(57)【要約】      （修正有）【課題】全体的な工程を簡素化するとともに薄膜素子を効果的に転写することのできる、薄膜素子の製造方法を提供する。【解決手段】薄膜素子の製造方法は、第１基板１１上に犠牲層を形成する段階と、前記犠牲層のうち、薄膜素子が形成される領域を除いた部分を選択的に除去する段階と、前記犠牲層上に物質膜１２ｂを形成する段階と、前記物質膜上に所望の薄膜素子のための薄膜積層体１５を形成する段階と、前記薄膜積層体１５から前記所望の薄膜素子を形成する段階と、前記犠牲層の露出領域から前記犠牲層を除去する段階と、前記薄膜素子が形成された前記薄膜積層体１５上に支持体１７を臨時接合して、前記薄膜積層体１５から前記薄膜素子を分離する段階と、前記支持体１７に臨時接合された薄膜素子を第２基板上２１に転写する段階とを含み、前記選択的に除去された領域に充填された前記物質膜部分がアンカーとして提供される。【選択図】図３
2010141287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に犠牲層を形成する段階と、
前記犠牲層のうち、薄膜素子が形成される領域を除いた部分を選択的に除去する段階と、
前記選択的に除去された領域を介して前記第１基板と連結されるように、前記犠牲層上に物質膜を形成する段階と、
前記物質膜上に所望の薄膜素子のための薄膜積層体を形成する段階と、
前記犠牲層が露出するように行われる選択的なエッチング工程を用いて、前記薄膜積層体から前記所望の薄膜素子を形成する段階と、
前記薄膜素子が前記第１基板上に浮遊するように、前記犠牲層の露出領域から前記犠牲層を除去する段階と、
前記薄膜素子が形成された前記薄膜積層体上に支持体を臨時接合して、前記薄膜積層体から前記薄膜素子を分離する段階と、
前記支持体に臨時接合された薄膜素子を第２基板上に転写する段階とを含み、
前記選択的に除去された領域に充填された前記物質膜部分がアンカーとして提供される、薄膜素子の製造方法。
【請求項２】
前記物質膜は、酸化物膜又は窒化物膜であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項３】
前記犠牲層を形成する段階の前に、前記第１基板の上面に前記第１基板を保護する保護膜を形成する段階をさらに含み、
前記犠牲層上に前記物質膜を形成する段階において、前記物質膜は、前記保護膜と連結されるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜は、酸化物膜又は窒化物膜であることを特徴とする請求項３に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項５】
前記犠牲層を除去する段階は、ドライエッチング工程により行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項６】
前記犠牲層は、非晶質シリコンであることを特徴とする請求項５に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項７】
前記ドライエッチング工程は、Ｘｅ２Ｆガスをエッチャントとして利用して行われることを特徴とする請求項６に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項８】
前記支持体を臨時接合する段階は、前記薄膜積層体の上面と前記支持体の表面とが仮接されるように、前記支持体を加圧する段階であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項９】
前記支持体は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）系又はシリコンラバー系ポリマーであることを特徴とする請求項８に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項１０】
前記所望の薄膜素子を形成する段階は、前記所望の薄膜素子が前記薄膜積層体の他の領域に部分的に連結されるように、前記選択的なエッチング工程を行う段階であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項１１】
前記薄膜素子を分離する段階は、前記薄膜素子が臨時接合された支持体に物理的な力を加えて、前記薄膜素子と前記薄膜積層体の他の領域とが連結された部分を切断する段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項１２】
前記薄膜素子を前記第２基板上に転写する段階は、接合物質層を利用して前記第２基板上に前記薄膜素子を接合する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項１３】
前記第２基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項１４】
前記薄膜素子は、薄膜トランジスタ、太陽電池、及びバイオセンサのいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜素子の製造方法に関し、特に、フレキシブル素子の製造技術として活用可能な薄膜転写工程を用いる薄膜素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、薄膜転写技術は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と電子素子及び有機ＥＬ素子のような光学素子などの薄膜素子で広く活用されている。
【０００３】
薄膜転写技術は、予備基板上に必要な薄膜を形成した後に永久基板上に転写して所望の薄膜素子を製造する技術を通称する。このような薄膜転写技術は、成膜に使用される基板の条件と薄膜素子に使用される基板の条件とが異なる場合に非常に有用に用いることができる。
【０００４】
例えば、半導体成膜技術のように、比較的高温工程が要求されるが、素子に使用される基板の耐熱性が低いか又は軟化点及び融点が低い場合、薄膜転写技術は非常に有益に活用することができる。特に、フレキシブル薄膜素子の場合も活用の有益性が非常に大きい。
【０００５】
従来は、フレキシブル素子の場合、柔軟性が要求されるため、ポリマーのような有機物基板を使用し、その上面で機能部を構成する薄膜として有機薄膜を採用してきたが、有機薄膜で実現された機能部では高性能の保障が困難であるため、ポリシリコン（Poly-Si）あるいは酸化物薄膜のような無機物でフレキシブル素子の機能部を実現する必要がある。この場合、高温の半導体成膜技術を有機物のフレキシブル基板に直接適用することは難しいため、他の予備基板上に半導体のような無機物で形成された薄膜を転写する薄膜転写技術が用いられる。
【０００６】
しかし、このような薄膜転写技術においては、予備基板から分離された面が永久基板上に転写された薄膜の上面として提供され、このような上面に犠牲層の残留物が存在するので、薄膜素子に及ぼす不利な影響を防止するために、犠牲層の残留物の除去工程がさらに要求される。
【０００７】
一方、一般的に薄膜転写技術には、カット・アンド・ペースト（cut & paste）工程が要求される。より具体的には、被転写体である薄膜素子を最初の基板（「ドナー基板（donor substrate）」ともいう）から分離するために、エッチング工程を用いて部分的に基板上に固定した後にスタンプなどを利用して取り外すか、又はアクセプタ基板（acceptor substrate）を積層した後にレーザリフトオフ（ＬＬＯ）工程を用いてドナー基板から分離する。しかし、このような工程は、複雑なだけでなく、エッチング、剥離などの過程でスティクション（stiction）や薄膜素子の損傷のような不良が発生しやすいという問題があった。
【０００８】
従って、量産性のある薄膜素子製造技術を確保するためには、このような複雑なカット・アンド・ペースト工程を単純化し、大量生産に容易な方法を開発する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述した従来技術の問題を解決するためのもので、その目的は、全体的な工程を簡素化するとともに薄膜素子を効果的に転写することのできる、薄膜素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の技術的課題を達成するために、本発明は、
【００１１】
第１基板上に犠牲層を形成する段階と、前記犠牲層のうち、薄膜素子が形成される領域を除いた部分を選択的に除去する段階と、前記選択的に除去された領域を介して前記第１基板と連結されるように、前記犠牲層上に物質膜を形成する段階と、前記物質膜上に所望の薄膜素子のための薄膜積層体を形成する段階と、前記犠牲層が露出するように行われる選択的なエッチング工程を用いて、前記薄膜積層体から前記所望の薄膜素子を形成する段階と、前記薄膜素子が前記第１基板上に浮遊するように、前記犠牲層の露出領域から前記犠牲層を除去する段階と、前記薄膜素子が形成された前記薄膜積層体上に支持体を臨時接合して、前記薄膜積層体から前記薄膜素子を分離する段階と、前記支持体に臨時接合された薄膜素子を第２基板上に転写する段階とを含み、前記選択的に除去された領域に充填された前記物質膜部分がアンカーとして提供される、薄膜素子の製造方法を提供する。
【００１２】
特定の例において、前記物質膜は酸化物膜又は窒化物膜であってもよい。
【００１３】
前記犠牲層を形成する段階の前に、前記第１基板の上面に前記第１基板を保護する保護膜を形成する段階をさらに含むことが好ましく、前記犠牲層上に前記物質膜を形成する段階において、前記物質膜は、前記保護膜と連結されるように形成してもよい。この場合、前記保護膜も酸化物膜又は窒化物膜であってもよい。
【００１４】
前記犠牲層を除去する段階は、ドライエッチング工程により行うことが好ましい。前記犠牲層の構成物質は非晶質シリコンであることが好ましい。この場合、前記ドライエッチング工程は、Ｘｅ２Ｆガスをエッチャントとして利用して高い選択性を保障することができる。
【００１５】
前記支持体を臨時接合する段階は、前記薄膜積層体の上面と前記支持体の表面とが仮接されるように、前記支持体を加圧する段階であることが好ましい。この場合、前記支持体は、ポリジメチルシロキサン（poly dimethyl siloxane: PDMS）系又はシリコンラバー系ポリマーであってもよい。
【００１６】
前記所望の薄膜素子を形成する段階は、前記所望の薄膜素子が前記薄膜積層体の他の領域に部分的に連結されるように、前記選択的なエッチング工程を行う段階であることが好ましい。
【００１７】
この場合、前記薄膜素子を分離する段階は、前記薄膜素子が臨時接合された支持体に物理的な力を加えて、前記薄膜素子と前記薄膜積層体の他の領域とが連結された部分を切断する段階を含んでもよい。
【００１８】
前記薄膜素子を前記第２基板上に転写する段階は、接合物質層を利用して前記第２基板上に前記薄膜素子を接合する段階を含んでもよい。
【００１９】
前記第２基板はフレキシブル基板であることが好ましい。例えば、前記薄膜素子は、薄膜トランジスタ、太陽電池、及びバイオセンサのいずれか１つでもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、薄膜又は薄膜パターンの剥離された面を永久基板に接合することにより、犠牲層の残留物を除去する工程を省略することができ、残留物による問題を解決するとともに、アンカー構造を利用して薄膜素子のみを独立したチップの形で容易に転写することができる。
【００２１】
また、配線及び半導体工程で薄膜素子を製造した後に犠牲層を除去して所望の基板（例えば、フレキシブル基板）に転写する過程で、薄膜構造物と基板の粘着の問題及びレーザ照射による全体的な素子特性の変化を最小限に抑えることができる。
【００２２】
さらに、支持構造物を利用した接合面変更過程を、別途の接合層を利用することなく、ファンデルワールス（Van der Walls）力のような物質界面の作用により容易に実現できるので、全体的な工程を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜素子の製造方法における薄膜積層体形成過程を説明するための工程断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による薄膜素子の製造方法における薄膜素子形成過程を説明するための工程断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による薄膜素子の製造方法における被転写体転写過程を説明するための工程断面図である。
【図４】本発明の一実施形態により製造された積層構造物においてアンカー周囲領域（犠牲層エッチング前）を撮影したＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の一実施形態により製造された積層構造物においてアンカー周囲領域（犠牲層エッチング後）を撮影したＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の一実施形態により製造された被転写物（犠牲層エッチング後）を撮影した光学顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明する。
【００２５】
図１（ａ）〜図１（ｅ）は、本発明の一実施形態による薄膜素子の製造方法における被転写体形成過程を説明するための工程断面図である。
【００２６】
まず、図１（ａ）に示すように、第１基板１１を設ける。本工程とともに、前記第１基板１１の上面に、後続の犠牲層除去工程で前記第１基板１１を保護するための保護膜１２ａをさらに形成することができる。前記保護膜１２ａは、ＳｉＯ２のような酸化膜又はＳｉＮｘのような窒化膜であってもよい。
【００２７】
前記第１基板１１は、特定機能素子を形成するための薄膜の形成に適した基板であってもよい。例えば、所望の薄膜が半導体又は金属である場合、これを成長させるために一般的に高温の成膜工程が要求されるので、耐熱性を有するとともに所望の成長面条件を満たす物質からなる。例えば、通常の半導体工程で使用されるシリコンウエハの他にも、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、サファイア、石英、ガラス、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）、及びジルコニアから選択されたいずれか１つの基板であってもよい。
【００２８】
次いで、図１（ｂ）に示すように、前記保護膜１２ａが形成された第１基板１１上に犠牲層１３を形成する。
【００２９】
本発明で採用される犠牲層１３は、エッチング工程により、薄膜素子の構成物質のような周囲物質との高い選択性を満たして除去することのできる物質であれば、有用に使用することができる。
【００３０】
このようなエッチング工程はドライエッチングにより行われることが好ましく、本工程で形成される犠牲層１３の構成物質は非晶質シリコン（α−Ｓｉ）であることが好ましい。非晶質シリコンは、通常の半導体物質及び電極物質との高い選択性を有するので、ＸｅＦ２ガスにより容易にエッチングすることができる。これに関しては後続工程でより詳細に説明する（図３（ａ））。
【００３１】
次に、図１（ｃ）に示すように、前記犠牲層１３のうち、薄膜素子が形成される領域を除いた部分ｈを選択的に除去する。
【００３２】
前記保護膜１２ａは前記犠牲層１３が部分的に除去された領域から露出する。もちろん、本実施形態とは異なり、保護膜１２ａが形成されない場合は、第１基板１１の該当領域が露出するであろう。前記犠牲層１３の除去される領域はアンカー形成領域として提供される。
【００３３】
本発明で採用されるアンカーは、支持体を利用した薄膜素子分離工程（図３（ｃ））において、第１基板１１上に薄膜積層体の非素子領域（図３（ｃ）の「II」）を残留させることにより、前記薄膜素子（図３（ｃ）の「Ｉ」）の独立した分離を容易に実現することができる。このような点を考慮して、前記アンカー形成領域に該当する犠牲層除去領域ｈは、前記薄膜素子の周囲に沿って形成されることが好ましい。
【００３４】
次いで、図１（ｄ）に示すように、前記選択的に除去された領域ｈを介して前記第１基板１１と連結されるように、前記犠牲層１３上に物質膜１２ｂを形成する。
【００３５】
本工程で前記選択的に除去された領域ｈに充填された前記物質膜１２ｂ部分はアンカーＡとして提供される。このような物質膜１２ｂは、ＳｉＯ２のような酸化膜又はＳｉＮｘのような窒化膜であってもよい。後続のドライエッチング工程（図３（ａ））でエッチャントとして使用されるＸｅＦ２ガスに対してエッチング率が低いため、エッチングストップとして作用することができる。また、前記物質膜１２ｂは、前記保護膜１２ａと類似した物質からなるので、前記保護膜１２ａに強固に連結され、これにより、後続の分離工程（図３（ｃ））でアンカーＡとして効果的に作用することができる。
【００３６】
次に、図１（ｅ）に示すように、前記物質膜１２ｂ上に所望の薄膜素子を形成するための薄膜積層体１５を形成する。
【００３７】
前記薄膜積層体１５は、半導体やポリシリコンのような無機物又は金属であってもよく、所望の薄膜素子の構成に必要な複数の層１５ａ、１５ｂ、１５ｃをスパッタリング、蒸発法、ＣＶＤのような公知の成膜技術を用いて形成することにより実現できる。本発明を用いて実現可能な薄膜素子は、様々な形態のフレキシブル素子であり、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、太陽電池、及びバイオセンサのいずれか１つでもよいが、これに限定されるものではない。
【００３８】
本実施形態において、前記薄膜積層体１５は、下部電極１５ａ、圧電層１５ｂ、上部電極１５ｃを順次形成した構造で例示されている。前記下部電極１５ａはＴｉ／ＰＴ層をスパッタにより蒸着することができ、圧電層１５ｂはゾルゲル法でコーティングして形成することができる。そして、前記上部電極１５ｃはＰｔをスパッタにより形成することができる。
【００３９】
次に、薄膜積層体から所望の薄膜素子を形成する過程を行う。本過程では、素子領域を形成するために、リソグラフィを利用した選択的エッチング工程を用いることができ、素子領域を分割するための溝の形成工程で犠牲層１３を除去できるように、その犠牲層を部分的に露出させる。このような工程の例は図２（ａ）〜図２（ｅ）を参照して説明する。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示すように、前記薄膜積層体１５上に第１フォトレジストＰ１を形成する。本工程で形成される第１フォトレジストパターンＰ１は、上部電極１５ｃ及び圧電層１５ｂが除去される領域が露出している。
【００４１】
次いで、図２（ｂ）に示すように、第１フォトレジストパターンＰ１を利用して、上部電極１５ｃ及び圧電層１５ｂを選択的に除去する。このような除去工程は、下部電極１５ａ物質に対するエッチング率が低いエッチャントガスを利用したドライエッチング工程で行うことができる。
【００４２】
次に、図２（ｃ）に示すように、下部電極１５ａが除去される領域ｅ１が露出するように、第２フォトレジストＰ２を形成する。このような工程で、素子領域に該当する薄膜積層体１５の下部電極１５ａを部分的に露出させることができる。
【００４３】
次いで、図２（ｄ）に示すように、前記下部電極１５ａに対してドライエッチング工程を適用して、下部電極１５ａを選択的に除去する。このような下部電極１５ａの除去工程で薄膜素子Ｉを形成することができる。
【００４４】
前述したフォトレジストを利用したエッチング工程においては、前記薄膜素子Ｉが前記薄膜積層体１５の他の領域IIに部分的に連結されるように、前記選択的なエッチング工程を行うことが好ましい。ここで、前記薄膜積層体１５の他の領域IIは、アンカーＡにより第１基板１１に固定された部分である。
【００４５】
この場合、後続の薄膜素子分離工程（図３（ｃ））で、前記薄膜素子Ｉと前記薄膜積層体１５の他の領域IIとの連結部分が切断されるように、前記薄膜素子Ｉが臨時接合された支持体に物理的な力を加えることができる。
【００４６】
次に、図２（ｅ）に示すように、前記薄膜積層体１５の薄膜素子Ｉ及び非素子領域II上の第２フォトレジストＰ２を除去する。本工程で露出した犠牲層１３領域が提供され、これにより、犠牲層１３を除去するためのエッチング工程を適用することができる。
【００４７】
図３（ａ）〜図３（ｄ）は、本発明の一実施形態による薄膜素子の製造方法における被転写体転写過程を説明するための工程断面図である。
【００４８】
まず、図３（ａ）に示すように、エッチング工程を用いて前記犠牲層１３を部分的に除去する。
なお、図３（ａ）、（ｂ）では、図２ｄで説明したように、薄膜素子Ｉが前記薄膜積層体１５の他の領域IIに部分的に連結されている。
【００４９】
ここで、アンカー領域は、除去されずに残留し、非素子領域を第１基板上に支持させることができる。また、アンカー領域は、図示していないが、エッチングストップとして作用して、非素子領域下の犠牲層領域を残留させることができる。残留した犠牲層領域も、非素子領域を第１基板上に維持させる構造物として作用することができる。
【００５０】
前述したように、本エッチング工程としては、ドライエッチングを用いることが好ましい。好ましい犠牲層１３物質である非晶質シリコン（α−Ｓｉ）の場合、通常の半導体物質及び電極物質との高い選択性を有するので、ＸｅＦ２ガスにより容易にエッチングすることができる。この場合、高い選択性を有するため、薄膜素子Ｉを安定して保護できるだけでなく、従来のウェットエッチング工程のように薄膜素子Ｉが第１基板１１に粘着される問題を解決することができる。
【００５１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、前記薄膜素子Ｉ上に支持体１７を臨時接合する。
【００５２】
前記支持体１７は、前記薄膜素子Ｉを第２基板（永久基板）に転写するまで使用される臨時支持構造である。前記薄膜素子Ｉの上面に前記支持体１７を密着させることにより仮接することができる。
【００５３】
ここで使用される「仮接」という用語は、少なくとも転写工程まで薄膜素子Ｉを支持／取扱できる程度の接合力を維持し、かつ転写される第２基板との接合力より弱い接合状態を意味すると理解することができる。
【００５４】
すなわち、「仮接」工程とは、接着剤のように付加的な手段又は高温の熱処理工程による融接を用いない接合を意味する。好ましい例として、前記仮接工程は、薄膜素子Ｉと支持体１７の滑らかな表面を互いに密着させてファンデルワールス力で互いに臨時接合された状態であってもよい。このような仮接工程は、常温で低い圧力条件のみで十分に行うことができる。
【００５５】
従って、第２基板に薄膜素子Ｉを転写した後に薄膜素子Ｉから支持体１７を容易に分離することができ、前記支持体１７の分離後も薄膜素子Ｉの分離された面の清潔状態を保障することができる。
【００５６】
このように、ファンデルワールス力による仮接をより容易に実現するために、前記支持体１７としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、シリコンラバー系の高分子物質のような物質を使用することが好ましい。もちろん、このような物質に限定されるものではなく、類似した界面作用により前述した仮接が容易な物質であれば、いずれも好ましく採用することができる。
【００５７】
本発明は、前述した仮接に限定されるものではなく、転写に必要なレベルの弱い接合力を提供できる接着剤のような他の手段を付加的に利用することもできる。
【００５８】
次に、図３（ｃ）に示すように、前記支持体１７に臨時接合された薄膜素子Ｉを前記第１基板１１から分離する。
【００５９】
先行工程で薄膜素子Ｉの下に位置する犠牲層領域がほとんど除去されているので、薄膜素子Ｉを容易に分離することができる。特定の例においては、薄膜素子Ｉと非素子領域IIとを連結する部分（図示せず）に対する別途の除去工程を追加することなく、本工程で薄膜素子Ｉを第１基板１１から分離するための物理的な力を利用してその連結部分を機械的に破損させることにより、前記薄膜素子Ｉを非素子領域１１から分離することができる。
【００６０】
次いで、図３（ｄ）に示すように、前記支持体１７に臨時接合された薄膜素子Ｉを第２基板２１上に接合し、前記薄膜素子Ｉから前記支持体１７を分離する。
【００６１】
本明細書で使用される「第２基板」又は「永久基板」という用語は、転写先として提供される基板であって、薄膜素子を構成する基板に該当する。本工程で、前記薄膜素子Ｉと第２基板２１とは、前記支持体１７と薄膜素子Ｉとの臨時接合の強度より高い接合力を有するように接合される。このために、本実施形態のように、前記薄膜素子Ｉと前記第２基板２１との接合は別途の接合物質層２２を利用することができる。
【００６２】
このような工程は、前記薄膜素子Ｉと支持体１７との接合力より強い接合力を有する前駆体を含む接合物質を、前記第２基板２１上に薄く塗布した後、薄膜素子Ｉを接合させることにより行うことができる。
【００６３】
一方、薄膜素子Ｉの分離された表面に物質膜が残留し、前記犠牲層１３が完全に除去されなくても、前記薄膜素子Ｉの上面が直接第２基板２１に接するのではなく、臨時支持構造である支持体１７に仮接された後に、残留物が存在し得る分離面が前記第２基板２１に接合されることによって、物質膜の残留と犠牲層の残留物で汚染された表面に関する問題を解決することができる。
【００６４】
前述したように、薄膜素子Ｉと第２基板２１とは接合物質層２２により高い接合力で接合されるため、相対的に接合力が低い支持体１７とは容易に分離することができる。特に、ファンデルワールス力で互いに仮接された状態であれば、支持体１７との分離により得られた薄膜素子Ｉの分離面は非常に清潔な状態を維持することができる。
【００６５】
本薄膜転写技術は様々な薄膜素子に用いることができる。より具体的には、半導体成膜技術のように、比較的高温工程が要求されるが、素子に使用される基板の耐熱性が低いか又は軟化点及び融点が低い場合、薄膜転写技術は非常に有益に活用することができる。特に、フレキシブル薄膜素子の場合も活用の有益性が非常に大きい。
【００６６】
この場合、第２基板２１は、高分子物質からなるフレキシブル基板であってもよく、薄膜は、ポリシリコンのような無機物又は金属薄膜である素子であって、例えば薄膜トランジスタ、太陽電池、及びバイオセンサのいずれか１つでもよい。
【００６７】
以下、本発明の具体的な実施形態により本発明によるアンカー形成過程を詳細に説明する。
【００６８】
本実施形態においては、基板上に保護膜としてタングステン酸化物（ＷＯｘ）を蒸着した。次いで、犠牲層として非晶質シリコンを蒸着し、蒸着した犠牲層に約１μｍの幅を有するように部分的にエッチングしてアンカー形成領域を設けた。次に、アンカー形成領域を介して物質膜が保護膜に連結されるように、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）の物質膜を蒸着した。そして、素子保護用絶縁膜としてＰＥＯｘをさらに蒸着し、薄膜素子のための積層体としてＰＺＴ／Ｐｔを蒸着した。
【００６９】
図４は、本発明の一実施形態により製造された積層構造物においてアンカー周囲領域を撮影したＳＥＭ写真である。
【００７０】
次いで、図２（ａ）〜図２（ｅ）に準ずる薄膜素子形成工程により、非晶質シリコンからなる犠牲層を部分的に露出させ、素子領域の下に位置する犠牲層領域を除去することにより、薄膜素子を浮遊させる。このような犠牲層除去工程はＸｅＦ２ガスを利用して行うことができる。この除去過程で、アンカーとして提供されるシリコン窒化物膜の反対部分（非素子領域に該当）に位置する犠牲層は、除去されずに残留することがある。このように、素子の下に位置する犠牲層部分がドライエッチングにより除去された状態は図５に示している。
【００７１】
図６は、本発明の一実施形態により製造された被転写物（犠牲層エッチング後）の上部平面を撮影した光学顕微鏡写真である。非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）の犠牲層が除去された領域と、素子領域を囲むように位置するアンカー領域Ａとともに、積層体が浮遊する領域を確認することができる。
【００７２】
このように、本発明で採用されるアンカー構造を利用して、薄膜素子のみを独立したチップの形で所望の永久基板上に容易に転写することができる。
【００７３】
本発明は、前述した実施形態及び添付された図面により限定されるものではなく、添付された請求の範囲により限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で様々な形態の置換、変形、及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者にとっては自明であり、これも添付された請求の範囲に記載された技術思想に属するといえるであろう。
【図１】
2010141287.tif 000003
【図２】
2010141287.tif 000004
【図３】
2010141287.tif 000005
【図４】
2010141287.tif 000006
【図５】
2010141287.tif 000007
【図６】
2010141287.tif 000008