(57)【要約】【課題】被転写層に形成されたクラックの成長を抑制し、安定した動作を行うことのできる半導体装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体装置は、被転写層１２が配置された基板１０と、被転写層１２の表面と化学結合したシランカップリング剤１４とを備え、被転写層１２に形成されたクラック１６の表面にシランカップリング剤１４が化学結合し、クラック１６により形成された空隙がシランカップリング剤１４によって充填されている。【選択図】図２
2008192876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写層が配置された基板と、
前記被転写層の表面と化学結合したシランカップリング剤とを備え、
前記被転写層に形成されたクラックの表面に前記シランカップリング剤が化学結合し、前記クラックにより形成された空隙が前記シランカップリング剤によって充填されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記シランカップリング剤は２以上の反応性官能基を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記シランカップリング剤を形成した部分が樹脂膜によって覆われていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記樹脂膜は紫外線硬化型樹脂によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板がガラス基板又は金属基板によって構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の半導体装置。
【請求項６】
基板上に被転写層を転写する工程と、
前記被転写層の表面にシランカップリング剤を供給し、前記被転写層に形成されたクラックの表面及び空隙を前記シランカップリング剤で充填する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
基板上に１以上の転写対象領域を含む被転写層を転写する工程と、
前記基板及び前記被転写層を前記転写対象領域毎に切断する工程と、
前記被転写層の切断部にシランカップリング剤を供給し、前記被転写層に形成されたクラックの表面及び空隙を前記シランカップリング剤で充填する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記シランカップリング剤を供給する前に、薄膜素子が形成された前記被転写層の回路部を保護部材で覆うことを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記基板としてプラスチック基板を用い、
前記シランカップリング剤を供給する前に、前記基板の表面に水酸基を導入することを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記基板の表面に水酸基を導入する前に、薄膜素子が形成された前記被転写層の回路部を保護部材で覆うことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写技術を用いた半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型、軽量で自由に折り曲げることのできるフレキシブルデバイスの開発が進められている。例えば、電子ペーパーに代表されるフレキシブルディスプレイは、携帯時の軽さに加え、衝撃に対する吸収や、手に馴染む柔軟性など、ユビキタス社会の一役を担う電子機器となり得るものである。このような電子機器としては、例えば特許文献１に開示されるように、可撓性を有するプラスチック基板上に転写技術を用いて薄膜トランジスタ等の薄膜素子を転写したものが知られている。
【０００３】
従来の転写工程では、まず転写元基板であるガラス基板上に剥離層を形成し、その上に通常のプロセスを用いて被転写層である薄膜素子を形成する。そして、転写元基板と転写先基板であるプラスチック基板とを接着剤により接着し、光、熱等により剥離層と転写元基板との密着力を弱め、転写先基板へ被転写層を転写する。プラスチック基板への転写は２回以上の転写工程を用いて行われる場合もある。例えば特許文献２では、転写元基板から第１転写先基板であるガラス基板へ被転写層を転写し、その後、第２転写先基板であるプラスチック基板へ転写を行う。これにより、転写元基板上に積層したのと同じ積層関係で転写先基板上に転写を行うことができる。
【特許文献１】特開２００４−１４０３８３号公報
【特許文献２】特開２００４−３２７８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転写技術を用いて半導体装置を製造した場合、被転写層を分離する際に実施される切断工程によって被転写層や基板の端面にクラック（亀裂やノッチ）が発生する場合がある。こうした箇所では応力集中によって巨大な応力が局所的に生じやすく、被転写層を破断に至らせるウィークポイントとなる。特に転写技術を用いて異種材料を接合する場合には、異種材料同士の物理的性質の相違によってクラックの成長が助長され易く、被転写層の破断によって半導体装置の信頼性を著しく低下させる場合がある。
【０００５】
例えば、被転写層を構成する薄膜素子は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって基板表面に堆積された無機材料薄膜を含んで構成されている。これらの無機材料薄膜は弾性定数が数十ＧＰａと大きく、線膨張係数は数ｐｐｍ／Ｋ〜十数ｐｐｍ／Ｋと小さい。一方、転写先基板として用いられるプラスチック基板の弾性係数は数ＧＰａと小さく、線膨張係数は１０〜２００ｐｐｍ／Ｋ程度と大きいのが一般的である。こうした異種材料同士が接合されてなる半導体装置では、例えば温度変化が与えられると、線膨張係数の差に起因して転写先基板と被転写層との双方に熱応力が発生する。通常は被転写層の厚さが数μｍと薄く断面積が小さいため、大きな熱応力が被転写層に生じることになる。この熱応力が被転写層の構成材料の破断応力を超えると、被転写層が破断し、被転写層が使用不可能となる。
【０００６】
また、転写先基板が曲げ等の変形を生じた場合には、被転写層には曲げ応力が発生する。弾性定数が数十ＧＰａと大きい被転写層では、小さな歪みでも大きな応力が発生するため、曲げ等の変形による応力によってもクラックが成長し、被転写層が破断する惧れがある。特に転写技術を用いて薄膜素子を作製する場合には、転写先基板としてプラスチック基板等の可撓性基板を用い、湾曲させて使用することを前提とする場合が多いため、製造工程後の使用によってクラックの成長が促進され、被転写層が使用不可能になる事態も予想される。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、被転写層に形成されたクラックの成長を抑制し、安定した動作を行うことのできる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。また、このような半導体装置を備えることにより、信頼性に優れた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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の半導体装置は、被転写層が配置された基板と、前記被転写層の表面と化学結合したシランカップリング剤とを備え、前記被転写層に形成されたクラックの表面に前記シランカップリング剤が化学結合し、前記クラックにより形成された空隙が前記シランカップリング剤によって充填されていることを特徴とする。この構成によれば、被転写層の表面がシランカップリング剤によって補強されるため、被転写層の表面に形成されたクラックの成長が抑制される。そのため、信頼性に優れた半導体装置及び電子機器を提供することができる。
【０００９】
ここで、本発明において「被転写層」とは、薄膜トランジスタ、ダイオード、抵抗、インダクタ、キャパシタ、その他能動素子、受動素子を問わない単体の素子、一定の機能を奏するように素子が集積され配線された集積回路等の回路（チップ）、さらに複数の素子の組み合わせからなる回路の一部、集積回路等の回路を１以上組み合わせて一定の機能を奏するように構成された装置の全部又は一部を意味し、被転写層の構成や形状、大きさに限定はない。
【００１０】
本発明においては、前記シランカップリング剤は２以上の反応性官能基を有することが望ましい。この構成によれば、クラックにより形成された空隙を２次元以上の高次構造（架橋構造）で補強することができる。例えば、反応性官能基が２つであれば２次元の架橋構造を形成でき、反応性官能基が３以上であれば３次元の架橋構造を形成できる。これにより、クラック部分を強固に補強することができる。
【００１１】
本発明においては、前記シランカップリング剤を形成した部分が樹脂膜によって覆われていることが望ましい。前記樹脂膜は紫外線硬化型樹脂によって構成されていることが望ましい。この構成によれば、被転写層の表面をシランカップリング剤と樹脂膜によって２重に補強することができる。また、樹脂膜として硬化収縮の少ない紫外線硬化型樹脂を用いた場合、クラックの成長が更に抑制され、信頼性に優れた半導体装置及び電子機器が提供できる。
【００１２】
本発明においては、前記基板がガラス基板又は金属基板によって構成されていることが望ましい。基板がガラス基板や金属基板である場合には、基板表面に水酸基ＯＨが存在するため、シランカップリング剤により基板表面のクラックも同時に補強することができる。基板がプラスチック基板の場合には、材料によっては基板表面に水酸基を全く持たない場合があるため、シランカップリング剤で補強するには基板端面に別途水酸基を導入するための処理（プラズマ処理、コロナ処理、オゾンによる酸化処理等）が必要になるが、ガラス基板又は金属基板の場合には、基板端面に水酸基ＯＨが存在するため、何らの処理を行わなくても基板表面をシランカップリング剤で補強することができる。
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に被転写層を転写する工程と、前記被転写層の表面にシランカップリング剤を供給し、前記被転写層に形成されたクラックの表面及び空隙を前記シランカップリング剤で充填する工程とを備えたことを特徴とする。この方法によれば、被転写層の表面がシランカップリング剤によって補強されるため、被転写層の表面に形成されたクラックの成長が抑制される。そのため、信頼性に優れた半導体装置及び電子機器を提供することができる。なお、「被転写層に形成されたクラック」とは、被転写層を転写する過程又は転写後の過程で生じたクラックを意味する。
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に１以上の転写対象領域を含む被転写層を転写する工程と、前記基板及び前記被転写層を前記転写対象領域毎に切断する工程と、前記被転写層の切断部にシランカップリング剤を供給し、前記被転写層に形成されたクラックの表面及び空隙を前記シランカップリング剤で充填する工程とを備えたことを特徴とする。この方法によれば、被転写層の表面がシランカップリング剤によって補強されるため、被転写層の表面に形成されたクラックの成長が抑制される。そのため、信頼性に優れた半導体装置及び電子機器を提供することができる。なお、「被転写層に形成されたクラック」とは、被転写層を転写する過程、転写後の過程又は被転写層を切断する過程で生じたクラックを意味する。
【００１５】
本発明においては、前記シランカップリング剤を供給する前に、薄膜素子が形成された前記被転写層の回路部を保護部材で覆うことが望ましい。この方法によれば、被転写層の表面に傷等の欠陥が発生することを防止できる。また、被転写層の回路部にシランカップリング剤が供給されないため、被転写層の動作を安定させることができる。
【００１６】
本発明においては、前記基板としてプラスチック基板を用い、前記シランカップリング剤を供給する前に、前記基板の表面に水酸基を導入することが望ましい。基板がガラス基板や金属基板である場合には、基板表面に水酸基ＯＨが存在するため、シランカップリング剤により基板表面のクラックも同時に補強することができる。しかし、基板がプラスチック基板である場合には、材料によっては基板表面に水酸基ＯＨを全く持たない場合がある。このような場合には、基板表面に水酸基を導入することで、基板表面のクラックにシランカップリング剤が結合するようにすることが望ましい。
【００１７】
本発明においては、前記基板の表面に水酸基を導入する前に、薄膜素子が形成された前記被転写層の回路部を保護部材で覆うことが望ましい。水酸基を導入する方法としては、プラズマ処理、コロナ処理、オゾンによる酸化処理等が挙げられる。このような処理を行う場合には、被転写層、特に薄膜素子が形成された被転写層の回路部に影響を与えないことが重要である。したがって、かかる処理を行う前に被転写層の表面に保護部材を設け、被転写層の表面に傷等の欠陥が発生することを防止すると共に、被転写層の回路部を保護することで、被転写層の動作を安定させることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではない。下記の実施形態において、各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の半導体装置の第１実施形態であるアクティブマトリクス方式の電気光学パネル用基板の製造方法の説明図である。該電気光学パネル用基板は電子機器の一実施形態である電気光学パネルの素子基板として用いられるものである。図１では電気光学パネル用基板の製造工程に必要な構成要素のみを記載し、カラーフィルタ等の付帯的な構成要素については省略する。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の電気光学パネル用基板の製造方法では、まず転写技術を用いて基板１０上に被転写層１２を転写する。転写方法は公知のものを採用できる。まず転写元基板であるガラス基板上に剥離層を形成し、その上に通常の低温ポリシリコンプロセスを用いて被転写層１２である薄膜素子を形成する。そして、転写元基板と転写先基板である基板１０とを接着剤層１１により接着し、光、熱等により剥離層と転写元基板との密着力を弱め、転写先基板１０へ被転写層１２を転写する。基板１０への転写は２回以上の転写工程を用いて行われる場合もある。例えば、転写元基板から第１転写先基板へ被転写層１２を転写し、その後、第２転写先基板である基板１０へ転写を行う。
【００２１】
基板１０は電気光学パネル１又は２以上のパネル領域Ｐを含む基板である。基板１０には、ガラス、石英、プラスチック、ステンレス等の基板が用いられる。基板１０は、転写後に形態を保持することができ、被転写層１２を転写前後で変わらず維持できるものであれば良く、可撓性を有するフィルムのように剛性を有しないものでも良い。また紙や木等を用いても良い。基板１０は、被転写層１２が形成される転写元基板に比べて耐熱性や耐食性に劣るものでも良い。転写元基板と異なり、基板１０に要求される特性、特に耐熱性は、被転写層形成の際の温度条件に依存しないからである。したがって、被転写層１２を形成する際の最高温度をＴｍａｘとしたとき、歪点（ガラス転移温度Ｔｇ又は軟化点）がＴｍａｘ以下のものを用いることができる。
【００２２】
被転写層１２は、例えば薄膜トランジスタその他の能動素子や受動素子又はそれらの組み合わせからなる回路である。被転写層１２は、個々の素子であったり、集積回路等の独立した機能を有するチップであったり、さらに両者の中間の独立した機能は奏しないが他の素子や回路と組み合わせることにより独立して機能する回路の部分であったりする。したがって、その構造やサイズに限定はない。被転写層１２は同じ機能の素子又は回路を複数形成する場合の他、異なる機能の素子又は回路を複数形成したり、異なる種類の素子又は回路をそれぞれ複数個ずつ形成したりしても良い。
【００２３】
いずれにせよ、被転写層１２は同一基板上に形成されるものであるため、同様な製造プロセスで製造可能なものである。このような薄膜素子の例として、薄膜トランジスタの他、薄膜ダイオードや、シリコンＰＩＮ接合からなる光電変換素子（光センサ、太陽電池）、シリコン抵抗素子、その他の薄膜半導体デバイス、電極、スイッチング素子、メモリ、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等）、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクタ、抵抗、キャパシタ、薄膜高透磁材料及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、反射膜、ダイクロイックミラー等がある。
【００２４】
被転写層１２は、各パネル領域Ｐに対応した転写対象領域を含む。それぞれの転写対象領域には、マトリクス状に配置された複数の画素スイッチング素子を含む画素回路と、該画素回路の周囲に配置されたデータ線駆動回路及び走査線駆動回路等の周辺駆動回路とを含む一組の薄膜素子を備えている。本実施形態の場合、画素スイッチング素子と周辺駆動回路は低温ポリシリコン半導体層を含む薄膜トランジスタを備えている。そして、これらが同一基板上に一体に形成されることにより周辺駆動回路内蔵型の電気光学パネルが構成されるようになっている。
【００２５】
接着剤層１１の種類としては、反応性硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤、その他の各種硬化型接着剤を用いることができる。具体的には、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、天然ゴム系接着剤、ポリウレタン系接着剤、フェノール系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリアミド系接着剤等を用いることができ、これらを目的に合わせて変性する等しても良い。
【００２６】
被転写層１２を基板１０上に転写したら、切断ラインＧ１，Ｇ２に沿って基板１０を切断し、パネル領域Ｐ毎に分離する。切断方法としては切断砥石、ナイフエッジ、鋏等による機械的切削法や、レーザスクライブ法等の公知の手法が用いられる。転写対象領域毎に分割された被転写層１１及び基板１０は、電気光学パネルの回路素子及び素子基板として用いられる。
【００２７】
基板１０を切断したら、図１（ｂ）に示すように、被転写層１２の切断部にシランカップリング剤を供給する。そして、切断工程によって形成された被転写層１２のクラックの表面にシランカップリング剤を化学結合させ、該クラックの表面及び該クラックによって形成された空隙をシランカップリング剤の被膜１４で充填する。
【００２８】
図２は、パネル領域周縁部の概略構成図である。同図において（ａ）は被転写層１２の切断部の概略構成図であり、（ｂ）は切断部に形成されたクラックの概略構成図である。
【００２９】
前述の切断工程では、切断した被転写層１２の端面にクラック（微小な亀裂やノッチ）１６が発生する場合がある。クラック１６は切断による応力集中の結果生じ、切断部である被転写層の周縁部１２Ｂから薄膜素子が形成された中央部の回路部１２Ａに向けて成長する。クラック１６はそのままにしておくと内部の応力の緩和や熱的収縮（基板１０と被転写層１２の熱膨張係数の違い等）によって成長する。本実施形態では、クラック１６の成長を抑制するために、シランカップリング剤を被転写層１２の切断部に供給し、そのシロキサン結合によってクラック１６の表面及びクラック１６により形成された空隙を補強（シランカップリング剤の被膜１４で充填）している。
【００３０】
シランカップリング剤は切断面に供給されると、クラック１６によって形成された空隙（特にクラック１６の成長の起点となる先端部）に入り込み、自己縮合によって２次元又は３次元の高次構造（架橋構造）を形成する。そして、切断された分子結合を再構築し、空隙の内部を埋める。その結果、クラック１６が形成された被転写層１２の表面が補強され、クラック１６の成長が抑制される。
【００３１】
シランカップリング剤は一般式としてＹ−Ｓｉ（ＯＲ）ｎＲ３−ｎ（ｎは１〜３の整数）で表される。シランカップリング剤はアルコキシ基が水と接すると加水分解してシラノール基ＳｉＯＨを生成する。シラノール基ＳｉＯＨは自己縮合によって高分子化し、さらにクラック１６の表面の水酸基ＯＨと化学結合する。Ｙの官能基としては、３−アミノプロピル基、３−（２−アミノエチル）アミノプロピル基、３−フェニルアミノプロピル基、３−ウレイドプロピル基、３−グリシドプロピル基、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基、ビニル基、メタクリロキシプロピル基、３−アクリロキシプロピル基、３−メルカプトプロピル基、N-(1,3-ジメチルブチリデン)−３−アミノプロピル基、アリル基、n-オクチル基、イソブチル基、メチル基、エチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、n-デシル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基が挙げられ、Ｒの官能基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、アセトキシ基、フェノキシ基が挙げられるが、特に限定されない。また、シランカップリング剤は、アルコキシ基ＯＲが２個以上Ｓｉ原子に結合し、水との反応により水酸基に置換され、２次元又は３次元の高次構造を形成できるものであれば特に限定されない。
【００３２】
上記のようなシランカップリング剤としては、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトシキシラン、３−グリシドプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドプロピルメチルジエトシキシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトシキシラン、アリルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。
【００３３】
シランカップリング剤は水又は水とアルコールとの混合溶液に溶解し塗布してもよいし、シランカップリング剤を蒸気として導入し、その雰囲気中に基板１０を入れて被転写層１２の表面に吸着させてもよい。蒸気として吸着させる場合には、薄膜素子の動作に関与する部分に吸着しないように、薄膜素子が形成された被転写層の回路部１２Ａを保護部材１３で覆うことが望ましい。
【００３４】
保護部材１３としては、被転写層１２を傷つけず、シランカップリング剤が透過しないものであれば良く、例えばゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル等のシート又はそれらの発泡体等が用いられるが、特に限定されない。また被転写層１２の表面に例えばポリビニルアルコール等の水溶性高分子を表面に薄く塗布し、乾燥させ、保護部材の被膜を形成しても良い。保護部材１３の厚みは１ｍｍ程度以上であれば良く、表面からずれない程度、０．１ｇ〜１ｇ程度以上の重量があればよい。
【００３５】
図１に戻って、被転写層１２の切断部をシランカップリング剤の被膜１４で充填したら、図１（ｃ）に示すように、被膜１４を覆って樹脂膜１５を形成する。樹脂膜１５としては、塗布時に溶液であり、その後何らかの方法にて被膜を形成できるようなものであれば良い。かかる樹脂膜１５としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シアノアクリレート樹脂、ウレタン系樹脂又はこれらの変性樹脂からなる接着剤、ポリビニルアルコール等が挙げられるが、クラックを覆い、またその表面での接着性が十分にあるものであれば特に限定されない。樹脂膜１５を塗布する方法としては、ディスペンス法、浸漬法、ヘラ等で表面に塗る等どのような方法を用いても良い。樹脂膜を水又は有機溶剤に溶解し、塗布後乾燥する方法も可能である。
【００３６】
樹脂膜１５の種類としては、紫外線硬化型、熱硬化型、湿気硬化型、ホットメルト型等が挙げられるが、被転写層１２への影響を与えないこと、硬化後の収縮が少ないこと、工程時間が短いこと等の観点から、紫外線硬化型樹脂を用いることが望ましい。紫外線硬化型樹脂は、塗布後、紫外線で硬化することにより樹脂膜１５を形成する。紫外線で硬化することで、熱による膨張、収縮によるクラックの成長が発生しにくくなる。紫外線で硬化する場合には、保護部材１３をマスクとし、樹脂膜１５のみに紫外線を照射することが望ましい。
【００３７】
樹脂膜１５を形成したら、保護部材１３を除去する。これにより、電気光学パネル用基板が完成する。電気光学パネル用基板は転写先基板である基板１０上に被転写層１２を転写して形成されたものである。該電気光学パネル用基板は電気光学パネルの素子基板として用いられる。例えば、電気光学パネルとして液晶装置を作製する場合には、電気光学パネル用基板と対向基板とを貼り合わせ、該基板間に液晶を注入する。このようにして製造された電気光学パネルは、基板１０としてプラスチック基板等の任意の基板が採用できるため、電子ペーパー等のフレキシブルな電子機器に適用できる。また、被転写層１２はガラス基板等の歪点の高い基板上に形成できるため、ポリシリコンプロセス等の比較的高いプロセス温度を必要とする薄膜素子を作製でき、高性能な電気光学パネルが提供できる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態では、被転写層１２の表面がシランカップリング剤と樹脂膜１５によって補強されるため、被転写層１２の表面に形成されたクラックが被転写層１２の回路部まで成長することを防止することができる。そのため、機械的強度及び熱応力の発生に対して高い信頼性を備えた電気光学パネルが提供できる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図３は本発明の半導体装置の第２実施形態であるアクティブマトリクス方式の電気光学パネル用基板の製造方法の説明図である。本実施形態の基本構成は第１実施形態と同じである。したがって、第１実施形態と共通の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態電気光学パネル用基板の製造方法では、まず転写技術を用いて基板１０上に被転写層１２を転写する。そして、所定の切断ラインに沿って切断され、パネル領域毎に分割される。基板１０にはプラスチック基板が用いられる。被転写層１２上には薄膜素子が形成された被転写層中央部の回路部を覆う保護部材１８が設けられ、該保護部材１８をマスクとして基板１０の表面に水酸基ＯＨを導入するための表面処理が施される。図３（ａ）において符号２０はプラズマ等の処理材である。
【００４１】
基板１０がプラスチック基板である場合、材料によっては基板表面に水酸基ＯＨを全く持たない場合がある。このような場合には、基板１０の表面に後述のシランカップリング剤（図３（ｂ））を供給しても、基板表面に形成されたクラックにシランカップリング剤が化学結合しないため、クラックの成長を抑制できない。したがって、このような場合には、シランカップリング剤と結合させるために、クラックの表面に水酸基を導入することが効果的である。水酸基を導入する方法としてはプラズマ処理、コロナ処理、オゾンによる酸化処理等が挙げられる。このような処理を行う場合は、被転写層１２、特に薄膜素子が形成された被転写層１２の回路部に影響を与えないことが重要である。そのため、本実施形態では、かかる処理を行う前に被転写層１２の中央部（回路部）に保護部材１８を設け、被転写層１２の表面に傷等の欠陥が発生することを防止している。また、被転写層１２の回路部を保護することで、被転写層１２の動作を安定させることが可能となる。
【００４２】
保護部材１８としては、被転写層１２を傷つけず、シランカップリング剤が透過しないものであれば良く、例えばゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル等のシート又はそれらの発泡体等が用いられるが、特に限定されない。また被転写層１２の表面に例えばポリビニルアルコール等の水溶性高分子を表面に薄く塗布し、乾燥させ、保護部材の被膜を形成しても良い。保護部材１８の厚みは１ｍｍ程度以上であればよく、表面からずれない程度、０．１ｇ〜１ｇ程度以上の重量があればよい。
【００４３】
このような表面処理を行ったら、図３（ｂ）に示すように、被転写層１２の切断部にシランカップリング剤を供給する。そして、切断工程によって形成された被転写層１２及び基板１０のクラックの表面にシランカップリング剤を化学結合させ、該クラックの表面及びクラックによって形成された空隙をシランカップリング剤の被膜１４で充填する。
【００４４】
図４は、被転写層１２の切断部の概略構成図である。基板１０の切断工程では、切断した基板１０の端面にクラック１７が発生する場合がある。クラック１７は被転写層１２のクラック１６と同じく切断による応力集中の結果生じ、切断部である基板１０の周縁部から薄膜素子が形成された中央部の回路部１２Ａに向けて成長する。クラック１６及び１７はそのままにしておくと内部の応力の緩和や熱的収縮（基板１０と被転写層１２の熱膨張係数の違い等）によって成長する。本実施形態では、クラック及び１７の成長を抑制するために、シランカップリング剤を基板１０の端面近傍に供給し、そのシロキサン結合によってクラック１６及び１７により形成された空隙を補強（シランカップリング剤の被膜１４で充填）している。
【００４５】
シランカップリング剤は切断面に供給されると、クラック１６及び１７によって形成された空隙（特にクラック１６及び１７の成長の起点となる先端部）に入り込み、自己縮合によって２次元又は３次元の高次構造（架橋構造）を形成する。そして、切断された分子結合を再構築し、空隙の内部を埋める。その結果、クラック１６が形成された被転写層１２の表面及びクラック１７が形成された基板１０の表面が補強され、クラック１６及び１７の成長が抑制される。
【００４６】
図３に戻って、基板１０の周縁部にシランカップリング剤の被膜１４を形成したら、図３（ｃ）に示すように、被膜１４を覆って樹脂膜１５を形成する。樹脂膜１５としては、紫外線硬化型、熱硬化型、湿気硬化型、ホットメルト型等が挙げられるが、被転写層１２への影響を与えないこと、硬化後の収縮が少ないこと、工程時間が短いこと等の観点から、紫外線硬化型樹脂を用いることが望ましい。紫外線で硬化する場合には、保護部材１８をマスクとし、樹脂膜１５のみに紫外線を照射することが望ましい。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、シランカップリング剤を供給する前に基板表面に水酸基を導入する処理を行っているため、基板１０をプラスチック基板とした場合であっても、基板１０のクラックをシランカップリング剤によって補強することができる。このため、プラスチック基板による柔軟性と曲げに対する信頼性との双方を兼ね備えた電気光学パネルが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施形態の電気光学パネル用基板の製造方法の説明図である。
【図２】同基板の切断部の概略構成図である。
【図３】第２実施形態の電気光学パネル用基板の製造方法の説明図である。
【図４】同基板の切断部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…基板、１２…被転写層、１２Ａ…回路部、１２Ｂ…周縁部、１３…保護部材、１４…シランカップリング剤の被膜、１５…樹脂膜、１６…被転写層に形成されたクラック、１７…基板に形成されたクラック、１８…保護部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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