(57)【要約】【課題】  薄膜素子の切断端面に発生する微細なクラックにより、薄膜素子が破壊されることを防ぐ。【解決手段】  １枚の基板（２０）上に、複数の薄膜素子（１５）を連結して形成する工程と、エッチング等の方法により薄膜素子（１５）間に境界領域（１４）を形成して各々の薄膜素子（１５）を分離する工程と、境界領域（１４）において薄膜素子（１５）毎に切断する工程とを有し、切断端面に発生する微細なクラックが薄膜素子の内部へすることを防ぐ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の基板上に、境界領域を介して相互に分離された薄膜素子を複数形成する工程と、
前記境界領域において、前記薄膜素子毎に切断する工程を有する薄膜素子の製造方法。
【請求項２】
前記薄膜素子を複数形成する工程は、
前記基板上に、複数の薄膜素子を連結して形成する工程と、
前記境界領域を形成して各々の薄膜素子を分離する工程を有する、請求項１に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項３】
前記薄膜素子毎に切断する工程の前に、前記境界領域に保護膜を設ける工程を有し、
前記保護膜の上から前記薄膜素子毎に切断する、請求項１または請求項２に記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜は、前記基板と同質の材料で形成される、請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。
【請求項５】
素子部分と、
前記素子部分の周囲に設けられ、前記素子部分とは段差を有して形成された周縁部を有する薄膜素子。
【請求項６】
前記周縁部が保護膜で覆われている、請求項５に記載の薄膜素子。
【請求項７】
前記保護膜は、基板と同質の材料で形成される、請求項５または請求項６に記載の薄膜素子。
【請求項８】
請求項５から請求項７のうちのいずれかに記載の薄膜素子を備えた電子機器。
【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、薄膜素子、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子デバイスの製造方法として、１枚の基板上に複数の薄膜素子を形成し、最後に個々の薄膜素子に切断するという方法がとられている。
例えば、特許文献１や特許文献２に記載された薄膜素子の転写技術を用いる場合にも、最終転写基板に複数の薄膜素子を転写した後、各々の薄膜素子に切断していた。
【特許文献１】特開平１０−１２５９２９号公報
【特許文献２】特開平１０−１２５９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、個々の薄膜素子に切断する際、切断端面に微細なクラックが発生し、そのクラックが薄膜素子の内部へ侵入することにより素子が破壊される可能性がある。
【０００４】
よって、本発明は、切断端面に発生する微細なクラックにより薄膜素子が破壊されることを防ぐ、薄膜素子の製造方法、薄膜素子、及び電子機器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】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明の薄膜素子の製造方法は、１枚の基板上に、境界領域を介して相互に分離された薄膜素子を複数形成する工程と、上記境界領域において、上記薄膜素子毎に切断する工程とを有する。
【０００６】
これにより、切断端面に発生する微細なクラックが、薄膜素子の内部へ侵入して薄膜素子を破壊することを防ぐことができる。
【０００７】
さらに、上記薄膜素子を複数形成する工程は、上記基板上に、複数の薄膜素子を連結して形成する工程と、上記境界領域を形成して各々の薄膜素子を分離する工程を有する。
これにより、物理的に分離した複数の薄膜素子を効率よく形成することができる。
【０００８】
また、上記薄膜素子毎に切断する工程の前に、上記境界領域に保護膜を設ける工程を有し、上記保護膜の上から切断するようにしてもよい。
これにより、切断端面の保護を強化することができる。
上記保護膜は、上記基板と同質の材料で形成することが好ましい。これにより、デバイスの信頼性を高めることができる。
【０００９】
また、本発明の薄膜素子は、素子部分と、上記素子部分の周囲に設けられ、上記素子部分とは段差を有して低い位置に形成された周縁部とを有する。
これにより、切断端面に発生する微細なクラックが、薄膜素子の内部へ侵入して薄膜素子を破壊することを防ぐことができる。
【００１０】
さらに、上記周縁部を保護膜で覆うことにより、切断端面の保護を強化することができる。また、上記保護膜を基板と同質の材料で形成することにより、デバイスの信頼性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の電子機器は、上述の薄膜素子を備える。
かかる構成とすることによって、電子機器の信頼性を向上させることができる。ここで電子機器は、携帯電話、電子ペーパー、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ、その他各種のものが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、複数の薄膜素子１５が形成された１枚の基板の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。図に示す複数の薄膜素子１５を備えた基板は、転写元となる製造元基板上に薄膜素子１５を形成した後、これを一旦、仮転写基板に転写し、さらに最終基板に転写することにより形成される。その後、個々の薄膜素子１５毎に切断することにより、薄膜素子１５を得る。
【００１３】
図２および図３を用いて、薄膜素子１５の製造方法を説明する。
図２（ａ）は、製造元基板１１上に、剥離層１２を介して、複数の薄膜素子１５を有する薄膜素子層１３を形成した状態を示している。
製造元基板１１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ことが好ましい。その理由は、剥離層１２、及び薄膜素子層１３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）ことがあるからである。
具体的には、基板１１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、ソーダガラス、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。
【００１４】
剥離層１２は、照射される光を吸収し、その層内か界面の少なくとも一方において、剥離を生じるような性質を有するものである。
【００１５】
薄膜素子層１３は、ＴＦＴ等の薄膜素子を含む層である。薄膜素子としては、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：ＩＴＯ、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。このような薄膜素子（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。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、薄膜素子層１３には、境界領域１４が設けられている。境界領域１４は、薄膜素子１５と他の薄膜素子１５の境界に設けられている。境界領域１４は、薄膜素子層１３を形成した後、エッチング等の方法により当該領域にある、剥離層以外のＳｉＯ2等の無機材料層を除去することにより形成される。または薄膜素子形成中にエッチング等の方法により当該領域にある、剥離層以外のＳｉＯ2等の無機材料層を除去することにより形成される。
【００１７】
次に、同図（ｂ）に示すように、薄膜素子層１３の形成面に、仮接着材層１６を形成し、仮接着材層１６を介して剥離層１７を有する仮転写基板１８を接合する。剥離層１７は、剥離層１２と同様のものが用いられる。またはそれ以外の材料を使用しても構わない。
【００１８】
仮接着材層１６は後の工程で除去されるため、除去が容易な水溶性接着材等を用いて形成する。
【００１９】
次に、同図（ｃ）に示すように、製造元基板１１の裏面側から光を照射する。照射光は、製造元基板１１を透過した後、剥離層１２に照射される。これにより、剥離層１２に剥離が生じ、結合力が減少または消滅する。よって、同図（ｄ）に示すように、製造元基板１１を離脱させることができる。
【００２０】
剥離層１２に剥離が生じる原理は、剥離層１２の構成材料にアブレーションが生じること、また、剥離層１２に含まれているガスの放出、さらには照射直後に生じる溶融、蒸散等の相変化によるものであることが推定される。
ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料（剥離層１２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、剥離層１２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、そのような相変化によって微小な発泡状態となり、結合力が低下することもある。
【００２１】
照射光としては、剥離層１２に剥離を起こさせるものであればよく、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）等が挙げられるが、そのなかでも、剥離層１２のアブレーションを生じさせやすいという点でレーザ光が望ましい。
なお、薄膜素子層１３に付着している剥離層１２は、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。
【００２２】
次に、図３（ａ）に示すように、薄膜素子層１３の裏面側に永久接着材層１９を形成し、永久接着材層１９を介して最終基板２０を接合する。最終基板２０としては、例えばプラスチック基板を用いる。
次に、同図（ｂ）に示すように、仮転写基板１８の上面側から光を照射する。照射光は、仮転写基板１８を透過して剥離層１７に照射され、剥離層１７に剥離を生じさせる。その結果、仮転写基板１８を分離することができる。残留した剥離層１７は、必要に応じてエッチング等の方法によって除去する。また、仮接着材層１６は、例えば水で洗浄することにより除去する。
以上の工程により、同図（ｃ）に示す状態となる。
【００２３】
図３（ｃ）に示すように、各々の薄膜素子１５の境界には境界領域１４が設けられている。境界領域１４において各薄膜素子１５をダイシング等の方法で切り離すことにより、同図（ｄ）に示すように個々の薄膜素子１５が得られる。境界領域１４は、上述したように無機材料層が除去されているため、切断端面にクラックが生じることがなく、薄膜素子の破壊を防ぐことができる。
【００２４】
さらに、図４（ａ）に示すように、薄膜素子１５毎に切断する前に、境界領域１４を保護膜２５で覆うようにしてもよい。保護膜２５は、例えばポリイミド等の有機材料で形成される。このように、境界領域１４に有機材料による保護膜２５が設けられていれば、切断時に熱が加わることにより、保護膜とプラスチック基板とが熱接合し、切断端面を保護することができる。保護膜２５を形成する材料に、プラスチック基板と同材料もしくは同性質の材料を用いることで、デバイスの信頼性を高めることができる。さらに薄膜素子上にディスプレイなどの部材を積層させ、最表面に有機材料を設けることで、薄膜素子のみならずディスプレイなどの部材の層も保護することが可能となる。
【００２５】
なお、図４では、保護膜２５は境界領域１４のみを覆っているが、例えばスピンコートなどにより基板の表面全体を覆うように形成してもよく、また製造元基板上で予め成膜しておいても良い。
【００２６】
（電子機器）
図５は、本発明の電子機器の例として、携帯電話に適用した例を示す図である。
携帯電話２３０は、アンテナ部２３１、音声出力部２３２、音声入力部２３３、操作部２３４、表示部２３５を備えている。携帯電話２３０は、例えば表示部２３５に本発明の薄膜素子を利用可能である。
【００２７】
その他、例えば、電子ペーパー、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイなどの電子機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は複数の薄膜素子が形成された１枚の基板の平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｄ）は本発明の薄膜素子の製造方法を説明する図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は本発明の薄膜素子の製造方法を説明する図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は本発明の薄膜素子の製造方法の他の例を説明する図である。
【図５】図５は本発明の電子機器の例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１  製造元基板、１２，１７  剥離層、１３  薄膜素子層、１４  境界領域、１５薄膜素子、１６  仮接着材層、１８  仮転写基板、１９  永久接着材層、２０  最終基板、２５  保護膜
【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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