(57)【要約】      （修正有）【課題】積層体内に剥離強度の弱い膜を含む場合であっても積層体にダメージを与えることなく、積層体を基板間で剥離転写することを可能とする積層体の剥離方法を提供する。【解決手段】本発明の積層体の剥離方法は、基板(11)上に剥離層(12)を介して複数の膜を積層して積層体(30)を形成する工程(a)と、上記剥離層に光を照射して該剥離層の結合力を減少させる工程(b)と、上記積層体から上記基板を剥離する工程と、を含む基板(11)の剥離方法において、上記積層体を構成する複数の膜のうち互いに隣接する膜相互間の密着力のうち最も小さいものが、光照射後の上記剥離層の結合力を下回らないように、界面に密着強度の強化を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に剥離層を介して積層された複数の膜からなる積層体を剥離する積層体の剥離方法であって、
前記基板上に剥離層を介して複数の膜からなる積層体を形成する工程と、
前記剥離層に光を照射して該剥離層の結合力を減少させる工程と、
前記積層体を前記基板から剥離する工程と、を具備し、
前記積層体を構成する複数の膜のうち互いに隣接する膜相互間の密着力のうち最も小さいものは、光照射後の前記剥離層の結合力を下回らないように設定される、積層体の剥離方法。
【請求項２】
前記積層体は、有機材料の膜と無機材料の膜とを含み、
互いに隣接する有機材料膜及び無機材料膜相互の密着力、又は互いに隣接する有機材料膜同士の密着力は、光照射後の前記剥離層の結合力を下回らないように設定される、請求項１記載の積層体の剥離方法。
【請求項３】
前記有機材料膜及び無機材料膜相互間あるいは互いに隣接する有機材料膜同士の密着力を高めるために密着力増加手段が膜界面に形成される、請求項２記載の積層体の剥離方法。
【請求項４】
前記密着力増加手段は、カップリング処理、表面粗化処理及びプラズマ処理のいずれかを含む請求項３記載の積層体の剥離方法。
【請求項５】
前記剥離層は水素を１ａｔ％以上含む非晶質シリコンである請求項１乃至４のいずれかに記載の積層体の剥離方法。
【請求項６】
前記積層体は、薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の積層体の剥離方法。
【請求項７】
第１の基板に剥離層を介して微細構造体又は薄膜回路層を、複数の膜を積層して形成する工程と、
前記第１の基板に第２の基板を接合する工程と、
前記第１の基板を介して前記剥離層に光を照射して該剥離層の結合力を減少し、前記第１の基板から前記微細構造体または前記薄膜回路層を剥離する工程と、を含み、
前記微細構造体又は薄膜回路層を構成する複数の膜のうち互いに隣接する膜相互間の密着力のうち最も小さいものは、前記光照射後の前記剥離層の結合力を下回らないように設定される、積層体の製造方法。
【請求項８】
前記微細構造体又は薄膜回路層は、有機材料の膜と無機材料の膜とを含み、
互いに隣接する有機材料膜及び無機材料膜相互の密着力、又は互いに隣接する有機材料膜同士の密着力は、光照射後の前記剥離層の結合力を下回らないように設定される、請求項７記載の積層体の製造方法。
【請求項９】
前記有機材料膜及び無機材料膜相互間あるいは互いに隣接する有機材料膜同士の密着力を高めるために密着力増加手段が膜界面に形成される、請求項８記載の積層体の製造方法。
【請求項１０】
前記密着力増加手段は、カップリング処理、表面粗化処理及びプラズマ処理のいずれかを含む請求項９記載の積層体の製造方法。
【請求項１１】
前記剥離層は水素を１ａｔ％以上含む非晶質シリコンである請求項７乃至１０のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項１２】
前記薄膜回路層は、薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の積層体の製造方法。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれかに記載の積層体の製造方法によって製造された積層体を含む電気光学装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気光学装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被剥離物の剥離方法、特に、機能性薄膜のような薄膜よりなる被転写層を剥離し、透明基板のような転写体へ転写する転写方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を製造するに際しては、透明基板上に薄膜トランジスタをＣＶＤ等により形成する工程を経る。この薄膜トランジスタには、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）を用いたものと、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）を用いたものとがあり、さらに、ポリシリコンによるものは、高温プロセスを経て成膜されるものと、低温プロセスを経て成膜されるものとに分類される。
【０００３】
このような薄膜トランジスタの透明基板上への形成は、高温下でなされるため、透明基板としては、耐熱性に優れる材質のものを使用する必要がある。そのため、軟化点および融点が高く、高温プロセスにおいては、１０００℃程度の温度にも十分耐え得るものとして、石英ガラスよりなる透明基板が用いられている。また、低温プロセスにおいては、５００℃前後の温度が最高プロセス温度になるので、耐熱ガラスが用いられている。
【０００４】
しかしながら、このような耐熱性に優れる石英ガラスは、通常のガラスに比べて、希少で非常に高価な材料であり、かつ、透明基板として大型のものを製造することが困難である。また、耐熱ガラスも石英ガラスより大型化が可能であるが、通常のガラスに比べて桁違いに高価である。また、石英ガラスも耐熱ガラスも脆く割れ易く、しかも重量が大きい。これは大型で安価な液晶ディスプレイを製造する上で好ましくない。
【０００５】
そこで、出願人は高温半導体プロセスを含む半導体製造技術によって一定の電気的あるいは機械的役割を果たす機能性薄膜や薄膜回路層を耐熱の基板上に剥離層を介して製造した後、剥離層を破壊して該基板から薄膜回路層を安価なプラスチック基板等に貼り付けることによって薄膜装置を製造する転写技術を提案している。例えば、特開平１０−１２５９２９号公報、特開平１０−１２５９３０号公報、特開平１０−１２５９３１号公報に剥離転写技術が紹介されている。
【０００６】
このような剥離転写技術を使用して高温プロセスで製造した薄膜トランジスタ等の薄膜回路層をプラスチック基板に転写することによって薄膜装置を作製することが可能となった。
【０００７】
【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
【特許文献３】
特開平１０−１２５９３１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機能性薄膜や薄膜回路層がシリコン、酸化シリコン等の無機材料からなる膜のみならず、有機ＥＬ表示装置のように発光材料や樹脂膜などの密着強度の弱い機能膜を含む薄膜回路（あるいは薄膜装置）が開発されるに至っている。このような密着強度の弱い薄膜を含む薄膜回路層を上述した剥離技術を適用して基板間に転写しようとすると、当該薄膜の界面で異常剥離が起こる場合が生じ得る。一般的に、有機材料と無機材料との界面、有機材料同士の界面は、無機材料同士の界面に比べて膜の密着力や破壊強度が低い傾向がある。
【０００８】
このため、剥離層が破壊されやすいように剥離層を脆く形成することが考えられるが、この場合には装置の製造工程途中で剥離層が破壊して基板が脱落してしまう不具合が生じ得る。
【０００９】
また、剥離層を破壊するレーザエネルギを大としてその後の剥離力を僅かで済むようにすることも考えられるが、レーザエネルギを大とすると、剥離層のみならず、隣接する薄膜回路層が破壊されたり、ダメージを受ける不具合が生じ得る。
【００１０】
よって、本発明は薄膜回路層内に剥離強度の弱い膜を含む場合であっても薄膜回路層にダメージを与えることなく、薄膜回路層を基板間で転写することを可能とする薄膜装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明はかかる薄膜層の転写技術を用いて薄膜回路装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明はかかる製造方法を用いて作成した電気光学装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の積層体の剥離方法は、基板上に剥離層を介して積層された複数の膜からなる積層体を剥離する積層体の剥離方法において、上記基板上に剥離層を介して複数の膜からなる積層体を形成する工程と、上記剥離層に光を照射して該剥離層の結合力を減少させる工程と、上記積層体を上記基板から剥離する工程と、を具備し、上記積層体を構成する複数の膜のうち互いに隣接する膜相互間の密着力のうち最も小さいものは、光照射後の上記剥離層の結合力を下回らないように設定される。
【００１４】
それにより、剥離の際に加わる力で積層体を構成する膜が破壊されることを回避することが可能となる。
【００１５】
好ましくは、上記積層体は、有機材料の膜と無機材料の膜とを含み、互いに隣接する有機材料膜及び無機材料膜相互の密着力、又は互いに隣接する有機材料膜同士の密着力は、光照射後の上記剥離層の結合力を下回らないように設定される。それにより、一般的に、無機材料相互間よりも密着力の弱い、有機材料膜と無機材料膜相互間あるいは有機材料相互間の界面が剥離の際に破壊されることを回避する。
【００１６】
好ましくは、上記有機材料膜及び無機材料膜相互間あるいは互いに隣接する有機材料膜同士の密着力を高めるために密着力増加手段が膜界面に形成される。それにより、有機材料膜と無機材料膜相互間あるいは有機材料相互間の膜の界面の密着力が高められて剥離の際により高い外力に耐えられるようになる。
【００１７】
好ましくは、上記密着力増加手段は、２つの膜の界面に、互いの面同士を化学結合によって結合せしめる単分子層を形成するカップリング処理、表面を粗面化し、密着有効面積を増大させる面積表面粗化処理及び界面にプラズマ処理を施し、極性表面を形成する界面プラズマ処理のいずれかを含む。
【００１８】
好ましくは、上記剥離層は水素を１ａｔ％以上（原子パーセント）含む非晶質シリコンである。剥離層を非晶質シリコン層で構成すると半導体層（シリコン）への不純物拡散などの悪影響がなく具合がよい。また、当該水素濃度の範囲内であれば、製造工程における基板の保持（剥離防止）と過大にならないレーザエネルギによる基板剥離とが可能となる。
【００１９】
好ましくは上記積層体は薄膜トランジスタあるいは薄膜トランジスタ回路を含む。薄膜トランジスタあるいは薄膜トランジスタ回路を剥離転写することによって別工程で高性能に作製した薄膜トランジスタ等を対象基板上に組み立てることができる。
【００２０】
また、本発明の積層体の製造方法は、第１の基板に剥離層を介して微細構造体又は薄膜回路層を、複数の膜を積層して形成する工程と、上記第１の基板に第２の基板を接合する工程と、上記第１の基板を介して上記剥離層に光を照射して該剥離層の結合力を減少し、上記第１の基板から上記微細構造体又は薄膜回路層を剥離する工程と、を含み、上記微細構造体又は薄膜回路層を構成する複数の膜のうち互いに隣接する膜相互間の密着力のうち最も小さいものは、上記光照射後の上記剥離層の結合力を下回らないように設定される。それにより、基板を剥離する際の外力によって微細構造体又は薄膜回路層が破壊したり、ダメージを受けることを回避する。
【００２１】
好ましくは、上記微細構造体又は薄膜回路層は、有機材料の膜と無機材料の膜とを含み、互いに隣接する有機材料膜及び無機材料膜相互の密着力（あるいは結合力）、又は互いに隣接する有機材料膜同士の密着力は、光照射後の上記剥離層の結合力を下回らないように設定される。それにより、比較的に結合力が弱い有機材料膜の破壊を回避する。
【００２２】
好ましくは、上記有機材料膜及び無機材料膜相互間あるいは互いに隣接する有機材料膜同士の密着力を高めるために密着力増加手段が２つの膜の界面に形成される。それにより、有機材料膜界面の密着力が高められるのでより高い剥離力に耐えられるようになる。
【００２３】
好ましくは、上記密着力増加手段は、カップリング処理、表面粗化処理及びプラズマ処理のいずれかを含む。それにより、界面の密着力が強化される。
【００２４】
好ましくは、上記剥離層は水素を１ａｔ％以上含む非晶質シリコンである。それにより、剥離のために大きいレーザエネルギを必要としない剥離層を得ることが可能となる。
【００２５】
好ましくは、上記薄膜回路層は薄膜トランジスタあるいは薄膜トランジスタ回路を含む。薄膜トランジスタあるいは薄膜トランジスタ回路を剥離転写することによって別工程で高性能に作製した薄膜トランジスタ等を対象基板上に組み立てることができる。
【００２６】
なお、本発明でいう「積層体」とは、基板上に所定機能を有する機能性薄膜を積層した構造体であって、薄膜装置や微細構造体、薄膜回路層などを含むものであり、その他としては、絶縁層および導電層により構成された配線層なども含む。また、「薄膜装置」とは、半導体層等の所定の機能を実現するための薄膜が積層された構造体をいい、例えば薄膜回路層や微細構造体を含み回路基板としても機能することができる。また薄膜装置は、電気光学材料を含むことにより電気光学素子としても機能できる。薄膜回路層としては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）や薄膜ダイオードなどの薄膜を用いて構成された機能素子（例えばスイッチング素子）が例示でき、また薄膜回路装置とは、上記薄膜回路層を含んで回路を構成したもので、例えば上記ＴＦＴを含むドライバ回路などが例示できる。
【００２７】
なお、本発明の薄膜装置は、上述した薄膜装置の製造方法によって製造される。
【００２８】
また、本発明の電気光学装置は、上述した製造方法によって製造された薄膜装置を含む。ここで、「電気光学装置」とは、電気的作用によって発光するあるいは外部からの光の状態を変化させる電気光学素子を備えた装置一般をいい、自ら光を発するものと外部からの光の通過を制御するもの双方を含む。例えば、電気光学素子として、液晶素子、電気泳動素子、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、電界の印加により発生した電子を発光板に当てて発光させる電子放出素子などが挙げられる。
【００２９】
また、本発明の電子機器は、上述した製造方法によって製造された薄膜装置を含む。ここで、「電子機器」とは、複数の素子または回路の組み合わせにより一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備えて構成される。ここで電子機器は、回路基板を一枚または複数備えることが可能である。その構成に特に限定が無いが、例えば、ＩＣカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が含まれる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
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。本発明の実施の形態では、第１の基板に剥離層を介して微細構造体や薄膜回路等の積層体が形成される。この第１の基板に第２の基板が接着（接合）され、その後、第１の基板を剥離することによって積層体が第１の基板から第２の基板に転写あるいは移動される。剥離層の光照射後の破壊強度を積層体の最も密着力の弱い膜の密着よりも高くしないことによって当該膜の破壊やダメージを防止する。また、当該膜の密着力を増加させることによってその破壊やダメージを防止する。
【００３１】
図１（ａ）乃至同（ｄ）は、薄膜回路装置が形成された基板（転写元基板）から当該薄膜回路装置を転写先基板に転写するための、薄膜回路装置の剥離方法を説明する説明図である。なお、剥離転写技術を使用した薄膜装置の具体的な製作例については後述の図３等を参照して別途説明される。
【００３２】
図１（ａ）乃至同（ｄ）において、１１は微細構造体や薄膜回路を成膜するガラス板などの透光性を有する基板である。薄膜半導体装置の製造には、例えば、３５０℃〜１０００℃のプロセス温度が使用されるので、石英ガラス、ソーダガラス、等の耐熱のガラスが好ましい。基板１１の厚さは０．５〜５ｍｍ程度が好ましい。１２は基板１１上に形成された所定量以上のエネルギを付与されることによって結合力（あるいは接合力）が低下して後述の「界面剥離」や「層内剥離」を生ずる剥離層である。剥離層１２は、例えば、ＣＶＤ（化学堆積）法によって成膜された非晶質シリコンを使用することができる。非晶質シリコンには、ＣＶＤプロセスにおいて水素などのガス化成分を含めると都合がよい。非晶質シリコンにレーザを照射するとアブレーションが生じ、また、ガス化成分がガス化して「界面剥離」や「層内剥離」を生ずる。非晶質シリコン中の水素濃度は、成膜の際の、ＣＶＤプロセスにおけるガス組成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量、温度、基板温度、投入パワー等のプロセス条件を適宜に設定することによって調整される。剥離層１２を複数の層の積層体によって構成することもできる。そのような例が、特開平１０−１２５９２９号公報に記載されている。
【００３３】
３０は剥離層１２の上に形成される微細構造体や薄膜回路層である（以下、「薄膜回路層」という。）。微細構造体には、圧電体、振動体、回折格子、レンズ、色フィルタ、遮光膜等の光学要素、やマイクロマシンが含まれる。薄膜回路層３０には、この回路層を形成する積層膜の一部に有機材料による薄膜が含まれ、例えば有機ＴＦＴなどが例示される。この有機薄膜の他の膜との密着力は無機材料による薄膜同士の密着力よりも弱い傾向がある。薄膜回路３０にその膜厚を広げる方向の力が作用すると有機薄膜の界面で剥離が生じたり、有機薄膜自体が破壊したりし易い。
【００３４】
３３は薄膜回路層３０を再度転写するために薄膜回路層３０を一時的に固定する仮転写基板、あるいは最終転写基板である。仮転写基板は転写された薄膜回路層３０を最終基板に再度転写することにより、最終基板に薄膜回路３０を正立の状態で転写するために使用される。後述の実施例で使用されている。例えば、仮転写基板にはガラス基板が使用され、最終転写基板には安価で割れ難いプラスチック基板が使用される。基板３３は図示しない接着剤を介して薄膜回路層３０と接合されている。
【００３５】
図１（ａ）は、石英ガラスなどの耐熱性基板１１上に剥離層１２を介して薄膜回路層３０が作製され、接着剤を介して仮転写基板３３が接合された状態を示している。この状態から基板１１を剥離する。
【００３６】
基板１１の剥離は、基板１１の下方からエキシマレーザを透明な基板１１を介して非晶質シリコン１２に照射し、剥離層１２にレーザアブレーション及び水素ガスの発生を生じさせることによって行う。エキシマレーザは短波長域で高エネルギを出力するので短時間でアブレーションを生じさせることができる。
【００３７】
図１（ｂ）及び同（ｃ）は、上述した界面剥離の例を示している。また、同図（ｄ）は層内剥離の例を示している。剥離が界面で生ずるか、層内で生ずるかは、レーザの照射条件、剥離層１２の成膜条件等によって決定される。
【００３８】
以下、薄膜回路層３０に含まれる有機材料膜の密着力を高めることにより、基板１１を除去する際に有機材料膜における剥離や破壊が生じ難いようにした例を示す。
【００３９】
（ｉ）表面にカップリング処理を施すことによって、主に有機材料膜と無機材料膜の界面密着力を強化する。例えば、シリコン酸化膜等の無機材料層の表面にカップリング剤の単分子膜を形成し、その上に有機材料の膜を形成する。カップリング剤は、例えばシリコン原子を核として、その片側に無機材料との密着性に優れる官能基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、水酸基等）を、反対側に有機材料との密着性に優れる官能基（例えば、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、ビニル基、メルカプト基等）を有する分子構造を備えている。この単分子膜が界面に存在することによって、有機材料膜と無機材料膜の界面密着力が強化されるのである。なお、カップリング処理の具体的手段としては、例えば、スピンコート法、気相蒸着法、等が挙げられる。
【００４０】
（ｉｉ）接着表面を粗面化し、その上に有機材料の膜を成膜する。接着表面を粗面化することによって、密着有効面積を増大させ、密着強度の向上を図ることができる。又は、表面の微細な凹凸に有機材料膜の前駆液体が入り込み、これが硬化することによって機械的強度を加える効果もある。接着表面の粗面化の具体的手段としては、例えば、アルゴンイオンプラズマ処理を接着表面に施し、イオンボンバードメントを生ぜしめる方法、研削等によって機械的に表面を粗面化する方法、等を挙げることができる。
【００４１】
（ｉｉｉ）シリコン酸化膜等の無機材料層の表面に、例えば酸素プラズマ処理を施し、極性基となる水酸基を表面に形成する。これによって、密着面に極性表面が形成され、イオン結合やファンデルワールス結合等に起因する密着力強化を図ることができる。
【００４２】
図２は、このような方法で無機材料膜の表面を処理することにより、有機材料膜との密着性を高めた例を示している。
【００４３】
同図（ａ）は、無機材料膜３０１の表面に微細な凸部３０１ａを形成し、その上に有機材料膜３０２を形成することで、密着力を強化した例を示している。また、同図（ｂ）は、無機材料膜３０１の表面に微細な凹部３０１ｂを形成し、その上に有機材料膜３０２を形成することで、密着力を強化した例を示している。これらは、例えば上述の（ｉｉ）の方法によって達成し得る。また、同図（ｃ）は、例えば、酸素プラズマ処理等により、無機材料膜３０１の表面に、微細な凹凸３０１ｃを形成し、その上に有機材料膜３０２を形成することで、密着力を強化した例を示している。なお、これらの方法を有機材料膜同士の密着力を高めるために利用してもよい。
【００４４】
図３乃至図５は、有機ＥＬ素子を上述した剥離方法を使用した剥離転写法によって製造する製造工程を説明する工程図である。
【００４５】
まず、図３（ａ）に示すように、第１の基板である透明なガラス基板１１上に剥離層として非晶質シリコン１２をＰＥＣＶＤ法、脱水素アニールによって成膜する。この非晶質シリコン中には、上述した手法によって５〜２０ａｔ％の水素が含有されている。
【００４６】
この非晶質シリコン１２上に、絶縁層として酸化シリコン層（ＳｉＯ２）１３を成膜する。次に、酸化シリコン層１３を下地層とし、この上にＣＶＤ法によって半導体層としてシリコン層１４を成膜する。このシリコン層１４にエキシマレーザ等によって熱処理を施し、多結晶化させる。なお、プラズマＣＶＤ法によってポリシリコン層を成膜しても良い。このシリコン層１４をフォトエッチング法によってパターニングして薄膜トランジスタを形成する活性化領域を形成する。
【００４７】
シリコン層１４上にゲート絶縁膜としての酸化シリコン層１５をＣＶＤ法によって形成する。この上に高濃度で不純物を含むシリコン層をＣＶＤ法で成膜し、フォトエッチング法によってパターニングしてゲート電極及び配線１６を形成する。ゲート電極１６をマスクとしてイオン注入法によって薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域に不純物を注入する。熱処理を行って不純物を活性化する。ゲート絶縁膜１５及びゲート電極及び配線１６上に層間絶縁膜としてシリコン酸化膜１７をＣＶＤ法によって成膜する。
【００４８】
薄膜トランジスタのソース・ドレイン領上のシリコン酸化膜１７にフォトエッチング法によってコンタクトホールを開口する。ソース・ドレイン電極及び配線としてアルミニウムなどの金属層あるいはポリシリコン層を成膜し、フォトエッチング法によってパターニングを施してソース・ドレイン電極及び配線１８を形成する。
【００４９】
更に、ソース・ドレイン電極及び配線１８等の上に保護層として酸化シリコン１９をＣＶＤ法によって成膜する。次に、フォトエッチング法によってドレイン電極上の酸化シリコン１９を開口する。この上にＩＴＯなどの透明電極層を成膜し、フォトエッチング法によってパターニングすることによって有機ＥＬ発光素子の下部電極層２０を形成する。この上に酸化シリコン２１を成膜し、フォトエッチング法によって下部電極（ＩＴＯ）２０部分を開口する。更に、画素領域を分離するバンク層として有機材料の感光性樹脂２２を塗布し、下部電極２０のパターン露光を行って現像し、下部電極２０上を開口した膜２２を形成する。前述したように有機材料のバンク層２２は密着力が無機材料膜に比べて弱い傾向がある。このため、後述の基板１１の剥離力がこの密着力を越えないように剥離層１２の光照射後の残留結合力が設計される。
【００５０】
なお、必要によりバンク層２２と酸化シリコン層２１との界面に、図２に示したような密着力増加を図る構造を形成しても良い。下地の絶縁層１３乃至バンク層２２は薄膜回路層３０を形成する。薄膜回路層３０は有機材料の膜２２を含んでいる。
【００５１】
薄膜回路層３０が転写対象となるが、他の薄膜装置ではこの部分に転写対象となる微細構造体を単独で、あるいは薄膜回路層と共に形成することができる。上述したように、微細構造体には、圧電振動体、静電振動体、アクチュエータ、回折格子、マイクロミラー、マイクロレンズ、光学素子、生体試料やＤＮＡ試料のプルーブ構造等を含む。
【００５２】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１の基板のバンク層（樹脂膜）２２の上に仮接着層として水溶性接着剤３１を平坦に塗布し、第３の基板である仮転写基板３３を貼り合わせる。
【００５３】
なお、図２に示したように、必要により薄膜回路層３０と仮接着層３１との界面に密着力増加を図る構造を形成する。
【００５４】
図３（ｃ）に示すように、下方から透明なガラス基板１１を介してエキシマレーザを剥離層である非晶質シリコン層１２に照射してアブレーションを生じさせ、剥離を生ぜしめる。このときのレーザのエネルギ密度は４５０ｍＪ／ｃｍ２程度に設定する。
【００５５】
図３（ｄ）に示すように、剥離によってガラス基板１１を分離する。基板１１を仮転写基板３３側から分離するために基板１１に印加する外力は、バンク層２２と酸化シリコン層２１との間の密着力、及びバンク層と接着剤層３１との間の密着力を越えない。それによって、薄膜回路層３０がガラス基板１１側から仮転写基板３３側に転写（移動）される。薄膜回路層３０下部に残った剥離層１２の残留分をエッチングによって除去する。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、薄膜回路層３０下部に非水溶性の永久接着剤４１を塗布し、第２の基板である最終転写基板４２を貼り付ける。最終転写基板４２は、例えば、プラスチック基板である。
【００５７】
図４（ｂ）に示すように、水溶性接着剤３１を水洗して除去し、仮転写基板３３を分離する。薄膜回路層３０は最終転写基板４２側に再転写（移動）される。
【００５８】
次に、図５（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド（図示せず）のノズル６１から下部電極２０上に有機ＥＬ材料６２を吐出し、塗布パターンを形成して発光層を形成する。
【００５９】
すなわち、図５（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッドによって発光層となる正孔輸送層５１、ＥＬ発光層５２の膜材料を下部電極２０上に塗布し、成膜する。
【００６０】
図５（ｃ）に示すように、電子輸送層としてカルシウム層５３を形成し、スパッタ法によって陰極としてアルミニウム層５４を成膜する。
【００６１】
図５（ｄ）に示すように、最上部に保護膜としての封止剤５５を塗布し、有機ＥＬ素子（電気光学素子）を完成する。図示の場合には、下方に向かって発光する倒立型の有機ＥＬ発光素子が形成される。
【００６２】
上述した薄膜回路や電気光学素子の製造プロセスにおいては、薄膜回路層３０が最終転写基板４２に仮転写された後（図３（ｄ）参照）には、フォトエッチングプロセスを行っていないので、プラスチック基板のような形状性の安定の悪い基板を用いてもパターンの寸法精度は特に問題とはならない。
【００６３】
なお、上述した実施例においては、仮転写基板（第３の基板を）を使用して薄膜回路層３０が最終基板（第２の基板）４２上に正立した状態で転写あるいは移動するようにしたが、薄膜回路層３０が最終基板４２上に倒立する状態で使用できる場合には、仮転写基板（第３の基板を）を使用する仮転写工程は不要となる。この場合には、第１の基板から第２の基板に直接転写あるいは移動することができる。
【００６４】
また、上述の実施例では、薄膜回路層３０の基板間の転写あるいは移動に際しては、転写元の基板１１を剥離層を破壊することによって剥離しているが、転写元の基板１１を研磨によってあるいはエッチングによって除去しても同様の結果を得ることができる。
【００６５】
上述した製造方法により得られた薄膜装置は、例えば、電気光学装置である液晶表示装置の表示パネルとして、或いは有機ＥＬ表示装置の表示パネルとして利用することができる。
【００６６】
図６は、アクティブマトリクス方式で駆動する有機ＥＬ表示装置１００の画素領域の回路構成図であり、当該表示パネルは本発明の製造方法で製造される。各画素は、電界発光効果により発光可能な発光層ＯＬＥＤ、それを駆動するための電流を記憶する保持容量Ｃ、薄膜トランジスタＴ１及びＴ２を備えて構成されている。走査線ドライバ１０２からは、選択信号線Ｖｓｅｌが各画素に供給されている。データ線ドライバ１０３からは、信号線Ｖｓｉｇ及び電源線Ｖｄｄが各画素に供給されている。選択信号線Ｖｓｅｌと信号線Ｖｓｉｇを制御することにより、各画素に対する電流プログラムが行われ、発光部ＯＬＥＤによる発光が制御される。
【００６７】
本発明の製造方法により得られた薄膜回路は電気光学装置を備える各種の電子機器に適用可能である。図７に電気光学装置を適用可能な電子機器の例を挙げる。
【００６８】
同図（ａ）は、携帯電話への適用例であり、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、及び本発明の薄膜装置（有機ＥＬ表示装置）１００を備えている。このように本発明の薄膜装置１００を携帯電話２３０の表示部として利用可能である。
【００６９】
同図（ｂ）は、ビデオカメラへの適用例であり、ビデオカメラ２４０は、受像部２４１、操作部２４２、音声入力部２４３、及び本発明の薄膜装置１００を備えている。このように本発明の薄膜装置１００は、ファインダや表示部として利用可能である。
【００７０】
同図（ｃ）は、携帯型パーソナルコンピュータへの適用例であり、コンピュータ２５０は、カメラ部２５１、操作部２５２、及び本発明の薄膜装置１００を備えている。このように本発明の電気光学装置は、表示部として利用可能である。
【００７１】
同図（ｄ）は、ヘッドマウントディスプレイへの適用例であり、ヘッドマウントディスプレイ２６０は、バンド２６１、光学系収納部２６２及び本発明の薄膜装置１００を備えている。このように本発明の電気光学装置は画像表示源として利用可能である。
【００７２】
同図（ｅ）は、リア型プロジェクタへの適用例であり、プロジェクタ２７０は、筐体２７１に、光源２７２、合成光学系２７３、ミラー２７４、ミラー２７５、スクリーン２７６、及び本発明の薄膜装置１００を備えている。このように本発明の薄膜装置は画像表示源として利用可能である。
【００７３】
同図（ｆ）は、フロント型プロジェクタへの適用例であり、プロジェクタ２８０は、筐体２８２に光学系２８１及び本発明の薄膜装置１００を備え、画像をスクリーン２８３に表示可能になっている。このように本発明の薄膜装置は画像表示源として利用可能である。
【００７４】
上記例に限らず本発明の薄膜装置１００は、薄膜回路や微細構造体を備える電子機器、例えば、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイなどにも活用することができる。
【００７５】
以上説明したように、本発明の剥離方法を使用して第１の基板に形成した薄膜回路装置を第２の基板に転写する際に、剥離条件を最適化することによって剥離転写の際に薄膜回路装置の密着力や破壊強度の弱い膜の壊れを回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）乃至同（ｄ）は、本発明の剥離技術を説明する説明図である。
【図２】図２（ａ）乃至同（ｃ）は、有機材料膜の密着力増加を図る層界面構造の例を説明する説明図である。
【図３】図３（ａ）乃至同（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置の作製に剥離転写技術を適用した例を説明する工程図である。
【図４】図４（ａ）及び同（ｂ）は、有機ＥＬ表示装置の作製に剥離転写技術を適用した例を説明する工程図である。
【図５】図５（ａ）及び同（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置の作製に剥離転写技術を適用した例を説明する工程図である。
【図６】図６は、本発明に係る製造技術を適用して作製される電気光学装置の例を説明する説明図である。
【図７】図７（ａ）乃至同（ｆ）は、本発明に係る製造技術を適用して作製される電子機器の例を説明する説明図である。
【符号の説明】
１１…基板、１２…剥離層、３０…薄膜回路層、３３…仮転写基板
【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】
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