(57)【要約】【課題】薄膜状素子を回路構成に応じて効率よく、かつ精度よく基板に転写して高性能の薄膜回路デバイスを実現する方法を提供する。【解決手段】透光性基板１２に形成された透光性の粘着層１４とこの粘着層１４上に遮光性の薄膜状素子１６とを有するキャリア基板１０に対して、薄膜状素子１６とその近傍の粘着層１４に光硬化性を有する接着剤層１８を形成する接着剤塗布工程と、透光性基板１２側から接着剤層１８が感光する波長の光１を照射して薄膜状素子１６により遮光された領域を除く接着剤層１８を硬化する光照射工程と、キャリア基板１０と被転写基板２０とを密着させて薄膜状素子１６により遮光された未感光の接着剤層１８により薄膜状素子１６と被転写基板２０とを接着する接着工程と、粘着層１４、不要な接着剤層１８および透光性基板１２を被転写基板２０から除去する方法からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板の一方の面に形成された透光性の粘着層と前記粘着層上に粘着された遮光性の薄膜状素子とを有するキャリア基板に対して、前記薄膜状素子とその近傍の前記粘着層上に少なくとも光硬化性を有する接着剤層を形成する接着剤塗布工程と、
前記透光性基板側から前記接着剤層が感光する波長の光を照射して、前記薄膜状素子により遮光された領域を除く前記接着剤層を硬化する光照射工程と、
前記キャリア基板と被転写基板とを密着させて、前記薄膜状素子により遮光された未感光の前記接着剤層により前記薄膜状素子と前記被転写基板とを接着する接着工程と、
前記薄膜状素子と前記被転写基板との接着領域を除く前記接着剤層と前記粘着層とを前記透光性基板とともに前記被転写基板から除去する工程とを有することを特徴とする薄膜状素子の転写方法。
【請求項２】
前記粘着層が光照射を受けて粘着力を低下する特性を有する材料からなり、
前記光照射工程において、前記粘着層が感光する光を照射して前記薄膜状素子が粘着された領域部の粘着力を低下させることを特徴とする請求項１に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項３】
前記粘着層の感光波長と前記接着剤層の感光波長とは異なる特性を有し、
前記光照射工程において、前記粘着層の粘着力を低下させる第１の光照射を行った後、前記接着剤層を硬化させる第２の光照射を行うことを特徴とする請求項２に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項４】
前記薄膜状素子は光反射性を有することを特徴とする請求項２に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項５】
前記薄膜状素子は金属層を備えたものであることを特徴とする請求項４に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項６】
前記透光性基板側からの入射光量と前記薄膜状素子から反射する反射光量との和が、前記粘着層の粘着力を低下させるための露光量以上であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項７】
前記透光性基板側から光照射を行う場合に、前記粘着層が粘着力を喪失するための露光量より小さな光量を照射することを特徴とする請求項４から請求項６までのいずれかに記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項８】
異なる特性の前記薄膜状素子をそれぞれ別々の前記透光性基板上に粘着した複数の前記キャリア基板を用いて、同じ被転写基板のそれぞれ別々の位置に前記薄膜状素子を転写することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項９】
前記被転写基板上に転写された複数の前記薄膜状素子間を接続する配線導体を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項１０】
前記被転写基板は多層配線構成からなり、前記被転写基板の表面の前記薄膜状素子を転写する領域を除く表面部に電極端子が形成されており、前記配線導体は前記電極端子とも接続することを特徴とする請求項９に記載の薄膜状素子の転写方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の薄膜状素子の転写方法により被転写基板に転写された薄膜状素子を用いた薄膜回路デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性基板上に形成された薄膜状素子を別の被転写基板へ転写する方法および転写した薄膜状素子を用いた薄膜回路デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板やガラス基板上に薄膜トランジスタ等の機能素子を形成し、この機能素子を樹脂基板等の比較的耐熱性が低い基板上に転写して、薄膜状素子を搭載した薄膜回路デバイスを実現することが検討されている。これは、樹脂基板等の比較的耐熱性が低い基板では、良好な特性を有する薄膜トランジスタが作製できない等の理由による。このため、耐熱性や結晶性の良好な基板を用いて必要とする特性を有する機能素子を作製した後、樹脂基板等に転写する方法が検討されている。
【０００３】
さらに、基板上に所定の形状の配線導体を形成した後、さらにこの配線導体を別の被転写基板上に転写する方法も検討されている。このような転写による配線導体の形成においては、転写不良の発生の防止のために確実に転写する技術が必要とされる。
【０００４】
これらに対して、樹脂基板等の被転写基板上に転写するときに、紫外線照射または熱処理により粘着性が低下する特性を有する粘着層を用いることで、転写不良や配線導体の断線等を防止する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。図９は、この転写方法を説明する工程断面図である。
【０００５】
まず、透明な樹脂フィルム３１０の片面に、光照射によってその粘着力が低下する粘着層３２０を形成する。次に、この粘着層３２０の上に金属箔を貼付する。さらに、フォトエッチング法を用いて、この金属箔を所定のパターンにエッチング加工する。これにより、図９（ａ）に示すような粘着層３２０の上に配線導体３３０が形成された状態が得られる。
【０００６】
次に、図９（ｂ）に示すように、配線導体を形成すべき被転写基板３４０にこの配線導体３３０を埋め込む。この埋め込みは、被転写基板３４０として半硬化状態の樹脂からなる絶縁シートを用い、この被転写基板３４０と配線導体３３０が形成された樹脂フィルム３１０とを重ね合わせて圧着することによって行われる。
【０００７】
次に、図９（ｃ）に示すように、樹脂フィルム３１０側から紫外線等の光３５０を照射して粘着層３２０を非粘着層３２０ａに変換する。これにより、配線導体３３０と非粘着層３２０ａとの間は容易に剥離できるようになる。
【０００８】
次に、図９（ｄ）に示すように、樹脂フィルム３１０を非粘着層３２０ａとともに被転写基板３４０から剥離することによって、被転写基板３４０に配線導体３３０が埋め込まれた薄膜回路が形成される。その後、被転写基板３４０を熱硬化することによって回路基板が形成される。
【０００９】
なお、図９においては、配線導体３３０が被転写基板３４０に完全に埋め込まれた例を示しているが、配線導体３３０が被転写基板３４０から剥離しない程度に埋め込まれていてもよいとされている。
【００１０】
この形成方法においては、樹脂フィルム３１０の材料としてポリエステル、ポリイミド、ポリプロピレン等が使用され、粘着層３２０の材料としてはアクリル系、シリコーン系、エポキシ系の光硬化型樹脂が用いられている。
【００１１】
また、同様に転写不良や寸法誤差の問題を解消する方法として、転写シートに塗布する粘着層の粘着力を調整することも示されている。この方法においては、樹脂フィルムと、樹脂フィルムの一方の表面に設けられた粘着層と、この粘着層上に形成された回路パターン上の金属層とからなる転写シートにおいて、金属層が形成されていない表面の粘着力が、金属層が形成されている表面の粘着力よりも小さく設定されている。このように設定することで、絶縁性基板と転写シートとを重ね合わせて導体回路を転写させる際の、導体回路の位置ずれ、気泡の巻き込み等を有効に防止できるとしている（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
さらに、金属箔からなる配線導体が粘着テープの表面に形成された回路転写テープを用い、この配線導体が形成された面を絶縁基板に圧着して配線導体を絶縁基板に接着させて転写する方法において、回路転写テープの粘着テープ側から光を照射して光架橋型粘着剤を架橋させ、粘着力を低減させて接着する方法が示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１３】
また、透明フィルム上に形成した配線導体上に紫外線硬化接着剤を塗布し、透明フィルムの反対側から紫外線を照射して配線導体部分のみが接着性を有するようにしてから、この配線導体を成形体上に加圧転写する方法も示されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平１０−１７３３１６号公報
【特許文献２】特開平１０−１７８２５５号公報
【特許文献３】特開２００４−８８０３９号公報
【特許文献４】特開昭６２−２３２９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の第１および第２の例は、少なくとも配線導体の一部を基板に埋め込んでおり、単層の回路基板を製造することは容易である。しかし、同一基板上に転写を繰り返して行い、より高機能な薄膜回路デバイスを構成することは困難である。
【００１５】
また、第３の例は金属箔を転写する技術であり、この技術を用いて金属箔に比べて非常に薄い薄膜状素子、例えば薄膜コンデンサや薄膜抵抗等を転写することは困難なように思われる。さらに、同一基板上に重ね合わせて転写することも困難である。
【００１６】
また、第４の例では、透明フィルムを介して紫外線を照射し、配線導体で遮光されている領域部を除く紫外線硬化接着剤を硬化させて接着性を喪失させた後に成形体に密着させて加圧転写しているが、透明フィルムと回路パターンとを剥離させる方法については特に記載はない。この例では、透明フィルム上に導体ペーストにより形成した配線導体が形成されているのみであるので、加圧転写後に透明フィルムを剥離しても、この配線導体が透明フィルム側に残ることは少ないものと思われる。しかし、この方法は、本発明のように別の基板上において形成した種々の薄膜状素子をいったんキャリア基板に転写することはできない。
【００１７】
最近の携帯用電子機器の薄型、高機能化に伴い、従来のチップ部品を実装する電子回路に対して、薄膜技術や厚膜技術を用いて抵抗やコンデンサ等を形成してさらに薄型の電子回路を実現することが検討されている。このような電子回路を実現する一つの手法として転写方式による薄膜回路の作製があるが、上記の従来技術による転写方式では、これらの要求を満足する薄膜回路デバイスの作製は難しい。
【００１８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、薄膜技術や厚膜技術により形成された種々の薄膜状素子を回路構成に応じて効率よく、かつ精度よく、基板に転写して高性能の薄膜回路デバイスを実現する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために本発明の薄膜状素子の転写方法は、透光性基板の一方の面に形成された透光性の粘着層とこの粘着層上に粘着された遮光性の薄膜状素子とを有するキャリア基板に対して、薄膜状素子とその近傍の粘着層上に少なくとも光硬化性を有する接着剤層を形成する接着剤塗布工程と、透光性基板側から接着剤層が感光する波長の光を照射して薄膜状素子により遮光された領域を除く接着剤層を硬化する光照射工程と、キャリア基板と被転写基板とを密着させて薄膜状素子により遮光された未感光の接着剤層により薄膜状素子と被転写基板とを接着する接着工程と、薄膜状素子と被転写基板との接着領域を除く接着剤層と粘着層とを透光性基板とともに被転写基板から除去する工程とからなる。
【００２０】
この方法により、別の基板上に形成した薄膜状素子をキャリア基板に粘着させておき、その後、被転写基板の設定した位置に薄膜状素子を転写することができる。このため、薄膜状素子として、例えば薄膜技術や厚膜技術により形成した抵抗、コンデンサ、圧電体素子、センサあるいは薄膜トランジスタ等を被転写基板に転写することができる。
【００２１】
また、上記方法において、粘着層が光照射を受けて粘着力を低下する特性を有する材料からなり、上記の光照射工程において、粘着層が感光する光を照射して薄膜状素子が粘着された領域部の粘着力を低下させる方法としてもよい。このような粘着性を有する材料を用いて粘着層に光照射を行うことで、被転写基板に薄膜状素子を転写後に、薄膜状素子から粘着層をさらに容易に分離することができる。
【００２２】
また、上記方法において、粘着層の感光波長と接着剤層の感光波長とは異なる特性を有し、光照射工程において、粘着層の粘着力を低下させる第１の光照射を行った後、接着剤層を硬化させる第２の光照射を行う方法としてもよい。このような特性を有する粘着層と接着剤層とを用いて２段階の光照射を行うことで、光照射を受けた粘着層と接着剤層との間の接着力を確保することができる。したがって、薄膜状素子を被転写基板上に転写した後に、粘着層と不要な接着層とを確実に透光性基板と一緒に分離することができる。
【００２３】
また、上記方法において、薄膜状素子は光反射性を有した素子を用いる方法としてもよい。さらに、薄膜状素子は金属層を備えた素子を用いる方法としてもよい。また、透光性基板側からの入射光量と薄膜状素子から反射する反射光量との和が粘着層の粘着力を低下させるための露光量以上であるようにしてもよい。さらに、透光性基板側から光照射を行う場合に、粘着層が粘着力を喪失するための露光量より小さな光量を照射するようにしてもよい。
【００２４】
このような方法とすることにより、薄膜状素子が粘着している領域の粘着力は低下するが、接着剤層と粘着層との間の接着力は比較的大きな状態を保持することが可能となる。したがって、薄膜状素子を被転写基板に転写した後、粘着層と接着剤層とを透光性基板と一緒に確実に分離することが可能となる。すなわち、薄膜状素子は遮光性を有し、かつ、一般的に光反射性も有している。一方、接着剤層は光透過性を有しており、接着剤層に入射した光は反射することはない。したがって、透光性基板側から光照射をすると、薄膜状素子が粘着した領域の粘着層には、透光性基板側からの入射光量と薄膜状素子の表面で反射した反射光量とが加わった光量が作用して粘着層を感光させる。しかし、接着剤層と接する粘着層には、透光性基板側からの入射光量のみしか作用しない。それぞれの粘着層に作用するこの光量の差異を利用することで、薄膜状素子の領域の粘着層は粘着力が低下するが、接着剤層とは接着性を保持することができる。
【００２５】
また、上記方法において、異なる特性の薄膜状素子をそれぞれ別々の透光性基板上に粘着した複数のキャリア基板を用いて、同じ被転写基板のそれぞれ別々の位置にこれらの薄膜状素子を転写する方法としてもよい。さらに、被転写基板上に転写された複数の薄膜状素子間を接続する配線導体を形成する工程をさらに有する方法としてもよい。あるいは、被転写基板は多層配線構成からなり、被転写基板の表面の薄膜状素子を転写する領域を除く表面部に電極端子が形成されており、配線導体は電極端子とも接続する方法としてもよい。
【００２６】
また、本発明の薄膜回路デバイスは、上記の薄膜状素子の転写方法により被転写基板に転写された薄膜状素子を用いた構成からなる。
【００２７】
これにより、同じ被転写基板の表面上にそれぞれ異なる特性を有する薄膜状素子を転写することができるので、薄膜回路デバイスを歩留まりよく、かつ生産性よく作製することができる。例えば、従来の薄膜回路デバイスでは、同じ基板上に薄膜抵抗や薄膜コンデンサを作製する場合、先に作製された薄膜状素子が後の薄膜状素子の作製工程中に特性変動やパターンの変形等が生じてしまうことがある。しかし、本発明ではそれぞれ別の基板上でこれらの薄膜状素子を形成してから転写するので、このような不良が生じることがなくなる。この結果、歩留まりがよく、かつ生産性の良好な薄膜回路デバイスを実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の薄膜状素子の転写方法は、種々の異なる特性を有する薄膜状素子を別々のキャリア基板上に配置して、被転写基板の設定された位置に転写していくことで、複雑な薄膜回路デバイスを容易に作製することができるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要件については、同じ符号を付しているので説明を省略する場合がある。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図である。
【００３１】
最初に、図１（ａ）に示すような転写用のキャリア基板１０を作製する。この転写用のキャリア基板１０を作製するために、最初に透光性基板１２の一方の主面に粘着層１４を設ける。この粘着層１４は非感光性で、かつ通常よりもやや弱い粘着力を有する材料を用いることが望ましい。この粘着層１４の上に、少なくとも遮光性の薄膜状素子１６を粘着させて配置する。これにより、図１（ａ）に示す転写用のキャリア基板１０が得られる。
【００３２】
薄膜状素子１６は、単なる配線導体からなる回路パターンであってもよいし、また抵抗素子やコンデンサ素子等の受動素子、あるいは薄膜トランジスタ、センサ、発光素子や受光素子等の機能素子であってもよい。これらは、この粘着層１４上に、例えば蒸着やスパッタリングあるいは化学気相成膜（ＣＶＤ）方式等により必要な薄膜を形成し、フォトリソグラフィープロセスとエッチングプロセスを経て形成することもできる。あるいは、別の素子形成基板上にこれらを形成しておき、粘着層１４上に転写してもよい。例えば、素子形成基板上に薄膜状素子１６を形成し、これを粘着層１４に貼り付けた後、素子形成基板を所定の薬液やエッチングガス等で除去すれば、薄膜状素子１６が粘着層１４上に粘着された状態を得ることができる。この場合、素子形成基板が侵される薬液やエッチングガス等で薄膜状素子１６、粘着層１４および透光性基板１２が侵されないように材料を選択することが必要とされる。例えば、素子形成基板として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）基板を用いる場合、ＭｇＯ基板は燐酸溶液により侵されて除去できるので、このＭｇＯ基板上に圧電体素子やその他の薄膜状素子を形成する場合には、薄膜状素子１６としてはこれらに侵されない材料を用いればよい。また、素子形成基板としてシリコン基板を用いる場合には、このシリコン基板はフッ硝酸溶液やアルカリ溶液等の薬液だけでなく、フッ素ガスや塩素ガス等を含むドライエッチングでも侵されて除去できるので、薄膜状素子１６としては同様にこれらに侵されない材料を用いればよい。特に、ドライエッチングで除去する場合には、ガスに曝されないようにすることが容易であるので、材料選択の自由度を大きくできる。
【００３３】
次に、図１（ｂ）に示すように、薄膜状素子１６とその近傍の粘着層１４上に接着剤層１８を塗布する。この接着剤層１８は、紫外線等の光照射により硬化する特性の材料を用いる。
【００３４】
次に、図１（ｃ）に示すように、透光性基板１２側から接着剤層１８が感光する波長の光１を照射する。この光照射により薄膜状素子１６で遮光されている領域を除き、接着剤層１８は硬化して硬化済接着剤層１８１となる。
【００３５】
次に、図１（ｄ）に示すように、薄膜状素子１６で遮光された領域が硬化済接着剤層１８１となった接着剤層１８をキャリア基板１０ごと被転写基板２０に密着させる。その状態で、薄膜状素子１６で遮光されていた領域の接着剤層１８を硬化させる。この硬化は、被転写基板２０が透光性を有していれば、被転写基板２０側から接着剤層１８が感光する波長の光を照射してもよい。また、被転写基板２０が不透明基板である場合には、加熱して硬化させればよい。これにより、薄膜状素子１６で遮光されていた領域も硬化して硬化済接着剤層１８１となり、薄膜状素子１６と被転写基板２０とは強固に接着される。
【００３６】
次に、図２に示すように、透光性基板１２を分離する。このとき、粘着層１４および薄膜状素子１６が接着された領域以外の硬化済接着層１８１も、透光性基板１２と一緒に分離する。これにより、被転写基板２０には硬化済接着剤層１８１によって接着固定された薄膜状素子１６が転写される。以降、必要に応じて、さらに別の薄膜状素子を転写する。また、これらの転写された薄膜状素子や他の電子部品あるいは被転写基板２０に設けられた電極端子と接続するための配線導体を形成する。ただし、本実施の形態では図示していない。なお、被転写基板２０は、例えばガラス基板、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂基板等であり、あらかじめ回路パターンが形成されていてもよい。さらに、この回路パターンは多層配線構成とされていてもよい。
【００３７】
なお、透光性基板１２はフレキシブルなフィルム状、剛性のあるシート状のいずれであってもよいが、接着剤層１８を硬化済接着剤層１８１とするための紫外線等の光透過率がよい材料を選択することが必要である。例えば、透光性基板１２の材料としてはポリエステル、ポリイミド、ポリプロピレン等を用いることができる。また、接着剤層１８を形成するための接着剤としては熱硬化型、光硬化型および熱・光併有硬化型のエポキシ樹脂系の接着剤を用いることができる。
【００３８】
また、図１および図２に示す一連の工程を用いて複数個の薄膜状素子を一度に基板に転写することもできる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
図３および図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図である。なお、キャリア基板３０は、透光性基板１２と、この透光性基板１２の上に形成された粘着層３２と、この粘着層３２上に粘着された薄膜状素子１６とからなる。また、この薄膜状素子１６は、第１の実施の形態で説明したものと同じような種々の素子を適宜設定した製造方法で作製することができる。
【００４０】
図３（ａ）、（ｂ）に示す工程は、第１の実施の形態の薄膜状素子の転写方法で説明した図１（ａ）、（ｂ）と構成は同じであるが、本実施の形態では粘着層３２が第１の実施の形態の粘着層１４とは異なる。すなわち、本実施の形態では、粘着層３２と接着剤層３４とは感光する波長あるいは感度が大きく異なる材料を用いることが特徴である。図３（ｂ）に示すように、キャリア基板３０の薄膜状素子１６とその近傍の粘着層３２上に接着剤層３４を形成するが、この接着剤層３４と粘着層３２とは感光性を有するが、その感光波長が異なる材料を使用している。これは、例えば、接着剤層３４として、紫外線硬化特性を有する樹脂材料だけでなく、熱硬化性を有する樹脂材料を添加すれば感度を変えられる。さらに、紫外線硬化特性を有する樹脂材料を選択すれば、粘着層３２の感光波長と異ならせることが可能である。この場合、粘着層３２が感光するピーク波長に対して、接着剤層３４のピーク波長を短くすると、より容易に光照射することができる。
【００４１】
次に、図３（ｃ）に示すように、透光性基板１２側から粘着層３２が感光する光２を照射する。この光照射により、粘着層３２は感光して粘着性を喪失した感光済粘着層３２１となるが、薄膜状素子１６は接着剤層３４によっても保持されるので透光性基板１２から脱落するような現象は生じない。一方、接着剤層３４は、この光２ではほとんど変化しない。
【００４２】
次に、図３（ｄ）に示すように、透光性基板１２側からさらに光３を照射する。このときの光３は、接着剤層３４が感光して硬化する波長であるから、接着剤層３４のうち、薄膜状素子１６で遮光されている領域以外は感光して硬化し、硬化済接着剤層３４１となる。接着剤層３４と接触している粘着層３２は、光２の照射により感光済粘着層３２１となっている。したがって、光３の照射で接着剤層３４が硬化するときには、硬化済接着剤層３４１は、この感光済粘着層３２１に対しては接着する。この結果、図３（ｄ）に示すように、光３を照射した時点では、感光済粘着層３２１と硬化済接着剤層３４１との間は接着し、薄膜状素子１６と感光済粘着層３２１との間は粘着性がなくなり分離可能な状態となっている。さらに、薄膜状素子１６で遮光された領域の接着剤層３４は未感光状態を維持している。
【００４３】
次に、図４（ａ）に示すように、このような状態としたキャリア基板３０を被転写基板３６に密着させる。このとき、被転写基板３６には接着剤等は全く塗布しなくてよい。密着させた状態で、未感光領域の接着剤層３４を硬化させる。このとき、被転写基板３６が透光性を有していれば、被転写基板３６側から光３を照射して硬化させてもよい。あるいは、加熱して熱硬化させてもよい。この硬化により、この領域の接着剤層３４も硬化済接着剤層３４１となり、薄膜状素子１６はこの硬化済接着剤層３４１により被転写基板３６と接着する。一方、すでに硬化済接着剤層３４１となっていた領域は、被転写基板３６と密着して光３の照射あるいは加熱等を受けても変化せず、被転写基板３６と接着しない。
【００４４】
このように薄膜状素子１６を被転写基板３６に接着した後、図４（ｂ）に示すように透光性基板１２を分離する。このとき、透光性基板１２と一緒に感光済粘着層３２１および感光済粘着層３２１と接着している硬化済接着剤層３４１も分離する。この結果、被転写基板３６に薄膜状素子１６が硬化済接着剤層３４１により転写された状態が得られる。しかも、転写するための硬化済接着剤層３４１は、薄膜状素子１６の下部領域にのみしか存在しないので、別の薄膜状素子を同様な手法で被転写基板３６の表面に転写することもできる。したがって、これらを接続する配線導体の形成が容易に行えるので、転写した薄膜状素子を用いて所定の薄膜回路デバイスを容易に作製することができる。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図５および図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図である。
【００４６】
図５（ａ）、（ｂ）に示す工程は、第１の実施の形態の薄膜状素子の転写方法で説明した図１（ａ）、（ｂ）と構成は同じであるが、本実施の形態では粘着層４２と接着剤層４４とが第１の実施の形態の粘着層１４および接着剤層１８とはそれぞれ異なる。なお、キャリア基板４０は、透光性基板１２と、この透光性基板１２の上に形成された粘着層４２と、この粘着層４２上に粘着された薄膜状素子１６とからなる。また、この薄膜状素子１６は、第１の実施の形態で説明したものと同じような種々の素子を適宜設定した製造方法で作製することができる。
【００４７】
すなわち、本実施の形態では、粘着層４２は設定した露光量の光を受けて粘着力が低下する特性を有し、薄膜状素子１６が粘着された領域では、透光性基板１２側からの入射光量と薄膜状素子１６から反射する反射光量とが加わった光量で粘着性が低下する特性を有している。このために、薄膜状素子１６は、遮光性だけでなく、光反射性の良好な構成としている。また、接着剤層４４は、透光性基板１２側から照射される入射光量により硬化する樹脂材料を選定する。
【００４８】
このような粘着層４２と接着剤層４４とからなる構成に対して、図５（ｃ）に示すように透光性基板１２側から光４を照射する。この光４の照射により、接着剤層４４は硬化して硬化済接着剤層４４１となる。一方、粘着層４２については、接着剤層４４と接触している領域と、薄膜状素子１６と接触している領域とでは、光４の照射による効果が以下のように異なる。薄膜状素子１６は光反射性を有しているので、この領域の粘着層４２は透光性基板１２側からの光４の光量に加えて、薄膜状素子１６の表面から反射して粘着層４２中に戻る反射光の光量を受ける。この結果、粘着層４２は感光して粘着性を喪失した感光済粘着層４２１となる。一方、接着剤層４４と接触している領域では、透光性基板１２側からの光４は、接着剤層４４に入射し、粘着層４２側に反射する反射光はほとんどない。このため、この領域の粘着層４２は粘着性を保持した状態を維持する。すなわち、この領域の粘着層４２と硬化済接着剤層４４１とは接着した状態となる。
【００４９】
この結果、図５（ｃ）に示すように、粘着層４２と硬化済接着剤層４４１との間は接着し、薄膜状素子１６と感光済粘着層４２１との間は粘着性がなくなり分離可能な状態となっている。さらに、薄膜状素子１６で遮光された領域の接着剤層４４は未感光状態を維持している。
【００５０】
次に、図５（ｄ）に示すように、このような状態としたキャリア基板４０を被転写基板４６に密着させる。このとき、被転写基板４６には接着剤等は全く塗布しなくてよい。密着させた状態で、未感光領域の接着剤層４４を硬化させる。このとき、被転写基板４６が透光性を有していれば、被転写基板４６側から光４を照射して硬化させてもよい。あるいは、加熱して熱硬化させてもよい。この硬化により、この領域の接着剤層４４も硬化済接着剤層４４１となり、薄膜状素子１６はこの硬化済接着剤層４４１により被転写基板４６と接着する。一方、すでに硬化済接着剤層４４１となっていた領域は、被転写基板４６と密着して光４の照射あるいは加熱等を受けても変化せず、被転写基板４６と接着しない。
【００５１】
このように薄膜状素子１６を被転写基板４６に接着した後、図６に示すように透光性基板１２を分離する。このとき、透光性基板１２と一緒に粘着層４２、この粘着層４２に接着している硬化済接着剤層４４１および薄膜状素子１６の領域の感光済粘着層４２１も分離する。この結果、被転写基板４６に薄膜状素子１６が硬化済接着剤層４４１により転写された状態が得られる。しかも、転写するための硬化済接着剤層４４１は、薄膜状素子１６の下部領域にのみしか存在しないので、別の薄膜状素子を同様な手法で被転写基板４６の表面に転写することもできる。したがって、これらを接続する配線導体の形成が容易に行えるので、転写した薄膜状素子を用いて所定の薄膜回路デバイスを容易に作製することができる。
【００５２】
なお、薄膜状素子が光反射性を有しておれば、透光性基板側からの入射光量と薄膜状素子から反射する反射光量との和が粘着層の粘着力を低下させるための露光量以上であるようにすればよく、さらには透光性基板側から光照射を行う場合に、粘着層が粘着力を喪失するための露光量より小さな光量を適当に設定して照射するようにしてもよい。このような光量を照射しても薄膜状素子領域の粘着層とそれ以外の領域の粘着層とでは実質的な光量が異なることになり、薄膜状素子領域の粘着層の方の粘着力をより低下させることもできる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図７および図８は、本発明の第４の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図である。本実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法は、それぞれ別のキャリア基板上に形成された異なる薄膜状素子を同一の基板上に転写することが特徴である。
【００５４】
最初に、第１の薄膜状素子を転写する方法について説明する。図７（ａ）は、図５（ａ）に示す工程と同様な工程を経て作製され、透光性基板５２上に第１の薄膜状素子５６を粘着層５４により粘着したキャリア基板５０の断面図である。本実施の形態では、キャリア基板５０上には、第１の薄膜状素子５６が複数個配列されている。この第１の薄膜状素子５６は、例えば薄膜コンデンサ、薄膜抵抗、薄膜トランジスタ、印刷抵抗、印刷コンデンサ、センサ、あるいは配線導体である。
【００５５】
次に、図７（ｂ）に示すように、転写すべき第１の薄膜状素子５６とその近傍の粘着層５４上に接着剤層５８を塗布する。本実施の形態では、粘着層５４と接着剤層５８とは、第３の実施の形態で用いた材料と同じ材料構成を用いた場合について説明する。
【００５６】
次に、図７（ｃ）に示すように、第３の実施の形態と同様に、転写すべき第１の薄膜状素子５６の領域に透光性基板５２側から紫外線等の光５を局部的に照射する。この光５の照射により、転写すべき第１の薄膜状素子５６の領域の粘着層５４は感光して粘着性を喪失した感光済粘着層５４１となる。一方、接着剤層５８と接触している領域の粘着層５４は、この光５の照射では粘着性は喪失しない。また、この領域の接着剤層５８は、光５の照射により硬化して硬化済接着剤層５８１となり、粘着層５４とは接着する。
【００５７】
図７（ｄ）に示すように、このような状態としたキャリア基板５０を被転写基板６０に密着させる。この場合、密着しやすくするために、透光性基板５２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の透明フィルムを用いるのが望ましい。このとき、被転写基板６０には接着剤等は全く塗布しなくてよい。密着させた状態で、未感光領域の接着剤層５８を硬化させる。このとき、被転写基板６０が透光性を有していれば、被転写基板６０側から光５を照射して硬化させてもよい。あるいは、加熱して熱硬化させてもよい。この硬化により、この領域の接着剤層５８も硬化済接着剤層５８１となり、第１の薄膜状素子５６はこの硬化済接着剤層５８１により被転写基板６０と接着する。一方、すでに硬化済接着剤層５８１となっていた領域は、被転写基板６０と密着して光５の照射あるいは加熱等を受けても変化せず、被転写基板６０と接着しない。
【００５８】
このように第１の薄膜状素子５６を被転写基板６０に接着した後、図７（ｅ）に示すように透光性基板５２を分離する。このとき、透光性基板５２と一緒に粘着層５４、この粘着層５４に接着している硬化済接着剤層５８１および第１の薄膜状素子５６の領域の感光済粘着層５４１も分離する。これにより、被転写基板６０の設定した面上に第１の薄膜状素子５６が転写される。なお、透光性基板５２上に配置されている他の第１の薄膜状素子５６は、別の被転写基板に転写するときに用いる。
【００５９】
次に、第２の薄膜状素子を同じ被転写基板６０の第１の薄膜状素子５６が転写された近傍の所定位置に転写する方法を説明する。
【００６０】
図８（ａ）に示すように、透光性基板７２の粘着層７４が設けられた表面上に第２の薄膜状素子７６が粘着されたキャリア基板７０を準備する。なお、透光性基板７２および粘着層７４は、上記と同じ材料を用いることが望ましい。
【００６１】
次に、図８（ｂ）に示すように、転写すべき第２の薄膜状素子７６とその近傍の粘着層７４上に接着剤層７８を塗布する。この場合にも、粘着層７４と接着剤層７８とは、上記と同じ材料構成とする。
【００６２】
次に、図８（ｃ）に示すように、図７（ｃ）に示す場合と同様に、転写すべき第２の薄膜状素子７６の領域に透光性基板７２側から紫外線等の光６を局部的に照射する。この光６の照射により、転写すべき第２の薄膜状素子７６の領域の粘着層７４は感光して粘着性を喪失した感光済粘着層７４１となる。一方、接着剤層７８と接触している領域の粘着層７４は、この光６の照射では粘着性は喪失しない。また、この領域の接着剤層７８は、光６の照射により硬化して硬化済接着剤層７８１となり、粘着層７４とは接着する。
【００６３】
図８（ｄ）に示すように、このような状態としたキャリア基板７０を被転写基板６０に密着させる。このとき、被転写基板６０に第２の薄膜状素子７６を接着する位置は、第１の薄膜状素子５６に近接していることが多いため、密着しやすくするために、透光性基板７２として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の透明フィルムを用いるのが望ましい。なお、被転写基板６０には接着剤等は全く塗布しなくてよい。密着させた状態で、未感光領域の接着剤層７８を硬化させる。このとき、被転写基板６０が透光性を有していれば、被転写基板６０側から光６を照射して硬化させてもよい。あるいは、加熱して熱硬化させてもよい。この硬化により、この領域の接着剤層７８も硬化済接着剤層７８１となり、第２の薄膜状素子７６はこの硬化済接着剤層７８１により被転写基板６０と接着する。一方、すでに硬化済接着剤層７８１となっていた領域は、被転写基板６０と密着して光６の照射あるいは加熱等を受けても変化せず、被転写基板６０と接着しない。
【００６４】
このように第２の薄膜状素子７６を被転写基板６０に接着した後、透光性基板７２を分離する。このとき、透光性基板７２と一緒に粘着層７４、この粘着層７４に接着している硬化済接着剤層７８１および第２の薄膜状素子７６の領域の感光済粘着層７４１も分離する。これにより、被転写基板６０の設定した面上に第２の薄膜状素子７６が転写される。この結果、第１の薄膜状素子５６と第２の薄膜状素子７６とが被転写基板６０の同一平面上に設けられ、かつ、第１の薄膜状素子５６と第２の薄膜状素子７６とが転写された領域以外は被転写基板６０の表面が直接露出した構成が得られる。さらに、別の薄膜状素子を被転写基板６０上に転写する場合には、図７および図８と同様な工程を繰り返せばよい。
【００６５】
なお、透光性基板７２上に配置されている他の第２の薄膜状素子７６は、別の被転写基板に転写するときに用いる。
【００６６】
次に、図８（ｅ）に示すように、第１の薄膜状素子５６と第２の薄膜状素子７６とを含み、これらを相互に接続する配線導体８０を形成すれば薄膜回路デバイスが得られる。この配線導体８０は、マスク蒸着等の方法で形成してもよいし、印刷により形成してもよい。さらに、全面に蒸着等で金属薄膜を形成してから、フォトリソプロセスとエッチングプロセスによりパターン形成して作製してもよい。
【００６７】
なお、このとき、被転写基板６０を多層配線構成にして、表面の所定の位置に電極端子を設けておき、これらの電極端子との接続もこの配線導体８０により行ってもよい。
【００６８】
このように、電気的特性、作製プロセスあるいは材料の異なる種々の薄膜状素子をそれぞれの透光性基板上に配置した複数のキャリア基板を準備しておき、これらのキャリア基板を用いて薄膜状素子を被転写基板に順次転写すれば、複雑な薄膜回路デバイスを容易に形成することができる。
【００６９】
従来、同一の基板上に種々の異なる特性を有する薄膜状素子を形成する場合、製造プロセスが複雑になるとともに歩留まりが悪化して生産性が改善できなかった。例えば、薄膜コンデンサを形成するプロセスを行うと、すでに形成されている他の薄膜状素子、例えば薄膜抵抗の特性やパターン形状に対して悪影響を及ぼすため、薄膜回路デバイスとしての歩留まりが低下することが多かった。しかし、本発明では、それぞれ別個に作製した別々の薄膜状素子を同じ基板上に順次転写するため、製造プロセスが大幅に簡略化され、かつ生産性も向上できる。また、透光性基板上に配置した状態で薄膜状素子の特性をチェックして良品のみを転写すれば、さらに歩留まりよく薄膜回路デバイスを実現することができる。
【００７０】
なお、透光性基板としては、接着剤層を感光させる波長の光を透過する性質を有する材料であれば平板状でもよいが、フレキシブルなシート状のものを用いれば転写の作業性が向上するので望ましい。また、このシートをロール状にして用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の薄膜状素子の転写方法では、薄膜技術や厚膜技術により形成された種々の薄膜状素子を回路構成に応じて効率よく、かつ精度よく、基板に転写して、高性能の薄膜回路デバイスを実現できるので、小型、薄型、高機能化が要求される電子機器分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図２】同実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図４】同実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図６】同実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図８】同実施の形態にかかる薄膜状素子の転写方法を説明する工程断面図
【図９】紫外線照射または熱処理により粘着性が低下する特性を有する粘着層を用いた従来の転写方法を説明する工程断面図
【符号の説明】
【００７３】
１，２，３，４，５，６，３５０    光
１０，３０，４０，５０，７０    キャリア基板
１２，５２，７２    透光性基板
１４，３２，４２，５４，７４，３２０    粘着層
１６    薄膜状素子
１８，３４，４４，５８，７８    接着剤層
２０，３６，４６，６０，３４０    被転写基板
５６    第１の薄膜状素子
７６    第２の薄膜状素子
８０，３３０    配線導体
１８１，３４１，４４１，５８１，７８１    硬化済接着剤層
３１０    樹脂フィルム
３２０ａ    非粘着層
３２１，４２１，５４１，７４１    感光済粘着層
【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】
2006120768.tif 000009
【図８】
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【図９】
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