用いた基板１００に対する積層関係が、二
次転写体２００上にて確保される。このため、電極１５
２ａ〜１５２ｄ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２４の状態
とした後に、その表層に保護層を形成しても良い。
【０１７６】（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２５（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タを所望の基板
上に形成できるようになる。
【０１７７】図２５（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１８２上に、薄
膜デバイスを用いて回路が構成されたＣＰＵ３００，Ｒ
ＡＭ３２０，入出力回路３６０ならびに、これらの回路
の電源電圧を供給するための、アモルファスシリコンの
ＰＩＮ接合を具備する太陽電池３４０が搭載されてい
る。
【０１７８】図２５（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１８２上に形成されて
いるため、図２５（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２５（ａ）に示すプラスチック基板１８２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。
【０１７９】（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２６に示さ
れるような、アクティブマトリクス基板を用いたアクテ
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。
【０１８０】（液晶表示装置の構成）図２６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４００，偏光板４２０，アクティブ
マトリクス基板４４０，液晶４６０，対向基板４８０，
偏光板５００を具備する。
【０１８１】なお、本発明のア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。
【０１８２】本実施の形態で使用するアクティブマトリ
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ータ線ド
ライバ）４４４を搭載したドライバ内蔵型のアクティブ
マトリクス基板である。
【０１８３】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２７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。
【０１８４】図２８に示されるように、画素部４４２
は、ゲートがゲート線Ｇ１に接続され、ソース・ドレイ
ンの一方がデータ線Ｄ１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ＴＦＴ（Ｍ１）と、液
晶４６０とを含む。
【０１８５】また、ドライバー部４４４は、画素部のＴ
ＦＴ（Ｍ１）と同じプロセスにより形成されるＴＦＴ
（Ｍ２）を含んで構成される。
【０１８６】図２７の左側に示されるように、画素部４
４２におけるＴＦＴ（Ｍ１）は、ソース・ドレイン層１
１００ａ，１１００ｂと、チャンネル１１００ｅと、ゲ
ート絶縁膜１２００ａと、ゲート電極１３００ａと、絶
縁膜１５００と、ソース・ドレイン電極１４００ａ，１
４００ｂとを含んで構成される。
【０１８７】なお、参照番号１７００は画素電極であ
り、参照番号１７０２は画素電極１７００が液晶４６０
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１７００は
ＩＴＯ（光透過型の液晶パネルの場合）あるいはアルミ
ニュウム等の金属（反射型の液晶パネルの場合）により
構成される。
【０１８８】また、図２７の右側に示されるように、ド
ライバー部４４４を構成するＴＦＴ（Ｍ２）は、ソー
ス，ドレイン層１１００ｃ，１１００ｄと、チャンネル
１１００ｆと、ゲート絶縁膜１２００ｂと、ゲート電極
１３００ｂと、絶縁膜１５００と、ソース・ドレイン電
極１４００ｃ，１４００ｄとを含んで構成される。
【０１８９】なお、図２７において、参照番号４８０
は、例えば、対向基板（例えば、ソーダガラス基板）で
あり、参照番号４８２は共通電極である。また、参照番
号１０００はＳｉＯ2膜であり、参照番号１６００は層
間絶縁膜（例えば、ＳｉＯ2膜）であり、参照番号１８
００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。
【０１９０】（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。
【０１９１】まず、図１１〜図２１と同様の製造プロセ
スを経て、図２９のようなＴＦＴ（Ｍ１，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、Ｔ
ＦＴ（Ｍ１，Ｍ２）は共にｎ型のＭＯＳＦＥＴとしてい
る。但し、これに限定されるものではなく、ｐ型のＭＯ
ＳＦＥＴや、ＣＭＯＳ構造としてもよい。
【０１９２】次に、図３０に示すように、保護膜１６０
０を選択的にエッチングし、電極１４００ａに導通する
ＩＴＯ膜あるいはアルミニュウム等の金属からなる画素
電極１７００を形成する。ＩＴＯ膜を用いる場合には透
過型の液晶パネルとなり、アルミニュウム等の金属を用
いる場合には反射型の液晶パネルとなる。
【０１９３】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ョン層で構成するこ
ともできる。
【０１９４】次に、図３１に示すように、基板３０００
の裏面からエキシマレーザー光を照射し、この後、基板
３０００を引き剥がす。
【０１９５】次に、第１分離層（レーザー吸収層）３１
００を除去する。これにより、図３２に示すように、画
素部４４２及びドライバー部４４は、一次転写体１９０
０に転写される。
【０１９６】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２１００を、ＳｉＯ2
膜１０００の下面に接合する。
【０１９７】その後、例えば一次転写体１９００をオー
ブン上に載置して、熱溶融性接着剤１８００を溶融さ
せ、一次転写体１９００を離脱させる。保護膜１６００
及び画素電極１７００に付着している熱溶融性接着層１
９００も除去する。
【０１９８】これにより、図３４に示すように、二次転
写体２１００に転写されたアクティブマトリクス基板４
４０が完成する。画素電極１７００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４４０の絶縁膜（ＳｉＯ
2などの中間層）１０００の表面および画素電極１７０
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。
【０１９９】そしてさらに、図２７に示すように、その
表面に画素電極１７００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４８０と、アク
ティブマトリク基板４４０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。
【０２００】（第５の実施の形態）図３５に本発明の第
５の実施の形態を示す。
【０２０１】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。
【０２０２】つまり、大きな基板７０００上に、複数回
の転写を実行し、画素部７１００ａ〜７１００Ｐを形成
する。図３５の上側に一点鎖線で囲んで示されるよう
に、画素部には、ＴＦＴや配線が形成されている。図３
５において、参照番号７２１０は走査線であり、参照番
号７２００は信号線であり、参照番号７２２０はゲート
電極であり、参照番号７２３０は画素電極である。
【０２０３】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。
【０２０４】（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。
【０２０５】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。
【０２０６】図３６では、ドライバー搭載のアクティブ
マトリクス基板において、画素部（７１００ａ〜７１０
０ｐ）よりも、より微細な製造プロセスで作成されたド
ライバ回路（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。
【０２０７】ドライバ回路を構成するシフトレジスタ
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ＴＦ
Ｔより微細なＴＦＴとなるようにして高集積化を図るこ
とができる。
【０２０８】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、シフトレジスタ
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の薄膜トランジスタＭ２）は、画素ＴＦ
Ｔ同様に高耐圧が必要なので、画素ＴＦＴと同一プロセ
ス／同一設計ルールで形成するとよい。
【０２０９】（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と同じ例えばア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１８０が接合されている。また、図３
７は第１分離層１２０にてアブレーションを生じさせる
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、薄膜デバイス層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１８０側からアモルファスシリコン層２
２０に光照射する。これにより、アモルファスシリコン
層２２０にてアブレーションが生ずる。この結果、一次
転写体１８０及び接着層２３０を、薄膜デバイス層１４
０かせ除去することができる。
【０２１０】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ョンを生じさせて、薄膜デバ
イス層１４０を二次転写体２００に転写させても良い。
【０２１１】
【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。
【０２１２】（実施例１）縦５０mm×横５０mm×厚さ
１．１mmの石英基板（軟化点：１６３０℃、歪点：１０
７０℃、エキシマレーザの透過率：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−Ｓｉ）膜を低圧ＣＶ
Ｄ法（Ｓｉ2 Ｈ6 ガス、４２５℃）により形成した。第
１分離層の膜厚は、１００nmであった。
【０２１３】次に、第１分離層上に、中間層としてＳｉ
Ｏ2 膜をＥＣＲ−ＣＶＤ法（ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ガス、１０
０℃）により形成した。中間層の膜厚は、２００nmであ
った。
【０２１４】次に、中間層上に、被転写層として膜厚５
０nmの非晶質シリコン膜を低圧ＣＶＤ法（Ｓｉ2 Ｈ6 ガ
ス、４２５℃）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ＳｉＯ2 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って、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、薄膜トランジスタを形成した。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Ａｌが使用されるが、これに限定されるもの
ではない。また、後工程のレーザー照射によりＡｌの溶
融が心配される場合は、Ａｌよりも高融点の金属（後工
程のレーザー照射により溶融しないもの）を使用しても
よい。
【０２１５】次に、前記薄膜トランジスタの上に、熱溶
融性接着剤（商品名：プルーフワックス）を塗布し、一
次転写体として縦２００mm×横３００mm×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：７
４０℃、歪点：５１１℃）を接合した。
【０２１６】次に、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザ（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Ｘ
ｅ−Ｃｌエキシマレーザのエネルギー密度は、２５０mJ
/cm2、照射時間は、２０nsec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８mm×８mm）にスポット照射し、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３７８mm×０．１mmや３７８mm×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。
【０２１７】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。
【０２１８】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。
【０２１９】さらに、露出した中間層の下面に、紫外線
硬化型接着剤を塗布し（膜厚：１００μm ）、さらにそ
の塗膜に、二次転写体として縦２００mm×横３００mm×
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℃、歪点：５１１℃）を接合した
後、ガラス基板側から紫外線を照射して接着剤を硬化さ
せ、これらを接着固定した。
【０２２０】その後、熱溶融性接着剤を熱溶融させ、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。
【０２２１】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
な薄膜トランジスタ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。
【０２２２】（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。
【０２２３】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。
【０２２４】（実施例３）第１分離層を、スピンコート
によりゾル−ゲル法で形成したセラミックス薄膜（組
成：ＰｂＴｉＯ3 、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。
【０２２５】（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：ＢａＴｉＯ
3 、膜厚：４００nm）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。
【０２２６】（実施例５）第１分離層を、レーザ−アブ
レーション法により形成したセラミックス薄膜（組成：
Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 （ＰＺＴ）、膜厚：５０nm）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。
【０２２７】（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：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。
【０２２８】（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ェニレンサルファイド膜（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。
【０２２９】（実施例８）第１分離層を、スパッタリン
グにより形成したＡｌ層（膜厚：３００nm）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。
【０２３０】（実施例９）照射光として、Ｋｒ−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、２５０mJ/c
m2、照射時間は、２０nsecであった。
【０２３１】（実施例１０）照射光として、Ｎｄ−ＹＡ
ＩＧ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/c
m2、照射時間は、２０nsecであった。
【０２３２】（実施例１１）被転写層として、高温プロ
セス１０００℃によるポリシリコン膜（膜厚８０nm）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。
【０２３３】（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℃）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。
【０２３４】（実施例１３）転写体として、ＡＳ樹脂
（ガラス転移点：７０〜９０℃）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。
【０２３５】（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℃）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った。
【０２３６】（実施例１５）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：６７℃）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
ジスタの転写を行った。
【０２３７】（実施例１６）転写体として、高密度ポリ
エチレン（ガラス転移点：７７〜９０℃）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
タの転写を行った。 （実施例１７）転写体として、ポリアミド（ガラス転移
点：１４５℃）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。
【０２３８】（実施例１８）転写体として、エポキシ樹
脂（ガラス転移点：１２０℃）製の透明基板を用いた以
外は実施例１０と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。
【０２３９】（実施例１９）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℃）製の透
明基板を用いた以外は実施例１１と同様にして、薄膜ト
ランジスタの転写を行った。
【０２４０】実施例１〜１９について、それぞれ、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。
【０２４１】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。
【０２４２】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、基板材料に比べ耐熱性、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ＴＦＴ）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工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、液晶ディスプレイに限らず、他のデバイスの製造に
ついても同様である。
【０２４３】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、さらにはパター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。
【０２４４】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。
【０２４５】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。
【０２４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】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】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２の工程を示す断面図である。
【図３】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３の工程を示す断面図である。
【図４】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】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５の工程を示す断面図である。
【図６】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６の工程を示す断面図である。
【図７】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７の工程を示す断面図である。
【図８】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】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９の工程を示す断面図である。
【図１０】第１の基板（図１の基板１００）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１１】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１２】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１３】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１４】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１５】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１６】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１７】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１８】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１９】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２０】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１０の工程を示す断面図である。
【図２１】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１１の工程を示す断面図である。
【図２２】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１２の工程を示す断面図である。
【図２３】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１３の工程を示す断面図である。
【図２４】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１４の工程を示す断面図である。
【図２５】（ａ），（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ピュータの
斜視図である。
【図２６】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２７】図２６の液晶表示装置の要部の断面構造を示
す図である。
【図２８】図２６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２９】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３０】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の工程を示すデバイスの断面図である。
【図３１】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３２】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４の工程を示すデバイスの断面図である。
【図３３】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３４】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３５】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３６】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３７】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３８】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。
【符号の説明】
１００、３０００ 基板 １２０、３１００ 第１分離層 １４０、１０００〜１７００ 被転写層（薄膜デバイス
層） １６０、１８００ 第２分離層 １８、１９００ 一次転写体 １９０、２０００ 接着層 ２００、２１００ 二次転写層

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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二次転
    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。
  2. 【請求項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イスの転写
    方法。
  3. 【請求項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イスの転写方法。
  4. 【請求項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、熱溶融性接着剤であり、 前記第５工程は、加熱によって前記熱溶融性接着剤を溶
    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イスの転写
    方法。
  6. 【請求項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、被転写層の形成の際の最高温度をＴ
    max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. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のいずれかにおい
    て、 請求項１に記載の転写方法を複数回実行して、前記基板
    よりも大きい前記二次転写体上に、複数の被転写層を転
    写することを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１乃至１４のいずれかにおい
    て、 請求項１に記載の転写方法を複数回実行して、前記二次
    転写体上に、薄膜デバイスの設計ルールのレベルが異な
    る複数の被転写層を転写することを特徴とする薄膜デバ
    イスの転写方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至１６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。
  18. 【請求項１８】 請求項１乃至１６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。
  19. 【請求項１９】 マトリクス状に配置された薄膜トラン
    ジスタ（ＴＦＴ）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であって、 請求項１乃至１６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タ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。
  20. 【請求項２０】 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タ（ＴＦＴ）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１６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。
  21. 【請求項２１】 請求項１９または２０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。
  22. 【請求項２２】 請求項１乃至１６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。
  23. 【請求項２３】 請求項２２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。
  24. 【請求項２４】 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、 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。
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