(57)【要約】      （修正有）【課題】小さな面積を有する被剥離層の剥離だけでなく、大きな面積を有する被剥離層を全面に渡って歩留まりよく剥離することを可能とする被剥離層に損傷を与えない剥離方法、様々な基材に被剥離層を貼りつけ、軽量された半導体装置およびその作製方法及びフレキシブルなフィルムにＴＦＴを代表とする様々な素子を貼りつけ、軽量された半導体装置およびその作製方法を提供する。【解決手段】基板１０上に第１の材料層１１を設け、第１の材料層１１に接して第２の材料層１２を設ける。さらに、積層成膜又は５００℃以上の熱処理やレーザー光の照射処理を行う。剥離前の第１の材料層が引張応力を有し、且つ、第２の材料層が圧縮応力であれば、物理的手段で容易に第２の材料層１２の層内または界面において、きれいに分離することができる。【選択図】図１
2020184637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、
前記基板上に、第１の材料層が設けられており、
前記基板上に前記第１の材料層と接する領域を有する、第２の材料層を含む積層からなる被剥離層を形成した後、前記被剥離層を前記基板から剥離する剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被剥離層の剥離方法、特に様々な素子を含む被剥離層の剥離方法に関する。
加えて、本発明は、剥離した被剥離層を基材に貼りつけて転写させた薄膜トランジスタ（
以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する
。例えば、液晶モジュールに代表される電気光学装置やＥＬモジュールに代表される発光
装置、およびその様な装置を部品として搭載した電子機器に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、電気光学装置、発光装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置で
ある。
【背景技術】
【０００３】
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用
いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタは
ＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチ
ング素子として開発が急がれている。
【０００４】
このような画像表示装置を利用したアプリケーションは様々なものが期待されているが
、特に携帯機器への利用が注目されている。現在、ガラス基板や石英基板が多く使用され
ているが、割れやすく、重いという欠点がある。また、大量生産を行う上で、ガラス基板
や石英基板は大型化が困難であり、不向きである。そのため、可撓性を有する基板、代表
的にはフレキシブルなプラスチックフィルムの上にＴＦＴ素子を形成することが試みられ
ている。
【０００５】
しかしながら、プラスチックフィルムの耐熱性が低いためプロセスの最高温度を低くせ
ざるを得ず、結果的にガラス基板上に形成する時ほど良好な電気特性のＴＦＴを形成でき
ないのが現状である。そのため、プラスチックフィルムを用いた高性能な液晶表示装置や
発光素子は実現されていない。
【０００６】
また、基板上に分離層を介して存在する被剥離層を前記基板から剥離する剥離方法が既
に提案されている。例えば、特開平１０−１２５９２９号公報、特開平１０−１２５９３
１号公報に記載された技術は、非晶質シリコン（またはポリシリコン）からなる分離層を
設け、基板を通過させてレーザー光を照射して非晶質シリコンに含まれる水素を放出させ
ることにより、空隙を生じさせて基板を分離させるというものである。加えて、この技術
を用いて特開平１０−１２５９３０号公報には被剥離層（公報では被転写層と呼んでいる
）をプラスチックフィルムに貼りつけて液晶表示装置を完成させるという記載もある。
【０００７】
しかしながら、上記方法では、透光性の高い基板を使用することが必須であり、基板を
通過させ、さらに非晶質シリコンに含まれる水素を放出させるに十分なエネルギーを与え
るため、比較的大きなレーザー光の照射が必要とされ、被剥離層に損傷を与えてしまうと
いう問題がある。また、上記方法では、分離層上に素子を作製した場合、素子作製プロセ
スで高温の熱処理等を行えば、分離層に含まれる水素が拡散して低減してしまい、レーザ
ー光を分離層に照射しても剥離が十分に行われない恐れがある。従って、分離層に含まれ
る水素量を維持するため、分離層形成後のプロセスが制限されてしまう問題がある。また
、上記公報には、被剥離層への損傷を防ぐため、遮光層または反射層を設ける記載もある
が、その場合、透過型液晶表示装置を作製することが困難である。加えて、上記方法では
、大きな面積を有する被剥離層を剥離するのは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、本発明は、被剥離層に損傷を与え
ない剥離方法を提供し、小さな面積を有する被剥離層の剥離だけでなく、大きな面積を有
する被剥離層を全面に渡って剥離することを可能とすることを課題としている。
【０００９】
また、本発明は、被剥離層の形成において、基板の種類等の限定を受けない剥離方法を
提供することを課題としている。
【００１０】
また、本発明は、様々な基材に被剥離層を貼りつけ、軽量された半導体装置およびその
作製方法を提供することを課題とする。特に、フレキシブルなフィルムにＴＦＴを代表と
する様々な素子（薄膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子（太陽電
池、センサ等）やシリコン抵抗素子）を貼りつけ、軽量化された半導体装置およびその作
製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、数多くの実験、検討を重ねているうちに、基板上に設けた第１の材料層
を設け、さらに前記第１の材料層に接して第２の材料層を設け、さらに第２の材料層上に
成膜または５００℃以上の熱処理を行い、各膜の内部応力を測定したところ、前記第１の
材料層は引張応力を有し、前記第２の材料層は圧縮応力を有していた。この第１の材料層
と第２の材料層との積層は、膜剥がれ（ピーリング）などのプロセス上の異常は生じない
一方、物理的手段、代表的には機械的な力を加えること、例えば人間の手で引き剥がすこ
とで容易に第２の材料層の層内または界面において、きれいに分離できる。
【００１２】
即ち、第１の材料層と第２の材料層との結合力は、熱エネルギーには耐え得る強さを有
している一方、剥離する直前において、引張応力を有する第１の材料層と圧縮応力を有す
る第２の材料層との間には応力歪みを有しているため、力学的エネルギーに弱く、剥離す
る。本発明者らは、剥離現象は膜の内部応力と深い関連があることを見出し、このように
膜の内部応力を利用して剥離を行う剥離工程をストレスピールオフプロセスと呼ぶ。
【００１３】
本明細書で開示する剥離方法に関する発明の構成１は、被剥離層を基板から剥離する剥離
方法であって、前記基板上に引張応力を有する第１の材料層が設けられており、前記第１
の材料層が設けられた基板上に少なくとも前記第１の材料層と接し、且つ圧縮応力を有す
る第２の材料層を含む積層からなる被剥離層を形成した後、該被剥離層を前記第１の材料
層が設けられた基板から物理的手段により前記第２の材料層の層内または界面において剥
離することを特徴とする剥離方法である。
【００１４】
また、上記構成１において、前記第１の材料層は、１〜１×１０10（Dyne/cm2）の範囲
で引張応力を有することを特徴としている。前記第１の材料層としては、上記範囲の引張
応力を有する材料であれば、特に限定されず、金属材料（Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐ
ｔなど）、半導体材料（例えばＳｉ、Ｇｅなど）、絶縁体材料、有機材料のいずれか一層
、またはこれらの積層を用いることができる。なお、１〜１×１０10（Dyne/cm2）よりも
大きな引張応力を有する膜は、熱処理を加えた場合、ピーリングを起しやすい。
【００１５】
また、上記構成１において、前記第２の材料層は、−１〜−１×１０10（Dyne/cm2）の
範囲で圧縮応力を有することを特徴としている。前記第２の材料層としては、上記範囲の
圧縮応力を有する材料であれば、特に限定されず、金属材料（Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ
、Ｐｔなど）、半導体材料（例えばＳｉ、Ｇｅなど）、絶縁体材料、有機材料のいずれか
一層、またはこれらの積層を用いることができる。なお、−１×１０10（Dyne/cm2）より
も大きな圧縮応力を有する膜は、熱処理を加えた場合、ピーリングを起しやすい。
【００１６】
また、第１の材料層は、形成直後で圧縮応力を示しても、剥離する直前において引張応
力を有する材料を使用することもでき、本明細書で開示する剥離方法に関する発明の構成
２は、被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に第１の材料層が設け
られており、前記第１の材料層が設けられた基板上に少なくとも前記第１の材料層と接し
、且つ圧縮応力を有する第２の材料層を含む積層からなる被剥離層を形成した後、該被剥
離層を前記第１の材料層が設けられた基板から物理的手段により前記第２の材料層の層内
または界面において剥離することを特徴とする剥離方法である。
【００１７】
また、上記構成２において、前記第１の材料層は、剥離する直前において、１〜１×１
０10（Dyne/cm2）の範囲で引張応力を有することを特徴としている。
【００１８】
また、上記構成２において、剥離する前に加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理
を施すことを特徴としている。
【００１９】
また、上記構成２においても、前記第２の材料層は、−１〜−１×１０10（Dyne/cm2）
の範囲で圧縮応力を有することを特徴としている。
【００２０】
また、支持体を接着剤で接着した後に剥離してもよく、本明細書で開示する剥離方法に
関する発明の構成３は、被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に引
張応力を有する第１の材料層が設けられており、前記第１の材料層が設けられた基板上に
少なくとも前記第１の材料層と接し、且つ圧縮応力を有する第２の材料層を含む積層から
なる被剥離層を形成し、該被剥離層に支持体を接着した後、前記支持体に接着された被剥
離層を前記第１の材料層が設けられた基板から物理的手段により前記第２の材料層の層内
または界面において剥離することを特徴とする剥離方法である。
【００２１】
また、第１の材料層として、形成直後で圧縮応力を示しても、剥離する直前において引張
応力を有する材料を用いる場合、本明細書で開示する剥離方法に関する発明の構成４は、
被剥離層を基板から剥離する剥離方法であって、前記基板上に第１の材料層が設けられて
おり、前記第１の材料層が設けられた基板上に少なくとも前記第１の材料層と接し、且つ
圧縮応力を有する第２の材料層を含む積層からなる被剥離層を形成し、該被剥離層に支持
体を接着した後、前記支持体に接着された被剥離層を前記第１の材料層が設けられた基板
から物理的手段により前記第２の材料層の層内または界面において剥離することを特徴と
する剥離方法である。
【００２２】
また、上記構成３または上記構成４において、さらに剥離を助長させるため、前記支持
体を接着する前に、加熱処理またはレーザー光を照射してもよい。この場合、第１の材料
層にはレーザー光を吸収する材料を選択し、第１の材料層を加熱させることによって、膜
の内部応力を変化させて剥がれやすくしてもよい。ただし、レーザー光を用いる場合は、
基板として透光性のものを用いる。
【００２３】
また、上記各構成において、基板と第１の材料層の間に他の層、例えば絶縁層や金属層
等を設けて密着性を向上させてもよいが、プロセスを簡略化するためには、基板上に接し
て第１の材料層を形成することが好ましい。
【００２４】
なお、本明細書中、物理的手段とは、化学ではなく、物理学により認識される手段であり
、具体的には、力学の法則に還元できる過程を有する力学的手段または機械的手段を指し
、何らかの力学的エネルギー（機械的エネルギー）を変化させる手段を指している。
【００２５】
ただし、上記構成３または上記構成４においても、物理的手段により剥離する際、支持体
との結合力より、第１の材料層と第２の材料層との結合力が小さくなるようにすることが
必要である。
【００２６】
また、上記本発明において、透光性を有する基板に限らず、あらゆる基板、例えば、ガ
ラス基板、石英基板、半導体基板、セラミックス基板、金属基板を用いることができ、基
板上に設けた被剥離層を剥離することができる。
【００２７】
また、上記本発明の剥離方法を用いて、基板上に設けた被剥離層を転写体に貼りつけて
（転写して）半導体装置を作製することも可能であり、半導体装置の作製方法に関する発
明の構成は、基板上に引張応力を有する第１の材料層を形成する工程と、前記第１の材料
層上に圧縮応力を有する第２の材料層を形成する工程と、前記第２の材料層上に絶縁層を
形成する工程と、前記絶縁層上に素子を形成する工程と、前記素子に支持体を接着した後
、該支持体を基板から物理的手段により前記第２の材料層の層内または界面において剥離
する工程と、前記絶縁層または前記第２の材料層に転写体を接着し、前記支持体と前記転
写体との間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法であ
る。
【００２８】
また、第１の材料層として、形成直後で圧縮応力を示しても、剥離する直前において引張
応力を有する材料を用いる場合、本明細書で開示する半導体装置の作製方法に関する発明
の構成は、基板上に第１の材料層を形成する工程と、前記第１の材料層上に圧縮応力を有
する第２の材料層を形成する工程と、前記第２の材料層上に絶縁層を形成する工程と、前
記絶縁層上に素子を形成する工程と、前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板か
ら物理的手段により前記第２の材料層の層内または界面において剥離する工程と、前記絶
縁層または前記第２の材料層に転写体を接着し、前記支持体と前記転写体との間に前記素
子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法である。
【００２９】
また、剥離を助長させるため、第１の材料層上に粒状の酸化物を設け、該粒状の酸化物
を覆う第２の材料層を設けることによって、剥がれやすくしてもよい。
【００３０】
また、上記構成において、さらに剥離を助長させるため、前記支持体を接着する前に、
加熱処理またはレーザー光を照射してもよい。この場合、第１の材料層にはレーザー光を
吸収する材料を選択し、第１の材料層を加熱させることによって、膜の内部応力を変化さ
せて剥がれやすくしてもよい。ただし、レーザー光を用いる場合は、基板として透光性の
ものを用いる。
【００３１】
また、上記本発明の剥離方法を用いて、基板上に設けた被剥離層を剥離した後、第１の
転写体や第２の転写体に貼りつけて半導体装置を作製することも可能である。
【００３２】
また、上記半導体装置の作製方法に関する上記各構成において、前記素子は、半導体層
を活性層とする薄膜トランジスタであり、前記半導体層を形成する工程は、非晶質構造を
有する半導体層を加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理によって結晶化させ、結晶
構造を有する半導体層とすることを特徴としている。
【００３３】
なお、本明細書中において、転写体とは、剥離された後、被剥離層と接着させるもので
あり、特に限定されず、プラスチック、ガラス、金属、セラミックス等、いかなる組成の
基材でもよい。また、本明細書中において、支持体とは、物理的手段により剥離する際に
被剥離層と接着するためのものであり、特に限定されず、プラスチック、ガラス、金属、
セラミックス等、いかなる組成の基材でもよい。また、転写体の形状および支持体の形状
も特に限定されず、平面を有するもの、曲面を有するもの、可曲性を有するもの、フィル
ム状のものであってもよい。また、軽量化を最優先するのであれば、フィルム状のプラス
チック基板、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（
ＰＥＳ）
、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（Ｐ
ＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのプラ
スチック基板が好ましい。
【００３４】
上記半導体装置の作製方法に関する上記各構成において、液晶表示装置を作製する場合
は、支持体を対向基板とし、シール材を接着材として用いて支持体を被剥離層に接着すれ
ばよい。この場合、前記剥離層に設けられた素子は画素電極を有しており、該画素電極と
、前記対向基板との間には液晶材料が充填されるようにする。
【００３５】
また、上記半導体装置の作製方法に関する上記各構成において、ＥＬ発光装置として代
表される発光装置を作製する場合は、支持体を封止材として、外部から水分や酸素といっ
た有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐように発光素子を外部から完全に
遮断することが好ましい。また、軽量化を最優先するのであれば、フィルム状のプラスチ
ック基板が好ましいが、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵
入することを防ぐ効果は弱いため、例えば、支持体上に第１の絶縁膜と第２の絶縁膜と第
３の絶縁膜とを設けて、十分に外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物
質が侵入することを防ぐ構成とすればよい。ただし、前記第１の絶縁膜（バリア膜）と前
記第３の絶縁膜（バリア膜）との間に挟まれる前記第２の絶縁膜（応力緩和膜）は、前記
第１の絶縁膜および前記第３の絶縁膜より膜応力が小さくなるようにする。
【００３６】
また、ＥＬ発光装置として代表される発光装置を作製する場合は、支持体だけでなく、転
写体も同様に第１の絶縁膜と第２の絶縁膜と第３の絶縁膜とを設け、十分に外部から水分
や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい。
【００３７】
なお、本明細書中において、膜の内部応力とは、基板上に形成された膜の内部に任意の
断面を考えたとき、断面の一方の側が他方の側に及ぼしている単位断面積当りの力のこと
である。内部応力は、真空蒸着やスパッタリングや気相成長などで成膜された薄膜には多
かれ少なかれ必ず存在するといってよい。その値は最大で１０9Ｎ／ｍ2に達する。薄膜の
材料、基板の物質、薄膜の形成条件などによって内部応力値は変化する。また、熱処理を
施すことによっても内部応力値は変化する。
【００３８】
また、基板面に垂直な単位断面積を通して相手に及ぼす力が引っ張る方向である状態を
引っ張り状態といい、そのときの内部応力を引張応力、押す方向である状態を圧縮状態と
いい、そのときの内部応力を圧縮応力と呼ぶ。なお、本明細書では、グラフや表に示すと
き引張応力を正（＋）、圧縮応力を負（−）にとる。
【００３９】
（実験１）
ここで、第１の材料層として窒化チタン、第２の材料層として酸化シリコンを用い、第
１の材料層に接して第２の材料層を設け、該第２の材料層上に設けた被剥離層を基板から
剥離できるかどうかを確認するため、以下の実験を行った。
【００４０】
まず、基板上に図３（Ａ）示すような積層を形成する。
【００４１】
基板３０としては、ガラス基板（＃１７３７）を用いた。また、基板３０上には、スパ
ッタ法によりアルミニウム−シリコン合金層３１を３００ｎｍの膜厚で成膜した。次いで
、アルミニウム−シリコン合金層３１上にスパッタ法により窒化チタン層３２を１００ｎ
ｍの膜厚で成膜した。
【００４２】
次いで、スパッタ法により酸化シリコン層３３を２００ｎｍの膜厚で成膜した。酸化シ
リコン層３３の成膜条件は、ＲＦ方式のスパッタ装置を用い、酸化シリコンターゲット（
直径３０．５ｃｍ）を用い、基板温度１５０℃、成膜圧力０．４Ｐａ、成膜電力３ｋＷ、
アルゴン流量／酸素流量＝３５sccm／１５sccmとした。
【００４３】
次いで、酸化シリコン層３３上にプラズマＣＶＤ法により下地絶縁層を形成する。下地
絶縁層としては、プラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、原料ガスＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2
Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜３４ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２
４％、Ｈ＝１７％）を５０nm形成した。次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸
化膜を希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。次いでプラズマＣＶＤ法で成膜温度３０
０℃、原料ガスＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜３４ｂ（組成比Ｓｉ＝
３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍの厚さに積層形成し、さらに大
気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶質構造を有
する半導体層（ここでは非晶質シリコン層３５）を５４ｎｍの厚さで形成した。（図３（
Ａ））
【００４４】
次いで、重量換算で１０ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布す
る。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。次い
で、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜（ここではポリシリコン層３
６）を形成する。（図３（Ｂ））ここでは脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）
の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜
を得る。なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結
晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用
いてもよい。
【００４５】
次いで、接着層３７としてエポキシ樹脂を用い、フィルム基板３８（ここではポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ））をポリシリコン層３６に貼り付けた。
（図３（Ｃ））
【００４６】
図３（Ｃ）の状態を得た後、人間の手によってフィルム基板３８と基板３０とが分離す
るように引っ張った。引き剥がした基板３０には、少なくとも窒化チタン及びアルミニウ
ム−シリコン合金層が残っていることが確認できた。この実験により、酸化シリコン３３
の層内または界面において剥離していると予想される。
【００４７】
このように、第１の材料層に接して第２の材料層を設け、該第２の材料層上に設けた被剥
離層を引き剥がすことで、基板３０から被剥離層を全面に渡って剥離することができる。
【００４８】
（実験２）
ここで、第１の材料層の材料をＴｉＮ、Ｗ、ＷＮ、Ｔａ、ＴａＮとした場合、、第１の
材料層に接して第２の材料層（酸化シリコン：膜厚２００ｎｍ）を設け、該第２の材料層
上に設けた被剥離層を基板から剥離できるかどうかを確認するため、以下の実験を行った
。
【００４９】
サンプル１として、ガラス基板上にスパッタ法を用い、１００ｎｍの膜厚でＴｉＮを形
成した後、スパッタ法を用い、２００ｎｍの膜厚の酸化シリコン膜を形成した。酸化シリ
コン膜の形成以降は、実験１と同様に積層および結晶化を行った。
【００５０】
サンプル２として、ガラス基板上にスパッタ法を用い、５０ｎｍの膜厚でＷを形成した
後、スパッタ法を用い、２００ｎｍの膜厚の酸化シリコン膜を形成した。酸化シリコン膜
の形成以降は、実験１と同様に積層および結晶化を行った。
【００５１】
サンプル３として、ガラス基板上にスパッタ法を用い、５０ｎｍの膜厚でＷＮを形成し
た後、スパッタ法を用い、２００ｎｍの膜厚の酸化シリコン膜を形成した。酸化シリコン
膜の形成以降は、実験１と同様に積層および結晶化を行った。
【００５２】
サンプル４として、ガラス基板上にスパッタ法を用い、５０ｎｍの膜厚でＴｉＮを形成
した後、スパッタ法を用い、２００ｎｍの膜厚の酸化シリコン膜を形成した。酸化シリコ
ン膜の形成以降は、実験１と同様に積層および結晶化を行った。
【００５３】
サンプル５として、ガラス基板上にスパッタ法を用い、５０ｎｍの膜厚でＴａを形成し
た後、スパッタ法を用い、２００ｎｍの膜厚の酸化シリコン膜を形成した。酸化シリコン
膜の形成以降は、実験１と同様に積層および結晶化を行った。
【００５４】
サンプル６として、ガラス基板上にスパッタ法を用い、５０ｎｍの膜厚でＴａＮを形成
した後、スパッタ法を用い、２００ｎｍの膜厚の酸化シリコン膜を形成した。酸化シリコ
ン膜の形成以降は、実験１と同様に積層および結晶化を行った。
【００５５】
このようにサンプル１〜６を形成し、被剥離層に粘着テープを接着して剥離するかどう
か実験した。その結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2020184637.tif 000003
【００５７】
また、酸化シリコン膜、ＴｉＮ膜、Ｗ膜、Ｔａ膜のそれぞれについて、熱処理（５５０
℃、４時間）前後での内部応力を測定した。その結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
2020184637.tif 000004
【００５９】
なお、酸化シリコン膜は、シリコン基板上にスパッタ法で４００ｎｍの膜厚で成膜した
ものを測定しており、ＴｉＮ膜、Ｗ膜、及びＴａ膜においては、ガラス基板上にスパッタ
法で４００ｎｍの膜厚で成膜した後、内部応力を測定し、その後、キャップ膜として酸化
シリコン膜を積層し、熱処理を行った後でキャップ膜をエッチングで除去して再度、内部
応力を測定した。また、それぞれサンプルは２つ作製し、測定を行った。
【００６０】
Ｗ膜においては、成膜直後では圧縮応力（約−７×１０9（Dyne/cm2））を有しているが
、熱処理によって引張応力（約８×１０9〜９×１０9（Dyne/cm2））を有する膜になって
おり、剥離状態は良好であった。ＴｉＮ膜に関しては熱処理前後で応力はほとんど変わら
ず、引張応力（約３．９×１０9〜４．５×１０9（Dyne/cm2））を有したままであったが
、膜厚が５０ｎｍ以下であると剥離不良となった。また、Ｔａ膜に関しては、成膜直後で
は引張応力（約５．１×１０9〜９．２×１０9（Dyne/cm2））を有しているが、熱処理に
よって圧縮応力（約−２×１０9〜−７．８×１０9（Dyne/cm2））を有する膜となってお
り、テープ試験では剥離されなかった。また、酸化シリコン膜に関しては熱処理前後で応
力はほとんど変わらず、圧縮応力（約−９．４×１０8〜−１．３×１０9（Dyne/cm2）
）を有したままであった。
【００６１】
これらの結果から、剥離現象は、様々な要因による密着性と関係するが、特に内部応力
と深い関係があり、圧縮応力を有する第２の材料層を用い、熱処理後に引張応力を有する
膜を第１の材料層として用いた場合、基板から被剥離層を全面に渡って剥離することがで
きることが読み取れる。また、第１の材料層としては、熱処理やレーザー光の照射によっ
て変化する場合、熱処理前やレーザー光の照射前と比べて引張応力の値が大きくなる材料
を用いることが望ましい。
【発明の効果】
【００６２】
本発明は、物理的手段によって基板から剥離するため、半導体層への損傷なく、素子の
信頼性を向上できる。
【００６３】
また、本発明は、小さな面積を有する被剥離層の剥離だけでなく、大きな面積を有する
被剥離層を全面に渡って歩留まりよく剥離することが可能である。
【００６４】
加えて、本発明は、物理的手段で容易に剥離、例えば人間の手で引き剥がすことが可能
であるため、量産に適したプロセスと言える。また、量産する際に被剥離層を引き剥がす
ための製造装置を作製した場合、大型の製造装置も安価に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１を説明する図である。
【図２】実施の形態２を説明する図である。
【図３】実験を説明する図である。
【図４】実施の形態３を説明する図である。
【図５】実施の形態４を説明する図である。
【図６】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図７】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図８】アクティブマトリクス基板を示す図。
【図９】実施例２を説明する図である。
【図１０】実施例３を説明する図である。
【図１１】実施例４を説明する図である。
【図１２】実施例５を説明する図である。
【図１３】実施例６を説明する図である。
【図１４】実施例７を説明する図である。
【図１５】実施例８を説明する図である。
【図１６】実施例８を説明する図である。
【図１７】実施例９を説明する図である。
【図１８】電子機器の一例を示す図。
【図１９】電子機器の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００６７】
（実施の形態１）
以下に本発明を用いた代表的な剥離手順を簡略に図１を用いて示す。
【００６８】
図１（Ａ）中、１０は基板、１１は引張応力を有する第１の材料層、１２は圧縮応力を
有する材料層、１３は被剥離層である。
【００６９】
図１（Ａ）において、基板１０はガラス基板、石英基板、セラミック基板などを用いる
ことができる。また、シリコン基板、金属基板またはステンレス基板を用いても良い。
【００７０】
まず、図１（Ａ）に示すように基板１０上に第１の材料層１１を形成する。第１の材料
層１１としては、成膜直後において圧縮応力を有していても引張応力を有していてもよい
が、被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が生じず
、且つ、被剥離層形成後で１〜１×１０10（Dyne/cm2）の範囲で引張応力を有する材料を
用いることが重要である。代表的な一例はＷ、ＷＮ、ＴｉＮ、ＴｉＷから選ばれた元素、
または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層、またはこれら
の積層が挙げられる。
【００７１】
次いで、第１の材料層１１上に第２の材料層１２を形成する。第２の材料層１２として
は、被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が生じず
、且つ、被剥離層形成後で１〜１×１０10（Dyne/cm2）の範囲で圧縮応力を有する材料を
用いることが重要である。第２の材料層１２として、代表的な一例は酸化シリコン、酸化
窒化シリコン、酸化金属材料、またはこれらの積層が挙げられる。なお、第２の材料層１
２は、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、塗布法などのいずれの成膜方法を用いてもよい。
【００７２】
本発明においては、この第２の材料層１２を圧縮応力とし、第１の材料層１１を引張応
力とすることが重要である。各々の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で適宜設定し、
第１の材料層１１における内部応力および第２の材料層１２における内部応力を調節すれ
ばよい。また、加熱処理やレーザー光の照射を行って第１の材料層１１における内部応力
および第２の材料層１２における内部応力を調節してもよい。
【００７３】
また、図１では、プロセスの簡略化を図るため、基板１０に接して第１の材料層１１を形
成した例を示したが、基板１０と第１の材料層１１との間にバッファ層となる絶縁層や金
属層を設け、基板１０との密着性を向上させてもよい。
【００７４】
次いで、第２の材料層１２上に被剥離層１３を形成する。（図１（Ａ））被剥離層１３
は、ＴＦＴを代表とする様々な素子（薄膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光
電変換素子やシリコン抵抗素子）を含む層とすればよい。また、基板１０の耐え得る範囲
の熱処理を行うことができる。なお、本発明において、第２の材料層１２における内部応
力と、第１の材料層１１における内部応力が異なっていても、被剥離層１３の作製工程に
おける熱処理によって膜剥がれなどが生じない。
【００７５】
次いで、第１の材料層１１が設けられている基板１０を物理的手段により引き剥がす。
（図１（Ｂ））第２の材料層１２が圧縮応力を有し、第１の材料層１１が引張応力を有す
るため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。また、ここでは、被剥離層１３の機
械的強度が十分であると仮定した例を示しているが、被剥離層１３の機械的強度が不十分
である場合には、被剥離層１３を固定する支持体（図示しない）を貼りつけた後、剥離す
ることが好ましい。
【００７６】
こうして、第２の材料層１２上に形成された被剥離層１３を基板１０から分離すること
ができる。剥離後の状態を図１（Ｃ）に示す。
【００７７】
また、剥離した後、引き剥がした被剥離層１３を転写体（図示しない）に貼り付けても
よい。
【００７８】
また、本発明は様々な半導体装置の作製方法に用いることができる。特に、転写体や支
持体をプラスチック基板とすることで、軽量化が図れる。
【００７９】
液晶表示装置を作製する場合は、支持体を対向基板とし、シール材を接着材として用い
て支持体を被剥離層に接着すればよい。この場合、被剥離層に設けられた素子は画素電極
を有しており、該画素電極と、前記対向基板との間には液晶材料が充填されるようにする
。また、液晶表示装置を作製する順序は、特に限定されず、支持体としての対向基板を貼
りつけ、液晶を注入した後に基板を剥離して転写体としてのプラスチック基板を貼りつけ
てもよいし、画素電極を形成した後、基板を剥離し、第１の転写体としてのプラスチック
基板を貼り付けた後、第２の転写体としての対向基板を貼りつけてもよい。
【００８０】
また、ＥＬ発光装置として代表される発光装置を作製する場合は、支持体を封止材とし
て、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐよ
うに発光素子を外部から完全に遮断することが好ましい。また、ＥＬ発光装置として代表
される発光装置を作製する場合は、支持体だけでなく、転写体も同様、十分に外部から水
分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい。
また、発光装置を作製する順序は、特に限定されず、発光素子を形成した後、支持体とし
てのプラスチック基板を貼りつけ、基板を剥離し、転写体としてのプラスチック基板を貼
りつけてもよいし、発光素子を形成した後、基板を剥離して、第１の転写体としてのプラ
スチック基板を貼り付けた後、第２の転写体としてのプラスチック基板を貼りつけてもよ
い。
【００８１】
（実施の形態２）
本実施の形態は、被剥離層に接する下地絶縁層を設けて、第１の材料層や基板からの不純
物の拡散を防ぎつつ、基板を剥離する剥離手順を簡略に図２を用いて示す。
【００８２】
図２（Ａ）中、２０は基板、２１は引張応力を有する第１の材料層、２２は圧縮応力を
有する第２の材料層、２３ａ、２３ｂは下地絶縁層、２４は被剥離層である。
【００８３】
図２（Ａ）において、基板２０はガラス基板、石英基板、セラミック基板などを用いる
ことができる。また、シリコン基板、金属基板またはステンレス基板を用いても良い。
【００８４】
まず、図２（Ａ）に示すように基板２０上に第１の材料層２１を形成する。第１の材料
層２１としては、成膜直後において圧縮応力を有していても引張応力を有していてもよい
が、被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が生じず
、且つ、被剥離層形成後で１〜１×１０10（Dyne/cm2）の範囲で引張応力を有する材料を
用いることが重要である。代表的な一例はＷ、ＷＮ、ＴｉＮ、ＴｉＷから選ばれた元素、
または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる単層、またはこれら
の積層が挙げられる。
【００８５】
次いで、第１の材料層２１上に第２の材料層２２を形成する。第２の材料層２２として
は、被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が生じず
、且つ、被剥離層形成後で１〜１×１０10（Dyne/cm2）の範囲で圧縮応力を有する材料を
用いることが重要である。第２の材料層２２として、代表的な一例は酸化シリコン、酸化
窒化シリコン、酸化金属材料、またはこれらの積層が挙げられる。なお、第２の材料層２
２は、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、塗布法などのいずれの成膜方法を用いてもよい。
【００８６】
本発明においては、この第２の材料層２２を圧縮応力とし、第１の材料層２１を引張応
力とすることが重要である。各々の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で適宜設定し、
第１の材料層２１における内部応力および第２の材料層２２における内部応力を調節すれ
ばよい。また、加熱処理やレーザー光の照射を行って第１の材料層２１における内部応力
および第２の材料層２２における内部応力を調節してもよい。
【００８７】
また、図２では、プロセスの簡略化を図るため、基板２０に接して第１の材料層２１を
形成した例を示したが、基板２０と第１の材料層２１との間にバッファ層となる絶縁層や
金属層を設け、基板２０との密着性を向上させてもよい。
【００８８】
次いで、第２の材料層２２上に下地絶縁層２３ａ、２３ｂを形成する。ここでは、プラ
ズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化
窒化シリコン膜２３ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を
５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成し、さらにプラズマＣＶＤ法で成膜温度４００
℃、原料ガスＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜２３ｂ（組成比Ｓｉ＝３
２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の
厚さに積層したが、特に限定されず、単層もしくは３層以上の積層であってもよい。
【００８９】
次いで、下地絶縁層２３ｂ上に被剥離層２４を形成する。（図２（Ａ））
【００９０】
このような２層の下地絶縁層２３ａ、２３ｂとした場合、被剥離層２４を形成するプロ
セスにおいて、第１の材料層２１及び第２の材料層２２や、基板２０からの不純物の拡散
を防ぐことができる。また、下地絶縁層２３ａ、２３ｂにより第２の材料層２２と被剥離
層２４との密着性を向上させることもできる。
【００９１】
また、第１の材料層２１や第２の材料層２２によって表面に凹凸が形成された場合、下
地絶縁層を形成する前後に表面を平坦化してもよい。平坦化を行った方が、被剥離層２４
においてカバレッジが良好となり、素子を含む被剥離層２４を形成する場合、素子特性が
安定しやすいため好ましい。なお、この平坦化処理として、塗布膜（レジスト膜等）を形
成した後エッチングなどを行って平坦化するエッチバック法や機械的化学的研磨法（ＣＭ
Ｐ法）等を用いればよい。
【００９２】
次いで、第１の材料層２１が設けられている基板２０を物理的手段により引き剥がす。
（図２（Ｂ））第２の材料層２２が圧縮応力を有し、第１の材料層２１が引張応力を有す
るため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。また、ここでは、被剥離層２４の機
械的強度が十分であると仮定した例を示しているが、被剥離層２４の機械的強度が不十分
である場合には、被剥離層２４を固定する支持体（図示しない）を貼りつけた後、剥離す
ることが好ましい。
【００９３】
こうして、下地絶縁層２２上に形成された被剥離層２４を基板２０から分離することが
できる。剥離後の状態を図２（Ｃ）に示す。
【００９４】
また、剥離した後、引き剥がした被剥離層２４を転写体（図示しない）に貼り付けても
よい。
【００９５】
また、本発明は様々な半導体装置の作製方法に用いることができる。特に、転写体や支
持体をプラスチック基板とすることで、軽量化が図れる。
【００９６】
液晶表示装置を作製する場合は、支持体を対向基板とし、シール材を接着材として用い
て支持体を被剥離層に接着すればよい。この場合、被剥離層に設けられた素子は画素電極
を有しており、該画素電極と、前記対向基板との間には液晶材料が充填されるようにする
。また、液晶表示装置を作製する順序は、特に限定されず、支持体としての対向基板を貼
りつけ、液晶を注入した後に基板を剥離して転写体としてのプラスチック基板を貼りつけ
てもよいし、画素電極を形成した後、基板を剥離し、第１の転写体としてのプラスチック
基板を貼り付けた後、第２の転写体としての対向基板を貼りつけてもよい。
【００９７】
また、ＥＬ発光装置として代表される発光装置を作製する場合は、支持体を封止材とし
て、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐよ
うに発光素子を外部から完全に遮断することが好ましい。また、ＥＬ発光装置として代表
される発光装置を作製する場合は、支持体だけでなく、転写体も同様、十分に外部から水
分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい。
また、発光装置を作製する順序は、特に限定されず、発光素子を形成した後、支持体とし
てのプラスチック基板を貼りつけ、基板を剥離し、転写体としてのプラスチック基板を貼
りつけてもよいし、発光素子を形成した後、基板を剥離して、第１の転写体としてのプラ
スチック基板を貼り付けた後、第２の転写体としてのプラスチック基板を貼りつけてもよ
い。
【００９８】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、実施の形態１に加えて、さらに剥離を助長させるため、レー
ザー光の照射または加熱処理を行う例を図４に示す。
【００９９】
図４（Ａ）中、４０は基板、４１は第１の材料層、４２は第２の材料層、４３は被剥離
層である。
【０１００】
被剥離層４３まで形成する工程は、実施の形態１と同一であるので省略する。
【０１０１】
被剥離層４３を形成した後、レーザー光の照射を行う。（図３（Ａ））レーザー光とし
ては、エキシマレーザー等の気体レーザーや、ＹＶＯ4レーザーやＹＡＧレーザーなどの
固体レーザーや、半導体レーザーを用いればよい。また、レーザー発振の形態は、連続発
振、パルス発振のいずれでもよく、レーザービームの形状も線状、矩形状、円状、楕円状
のいずれでもよい。また、使用する波長は、基本波、第２高調波、第３高調波のいずれで
もよい。また、走査方法は、縦方向、横方向、斜め方向のいずれでもよく、さらに往復さ
せてもよい。
【０１０２】
また、第１の材料層４１として用いる材料は、レーザー光を吸収しやすい材料を用いる
ことが望ましく、金属材料や窒化金属材料、例えば窒化チタンが好ましい。なお、レーザ
ー光を通過させるため、基板４０は透光性を有している基板を用いる。
【０１０３】
次いで、第１の材料層４１が設けられている基板４０を物理的手段により引き剥がす。
（図４（Ｂ））第２の材料層４２が圧縮応力を有し、第１の材料層４１が引張応力を有す
るため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。
【０１０４】
レーザー光を照射することによって、第１の材料層４１と第２の材料層４２とを加熱す
ることにより、互いの内部応力を変化させて、剥離を助長することができ、さらに小さな
力で剥離させることができる。また、ここでは、被剥離層４３の機械的強度が十分である
と仮定した例を示しているが、被剥離層４３の機械的強度が不十分である場合には、被剥
離層４３を固定する支持体（図示しない）を貼りつけた後、剥離することが好ましい。
【０１０５】
こうして、第２の材料層４２上に形成された被剥離層４３を基板４０から分離すること
ができる。剥離後の状態を図４（Ｃ）に示す。
【０１０６】
また、レーザー光に限定されず、ハロゲンランプ等の光源からの可視光、赤外線、紫外線
、マイクロ波などを用いてもよい。
【０１０７】
また、レーザー光に代えて電気炉での加熱処理でもよい。
【０１０８】
また、支持体を接着する前、或いは、前記物理的手段により剥離する前に、加熱処理ま
たはレーザー光の照射を行う処理を行ってもよい。
【０１０９】
また、本実施の形態は、実施の形態２と組み合わせることができる。
【０１１０】
（実施の形態４）
本実施の形態においては、実施の形態１に加えて、さらに剥離を助長させるため、粒状
の酸化物を第１の材料層と第２の材料層との界面に設ける例を図５に示す。
【０１１１】
図５（Ａ）中、５０は基板、５１は引張応力を有する第１の材料層、５２ａは粒状の酸
化物、５２ｂは圧縮応力を有する第２の材料層、５３は被剥離層である。
【０１１２】
第１の材料層５１まで形成する工程は、実施の形態１と同一であるので省略する。
【０１１３】
第１の材料層５１を形成した後、粒状の酸化物５２ａを形成する。粒状の酸化物５２ａ
としては酸化金属材料、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウ
ム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いればよい。
【０１１４】
次いで、粒状の酸化物５２ａを覆って第２の材料層５２ｂを形成する。第２の材料層５
２ｂとして、代表的な一例は酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化金属材料を用いれば
よい。なお、第２の材料層５２ｂは、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、塗布法などのいず
れの成膜方法を用いてもよい。
【０１１５】
次いで、第２の材料層５２ｂ上に被剥離層５３を形成する。（図５（Ａ））
【０１１６】
次いで、第１の材料層５１が設けられている基板５０を物理的手段により引き剥がす。
（図５（Ｂ））第２の材料層５２ｂが圧縮応力を有し、第１の材料層５１が引張応力を有
するため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。
【０１１７】
粒状の酸化物５２ａを設けることによって、第１の材料層５１と第２の材料層５２との
結合力を弱め、互いの密着性を変化させて、剥離を助長することができ、さらに小さな力
で剥離させることができる。また、ここでは、被剥離層５３の機械的強度が十分であると
仮定した例を示しているが、被剥離層５３の機械的強度が不十分である場合には、被剥離
層５３を固定する支持体（図示しない）を貼りつけた後、剥離することが好ましい。
【０１１８】
こうして、第２の材料層５２ｂ上に形成された被剥離層５３を基板５０から分離するこ
とができる。剥離後の状態を図５（Ｃ）に示す。
【０１１９】
また、本実施の形態は、実施の形態２、または実施の形態３と組み合わせることができ
る。
【０１２０】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
【実施例１】
【０１２１】
本発明の実施例を図６〜図８を用いて説明する。ここでは、同一基板上に画素部と、画
素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を
同時に作製する方法について詳細に説明する。
【０１２２】
まず、基板１００上に第１の材料層１０１、第２の材料層１０２、下地絶縁膜１０３を形
成し、結晶構造を有する半導体膜を得た後、所望の形状にエッチング処理して島状に分離
された半導体層１０４〜１０８を形成する。
【０１２３】
基板１００としては、ガラス基板（＃１７３７）を用いる。
【０１２４】
また、第１の材料層１０１としては、後で行われる剥離工程の直前で１〜１×１０10（
Dyne/cm2）の範囲の引張応力を有する材料であれば、特に限定されず、金属材料（Ｔｉ、
Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ
、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔなど）、半導体材料（例えばＳｉ、Ｇｅなど）、絶縁体材料、
有機材料のいずれか一層、またはこれらの積層を用いることができる。ここではスパッタ
法で膜厚１００ｎｍの窒化チタン膜を用いる。
【０１２５】
また、第２の材料層１０２としては、後で行われる剥離工程の直前で−１〜−１×１０
10（Dyne/cm2）の範囲で圧縮応力を有する材料であれば、特に限定されず、金属材料（Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔなど）、半導体材料（例えばＳｉ、Ｇｅなど）、絶縁体材
料、有機材料のいずれか一層、またはこれらの積層を用いることができる。酸化シリコン
材料または酸化金属材料からなる単層、またはこれらの積層を用いればよい。ここではス
パッタ法で膜厚２００ｎｍの酸化シリコン膜を用いる。この第１の材料層１０１と第２の
材料層１０２の結合力は熱処理には強く、膜剥がれ（ピーリングとも呼ばれる）などが生
じないが、物理的手段で簡単に第２の材料層の層内、あるいは界面において剥離すること
ができる。
【０１２６】
また、下地絶縁膜１０３としては、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳ
ｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜１０３ａ（組成比Ｓｉ＝３２％
、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成す
る。次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸（１／１００希釈）
で除去する。次いでプラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから
作製される酸化窒化シリコン膜１０３ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、
Ｈ＝２％）を１００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の厚さに積層形成し、さらに大気
解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶質構造を有す
る半導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍの厚さ（好ましくは２５〜８
０ｎｍ）で形成する。
【０１２７】
本実施例では下地膜１０３を２層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以
上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はないが、好まし
くはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉXＧｅ1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０２
））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法
等）により形成すればよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式の装置でもよいし、バ
ッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶縁膜と半導体
膜とを連続成膜してもよい。
【０１２８】
次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍ
の極薄い酸化膜を形成する。次いで、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元
素（ボロンまたはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を質量分離
しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加速電圧１５ｋＶ、
ジボランを水素で１％に希釈したガス流量３０ｓｃｃｍ、ドーズ量２×１０12／ｃｍ2で
非晶質シリコン膜にボロンを添加した。
【０１２９】
次いで、重量換算で１０ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布す
る。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。
【０１３０】
次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜を形成する。
この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行
う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための
熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って
結晶構造を有するシリコン膜を得る。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を
行ったが、ランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。なお、ここではシリコンの結晶
化を助長する金属元素としてニッケルを用いた結晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化
技術、例えば固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。
【０１３１】
次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化
率を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するための第１のレーザー光（ＸｅＣｌ：波長
３０８ｎｍ）の照射を大気中、または酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長４００nm
以下のエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザの第２高調波、第３高調波を用いる。いずれに
しても、繰り返し周波数１０〜１０００Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー
光を光学系にて１００〜５００mJ/cm2に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもっ
て照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エ
ネルギー密度３９３mJ/cm2で第１のレーザー光の照射を大気中で行なう。なお、大気中、
または酸素雰囲気中で行うため、第１のレーザー光の照射により表面に酸化膜が形成され
る。
【０１３２】
次いで、第１のレーザー光の照射により形成された酸化膜を希フッ酸で除去した後、第
２のレーザー光の照射を窒素雰囲気、或いは真空中で行い、半導体膜表面を平坦化する。
このレーザー光（第２のレーザー光）には波長４００nm以下のエキシマレーザー光や、Ｙ
ＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用いる。第２のレーザー光のエネルギー密度は
、第１のレーザー光のエネルギー密度より大きくし、好ましくは３０〜６０ｍＪ／ｃｍ2
大きくする。ここでは、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度４５３mJ/cm2で第２の
レーザー光の照射を行ない、半導体膜表面における凹凸のＰ―Ｖ値（Peak to Valley、高
さの最大値と最小値の差分）が５０ｎｍ以下となる。このＰ−Ｖ値は、ＡＦＭ（原子間力
顕微鏡）
により得られる。
【０１３３】
また、本実施例では第２のレーザー光の照射を全面に行ったが、オフ電流の低減は、画
素部のＴＦＴに特に効果があるため、少なくとも画素部のみに選択的に照射する工程とし
てもよい。
【０１３４】
次いで、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層
を形成する。
【０１３５】
次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非
晶質シリコン膜を膜厚１５０ｎｍで形成する。本実施例のスパッタ法による成膜条件は、
成膜圧力を０．３Ｐａとし、ガス（Ａｒ）流量を５０（sccm）
とし、成膜パワーを３ｋＷとし、基板温度を１５０℃とする。なお、上記条件での非晶質
シリコン膜に含まれるアルゴン元素の原子濃度は、３×１０20／ｃｍ3〜６×１０20／ｃ
ｍ3、酸素の原子濃度は１×１０19／ｃｍ3〜３×１０19／ｃｍ3である。その後、ランプ
アニール装置を用いて６５０℃、３分の熱処理を行いゲッタリングする。
【０１３６】
次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン
元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去
する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があ
るため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【０１３７】
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面
にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状に
エッチング処理して島状に分離された半導体層１０４〜１０８を形成する。半導体層を形
成した後、レジストからなるマスクを除去する。
【０１３８】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗
浄した後、ゲート絶縁膜１０９となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。本実施例で
は、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２
％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。
【０１３９】
次いで、図６（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０９上に膜厚２０〜１００ｎｍの第
１の導電膜１１０ａと、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜１１０ｂとを積層形成す
る。本実施例では、ゲート絶縁膜１０９上に膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０
ｎｍのタングステン膜を順次積層する。
【０１４０】
第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材
料で形成する。また、第１の導電膜及び第２の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピ
ングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい
。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎ
ｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順
次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングス
テンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコ
ンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用い
てもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層
構造であってもよい。
【０１４１】
次に、図６（Ｂ）に示すように光露光工程によりレジストからなるマスク１１２〜１１７
を形成し、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエ
ッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（Induct
ively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッ
チング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に
印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形
状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣ
ｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3などを
代表とするフッ素系ガス、またはＯ2を適宜用いることができる。
【０１４２】
本実施例では、基板側（試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し
、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．
５ｃｍ×１２．５ｃｍであり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた
石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッ
チングして第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対
するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０
．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第
１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。この後、レジストか
らなるマスク１１２〜１１７を除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガ
スにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Pa
の圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成し
て約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56
MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合し
た第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。第２のエ
ッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対する
エッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すこ
となくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させる
と良い。
【０１４３】
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとするこ
とにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の
端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。
【０１４４】
こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形
状の導電層１１９〜１２４（第１の導電層１１９ａ〜１２４ａと第２の導電層１１９ｂ〜
１２４ｂ）を形成する。ゲート絶縁膜となる絶縁膜１０９は、１０〜２０nm程度エッチン
グされ、第１の形状の導電層１１９〜１２４で覆われない領域が薄くなったゲート絶縁膜
１１８となる。
【０１４５】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。
ここでは、エッチング用ガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２
４／１２／２４（ｓｃｃｍ）とし、１．３Paの圧力でコイル型の電極に７００WのＲＦ（1
3.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを２５秒行った。基板側（試料
ステージ）にも１０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧
を印加する。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は２２７．３ｎｍ／ｍ
ｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は３２．１ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷ
の選択比は７．１であり、絶縁膜１１８であるＳｉＯＮに対するエッチング速度は３３．
７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＳｉＯＮに対するＷの選択比は６．８３である。このようにエッ
チングガス用ガスにＳＦ6を用いた場合、絶縁膜１１８との選択比が高いので膜減りを抑
えることができる。本実施例では絶縁膜１１８において約８ｎｍしか膜減りが起きない。
【０１４６】
この第２のエッチング処理によりＷのテーパー角は７０°となった。この第２のエッチ
ング処理により第２の導電層１２６ｂ〜１３１ｂを形成する。一方、第１の導電層は、ほ
とんどエッチングされず、第１の導電層１２６ａ〜１３１ａとなる。なお、第１の導電層
１２６ａ〜１３１ａは、第１の導電層１１９ａ〜１２４ａとほぼ同一サイズである。実際
には、第１の導電層の幅は、第２のエッチング処理前に比べて約０．３μｍ程度、即ち線
幅全体で０．６μｍ程度後退する場合もあるがほとんどサイズに変化がない。
【０１４７】
また、２層構造に代えて、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニ
ウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３
層構造とした場合、第１のエッチング処理の第１のエッチング条件としては、ＢＣｌ3と
Ｃｌ2とＯ2とを原料ガスに用い、それぞれのガス流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）と
し、基板側（試料ステージ）に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、１．
２Ｐａの圧力でコイル型の電極に４５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプ
ラズマを生成して１１７秒のエッチングを行えばよく、第１のエッチング処理の第２のエ
ッチング条件としては、ＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２
５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨ
ｚ）電力を投入し、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ
）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行えばよく、第２のエ
ッチング処理としてはＢＣｌ3とＣｌ2を用い、それぞれのガス流量比を２０／６０（sccm
）とし、基板側（試料ステージ）には１００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し
、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に６００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入
してプラズマを生成してエッチングを行えばよい。
【０１４８】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、第１のドーピング処理を行って図６（
Ｄ）の状態を得る。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良
い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０14atoms/cm2とし、加速電圧を６０
〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）ま
たは砒素（Ａｓ）を用いる。この場合、第１の導電層及び第２の導電層１２６〜１３０が
ｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第１の不純物領域１３２
〜１３６が形成される。第１の不純物領域１３２〜１３６には１×１０16〜１×１０17/c
m3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。ここでは、第１の不純物領域と同
じ濃度範囲の領域をｎ--領域とも呼ぶ。
【０１４９】
なお、本実施例ではレジストからなるマスクを除去した後、第１のドーピング処理を行
ったが、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行ってもよい。
【０１５０】
次いで、図７（Ａ）に示すようにレジストからなるマスク１３７〜１３９を形成し第２
のドーピング処理を行う。マスク１３７は駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導
体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を保護するマスクであり、マスク１３８は駆
動回路のｎチャネル型ＴＦＴの一つを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺
の領域を保護するマスクであり、マスク１３９は画素部のＴＦＴを形成する半導体層のチ
ャネル形成領域及びその周辺の領域と保持容量となる領域とを保護するマスクである。
【０１５１】
第２のドーピング処理におけるイオンドープ法の条件はドーズ量を１．５×１０15atom
s/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとしてリン（Ｐ）をドーピングする。ここで
は、第２の導電層１２６ｂ〜１２８ｂをマスクとして各半導体層に不純物領域が自己整合
的に形成される。勿論、マスク１３７〜１３９で覆われた領域には添加されない。こうし
て、第２の不純物領域１４０〜１４２と、第３の不純物領域１４４が形成される。第２の
不純物領域１４０〜１４２には１×１０20〜１×１０21/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する
不純物元素を添加されている。ここでは、第２の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ+
領域とも呼ぶ。
【０１５２】
また、第３の不純物領域は第１の導電層により第２の不純物領域よりも低濃度に形成さ
れ、１×１０18〜１×１０19/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加されるこ
とになる。なお、第３の不純物領域は、テーパー形状である第１の導電層の部分を通過さ
せてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かって不純物濃度が増加する濃度勾配
を有している。ここでは、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ-領域とも呼ぶ。
また、マスク１３８、１３９で覆われた領域は、第２のドーピング処理で不純物元素が添
加されず、第１の不純物領域１４６、１４７となる。
【０１５３】
次いで、レジストからなるマスク１３７〜１３９を除去した後、新たにレジストからな
るマスク１４８〜１５０を形成して図７（Ｂ）に示すように第３のドーピング処理を行う
。
【０１５４】
駆動回路において、上記第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半
導体層および保持容量を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加さ
れた第４の不純物領域１５１、１５２及び第５の不純物領域１５３、１５４を形成する。
【０１５５】
また、第４の不純物領域１５１、１５２には１×１０20〜１×１０21/cm3の濃度範囲でｐ
型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第４の不純物領域１５１、１５２
には先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ--領域）であるが、ｐ型を付与する不純
物元素の濃度がその１．５〜３倍添加されていて導電型はｐ型となっている。ここでは、
第４の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ+領域とも呼ぶ。
【０１５６】
また、第５の不純物領域１５３、１５４は第２の導電層１２７ａのテーパー部と重なる
領域に形成されるものであり、１×１０18〜１×１０20/cm3の濃度範囲でｐ型を付与する
不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第５の不純物領域と同じ濃度範囲の領域
をｐ-領域とも呼ぶ。
【０１５７】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が
形成される。導電層１２６〜１２９はＴＦＴのゲート電極となる。また、導電層１３０は
画素部において保持容量を形成する一方の電極となる。さらに、導電層１３１は画素部に
おいてソース配線を形成する。
【０１５８】
次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示しない）を形成する。本実施例では、プラズマＣ
ＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコ
ン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用
いても良い。
【０１５９】
次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。こ
の活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いは
ＹＡＧレーザーまたはエキシマレーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処
理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
【０１６０】
また、本実施例では、上記活性化の前に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を
行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。
【０１６１】
次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層間絶縁膜１５５を形成して熱処理（３００〜
５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。（図７（
Ｃ））この工程は第１の層間絶縁膜１５５に含まれる水素により半導体層のダングリング
ボンドを終端する工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に関
係なく半導体層を水素化することができる。
ただし、本実施例では、第２の導電層としてアルミニウムを主成分とする材料を用いてい
るので、水素化する工程において第２の導電層が耐え得る熱処理条件とすることが重要で
ある。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用い
る）を行っても良い。
【０１６２】
次いで、第１の層間絶縁膜１５５上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜１５６
を形成する。本実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成する。次いで、ソース
配線１３１に達するコンタクトホールと、導電層１２９、１３０に達するコンタクトホー
ルと、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。本実施例では複数のエッチン
グ処理を順次行う。本実施例では第１の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第２の
層間絶縁膜をエッチングした後、絶縁膜（図示しない）をエッチングストッパーとして第
１の層間絶縁膜をエッチングしてから絶縁膜（図示しない）をエッチングした。
【０１６３】
その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いて配線及び画素電極を形成する。これらの電極
及び画素電極の材料は、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の反
射性の優れた材料を用いることが望ましい。こうして、ソース電極またはドレイン電極１
５７〜１６２、ゲート配線１６４、接続配線１６３、画素電極１６５が形成される。
【０１６４】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ２０１、ｐチャネル型ＴＦＴ２０２、ｎチャネル
型ＴＦＴ２０３を有する駆動回路２０６と、ｎチャネル型ＴＦＴからなる画素ＴＦＴ２０
４、保持容量２０５とを有する画素部２０７を同一基板上に形成することができる。（図
８）本明細書中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。本明細書
中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【０１６５】
画素部２０７において、画素ＴＦＴ２０４（ｎチャネル型ＴＦＴ）にはチャネル形成領
域１６９、ゲート電極を形成する導電層１２９の外側に形成される第１の不純物領域（ｎ
--領域）１４７と、ソース領域またはドレイン領域として機能する第２の不純物領域（ｎ
+領域）１４２、１７１を有している。また、保持容量２０５の一方の電極として機能す
る半導体層には第４の不純物領域１５２、第５の不純物領域１５４が形成されている。保
持容量２０５は、絶縁膜（ゲート絶縁膜と同一膜）１１８を誘電体として、第２の電極１
３０と、半導体層１５２、１５４、１７０とで形成されている。
【０１６６】
また、駆動回路２０６において、ｎチャネル型ＴＦＴ２０１（第１のｎチャネル型ＴＦ
Ｔ）はチャネル形成領域１６６、ゲート電極を形成する導電層１２６の一部と絶縁膜を介
して重なる第３の不純物領域（ｎ-領域）１４４とソース領域またはドレイン領域として
機能する第２の不純物領域（ｎ+領域）１４０を有している。
【０１６７】
また、駆動回路２０６において、ｐチャネル型ＴＦＴ２０２にはチャネル形成領域１６
７、ゲート電極を形成する導電層１２７の一部と絶縁膜を介して重なる第５不純物領域（
ｐ-領域）１５３とソース領域またはドレイン領域として機能する第４の不純物領域（ｐ+
領域）１５１を有している。
【０１６８】
また、駆動回路２０６において、ｎチャネル型ＴＦＴ２０３（第２のｎチャネル型ＴＦ
Ｔ）にはチャネル形成領域１６８、ゲート電極を形成する導電層１２８の外側に第１の不
純物領域（ｎ--領域）１４６とソース領域またはドレイン領域として機能する第２の不純
物領域（ｎ+領域）１４１を有している。
【０１６９】
これらのＴＦＴ２０１〜２０３を適宜組み合わせてシフトレジスタ回路、バッファ回路
、レベルシフタ回路、ラッチ回路などを形成し、駆動回路２０６を形成すればよい。例え
ば、ＣＭＯＳ回路を形成する場合には、ｎチャネル型ＴＦＴ２０１とｐチャネル型ＴＦＴ
２０２を相補的に接続して形成すればよい。
【０１７０】
特に、駆動電圧が高いバッファ回路には、ホットキャリア効果による劣化を防ぐ目的から
、ｎチャネル型ＴＦＴ２０３の構造が適している。
【０１７１】
また、信頼性が最優先とされる回路には、ＧＯＬＤ構造であるｎチャネル型ＴＦＴ２０
１の構造が適している。
【０１７２】
また、半導体膜表面の平坦化を向上させることによって信頼性を向上させることができ
るので、ＧＯＬＤ構造のＴＦＴにおいて、ゲート電極とゲート絶縁膜を介して重なる不純
物領域の面積を縮小しても十分な信頼性を得ることができる。
具体的にはＧＯＬＤ構造のＴＦＴにおいてゲート電極のテーパー部となる部分サイズを小
さくしても十分な信頼性を得ることができる。
【０１７３】
また、ＧＯＬＤ構造のＴＦＴにおいてはゲート絶縁膜が薄くなると寄生容量が増加する
が、ゲート電極（第１導電層）のテーパー部となる部分サイズを小さくして寄生容量を低
減すれば、ｆ特性（周波数特性）も向上してさらなる高速動作が可能となり、且つ、十分
な信頼性を有するＴＦＴとなる。
【０１７４】
なお、画素部２０７の画素ＴＦＴにおいても、第２のレーザー光の照射によりオフ電流
の低減、およびバラツキの低減が実現される。
【０１７５】
また、本実施例では反射型の表示装置を形成するためのアクティブマトリクス基板を作製
する例を示したが、画素電極を透明導電膜で形成すると、フォトマスクは１枚増えるもの
の、透過型の表示装置を形成することができる。
【０１７６】
また、本実施例ではガラス基板を用いたが、特に限定されず、石英基板、半導体基板、
セラミックス基板、金属基板を用いることができる。
【０１７７】
また、図８の状態を得た後、第２の材料層１０２上に設けたＴＦＴを含む層（被剥離層
）の機械的強度が十分であれば、基板１００を引き剥がしてもよい。第２の材料層１０２
が圧縮応力を有し、第１の材料層１０１が引張応力を有するため、比較的小さな力で引き
剥がすことができる。本実施例は、被剥離層の機械的強度が不十分であるので、被剥離層
を固定する支持体（図示しない）を貼りつけた後、剥離することが好ましい。
【実施例２】
【０１７８】
本実施例では、実施例１で作製したアクティブマトリクス基板から、基板１００を剥離
してプラスチック基板を貼り合わせてアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工
程を以下に説明する。説明には図９を用いる。
【０１７９】
図９（Ａ）において、４００は基板、４０１は第１の材料層、４０２は第２の材料層、
４０３は下地絶縁層、４０４ａは駆動回路４１３の素子、４０４ｂは画素部４１４の素子
４０４ｂ、４０５は画素電極である。ここで素子とは、アクティブマトリクス型の液晶表
示装置において、画素のスイッチング素子として用いる半導体素子（典型的にはＴＦＴ）
もしくはＭＩＭ素子等を指す。図９（Ａ）に示したアクティブマトリクス基板は図８に示
したアクティブマトリクス基板を簡略化して示したものであり、図８中の基板１００は図
９（Ａ）中の基板４００に対応している。同様に図９（Ａ）中の４０１は、図８中の１０
１に、図９（Ａ）
中の４０２は、図８中の１０２に、図９（Ａ）中の４０３は、図８中の１０３に、図９（
Ａ）中の４０４ａは、図８中の２０１及び２０２に、図９（Ａ）中の４０４ｂは、図８中
の２０４に、図９（Ａ）中の４０５は、図８中の１６５にそれぞれ対応している。
【０１８０】
まず、実施例１に従い、図８の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、図８のアク
ティブマトリクス基板上に配向膜４０６ａを形成しラビング処理を行う。なお、本実施例
では配向膜を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによ
って基板間隔を保持するための柱状のスペーサ（図示しない）を所望の位置に形成した。
また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
【０１８１】
次いで、支持体４０７となる対向基板を用意する。この対向基板には、着色層、遮光層
が各画素に対応して配置されたカラーフィルタ（図示しない）が設けられている。また、
駆動回路の部分にも遮光層を設けた。このカラーフィルタと遮光層とを覆う平坦化膜（図
示しない）を設けた。次いで、平坦化膜上に透明導電膜からなる対向電極４０８を画素部
に形成し、対向基板の全面に配向膜４０６ｂを形成し、ラビング処理を施した。
【０１８２】
そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板４００と支持体４０
７とを接着層４０９となるシール材で貼り合わせる。シール材にはフィラーが混入されて
いて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせ
られる。その後、両基板の間に液晶材料４１０を注入し、封止剤（図示せず）によって完
全に封止する。（図９（Ｂ））液晶材料４１０には公知の液晶材料を用いれば良い。
【０１８３】
次いで、第１の材料層４０１が設けられている基板４００を物理的手段により引き剥が
す。（図９（Ｃ））第２の材料層４０２が圧縮応力を有し、第１の材料層４０１が引張応
力を有するため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。
【０１８４】
次いで、エポキシ樹脂などの接着層４１１により転写体４１２に貼り付ける。
本実施例では、転写体４１２をプラスチックフィルム基板とすることで、軽量化を図る。
【０１８５】
このようにしてフレキシブルなアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。そし
て、必要があれば、フレキシブルな基板４１２または対向基板を所望の形状に分断する。
さらに、公知の技術を用いて偏光板（図示しない）等を適宜設けた。そして、公知の技術
を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼りつけた。
【実施例３】
【０１８６】
実施例２では、支持体としての対向基板を貼りつけ、液晶を注入した後に基板を剥離し
て転写体としてのプラスチック基板を貼りつけた例を示したが、本実施例では、図８に示
したアクティブマトリクス基板を形成した後、基板を剥離し、第１の転写体としてのプラ
スチック基板と、第２の転写体としてのプラスチック基板を貼りつけた例である。説明に
は図１０を用いる。
【０１８７】
図１０（Ａ）において、５００は基板、５０１は第１の材料層、５０２は第２の材料層
、５０３は下地絶縁層、５０４ａは駆動回路５１４の素子、５０４ｂは画素部５１５の素
子５０４ｂ、５０５は画素電極である。図１０（Ａ）に示したアクティブマトリクス基板
は図８に示したアクティブマトリクス基板を簡略化して示したものであり、図８中の基板
１００は図１０（Ａ）中の基板５００に対応している。同様に図１０（Ａ）中の５０１は
、図８中の１０１に、図１０（Ａ）
中の５０２は、図８中の１０２に、図１０（Ａ）中の５０３は、図８中の１０３に、図１
０（Ａ）中の５０４ａは、図８中の２０１及び２０２に、図１０（Ａ）
中の５０４ｂは、図８中の２０４に、図１０（Ａ）中の５０５は、図８中の１６５にそれ
ぞれ対応している。
【０１８８】
まず、実施例１に従い、図８の状態のアクティブマトリクス基板を得た後、第１の材料
層５０１が設けられている基板５００を物理的手段により引き剥がす。
（図１０（Ｂ））第２の材料層５０２が圧縮応力を有し、第１の材料層５０１が引張応力
を有するため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。
【０１８９】
次いで、エポキシ樹脂などの接着層５０６により転写体５０７（第１の転写体）に貼り
付ける。本実施例では、転写体５０７をプラスチックフィルム基板とすることで、軽量化
を図る。（図１０（Ｃ））
【０１９０】
次いで、配向膜５０８ａを形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜を形
成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を
保持するための柱状のスペーサ（図示しない）を所望の位置に形成した。また、柱状のス
ペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。
【０１９１】
次いで、支持体５１０（第２の転写体）となる対向基板を用意する。この対向基板には
、着色層、遮光層が各画素に対応して配置されたカラーフィルタ（図示しない）が設けら
れている。また、駆動回路の部分にも遮光層を設けた。このカラーフィルタと遮光層とを
覆う平坦化膜（図示しない）を設けた。次いで、平坦化膜上に透明導電膜からなる対向電
極５０９を画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜５０８ｂを形成し、ラビング処理を
施した。
【０１９２】
そして、画素部と駆動回路が接着されたプラスチックフィルム基板５０７と支持体５１
０とを接着層５１２となるシール材で貼り合わせる。（図１０（Ｄ））
シール材にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間
隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料５１３を注入
し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。（図１０（Ｄ））液晶材料５１３には
公知の液晶材料を用いれば良い。
【０１９３】
このようにしてフレキシブルなアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。そし
て、必要があれば、フレキシブルな基板５０７または対向基板を所望の形状に分断する。
さらに、公知の技術を用いて偏光板（図示しない）等を適宜設けた。そして、公知の技術
を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼りつけた。
【実施例４】
【０１９４】
実施例２または実施例３により得られた液晶モジュールの構成を図１１の上面図を用い
て説明する。実施例２における基板４１２、または実施例３における基板５０７が基板３
０１に対応する。
【０１９５】
基板３０１の中央には、画素部３０４が配置されている。画素部３０４の上側には、ソ
ース信号線を駆動するためのソース信号線駆動回路３０２が配置されている。画素部３０
４の左右には、ゲート信号線を駆動するためのゲート信号線駆動回路３０３が配置されて
いる。本実施例に示した例では、ゲート信号線駆動回路３０３は画素部に対して左右対称
配置としているが、これは片側のみの配置でも良く、液晶モジュールの基板サイズ等を考
慮して、設計者が適宜選択すれば良い。ただし、回路の動作信頼性や駆動効率等を考える
と、図１１に示した左右対称配置が望ましい。
【０１９６】
各駆動回路への信号の入力は、フレキシブルプリント基板（Flexible Print Circuit：
ＦＰＣ）３０５から行われる。ＦＰＣ３０５は、基板３０１の所定の場所まで配置された
配線に達するように、層間絶縁膜および樹脂膜にコンタクトホールを開口し、接続電極３
０９を形成した後、異方性導電膜等を介して圧着される。本実施例においては、接続電極
はＩＴＯを用いて形成した。
【０１９７】
駆動回路、画素部の周辺には、基板外周に沿ってシール剤３０７が塗布され、あらかじ
めフィルム基板上に形成されたスペーサ３１０によって一定のギャップ（基板３０１と対
向基板３０６との間隔）を保った状態で、対向基板３０６が貼り付けられる。その後、シ
ール剤３０７が塗布されていない部分より液晶材料が注入され、封止剤３０８によって密
閉される。以上の工程により、液晶モジュールが完成する。
【０１９８】
また、ここでは全ての駆動回路をフィルム基板上に形成した例を示したが、駆動回路の
一部に数個のＩＣを用いてもよい。
【０１９９】
また、本実施例は、実施例１と自由に組みあわせることが可能である。
【実施例５】
【０２００】
実施例１では画素電極が反射性を有する金属材料で形成された反射型の表示装置の例を示
したが、本実施例では画素電極を透光性を有する導電膜で形成した透過型の表示装置の例
を示す。
【０２０１】
層間絶縁膜を形成する工程までは実施例１と同じであるので、ここでは省略する。実施
例１に従って層間絶縁膜を形成した後、透光性を有する導電膜からなる画素電極６０１を
形成する。透光性を有する導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸
化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いればよい
。
【０２０２】
その後、層間絶縁膜６００にコンタクトホールを形成する。次いで、画素電極と重なる接
続電極６０２を形成する。この接続電極６０２は、コンタクトホールを通じてドレイン領
域と接続されている。また、この接続電極と同時に他のＴＦＴのソース電極またはドレイ
ン電極も形成する。
【０２０３】
また、ここでは全ての駆動回路を基板上に形成した例を示したが、駆動回路の一部に数
個のＩＣを用いてもよい。
【０２０４】
以上のようにしてアクティブマトリクス基板が形成される。このアクティブマトリクス
基板を用い、基板を剥離した後、圧縮応力を有する膜（図示しない）とプラスチック基板
を貼り合わせ、実施例２〜４に従って液晶モジュールを作製し、バックライト６０４、導
光板６０５を設け、カバー６０６で覆えば、図１２にその断面図の一部を示したようなア
クティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。なお、カバーと液晶モジュールは接着剤
や有機樹脂を用いて貼り合わせる。
また、プラスチック基板と対向基板を貼り合わせる際、枠で囲んで有機樹脂を枠と基板と
の間に充填して接着してもよい。また、透過型であるので偏光板６０３は、プラスチック
基板と対向基板の両方に貼り付ける。
【０２０５】
また、本実施例は、実施例１乃至４と自由に組みあわせることが可能である。
【実施例６】
【０２０６】
本実施例では、プラスチック基板上に形成されたＥＬ（Electro Luminescence）
素子を備えた発光表示装置を作製する例を図１３に示す。
【０２０７】
図１３（Ａ）において、７００は基板、７０１は第１の材料層、７０２は第２の材料層
、７０３は下地絶縁層、７０４ａは駆動回路７１１の素子、７０４ｂ、７０４ｃは画素部
７１２の素子、７０５は有機発光素子（Organic Light Emitting Device）である。ここ
で素子とは、アクティブマトリクス型の発光装置ならば画素のスイッチング素子として用
いる半導体素子（典型的にはＴＦＴ）もしくはＭＩＭ素子並びに有機発光素子等を指す。
そして、これらの素子を覆って、層間絶縁膜７０６を形成する。層間絶縁膜７０６は、成
膜後の表面がより平坦であることが好ましい。なお、層間絶縁膜７０６は必ずしも設ける
必要はない。
【０２０８】
なお、基板７００上に設ける７０１〜７０３は実施の形態２乃至４のいずれか一に従っ
て形成すればよい。
【０２０９】
これらの素子（７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃを含む）は、上記実施例１のｎチャネル
型ＴＦＴ２０１、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴ２０２に従って作製すればよい。
【０２１０】
有機発光素子７０５は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electroluminesce
nce）が得られる有機化合物（有機発光材料）を含む層（以下、有機発光層と記す）と、
陽極層と、陰極層とを有している。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起
状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光
（リン光）とがあるが、本発明の発光装置は、上述した発光のうちの、いずれか一方の発
光を用いていても良いし、または両方の発光を用いていても良い。なお、本明細書では、
有機発光素子の陽極と陰極の間に形成された全ての層を有機発光層と定義する。有機発光
層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれ
る。基本的に有機発光素子は、陽極／発光層／陰極が順に積層された構造を有しており、
この構造に加えて、陽極／正孔注入層／発光層／陰極や、陽極／正孔注入層／発光層／電
子輸送層／陰極等の順に積層した構造を有していることもある。
【０２１１】
また、発光素子の陽極と陰極の間に複数の機能領域からなる有機化合物膜が形成される
場合、従来の明確な界面が存在する積層構造ではなく、第一の機能領域と第二の機能領域
との間に、第一の機能領域を構成する材料および第二の機能領域を構成する材料の両方か
らなる混合領域を有する構造を形成することができる。また、三重項励起エネルギーを発
光に変換できる材料をドーパントとして混合領域に添加した場合も含める。また、混合領
域の形成においては、混合領域に濃度勾配をもたせてもよい。このような構造を適用する
ことで、機能領域間に存在するエネルギー障壁は従来の構造に比較して低減され、キャリ
アの注入性が向上すると考えられる。すなわち機能領域間におけるエネルギー障壁は、混
合領域を形成することにより緩和される。したがって、駆動電圧の低減、および輝度低下
の防止が可能となる。
【０２１２】
上記方法により、図１３（Ａ）の状態を得たら、接着層７０７により支持体７０８を貼
り合わせる。（図１３（Ｂ））本実施例では支持体７０８としてプラスチック基板を用い
る。具体的には、支持体として、厚さ１０μｍ以上の樹脂基板、例えばＰＥＳ（ポリエチ
レンサルファイル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート
）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いることができる。なお、有機発光
素子から見て観測者側（発光装置の使用者側）に位置する場合、支持体７０８および接着
層７０７は、光を透過する材料であることが必要である。
【０２１３】
次いで、第１の材料層７０１が設けられている基板７００を物理的手段により引き剥がす
。（図１３（Ｃ））第２の材料層７０２が圧縮応力を有し、第１の材料層７０１が引張応
力を有するため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。
【０２１４】
次いで、エポキシ樹脂などの接着層７０９により転写体７１０に貼り付ける。
（図１３（Ｄ））本実施例では、転写体７１０をプラスチックフィルム基板とすることで
、軽量化を図る。
【０２１５】
こうして、可撓性を有する支持体７０８、可撓性を有する転写体７１０によって挟まれた
フレキシブルな発光装置を得ることができる。なお、支持体７０８と転写体７１０とを同
一材料にすると、熱膨張係数が等しくなるので、温度変化による応力歪みの影響を受けに
くくすることができる。
【０２１６】
そして、必要があれば、可撓性を有する支持体７０８、可撓性を有する転写体６１０を
所望の形状に分断する。そして、公知の技術を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼りつけた
。
【実施例７】
【０２１７】
実施例６では、支持体を貼りつけた後、基板を剥離して転写体としてのプラスチック基
板を貼りつけた例を示したが、本実施例では、基板を剥離した後、第１の転写体としての
プラスチック基板と、第２の転写体としてのプラスチック基板を貼りつけてＥＬ（素子を
備えた発光表示装置を作製する例である。説明には図１４を用いる。
【０２１８】
図１４（Ａ）において、８００は基板、８０１は第１の材料層、８０２は第２の材料層、
８０３は下地絶縁層、８０４ａは駆動回路８１１の素子、８０４ｂ、８０４ｃは画素部８
１２の素子、８０５は有機発光素子（Organic Light Emitting Device）である。ここで
素子とは、アクティブマトリクス型の発光装置ならば画素のスイッチング素子として用い
る半導体素子（典型的にはＴＦＴ）もしくはＭＩＭ素子並びに有機発光素子等を指す。そ
して、これらの素子を覆って、層間絶縁膜８０６を形成する。層間絶縁膜８０６は、成膜
後の表面がより平坦であることが好ましい。なお、層間絶縁膜８０６は必ずしも設ける必
要はない。
【０２１９】
なお、基板８００上に設ける８０１〜８０３は実施の形態２乃至４のいずれか一に従っ
て形成すればよい。
【０２２０】
これらの素子（８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃを含む）は、上記実施例１のｎチャネル
型ＴＦＴ２０１、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴ２０２に従って作製すればよい。
【０２２１】
上記方法により、図１４（Ａ）の状態を得たら、第１の材料層８０１が設けられている
基板８００を物理的手段により引き剥がす。（図１４（Ｂ））第２の材料層８０２が圧縮
応力を有し、第１の材料層８０１が引張応力を有するため、比較的小さな力で引き剥がす
ことができる。
【０２２２】
次いで、エポキシ樹脂などの接着層８０９により転写体（第１の転写体）８１０に貼り
付ける。本実施例では、転写体８１０をプラスチックフィルム基板とすることで、軽量化
を図る。
【０２２３】
次いで、接着層８０７により基材（第２の転写体）８０８を貼り合わせる。（図１４（
Ｃ））本実施例では基材８０８としてプラスチック基板を用いる。具体的には、転写体８
１０及び基材８０８として、厚さ１０μｍ以上の樹脂基板、例えばＰＥＳ（ポリエチレン
サルファイル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）も
しくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）
を用いることができる。なお、有機発光素子から見て観測者側（発光装置の使用者側）に
位置する場合、基材８０８および接着層８０７は、光を透過する材料であることが必要で
ある。
【０２２４】
こうして、可撓性を有する基材８０８、可撓性を有する転写体８１０によって挟まれたフ
レキシブルな発光装置を得ることができる。なお、基材８０８と転写体８１０とを同一材
料にすると、熱膨張係数が等しくなるので、温度変化による応力歪みの影響を受けにくく
することができる。
【０２２５】
そして、必要があれば、可撓性を有する基材８０８、可撓性を有する転写体８１０を所
望の形状に分断する。そして、公知の技術を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼りつけた。
【実施例８】
【０２２６】
実施例６または実施例７により得られたＥＬモジュールの構成を図１５の上面図及び断
面図を用いて説明する。実施例７における転写体８１０がフィルム基板９００に対応する
。
【０２２７】
図１５（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）
をＡ−Ａ’で切断した断面図である。図１５（Ａ）において、可撓性を有するフィルム基
板９００（例えば、プラスチック基板等）に、圧縮応力を有する膜９０１（例えば、酸化
シリコン膜）が設けられ、その上に画素部９０２、ソース側駆動回路９０４、及びゲート
側駆動回路９０３を形成されている。これらの画素部や駆動回路は、上記実施例１や実施
例２に従えば得ることができる。
【０２２８】
また、９１８は有機樹脂、９１９は保護膜であり、画素部および駆動回路部は有機樹脂
９１８で覆われ、その有機樹脂は保護膜９１９で覆われている。さらに、接着剤を用いて
カバー材９２０で封止されている。カバー材９２０は、支持体として剥離前に接着される
。熱や外力などによる変形に耐えるためカバー材９２０はフィルム基板９００と同じ材質
のもの、例えばプラスチック基板を用いることが望ましく、図１５（Ｂ）に示す凹部形状
（深さ３〜１０μｍ）に加工されたものを用いる。さらに加工して乾燥剤９２１が設置で
きる凹部（深さ５０〜２００μｍ）を形成することが望ましい。また、多面取りでＥＬモ
ジュールを製造する場合、基板とカバー材とを貼り合わせた後、ＣＯ2レーザー等を用い
て端面が一致するように分断してもよい。
【０２２９】
なお、９０８はソース側駆動回路９０４及びゲート側駆動回路９０３に入力される信号
を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキ
ット）９０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示
されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰ
ＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０２３０】
次に、断面構造について図１５（Ｂ）を用いて説明する。フィルム基板９００上に熱伝
導性を有する膜９０１が設けられ、その上に絶縁膜９１０が設けられ、絶縁膜９１０の上
方には画素部９０２、ゲート側駆動回路９０３が形成されており、画素部９０２は電流制
御用ＴＦＴ９１１とそのドレインに電気的に接続された画素電極９１２を含む複数の画素
により形成される。また、ゲート側駆動回路９０３はｎチャネル型ＴＦＴ９１３とｐチャ
ネル型ＴＦＴ９１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成される。
【０２３１】
これらのＴＦＴ（９１１、９１３、９１４を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型Ｔ
ＦＴ、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴに従って作製すればよい。
【０２３２】
なお、実施例１、実施例２に従って同一基板上に画素部９０２、ソース側駆動回路９０
４、及びゲート側駆動回路９０３形成した後は、実施の形態に従って、支持体（ここでは
カバー材）を接着した後、基板（図示しない）を剥離した後、フィルム基板９００を貼り
つけている。
【０２３３】
また、カバー材９２０を図１５（Ｂ）に示す凹部形状とした場合、支持体となるカバー
材９２０を接着した後、剥離する際には配線引き出し端子の部分（接続部分）が絶縁膜９
１０のみとなり機械強度が弱くなるため、剥離前にＦＰＣ９０９を貼りつけ、さらに有機
樹脂９２２で固定することが望ましい。
【０２３４】
なお、ＴＦＴと有機発光素子の間に設ける絶縁膜としては、アルカリ金属イオンやアルカ
リ土金属イオン等の不純物イオンの拡散をブロックするだけでなく、積極的にアルカリ金
属イオンやアルカリ土金属イオン等の不純物イオンを吸着する材料が好ましく、更には後
のプロセス温度に耐えうる材料が適している。これらの条件に合う材料は、一例としてフ
ッ素を多く含んだ窒化シリコン膜が挙げられる。窒化シリコン膜の膜中に含まれるフッ素
濃度は、１×１０19／ｃｍ3以上、好ましくは窒化シリコン膜中でのフッ素の組成比を１
〜５％とすればよい。窒化シリコン膜中のフッ素がアルカリ金属イオンやアルカリ土金属
イオン等と結合し、膜中に吸着される。また、他の例としてアルカリ金属イオンやアルカ
リ土金属イオン等を吸着するアンチモン（Ｓｂ）化合物、スズ（Ｓｎ）化合物、またはイ
ンジウム（Ｉｎ）化合物からなる微粒子を含む有機樹脂膜、例えば、五酸化アンチモン微
粒子（Ｓｂ2Ｏ5・ｎＨ2Ｏ）を含む有機樹脂膜も挙げられる。なお、この有機樹脂膜は、
平均粒径１０〜２０ｎｍの微粒子が含まれており、光透過性も非常に高い。この五酸化ア
ンチモン微粒子で代表されるアンチモン化合物は、アルカリ金属イオン等の不純物イオン
やアルカリ土金属イオンを吸着しやすい。
【０２３５】
画素電極９１２は発光素子（有機発光素子）の陰極として機能する。また、画素電極９
１２の両端にはバンク９１５が形成され、画素電極９１２上には有機化合物層９１６およ
び発光素子の陽極９１７が形成される。
【０２３６】
有機化合物層９１６としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わ
せて有機化合物層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれ
ば良い。例えば、低分子系有機化合物材料や高分子系有機化合物材料を用いればよい。ま
た、有機化合物層９１６として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレッ
ト化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプ
レット化合物）からなる薄膜を用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入層とし
て炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機材料や無機材料は公知
の材料を用いることができる。
【０２３７】
陽極９１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線９０８を経由してＦＰＣ９
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部９０２及びゲート側駆動回路９０３に含
まれる素子は全て陽極９１７、有機樹脂９１８、及び保護膜９１９で覆われている。
【０２３８】
なお、有機樹脂９１８としては、できるだけ可視光に対して透明もしくは半透明な材料を
用いるのが好ましい。また、有機樹脂９１８はできるだけ水分や酸素を透過しない材料で
あることが望ましい。
【０２３９】
また、有機樹脂９１８を用いて発光素子を完全に覆った後、すくなくとも図１５に示す
ように保護膜９１９を有機樹脂９１８の表面（露呈面）に設けることが好ましい。また、
基板の裏面を含む全面に保護膜を設けてもよい。ここで、外部入力端子（ＦＰＣ）が設け
られる部分に保護膜が成膜されないように注意することが必要である。マスクを用いて保
護膜が成膜されないようにしてもよいし、ＣＶＤ装置でマスキングテープとして用いるテ
フロン（登録商標）等のテープで外部入力端子部分を覆うことで保護膜が成膜されないよ
うにしてもよい。
【０２４０】
以上のような構造で発光素子を保護膜９１９で封入することにより、発光素子を外部か
ら完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機化合物層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。加えて、熱伝導性を有する膜により発熱を
発散することができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０２４１】
また、画素電極を陽極（仕事関数の大きい金属材料、例えばＷ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔなど
）とし、画素電極と接続するＴＦＴをｐチャネル型ＴＦＴとし、陰極として透光性を有す
る金属薄膜（仕事関数の小さい金属材料、例えばＡｌ、Ａｇなど）、或いは該金属薄膜と
透明導電膜との積層として図１５と同じ方向に発光する構成とすることもできる。
【０２４２】
また、画素電極を陽極とし、有機化合物層と陰極を積層して図１５とは逆方向に発光す
る構成としてもよい。図１６にその一例を示す。なお、上面図は同一であるので省略する
。
【０２４３】
図１６に示した断面構造について以下に説明する。フィルム基板１０００上に絶縁膜１
０１０が設けられ、絶縁膜１０１０の上方には画素部１００２、ゲート側駆動回路１００
３が形成されており、画素部１００２は電流制御用ＴＦＴ１０１１とそのドレインに電気
的に接続された画素電極１０１２を含む複数の画素により形成される。なお、実施の形態
に従って、基板上に形成した被剥離層を剥離した後、フィルム基板１０００が貼りつけら
れる。また、ゲート側駆動回路１００３はｎチャネル型ＴＦＴ１０１３とｐチャネル型Ｔ
ＦＴ１０１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成される。
【０２４４】
これらのＴＦＴ（１０１１、１０１３、１０１４を含む）は、上記実施例１のｎチャネ
ル型ＴＦＴ２０１、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴ２０２に従って作製すればよい。
【０２４５】
画素電極１０１２は発光素子（有機発光素子）の陽極として機能する。また、画素電極
１０１２の両端にはバンク１０１５が形成され、画素電極１０１２上には有機化合物層１
０１６および発光素子の陰極１０１７が形成される。
【０２４６】
陰極１０１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線１００８を経由してＦＰ
Ｃ１００９に電気的に接続されている。さらに、画素部１００２及びゲート側駆動回路１
００３に含まれる素子は全て陰極１０１７、有機樹脂１０１８、及び保護膜１０１９で覆
われている。また、カバー材１０２０と接着剤で貼り合わせている。また、カバー材には
凹部を設け、乾燥剤１０２１を設置する。
【０２４７】
また、カバー材１０２０を図１６に示す凹部形状とした場合、支持体となるカバー材１
０２０を接着した後、剥離する際には配線引き出し端子の部分が絶縁膜１０１０のみとな
り機械強度が弱くなるため、剥離前にＦＰＣ１００９を貼りつけ、さらに有機樹脂１０２
２で固定することが望ましい。
【０２４８】
また、図１６では、画素電極を陽極とし、有機化合物層と陰極を積層したため、発光方
向は図１６に示す矢印の方向となっている。
【０２４９】
また、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本
発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタ
ガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【実施例９】
【０２５０】
また、実施例８ではトップゲート型ＴＦＴを用いた例を示したが、ボトムゲート型ＴＦＴ
を用いることも可能である。ここではボトムゲート型ＴＦＴを用いた例を図１７に示す。
【０２５１】
図１７中に示したようにｎチャネル型ＴＦＴ１１１３、ｐチャネル型ＴＦＴ１１１４、
ｎチャネル型ＴＦＴ１１１１を全てボトムゲート構造とする。これらのボトムゲート構造
は、公知の技術を用いて作製すればよい。なお、これらのＴＦＴの活性層は、結晶構造を
有する半導体膜（ポリシリコン等）である。
【０２５２】
また、図１７中、１１００は、可撓性を有するフィルム基板（例えば、プラスチック基
板等）、１１０１は、圧縮応力を有する膜（例えば、酸化シリコン膜）
、１１０２は画素部、１１０３はゲート側駆動回路、１１１０は絶縁膜、１１１２は画素
電極（陰極）、１１１５はバンク、１１１６は有機化合物層、１１１７は陽極、１１１８
は有機樹脂、１１１９は保護膜、１１２０はカバー材、１１２１は乾燥剤、１１２２は有
機樹脂である。
【０２５３】
また、ｎチャネル型ＴＦＴ１１１３、ｐチャネル型ＴＦＴ１１１４、ｎチャネル型ＴＦ
Ｔ１１１１以外の構成は、実施例８と同一であるのでここでは説明を省略する。
【実施例１０】
【０２５４】
本発明を実施して形成された駆動回路や画素部は様々なモジュール（アクティブマトリク
ス型液晶モジュール、アクティブマトリクス型ＥＬモジュール、アクティブマトリクス型
ＥＣモジュール）に用いることができる。即ち、それらを表示部に組み込んだ電子機器全
てに本発明を実施できる。
【０２５５】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプ
レイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、
パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書
籍等）などが挙げられる。それらの一例を図１８、図１９に示す。
【０２５６】
図１８（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表
示部２００３、キーボード２００４等を含む。本発明を表示部２００３に適用することが
できる。
【０２５７】
図１８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本発明を表
示部２１０２に適用することができる。
【０２５８】
図１８（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、
カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
本発明は表示部２２０５に適用できる。
【０２５９】
図１８（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム
部２３０３等を含む。本発明は表示部２３０２に適用することができる。
【０２６０】
図１８（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレー
ヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、
操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇ
ｔｉａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲー
ムやインターネットを行うことができる。本発明は表示部２４０２に適用することができ
る。
【０２６１】
図１８（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０
３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。本発明を表示部２５０２に
適用することができる。
【０２６２】
図１９（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９
０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ
、イメージセンサ等）２９０７等を含む。本発明を表示部２９０４に適用することができ
る。
【０２６３】
図１９（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００
３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。本発明は表
示部３００２、３００３に適用することができる。
【０２６４】
図１９（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３
等を含む。本発明は表示部３１０３に適用することができる。
【０２６５】
ちなみに図１９（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０
インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには
、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０２６６】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適
用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜９のどのような組み合
わせからなる構成を用いても実現することができる。
【実施例１１】
【０２６７】
本実施例では、実施例１０に記載の表示部として電気泳動表示装置を用いる例を示す。代
表的には図１９（Ｂ）に示す携帯書籍（電子書籍）の表示部３００２、３００３に適用す
る。
【０２６８】
電気泳動表示装置（電気泳動ディスプレイ）は、電子ペーパーとも呼ばれており、紙と
同じ読みやすさ、他の表示装置に比べ低消費電力、薄くて軽い形状とすることが可能とい
う利点を有している。
【０２６９】
電気泳動ディスプレイは、様々な形態が考えられ得るが、プラスの電荷を有する第１の
粒子と、マイナスの電荷を有する第２の粒子とを含むマイクロカプセルが溶媒または溶質
に複数分散されたものであり、マイクロカプセルに電界を印加することによって、マイク
ロカプセル中の粒子を互いに反対方向に移動させて一方側に集合した粒子の色のみを表示
するものである。なお、第１の粒子または第２の粒子は染料を含み、電界がない場合にお
いて移動しないものである。また、第１の粒子の色と第２の粒子の色は異なるもの（無色
を含む）とする。
【０２７０】
このように、電気泳動ディスプレイは、誘電定数の高い物質が高い電界領域に移動する
、いわゆる誘電泳動的効果を利用したディスプレイである。電気泳動ディスプレイは、液
晶表示装置には必要な偏光板、対向基板も電気泳動表示装置には必要なく、厚さや重さが
半減する。
【０２７１】
上記マイクロカプセルを溶媒中に分散させたものが電子インクと呼ばれるものであり、
この電子インクはガラス、プラスチック、布、紙などの表面に印刷することができる。
【０２７２】
また、アクティブマトリクス基板上に適宜、二つの電極の間に挟まれるように上記マイ
クロカプセルを複数配置すればアクティブマトリクス型の表示装置が完成し、マイクロカ
プセルに電界を印加すれば表示を行うことができる。
【０２７３】
なお、マイクロカプセル中の第１の粒子および第２の粒子は、導電体材料、絶縁体材料
、半導体材料、磁性材料、液晶材料、強誘電性材料、エレクトロルミネセント材料、エレ
クトロクロミック材料、磁気泳動材料から選ばれた一種の材料、またはこれらの複合材料
を用いればよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020184637.tif 000018
【図１５】
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【図１６】
2020184637.tif 000020
【図１７】
2020184637.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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