(57)【要約】【課題】低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能なものとする樹脂基板積層体及び樹脂基板積層体を用いた電子デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】支持基板１と、支持基板１の上に積層された剥離層２と、を有する剥離層付き支持基板４と、剥離層２の支持基板１とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板３と、を備え、剥離層２の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であることを特徴とする樹脂基板積層体により解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の上に積層された剥離層と、を有する剥離層付き支持基板と、
前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板と、を備え、
前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であることを特徴とする樹脂基板積層体。
【請求項２】
前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂基板積層体。
【請求項３】
前記剥離層は、アモルファス状態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂基板積層体。
【請求項４】
前記剥離層は、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の樹脂基板積層体。
【請求項５】
前記剥離層は、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の樹脂基板積層体。
【請求項６】
Ｓｉ：Ｃの比が１０：９０〜９０：１０であるターゲットを用いて剥離層を支持基板上に積層し、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面上に樹脂基板を積層して樹脂基板積層体を用意する工程と、
前記樹脂基板積層体の前記樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する部材形成工程と、
前記剥離層にレーザー光を照射して前記剥離層から前記樹脂基板を剥離する剥離工程と、
を行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記ターゲットにおけるＳｉ：Ｃの比が３０：７０〜９０：１０であることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記剥離層は、アモルファス状態であることを特徴とする請求項６又は７に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射することを特徴とする請求項６に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射を照射することを特徴とする請求項６又は９に記載の電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂基板積層体及び樹脂基板積層体を用いた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）、液晶パネル（ＬＣＤ）、太陽電池（ＰＶ）などの電子デバイスの薄型化、軽量化が進んでいる。さらに、これらの電子デバイスに対して、曲げるという機能性、つまりフレキシブルを付与することが望まれている。そのような背景の下、従来の重くて曲げることができないガラス基板に代わって、軽量かつ柔軟な樹脂基板が用いられている。
【０００３】
これらの電子デバイスの製造工程では、支持基板の上に無機物や有機物からなる剥離層を形成し、剥離層の上にガラス基板や樹脂基板を剥離可能に積層した基板積層体が用いられている。具体的には、基板積層体のガラス基板や樹脂基板の上に電子部品を形成し、その後に電子部品付のガラス基板や樹脂基板を剥離層から剥離して、電子デバイスが製造されている。
【０００４】
特許文献１は、支持基板と、支持基板上に配置された無機層を備える無機層付き支持基板と、無機層上に剥離可能に積層されたガラス基板を備えるガラス積層体を用い、物理的にガラス基板を剥離する電子デバイスの製造方法が記載されている。
【０００５】
特許文献２は、固定基板上に非晶質シリコン膜を介して樹脂基板を形成して、その樹脂基板上にＴＦＴ素子を形成した後に、非晶質シリコン膜にレーザー光を照射することによって固定基板から樹脂基板を剥離する表示装置の作製方法が記載されている。
【０００６】
特許文献３は、その重合体鎖末端にアンカー基を導入したポリアミック酸と有機溶媒を含む剥離層形成用組成物を用いて形成された剥離層が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５９９１３７３号公報
【特許文献２】特許第５１４７７９４号公報
【特許文献３】国際公開２０１６／１５８９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の剥離層は、剥離層の上の基板を剥離する際に、高エネルギーの紫外線を長時間照射する必要があった。また、樹脂基板を用いる場合、高エネルギーの紫外線を照射すると、樹脂基板が熱によって変性してしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能なものとする樹脂基板積層体及び樹脂基板積層体を用いた電子デバイス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】
前記課題は、本発明の樹脂基板積層体によれば、支持基板と、前記支持基板の上に積層された剥離層と、を有する剥離層付き支持基板と、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板と、を備え、前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であること、により解決される。
上記構成により、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となるため、電子デバイスの製造に利用すると生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
【００１１】
このとき、前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であると好適である。
このように、剥離層の表面の組成を適切な範囲に制御することで、レーザー光照射による剥離性を向上させるとともに、レーザー光による樹脂基板の損傷や剥離層の劣化を抑制することが可能となる。
【００１２】
このとき、前記剥離層は、アモルファス状態であると好適である。
このように、剥離層がアモルファス（非晶質）状態であると、剥離層をスパッタリングなどの簡便な方法で成膜することが可能となるとともに、剥離性が向上する。
【００１３】
このとき、前記剥離層は、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていると好適である。
このように、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能である。
【００１４】
このとき、前記剥離層は、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていると好適である。
このように、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能であるとともに、低エネルギーのレーザー光照射であっても適切に剥離を生じさせることが可能となる。
【００１５】
前記課題は、本発明の電子デバイスの製造方法によれば、Ｓｉ：Ｃの比が１０：９０〜９０：１０であるターゲットを用いて剥離層を支持基板上に積層し、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面上に樹脂基板を積層して樹脂基板積層体を用意する工程と、前記樹脂基板積層体の前記樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する部材形成工程と、前記剥離層にレーザー光を照射して前記剥離層から前記樹脂基板を剥離する剥離工程と、を行うこと、により解決される。
【００１６】
このように、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となるため、電子デバイスの製造する際の生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
【００１７】
このとき、前記ターゲットにおけるＳｉ：Ｃの比が３０：７０〜９０：１０であると好適である。
このように、剥離層の表面の組成を適切な範囲に制御することで、レーザー光照射による剥離性を向上させるとともに、レーザー光による樹脂基板の損傷や剥離層の劣化を抑制することが可能となる。
このとき、前記剥離層は、アモルファス状態であると好適である。
このように、剥離層がアモルファス（非晶質）状態であると、剥離層をスパッタリングなどの簡便な方法で成膜することが可能となるとともに、剥離性が向上する。
このとき、前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射すると好適である。
このように、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能である。
このとき、前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射を照射すると好適である。
このように、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能であるとともに、低エネルギーのレーザー光照射であっても適切に剥離を生じさせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の樹脂基板積層体は、剥離層がＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で形成されているため、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となる。従って、本発明の樹脂基板積層体を電子デバイスの製造に利用すると、生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
また、本発明の樹脂基板積層体は、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能であるため、樹脂基板に損傷を与えることなく、剥離を行うことができる。
さらに、本発明の樹脂基板積層体は、樹脂基板を剥離後に、樹脂基板を再度積層することで、樹脂基板積層体を再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂基板積層体を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る樹脂基板積層体に電子デバイス用部材を形成した電子デバイス用部材付き積層体を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子デバイス用部材付き積層体において、剥離層付き支持基板から電子デバイスを剥離する様子を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子デバイスの製造方法のフロー図である。
【図５】レーザー光照射前のガラス基板／ＳｉＣ膜の組成分析の結果を示すグラフである。
【図６】レーザー光（１００ｍＪ）を照射後のガラス基板／ＳｉＣ膜の組成分析の結果を示すグラフである。
【図７】実施例３−１〜３−５、参考例３−１及び３−２の樹脂基板積層体のＸ線回折パターンを示すグラフである。
【図８】実施例３−１〜３−５、参考例３−１及び３−２の樹脂基板積層体の３００〜４００ｎｍにおける透過率の測定結果を示すグラフである。
【図９】実施例３−１〜３−５、参考例３−１及び３−２の樹脂基板積層体の３００〜４００ｎｍにおける反射率の測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例３−１〜３−５、参考例３−１及び３−２の樹脂基板積層体の３００〜４００ｎｍにおける吸収率の測定結果を示すグラフである。
【図１１】実施例３−１〜３−５、参考例３−１及び３−２の樹脂基板積層体の３００〜４００ｎｍにおける剥離層のみの吸収率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態（本実施形態）に係る樹脂基板積層体、該樹脂基板積層体を用いた電子デバイスの製造方法について図１乃至１１を参照して説明する。
【００２１】
＜樹脂基板積層体Ｓ＞
本実施形態の樹脂基板積層体Ｓは、図１に模式的断面図を示すように、支持基板１および剥離層２を含む剥離層付き支持基板４と、樹脂基板３とを有する。
本実施形態の樹脂基板積層体Ｓにおいて、剥離層付き支持基板４の剥離層２の剥離層表面２ａ（支持基板１側とは反対側の表面）と、樹脂基板３の第一面３ａと、を積層面として、剥離層付き支持基板４と樹脂基板３とが剥離可能に積層している。
換言すると、剥離層２の一方の面が支持基板１に固定されると共に、剥離層２の他方の面が樹脂基板３の第一面３ａに接し、剥離層２と樹脂基板３との界面は剥離可能に密着されている。つまり、剥離層２は、樹脂基板３の第一面３ａに対して易剥離性を具備する。
以下、樹脂基板積層体Ｓの構成について詳述する。
【００２２】
（剥離層付き支持基板４）
剥離層付き支持基板４は、支持基板１と、その表面上に積層された剥離層２とを備えている。剥離層２は、後述する樹脂基板３と剥離可能に密着するように、剥離層付き支持基板４における最も外側に配置されている。
次に、支持基板１および剥離層２について説明する。
【００２３】
（支持基板１）
支持基板１は、第一面１ａと第二面１ｂとを有し、第一面１ａ上に配置された剥離層２と共に、樹脂基板３を支持する基板である。
支持基板１としては、後述する剥離工程において、支持基板１の裏面からレーザー光が照射されるため、剥離工程で用いるレーザー光が透過するものであればよく、例えば、ガラス板、プラスチック板などが用いられるがこれに限定されるものではない。取扱いが容易であり、安価であることから支持基板１として、ガラス板を用いることが好ましい。
【００２４】
前記ガラス板としては、石英ガラス、高ケイ酸ガラス（９６％シリカ）、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス（パイレックス（登録商標））、ホウケイ酸ガラス（無アルカリ）、ホウケイ酸ガラス（マイクロシート）、アルミノケイ酸塩ガラス等が含まれる。これらの中でも、線膨張係数が５ｐｐｍ／Ｋ以下のものが望ましく、市販品であれば、液晶用ガラスであるコーニング社製の「コーニング（登録商標）７０５９」や「コーニング（登録商標）１７３７」、「ＥＡＧＬＥ」、旭硝子社製の「ＡＮ１００」、日本電気硝子社製の「ＯＡ１０」、ＳＣＨＯＴＴ社製の「ＡＦ３２」、アバンテクノストレート社製の「ＮＡ３２５Ｇ」などが望ましい。
【００２５】
支持基板１の平面部分は、充分に平坦である事が望ましい。具体的には、表面粗さのＰ−Ｖ値が５０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以下である。表面粗さの値が大きいと、剥離層２と支持基板１の接着強度が不充分となる場合がある。
【００２６】
支持基板１の厚さは、後述する樹脂基板３の厚さ、樹脂基板３の厚さ、および最終的な樹脂基板積層体Ｓ厚さに基づいて、選択される。支持基板１としてガラス板を用いる場合、支持基板１の厚さは、電子デバイス用部材を形成した後に剥離する際に、割れずに適度に撓む性質を備えるために、１０ｍｍ以下の厚さが好ましく、３ｍｍ以下がより好ましく、１．３ｍｍ以下がさらに好ましい。厚さの下限については特に制限されないが、取り扱い性の観点から、好ましくは０．０７ｍｍ以上、より好ましくは０．１５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上である。
【００２７】
支持基板１の面積は、剥離層付き支持基板４や樹脂基板積層体Ｓ、フレキシブル電子デバイスの生産効率・コストの観点より、大面積であることが好ましい。具体的には、１０００ｃｍ２以上であることが好ましく、１５００ｃｍ２以上であることがより好ましく、２０００ｃｍ２以上であることがさらに好ましい。
【００２８】
（剥離層２）
剥離層２は、支持基板１の第一面１ａ上に積層され、樹脂基板３の第一面３ａと接する層であり、剥離層表面２ａの組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）である。
ここで、ｙの値が０．１５未満であるとレーザー光照射時にアッシュの発生が生じ易くなるが、ｙの値が０．１５以上であれば、アッシュの発生が抑制されると共に剥離性が優れる。
【００２９】
なお、ｙの値が０．７３より大きいとレーザー光照射時にアッシュの発生が生じ易くなるが、ｙの値が０．７３以下であれば、アッシュの発生が抑制されると共に剥離性が優れる。
【００３０】
剥離層２の剥離層表面２ａとは、剥離層２の最表面（支持基板１とは反対側の最表面）のことをいう。より詳細には、剥離層２の剥離層表面２ａは、剥離層２の厚さを１００％として最表面から支持基板１側に向けて１０％の距離までの領域をいう。
【００３１】
剥離層２における剥離層表面２ａおよびそれ以外の組成は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定できる。なお、剥離層２において、剥離層表面２ａ以外の組成は、剥離層表面２ａの組成と異なっていてもよく、同一であってもよい。
【００３２】
剥離層２は、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）が主成分として含まれていることが好ましい。ここで、主成分とは、剥離層２の全体を１００質量％としたときに、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の総含有量が９０質量％以上であることを意味し、９５質量％以上であることが好ましく、９９質量％以上であることがより好ましい。
【００３３】
剥離層２には、主成分であるＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）以外に、ドーパントが添加されていてもよい。
ドーパントとしては、例えば、Ｎ（窒素）やＢ（ホウ素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｐ（リン）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
主成分であるＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）に対するドーパントの含有割合は、１０原子％以下であることが好ましい。ドーパントの含有割合が上記範囲内であることにより、良好な剥離性及び紫外光領域における光吸収を実現することができる。
【００３４】
剥離層２の紫外光領域の吸収率は、５０％以上であることが好ましく、より好ましくは、６０％以上であるとよい。ＪＩＳ  Ｚ８１２０の定義によれば、可視光線に相当する電磁波の波長の下限は約３６０〜４００ｎｍ、上限はおおよそ７６０〜８３０ｎｍであるが、本実施形態において、紫外光領域とは、４００ｎｍ以下、より詳細には１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域を言い、可視光領域とは、４００ｎｍより長く７００ｎｍ以下の波長領域を言う。
剥離工程において紫外領域のレーザー光（ＹＡＧレーザー：波長３５５ｎｍ）を用いる場合、波長３４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域の吸収率が５０％以上であると、剥離層２がレーザー光を十分に吸収し、樹脂基板を適切に剥離することが可能となる。
【００３５】
剥離層２の厚さは、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。剥離層２の厚みが薄すぎると、形成された膜厚の均一性が失われて剥離にむらが生ずる可能性がある。また剥離層２の厚みが厚すぎると、剥離に必要とされる照射レーザー光のエネルギー（光量）を大きくする必要がある。
【００３６】
剥離層２は、図１では単層として図示されているが、２層以上を積層して構成することも可能である。
また、剥離層２は、通常、図１に示すように支持基板１の第一面１ａの全面にわたって積層されるが、適切な剥離性を有するのであれば、支持基板１の第一面１ａ上の一部に積層されていてもよい。例えば、剥離層２を、支持基板１の第一面１ａ上に、島状や、ストライプ状に設けられていてもよい。
【００３７】
（樹脂基板３）
樹脂基板３は、第一面３ａが剥離層２と接し、剥離層２側とは反対側の第二面３ｂに後述する電子デバイス用部材Ｐが設けられる。
樹脂基板３を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン（高密度、中密度又は低密度）、ポロプロピレン（アイソタクチック型又はシンジオタクチック型）、ポリブテン、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）、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体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、ポリエーテルイミド、フッ素化ポリイミドといった芳香族ポリイミド、脂環族ポリイミドなどのポリイミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、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、ポリブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体、メチル（メタ）アクリレート−スチレン共重合体、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）、エチレン−テレフタレート−イソフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート、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、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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、ナイロン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース系樹脂等、又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種又は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。
【００３８】
樹脂基板３として、耐熱性が１００℃以上の高分子を用いたフィルム、所謂エンジニアリングプラスチックを用いたフィルムであることが好ましい。エンジニアリングプラスチックを用いたフィルムとは、例えば、芳香族ポリエステルフィルムであることが好ましく、さらには耐熱温度が１５０℃を越える芳香族ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリイミドフィルムなどのスーパーエンプラフィルムなどを挙げることができる。ここに耐熱性とはガラス転移温度ないしは熱変形温度をいう。
【００３９】
樹脂基板３の厚さは、特に限定されないが、高分子フィルムの厚さは３μｍ以上が好ましく、より好ましくは１１μｍ以上であり、さらに好ましくは２４μｍ以上であり、より一層好ましくは４５μｍ以上である。高分子フィルムの厚さの上限は特に制限されないが、最終的な電子デバイスの薄型化、フレキシブル化の観点から、２５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１５０μｍ以下であり、さらに好ましくは９０μｍ以下である。なお、樹脂基板３は樹脂層を２層以上積層したラミネート体を用いてもよい。
【００４０】
（樹脂基板積層体Ｓの用途について）
以上のように、本実施形態の樹脂基板積層体Ｓは、上述した剥離層付き支持基板４の剥離層表面２ａと樹脂基板３の第一面３ａを積層面として、剥離層付き支持基板４と樹脂基板３を剥離可能に積層してなる積層体である。つまり、支持基板１と樹脂基板３との間に、剥離層２が介在する積層体である。
このような構成の樹脂基板積層体Ｓは、後述するように電子デバイスの製造において使用される。具体的には、図２に示すように、樹脂基板積層体Ｓは、第二面３ｂの表面上に電子デバイス用部材Ｐが形成される。その後、図３に示すように、剥離層付き支持基板４は、樹脂基板３との界面で剥離され、剥離層付き支持基板４は電子デバイスを構成する部材とはならない。電子デバイス用部材Ｐが形成された樹脂基板３が分離された剥離層付き支持基板４には、新たな樹脂基板３が積層され、剥離層付き支持基板４として再利用できる。
【００４１】
本発明の樹脂基板積層体Ｓは、種々の用途に使用でき、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）、電子ペーパー、フィールドエミッションパネル、量子ドットＬＥＤパネル、ＭＥＭＳシャッターパネル等の表示装置用パネル、太陽電池（ＰＶ）、薄膜２次電池、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子デバイスを製造する用途などが挙げられる。
【００４２】
＜電子デバイスＤの製造方法＞
本実施の形態の電子デバイスの製造方法は、Ｓｉ：Ｃの比が１０：９０〜９０：１０であるターゲットを用いて剥離層を支持基板上に積層し、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面上に樹脂基板を積層して樹脂基板積層体を用意する工程と、前記樹脂基板積層体の前記樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する部材形成工程と、前記剥離層にレーザー光を照射して前記剥離層から前記樹脂基板を剥離する剥離工程と、を行うことを特徴とする。
以下、各工程について図４を参照して詳細に説明する。
【００４３】
（樹脂基板積層体を用意する工程）
樹脂基板積層体を用意する工程（ステップＳ１）では、まず、支持基板１に剥離層２を積層し、剥離層付き支持基板４を得て、該剥離層付き支持基板４の上に樹脂基板３を積層する。
具体的には、Ｓｉ：Ｃの比が１０：９０〜９０：１０であるターゲットを用いて剥離層２を支持基板１上に積層し、剥離層付き支持基板４を得て、該剥離層付き支持基板４における剥離層２の支持基板１とは反対側の表面２ａ上に樹脂基板３を積層する。
剥離層付き支持基板４において、支持基板１上に剥離層２を形成方する法は、均一な厚みで剥離層を形成可能な方法であればよく、剥離層２の組成や厚み等の諸条件に応じて適宜選択することが可能である。例えば、ＣＶＤ（ＭＯＣＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、ＥＣＲ―ＣＶＤ含む）法、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＰＶＤ法等の各種気相成膜法、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法、スピンコート、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等に適用できる。これらのうち２種以上の方法を組み合わせてもよい。
【００４４】
例えば、ＳｉＣターゲットを用いて、Ａｒ等の不活性ガスとＯ２等の酸素原子含有ガスの混合ガスを導入して、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などにより、支持基板１の第一面１ａ上に、剥離層２を設けることで剥離層付き支持基板４が製造される。このとき、ターゲットの組成や、混合ガス中の酸素原子含有ガスの量を調整することで、剥離層２の剥離層表面２ａの酸素量（ｚの値）を制御することが可能である。なお、剥離層２の成膜条件は、用いる材料等に応じて、適宜選択すればよい。
【００４５】
剥離層２を成膜する際に用いるターゲットとしては、Ｓｉ：Ｃの比が１０：９０〜９０：１０となるように、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＳｉＣＯ（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｃａｒｂｏｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、Ｓｉ（ケイ素）などの物質を、単独又は組み合わせて用いることが可能である。このとき、ターゲットのＳｉ：Ｃの比を調整することで、剥離層２の剥離層表面２ａのケイ素量（ｘの値）及び炭素量（ｙの値）を制御することが可能である。
【００４６】
剥離層２を成膜する際に用いるターゲットにおけるＳｉ：Ｃの比は、Ｓｉ：Ｃ＝１０：９０〜９０：１０であればよく、Ｓｉ：Ｃ＝１０：９０〜３０：７０であることがより好ましく、Ｓｉ：Ｃ＝１０：９０〜５０：５０であることが特に好ましい。
【００４７】
樹脂基板積層体Ｓにおいて、剥離層付き支持基板４の剥離層２上に樹脂基板３を積層する方法は、特に限定されないが、樹脂基板３を構成する樹脂の溶液や、樹脂前駆体の溶液を塗布・乾燥してフィルム化する手法を用いることができる。
【００４８】
剥離層２上への樹脂の溶液や樹脂前駆体溶液の塗布は、例えば、スピンコート、ドクターブレード、アプリケーター、コンマコーター、スクリーン印刷法、スリットコート、リバースコート、ディップコート、カーテンコート、スリットダイコート等、公知の溶液の塗布手段を適宜用いることができる。
【００４９】
例えば、樹脂基板３がポリイミド系樹脂フィルムである場合は、溶媒中でジアミン類とテトラカルボン酸類とを反応させて得られるポリアミド酸（ポリイミド前駆体）溶液を剥離層２の上に所定の厚さとなるように塗布し、乾燥した後に、高温熱処理して脱水閉環反応を行わせる熱イミド化法又は無水酢酸等を脱水剤とし、ピリジン等を触媒として用いる化学イミド化法を行うことによって得ることができる。
【００５０】
また、樹脂基板３が熱可塑性樹脂フィルムである場合は、溶融延伸法により熱可塑性樹脂フィルムを得ることが出来る。また、熱可塑性樹脂でない場合は、溶液製膜法により樹脂フィルムを得ることが出来る。
【００５１】
さらに、樹脂の種類によっては、剥離層２上に樹脂フィルムを物理的に積層する手法を用いることもできる。例えば、常圧環境下で剥離層付き支持基板４と樹脂基板３とを重ねた後に、樹脂基板３の第二面３ｂを軽く一か所押すことにより、重ね合わせ面内に密着起点を発生させ、その密着起点から密着を自然に広げる方法や、ロールやプレスを用いて圧着することで、密着起点からの密着を広げる方法などが挙げられる。ロールやプレスを用いて圧着する場合、剥離層２の剥離層表面２ａと樹脂基板３の第一面３ａとがより密着するうえ、両者の間に混入している気泡が比較的容易に除去されるので好ましい。
【００５２】
なお、真空ラミネート法や真空プレス法により剥離層２と樹脂基板３を圧着すると、気泡の混入の抑制や良好な密着の確保が好ましく行われるのでより好ましい。真空下で圧着することにより、微小な気泡が残存した場合でも、加熱により気泡が成長することがなく、ゆがみ欠陥につながりにくいという利点もある。
【００５３】
剥離層付き支持基板４と樹脂基板３とを剥離可能に密着させる際には、剥離層２および樹脂基板３が互いに接触する側の面を十分に洗浄し、清浄度の高い環境で積層することが好ましい。洗浄の方法は特に限定されないが、例えば、剥離層２や樹脂基板３の表面をアルカリ水溶液で洗浄した後、さらに水を用いて洗浄する方法が挙げられる。
さらに、良好な積層状態を得るためには、剥離層２および樹脂基板３の互いに接触する側の面を洗浄後にプラズマ処理を施してから、積層することが好ましい。プラズマ処理に用いるプラズマとしては、例えば、大気プラズマ、真空プラズマ等が挙げられる。
【００５４】
（部材形成工程）
部材形成工程（ステップＳ２）では、樹脂基板積層体の樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する。
具体的には、図２に示すように、本工程において、樹脂基板３の第二面３ｂ上に電子デバイス用部材Ｐが形成され、電子デバイス用部材付き積層体ＳＰが製造される。
まず、本工程で使用される電子デバイス用部材Ｐについて説明し、次に、本工程について詳述する。
【００５５】
電子デバイス用部材Ｐは、樹脂基板積層体Ｓの樹脂基板３の第二面３ｂ上に形成される電子デバイスＤの少なくとも一部を構成する部材である。具体的には、電子デバイス用部材Ｐとしては、ＯＬＥＤなどの表示装置用パネル、太陽電池、薄膜２次電池、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子部品などに用いられる部材が挙げられる。
【００５６】
例えば、ＯＬＥＤ用部材としては、電極や、有機物層を積層してエッチングを行って形成したＴＦＴ素子や駆動回路などを挙げることができる。
また、太陽電池用部材としては、シリコン型では、正極の酸化スズなど透明電極、ｐ層／ｉ層／ｎ層で表されるシリコン層、および負極の金属等が挙げられ、その他に、化合物型、色素増感型、量子ドット型などに対応する各種部材等を挙げることができる。
また、薄膜２次電池用部材としては、リチウムイオン型では、正極および負極の金属または金属酸化物等の透明電極、電解質層のリチウム化合物、集電層の金属、封止層としての樹脂等が挙げられ、その他に、ニッケル水素型、ポリマー型、セラミックス電解質型などに対応する各種部材等を挙げることができる。
また、電子部品用部材としては、ＣＣＤやＣＭＯＳでは、導電部の金属、絶縁部の酸化ケイ素や窒化珪素等が挙げられ、その他に圧力センサ・加速度センサなど各種センサやリジッドプリント基板、フレキシブルプリント基板、リジッドフレキシブルプリント基板などに対応する各種部材等を挙げることができる。
【００５７】
電子デバイス用部材付き積層体ＳＰの製造方法は特に限定されず、電子デバイス用部材Ｐの構成部材の種類に応じて公知の方法を用いて、樹脂基板積層体Ｓの樹脂基板３の第二面３ｂの上に、電子デバイス用部材Ｐを形成する。
なお、電子デバイス用部材Ｐは、樹脂基板３の第二面３ｂの表面上に最終的に形成される部材の全部ではなく、部材の一部であってもよい。部分部材付き樹脂基板を、その後の工程で全部材付き樹脂基板（後述する電子デバイスに相当）とすることもできる。また、樹脂基板には、その剥離面（第一面３ａ）に他の電子デバイス用部材が形成されてもよい。また、全部材付き積層体を組み立て、その後、電子デバイス用部材Ｐが形成された樹脂基板３から剥離層付き支持基板４を剥離して、電子デバイスＤを製造することもできる。
【００５８】
例えば、ＯＬＥＤを製造する場合、樹脂基板積層体Ｓの樹脂基板３の第二面３ｂの表面上に有機ＥＬ構造体を形成するために、透明電極を形成する、さらに透明電極を形成した面上にホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する、裏面電極を形成する、封止板を用いて封止する、等の各種の層形成や処理が行われる。これらの層形成や処理として、具体的には、成膜処理、蒸着処理、封止板の接着処理等が挙げられる。
【００５９】
また、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤを製造する場合は、樹脂基板積層体Ｓの樹脂基板３の第二面３ｂの表面上に、レジスト液を用いて、ＣＶＤ法およびスパッタ法など、一般的な成膜法により形成される金属膜および金属酸化膜等にパターン形成して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成するＴＦＴ形成工程と、別の樹脂基板積層体Ｓの樹脂基板３の第二面３ｂの上に、レジスト液をパターン形成に用いてカラーフィルタ（ＣＦ）を形成するＣＦ形成工程と、ＴＦＴ付きデバイス基板とＣＦ付きデバイス基板とを積層する、貼り合わせ工程等の各種工程を有する。
【００６０】
ＴＦＴ形成工程やＣＦ形成工程では、周知のフォトリソグラフィ技術やエッチング技術等を用いて、樹脂基板３の第二面３ｂにＴＦＴやＣＦを形成する。この際、パターン形成用のコーティング液としてレジスト液が用いられる。なお、ＴＦＴやＣＦを形成する前に、必要に応じて、樹脂基板３の第二面３ｂを洗浄してもよい。洗浄方法としては、周知のドライ洗浄やウェット洗浄を用いることができる。貼り合わせ工程では、ＴＦＴ付き積層体と、ＣＦ付き積層体との間に液晶材を注入して積層する。液晶材を注入する方法としては、例えば、減圧注入法、滴下注入法がある。
【００６１】
（剥離工程）
剥離工程（ステップＳ３）では、前記部材形成工程で得られた電子デバイス用部材付き積層体の剥離層にレーザー光を照射して剥離層から樹脂基板を剥離して、電子デバイス用部材Ｐおよび樹脂基板３を含む電子デバイスＤを得る。つまり、電子デバイス用部材付き積層体ＳＰを、剥離層付き支持基板４と電子デバイスＤとに分離する工程である。
剥離後の樹脂基板３上の電子デバイス用部材Ｐが最終的な全構成部材の一部である場合には、剥離後、残りの構成部材を樹脂基板３上に形成すればよい。
【００６２】
剥離層２の剥離層表面２ａと樹脂基板３の第一面３ａとを剥離（分離）する際には、支持基板１の裏面側、つまり第二面１ｂ側から剥離層２にレーザー光を照射する。
レーザー光としては、剥離層２と樹脂基板３の界面に剥離を起こさせるものであればよく、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーや、ＹＡＧレーザーや、ＹＶＯ４レーザーを用いることができる。エキシマレーザーは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で剥離層にアブレーションを生じさせることができる。
【００６３】
レーザー光のエネルギー密度は、１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２程度とするのが好ましく、特に６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２程度とするのがより好ましい。
レーザー光の照射時間は、１〜５０００ナノ秒程度とするのが好ましく、１〜３０００ナノ秒程度とするのがより好ましく、１〜１０００ナノ秒程度とするのが更に好ましく、１０〜１００ナノ秒程度とするのが特に好ましい。
レーザー光のエネルギー密度が低い場合や照射時間が短い場合、剥離が十分に生じない。また、レーザー光のエネルギー密度が高い場合や、照射時間が長い場合、剥離層２を透過した照射光により、樹脂基板３や電子デバイス用部材Ｐに悪影響を及ぼすことがある。
【００６４】
支持基板１としてガラス基板を用いる場合、ＹＡＧレーザーの基本波（波長１０６４ｎｍ）、第２高調波（波長５３２ｎｍ）、第３高調波（波長３５５ｎｍ）を用いることが好ましい。剥離層２を構成する材料は、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）が主成分であり、紫外領域に吸収帯を有するため、第３高調波（波長３５５ｎｍ）を用いて、支持基板１を透過させて剥離層２を照射すればよい。
【００６５】
好ましくは、電子デバイス用部材付き積層体ＳＰの支持基板１が上側、電子デバイス用部材Ｐ側が下側となるように定盤上に設置し、電子デバイス用部材Ｐ側を定盤上に真空吸着し、この状態で、レーザー光を支持基板１側から剥離層２に対して照射する。そして、その後に支持基板１側を複数の真空吸着パッドで吸着し、真空吸着パッドを上昇させる。そうすると剥離層２と樹脂基板３との界面において、電子デバイスＤを剥離層付き支持基板４から剥離できる。
【００６６】
上記工程によって得られた電子デバイスＤは、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット型ＰＣなどのモバイル端末に使用される小型の表示装置の製造に好適である。表示装置は主としてＬＣＤまたはＯＬＥＤであり、ＬＣＤとしては、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＦＥ型、ＴＦＴ型、ＭＩＭ型、ＩＰＳ型、ＶＡ型等を含む。基本的にパッシブ駆動型、アクティブ駆動型のいずれの表示装置の場合でも適用できる。
【００６７】
本実施形態では、主として本発明に係る樹脂基板積層体および樹脂基板積層体を用いた電子デバイスの製造方法について説明した。
ただし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の樹脂基板積層体及び樹脂基板積層体を用いた電子デバイスの製造方法の具体的実施例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
＜Ａ．実施例及び比較例に係る樹脂基板積層体の形成＞
（Ａ−１．剥離層形成工程）
以下の条件で、支持基板としてガラス板（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、板厚０．７ｍｍ、アバンテクノストレート社製、商品名「ＮＡ３２５Ｇ」）に実施例および比較例に係る剥離層を積層し、剥離層付き支持基板を作製した。剥離層付き支持基板に対して、中性洗剤１層、純水２層、純水引き上げ層の４層バッチ式洗浄を実施した。
【００６９】
・比較例１−１（ＧＣ：グラッシーカーボン）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：ＧＣ（グラッシーカーボン）、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７０】
・比較例１−２（ＤＬＣ：ダイアモンドライクカーボン）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：Ｃ（カーボン）、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７１】
・比較例１−３（ＴｉＯ２）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：Ｔｉ（チタン）、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣマグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：２４０ｓｃｃｍ
Ｏ２流量      ：６０ｓｃｃｍ
【００７２】
・実施例１
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：ＳＣ（炭化ケイ素）、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２５℃（室温）、２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７３】
・実施例２−１〜２−５（ＳｉＣ）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：ＳｉＣターゲット、厚さ６．３５ｍｍ
Ｓｉ：２３．５ｗｔ％、ＳｉＣ：５３．９ｗｔ％、Ｃ２２．９ｗｔ％
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２５℃（室温）、２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７４】
・実施例３−１（Ｓｉ：ケイ素）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：Ｓｉ（ケイ素）、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７５】
・実施例３−２〜３−６（ＳｉＣ：炭化ケイ素）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：Ｓｉ（ケイ素）とＣ（炭素）を所定比率で混合、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２００℃
スパッタ電力  ：０．６〜２．５ｋＷ／ｃｍ２（ＳｉとＣの比率に応じて値を設定）
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７６】
・実施例３−７（Ｃ：炭素）
スパッタ装置  ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット    ：Ｃ（炭素）、厚さ６．３５ｍｍ
スパッタ方式  ：ＤＣパルス印加、マグネトロンスパッタ
排気装置      ：ターボ分子ポンプ
到達真空度    ：１．０×１０-４Ｐａ（７．５×１０−６Ｔｏｒｒ）
基材温度      ：２００℃
スパッタ電力  ：２．５ｋＷ／ｃｍ２
膜厚          ：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量      ：３３０ｓｃｃｍ
【００７７】
（Ａ−２．樹脂基板積層工程）
以下のとおり、ポリイミド樹脂基板（樹脂基板）を積層した。ポリイミド樹脂成形材料の溶媒希釈溶液（日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社製、Ｐｙｒａｌｉｎ（登録商標）ＰＩ２６１０）をスピンコーター（共和理研製、Ｋ３５９Ｓ１）用いて、所定のスピンナー条件（初速６００ｒｐｍ−２０秒、２速３５００ｒｐｍ−０．７秒）で、剥離層付き支持基板の剥離層の上に塗布（目標膜厚１０μｍ）した。塗布後の基板面内の均一化を目的として、レベリング（水平平置き）を１分実施した。ホットプレートを用いて１３０℃−５分の条件でプレベークした。次に、オーブンを用いて３００℃−９０分の条件でポストベークし、ポリイミド樹脂基板（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ８．４μｍ）を積層し、樹脂基板積層体を得た。
【００７８】
＜Ｂ．剥離試験（ＬＬＯ：レーザーリフトオフ試験）＞
樹脂基板積層体の剥離層にガラス基板側からレーザー光を照射して剥離層から樹脂基板を剥離した。ここで、レーザー光の照射は、ＹＡＧ固体レーザー（波長：３５５ｎｍ）を用いて、スポット径２５．４μｍ（横軸６０％をオーバーラップ）、照射時間３０分間スキャンすることで行った。
【００７９】
レーザー光照射後、１００×１００ｍｍの樹脂基板積層体の外周から２ｍｍ内側の４辺を鋭利なカッターで切り込みを入れ、ピンセットを用いて四隅のうち１カ所をつまみ、ゆっくりと一定の速度で剥離層から樹脂基板（ポリイミド基板）引き剥がして、剥離層と樹脂基板の付着力についての官能評価を実施した。
【００８０】
剥離性は以下のように評価した。
◎：全く抵抗無く剥がれる
○：ごく僅かな抵抗はあるが剥がれる
△：抵抗はあるが剥がれる
×：剥がれない、もしくは破れる
【００８１】
剥離層の変色（有り・無し）は以下のように評価した。
変色の有無は、光学顕微鏡画像（×５００）から判断した。
ＸＲＤ分析の結果、色が薄い箇所（黄色み）は結晶構造を示すピークを検出。
【００８２】
アッシュ（Ａｓｈ：レーザー照射による発熱が起因して発生する灰，或いはスス状の微粒子）の有無は、布製ワイパーで剥離層を擦った際、ワイパー側への転写の有無で判断した。
【００８３】
＜試験１：剥離層に用いる材料の検討＞
試験１では、剥離層に用いる材料を検討した。
表１に示すように、支持基板としてのガラス基板（厚さ：０．７ｍｍ）の上に積層された各種剥離層（膜厚１００ｎｍ）を有する剥離層付き支持基板を用い、剥離層のガラス基板とは反対側の表面の上に樹脂基板としてのポリイミド基板（厚さ：８．４μｍ）を積層して樹脂基板積層体を作製した。
【００８４】
【表１】
2019061975.tif 000003
【００８５】
各樹脂基板積層体にＹＡＧ固体レーザー（波長：３５５ｎｍ）を用いて、８０ｍＪ／ｃｍ２のレーザー強度で、スポット径２５．４μｍ、照射時間３０分間スキャンすることで光照射を行い、レーザー光照射後のポリイミド基板の剥離性およびアッシュについて検討を行った。
結果を表２に示す
【００８６】
【表２】
2019061975.tif 000004
【００８７】
剥離層としてＳｉＣを用いた場合、剥離層であるＳｉＣがガラス基板から剥離することなく、ポリイミド基板を剥離出来ることがわかった。
また、剥離層としてグラッシーカーボン（ＧＣ）やダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いた場合、ポリイミド基板と共に剥離層も剥離してしまうことがわかった。
なお、剥離層にＴｉＯ２を用いた場合、ポリイミド基板と剥離層が張り付いてしまうことがわかった。
【００８８】
＜試験２：レーザー光強度の検討＞
試験２では、剥離工程におけるレーザー光強度の検討を行った。
表３に示すように、支持基板としてのガラス基板（厚さ：０．７ｍｍ）を、樹脂基板としてのポリイミド基板（厚さ：８．４μｍ）を用い、ＳｉＣ剥離層を有する試料と、ＳｉＣ剥離層を有しない試料を作製した。
【００８９】
【表３】
2019061975.tif 000005
【００９０】
各試料にＹＡＧ固体レーザー（波長：３５５ｎｍ）を用いて、スポット径２５．４μｍ、照射時間３０分間スキャンして光照射を行い、レーザー光照射後のポリイミド基板の剥離性およびアッシュについて検討を行った。
具体的には、ガラス基板直上ポリイミド基板でレーザー光強度を最適化し、最適値からレーザー光強度を１０％ずつ下げ、剥離層が剥離不能となるまでレーザー光強度を低下させた。結果を表４及び表５に示す。
【００９１】
【表４】
2019061975.tif 000006
【００９２】
【表５】
2019061975.tif 000007
【００９３】
実施例の試料については、６０〜１００ｍＪ／ｃｍ２のレーザー光を照射することでポリイミド基板が抵抗無く剥がれ、アッシュの発生もなかった。比較例の試料では、ポリイミド基板の剥離性は良いが、ポリイミド基板とガラス基板の密着性が確保されていなかった。
【００９４】
ガラス基板／ＳｉＣ膜の試料について、レーザー光照射前後でＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法：日本電子製、ＪＰＳ−９００００ＭＣ）による組成分析を行った。
結果を図５（レーザー光照射前）及び図６（１００ｍＪ／ｃｍ２のレーザー光照射後）に示す。
【００９５】
レーザー光の照射前後で、ガラス基板／ＳｉＣ膜の試料表面における組成は変化しておらず、剥離層がレーザー光の照射に対して安定であることがわかった。
【００９６】
＜試験３：剥離層付き支持基板の再利用の検討＞
試験３では、表６に示す試験２でレーザー照射によるポリイミド基板の剥離を行った試料について、再度同条件でレーザー照射による剥離を行い、剥離層付き支持基板が再利用可能であるかを検討した。
試験２でポリイミド基板を剥離した後、再度ポリイミド基板を積層した。試験２において照射したレーザー光強度と同じ強度でレーザーを照射した。結果を表７に示す。
【００９７】
【表６】
2019061975.tif 000008
【００９８】
【表７】
2019061975.tif 000009
【００９９】
試験２と同様に、再利用した場合であっても、剥離層上のポリイミド基板の密着力は確保された。７０〜９０ｍＪ／ｃｍ２のレーザー光でポリイミド基板を容易に剥離することができた。いずれのレーザー強度においてもアッシュの発生は確認されなかった。以上のことから、本実施形態に係る剥離層付き支持基板は、繰り返し使用（リユース）することが可能であることがわかった。
【０１００】
＜試験４：剥離層の組成の検討＞
試験４では、剥離層に含まれるＳｉとＣの組成比を変化させ、ＳｉとＣの組成比が剥離性能に与える影響を検討した。
【０１０１】
（１．試料の作製）
二元スパッタ成膜を行い、表８に示す試料を作製した。
【０１０２】
【表８】
2019061975.tif 000010
【０１０３】
（２．ＸＰＳによる組成分析）
各試料について、ＸＰＳ（装置：日本電子製、ＪＰＳ−９００００ＭＣ）による組成分析を、以下の条件で行った。
【０１０４】
・分析条件
Ｘ線源        ：ＭｇＫα
Ｘ線出力      ：１０ｋＶ×１０ｍＡ（１００Ｗ）
ＥＰａｓｓ    ：１０ｅＶ
Ｓｔｅｐ      ：０．１ｅＶ
Ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ×積算回数：１００ｍＳ×８
測定元素      ：Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ
【０１０５】
結果を表９及び表１０に示す。
表９は、表面、エッチング４０秒（ｅｔｃｈ：４０ｓ、エッチング深さ約２０ｎｍ）、エッチング８０秒（ｅｔｃｈ：８０ｓ、エッチング深さ約４０ｎｍ）における各試料のＣ（炭素）、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素）、Ｓｉ（ケイ素）の原子濃度を示している。
表１０は、表面、エッチング４０秒（ｅｔｃｈ：４０ｓ、エッチング深さ約２０ｎｍ）、エッチング８０秒（ｅｔｃｈ：８０ｓ、エッチング深さ約４０ｎｍ）における各試料のＣ（炭素）：酸素（Ｏ）：Ｓｉ（ケイ素）の割合を示している。
【０１０６】
【表９】
2019061975.tif 000011
【０１０７】
【表１０】
2019061975.tif 000012
【０１０８】
ＸＰＳによる組成分析の結果、Ｓｉ：Ｃの比がＳｉ：Ｃ＝９０：１０〜１０：９０であるターゲットを用いて成膜した、実施例３−１〜３−５の試料における剥離層の表面の組成がＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であることがわかった。また、剥離層の表面において、Ｎ（窒素）が不可避的不純物として０．７ａｔ％以下含まれることがわかった。
【０１０９】
（３．Ｘ線回折パターンの測定）
表１１に示す装置及び条件に従い、各試料のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンを測定した。結果を図７に示す。ここで、参照として実施例２−１のポリイミド基板付の樹脂積層体を用いた。いずれの試料においても、回折パターンはブロードなピークを示し、剥離層の結晶状態がアモルファス（非晶質）状態であることがわかった。
【０１１０】
【表１１】
2019061975.tif 000013
【０１１１】
（４．分光特性の測定）
各試料の透過率、反射率、吸収率を測定し、剥離層のみの吸収率を算出した。分光特性の測定は、分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４１００）を用い、入射角θ＝１２°、３００ｎｍから４００ｎｍの波長領域で測定した。
結果を図８（透過率）、図９（反射率）、図１０（吸収率）及び図１１（剥離層のみの吸収率）に示す。
【０１１２】
分光特性の測定の結果、実施例３−１〜３−５に関し、波長３４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長領域における剥離層のみの吸収率が５０％以上であることがわかった。つまり、実施例３−１〜３−５における剥離層は、剥離工程で用いられる紫外光（例えば波長：３５５ｎｍ）を良好に吸収する。
【０１１３】
（５．レーザー光照射による剥離試験）
各試料を用いて、レーザー光強度を変化させて、剥離試験を行った結果を表１２に示す。
【０１１４】
【表１２】
2019061975.tif 000014
【０１１５】
この結果から、剥離層を成膜する際のターゲットにおけるＳｉ：Ｃの比が、Ｓｉ：Ｃ＝１０：９０〜９０：１０の範囲であり、剥離層の組成比がＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４９，０．１５≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３６，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲であると、レーザー光強度が７０〜１００ｍＪ／ｃｍ２という低エネルギーで、樹脂基板に損傷を与えることなく、良好に剥離を行うことができることがわかった。
【０１１６】
また、剥離層を成膜する際のターゲットにおけるＳｉ：Ｃの比が、Ｓｉ：Ｃ＝１０：９０〜３０：７０の範囲であり、剥離層の組成比がＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲であると、レーザー光強度が７０〜１００ｍＪ／ｃｍ２でアッシュが発生しないことがわかった。
【０１１７】
さらに、剥離層を成膜する際のターゲットにおけるＳｉ：Ｃの比が、Ｓｉ：Ｃ＝１０：９０〜５０：５０の範囲であり、剥離層の組成比がＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．３５，０．４３≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．２３，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲であると、レーザー光強度が７０〜８０ｍＪ／ｃｍ２でアッシュ及び剥離層の変色が発生しないことがわかった。
【符号の説明】
【０１１８】
Ｓ  樹脂基板積層体
１  支持基板
１ａ  第一面
１ｂ  第二面
２  剥離層
２ａ  剥離層表面
３  樹脂基板
３ａ  第一面
３ｂ  第二面
４  剥離層付き支持基板
Ｐ  電子デバイス用部材
ＳＰ  電子デバイス用部材付き積層体
Ｄ  電子デバイス
【図１】
2019061975.tif 000015
【図２】
2019061975.tif 000016
【図３】
2019061975.tif 000017
【図４】
2019061975.tif 000018
【図５】
2019061975.tif 000019
【図６】
2019061975.tif 000020
【図７】
2019061975.tif 000021
【図８】
2019061975.tif 000022
【図９】
2019061975.tif 000023
【図１０】
2019061975.tif 000024
【図１１】
2019061975.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月27日(2018.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の上に積層された剥離層と、を有する剥離層付き支持基板と、
前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板と、を備え、
前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であることを特徴とする樹脂基板積層体。
【請求項２】
前記剥離層は、アモルファス状態であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂基板積層体。
【請求項３】
前記剥離層は、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂基板積層体。
【請求項４】
前記剥離層は、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の樹脂基板積層体。
【請求項５】
Ｓｉ：Ｃの比が３０：７０〜９０：１０であるターゲットを用いて剥離層を支持基板上に積層し、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面上に樹脂基板を積層して樹脂基板積層体を用意する工程と、
前記樹脂基板積層体の前記樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する部材形成工程と、
前記剥離層にレーザー光を照射して前記剥離層から前記樹脂基板を剥離する剥離工程と、
を行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記剥離層は、アモルファス状態であることを特徴とする請求項５に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射することを特徴とする請求項５に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射を照射することを特徴とする請求項５又は７に記載の電子デバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記課題は、本発明の樹脂基板積層体によれば、支持基板と、前記支持基板の上に積層された剥離層と、を有する剥離層付き支持基板と、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板と、を備え、前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であること、により解決される。
上記構成により、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となるため、電子デバイスの製造に利用すると生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
また、剥離層の表面の組成を適切な範囲に制御することで、レーザー光照射による剥離性を向上させるとともに、レーザー光による樹脂基板の損傷や剥離層の劣化を抑制することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記課題は、本発明の電子デバイスの製造方法によれば、Ｓｉ：Ｃの比が３０：７０〜９０：１０であるターゲットを用いて剥離層を支持基板上に積層し、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面上に樹脂基板を積層して樹脂基板積層体を用意する工程と、前記樹脂基板積層体の前記樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する部材形成工程と、前記剥離層にレーザー光を照射して前記剥離層から前記樹脂基板を剥離する剥離工程と、を行うこと、により解決される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
このように、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となるため、電子デバイスの製造する際の生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
また、剥離層の表面の組成を適切な範囲に制御することで、レーザー光照射による剥離性を向上させるとともに、レーザー光による樹脂基板の損傷や剥離層の劣化を抑制することが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このとき、前記剥離層は、アモルファス状態であると好適である。
このように、剥離層がアモルファス（非晶質）状態であると、剥離層をスパッタリングなどの簡便な方法で成膜することが可能となるとともに、剥離性が向上する。
このとき、前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を照射すると好適である。
このように、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能である。
このとき、前記剥離工程では、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射を照射すると好適である。
このように、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能であるとともに、低エネルギーのレーザー光照射であっても適切に剥離を生じさせることが可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月26日(2018.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の上に積層された剥離層と、を有する剥離層付き支持基板と、
前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板と、を備え、
前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であり、
前記剥離層は、アモルファス状態であり、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていることを特徴とする樹脂基板積層体。
【請求項２】
Ｓｉ：Ｃの比が１０：９０〜７０：３０であるターゲットを用いて剥離層を支持基板上に積層し、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面上に樹脂基板を積層して樹脂基板積層体を用意する工程と、
前記樹脂基板積層体の前記樹脂基板の表面上に電子デバイス用部材を形成する部材形成工程と、
アモルファス状態である前記剥離層に波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射して前記剥離層から前記樹脂基板を剥離する剥離工程と、
を行うことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記課題は、本発明の樹脂基板積層体によれば、支持基板と、前記支持基板の上に積層された剥離層と、を有する剥離層付き支持基板と、前記剥離層の前記支持基板とは反対側の表面の上に剥離可能に積層された樹脂基板と、を備え、前記剥離層の表面の組成が、ＳｉｘＣｙＯｚ（０．０５≦ｘ≦０．４３，０．２７≦ｙ≦０．７３，０．２２≦ｚ≦０．３０，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）であり、前記剥離層は、アモルファス状態であり、波長３５５ｎｍのレーザー光を強度６０〜８０ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより前記樹脂基板が前記剥離層から剥離可能となる材料で構成されていること、により解決される。
上記構成により、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となるため、電子デバイスの製造に利用すると生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
また、剥離層の表面の組成を適切な範囲に制御することで、レーザー光照射による剥離性を向上させるとともに、レーザー光による樹脂基板の損傷や剥離層の劣化を抑制することが可能となる。
また、剥離層がアモルファス（非晶質）状態であると、剥離層をスパッタリングなどの簡便な方法で成膜することが可能となるとともに、剥離性が向上する。
さらに、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能であるとともに、低エネルギーのレーザー光照射であっても適切に剥離を生じさせることが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
このように、低エネルギーのレーザー光を用い、短時間の光照射処理で、樹脂基板を剥離層から容易に剥離可能となるため、電子デバイスの製造する際の生産性が向上するとともに、製造コストを削減することが可能となる。
また、剥離層の表面の組成を適切な範囲に制御することで、レーザー光照射による剥離性を向上させるとともに、レーザー光による樹脂基板の損傷や剥離層の劣化を抑制することが可能となる。
また、剥離層がアモルファス（非晶質）状態であると、剥離層をスパッタリングなどの簡便な方法で成膜することが可能となるとともに、剥離性が向上する。
さらに、剥離層は波長３５５ｎｍ付近に吸収帯を有しており、一般的なＹＡＧレーザーを用いることが可能であるとともに、低エネルギーのレーザー光照射であっても適切に剥離を生じさせることが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】