(57)【要約】【課題】３次元的な回路構造を実現するに好適な薄膜回路装置を提供する【解決手段】薄膜回路装置は、下地層と保護層との間に形成された第１の薄膜回路と第１の薄膜回路に接続されて下地層下面の一部から露出する下部接続電極（２１１）とを含む第１の薄膜回路層（２１）と、下地層と保護層との間に形成された第２の薄膜回路と第２の薄膜回路に接続されて保護層の上面の一部に露出する上部接続電極（２２９）と、第２の薄膜回路に接続されて下地層下面の一部から露出する下部接続電極（２２１）とを含む第２の薄膜回路層（２２）と、を積層し、第１の薄膜回路層（２１）の下部接続電極（２１１）と第２の薄膜回路層（２２）の上部電極（２２９）とを接続して第１及び第２の薄膜回路（２１，２２）を連動させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層と、
前記下地層の上に成膜され、電気回路として機能する薄膜回路層と、
前記下地層の一部を貫通して前記下地層に対して前記薄膜回路層とは反対側の面に略面一となるように露出し、外部回路と前記薄膜回路層との接続を行う接続電極と、
を含む薄膜回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜回路装置であって、
前記薄膜回路層の少なくとも一部を覆って前記薄膜回路層を保護する保護層と、
前記保護層の一部を貫通して前記保護層に対して前記薄膜回路層とは反対側の面に略面一となるように露出し、外部回路と前記薄膜回路層との接続を行う接続電極をさらに有する薄膜回路装置。
【請求項３】
耐熱性を有する第１の基板と、
前記第１の基板上に形成され、エネルギ付与によって剥離を生じる剥離層と、
前記剥離層の上に形成される絶縁性の下地層と、
前記下地層の上に形成される薄膜回路層と、
前記薄膜回路層の上に形成される保護層と、
前記下地層の一部を貫通して前記剥離層に接し、該剥離層の剥離によって露出して外部回路と前記薄膜回路層との接続を行う接続電極と、
を含む薄膜回路装置。
【請求項４】
前記剥離層と前記下地層との間に更に保護層を有する請求項３記載の薄膜回路装置。
【請求項５】
下地層と保護層との間に形成された第１の薄膜回路と前記第１の薄膜回路に接続されて前記下地層下面の一部から露出する下部接続電極とを含む第１の薄膜回路層と、
下地層と保護層との間に形成された第２の薄膜回路と前記第２の薄膜回路に接続されて前記保護層の上面の一部に露出する上部接続電極と、前記第２の薄膜回路に接続されて前記下地層下面の一部から露出する下部接続電極とを含む第２の薄膜回路層と、が積層され、
前記第１の薄膜回路層の下部接続電極と前記第２の薄膜回路層の上部電極とが接続されてなる薄膜回路装置。
【請求項６】
前記下部接続電極及び前記上部接続電極相互間の接続は異方性導電材料又は導電性接着剤を介して行われる、請求項５記載の薄膜回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の薄膜回路装置を備えた電気光学装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【請求項９】
剥離層が形成された第１の基板上に、少なくとも一面に接続電極を形成した第１の薄膜回路層を形成する工程と、
剥離層が形成された第２の基板上に、一面及び他面にそれぞれ接続電極を形成した第２の薄膜回路層を形成する工程と、
前記第１の基板から前記第１の薄膜回路層を剥離して転写先基板側に転写する工程と、
前記第２の基板に形成された第２の薄膜回路層の接続電極と前記転写先基板側に転写された第１の薄膜回路層の接続電極とを重ね合わせて前記第１及び第２の薄膜回路層同士を接合し、前記第２の基板から前記第２の薄膜回路層を剥離してこれを前記第１の薄膜回路層に転写して積層する工程と、
を含む薄膜回路装置の製造方法。
【請求項１０】
前記薄膜回路層は、
前記回路形成基板上の剥離層上に下地層を形成する工程と、
前記下地層の上に薄膜回路を形成する工程と、
前記下地層の一部を貫通して前記剥離層を露出するコンタクトホールを開口する工程と、
前記コンタクトホールと前記薄膜回路との間に電極配線を形成する工程と、
前記薄膜回路及び前記電極配線上に保護層を形成する工程と、
を含んで作製される請求項９記載の薄膜回路装置の製造方法。
【請求項１１】
更に、前記剥離層と前記薄膜回路層との間に保護層を形成する工程と、
前記薄膜回路層を剥離して転写する工程の後に前記保護層を除去する工程と、
を含む請求項９記載の薄膜回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元的に薄膜回路を形成してなる薄膜回路装置及び三次元的な薄膜回路構造を有する薄膜回路装置を作製する製造方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置等においては、基板上に所要の層や領域を形成して積層体を製造する際に高温処理等の工程を含むために、基板や積層体を構成する部材の選択に制限を受けることがある。例えば、樹脂膜やプラスチック基板などは高温処理には向かない。
【０００３】
そこで、例えば、特開２００２−２１７３９１号公報に記載の発明は、耐熱性の第１の基板上に分離層を介して薄膜回路を形成し、この薄膜回路に非耐熱性の第２の基板を接着し、分離層を破壊して薄膜回路を第２の基板側に転写する剥離転写技術を提案している。
【０００４】
【特許文献】
特開２００２−２１７３９１号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記剥離転写技術を応用して薄膜回路を積み重ねて３次元的な回路構造を実現して半導体装置や表示装置を製造できれば具合がよい。
【０００５】
しかしながら、立体的な回路構造を得るためには剥離転写された上下層の薄膜回路間の配線接続や積層膜の上下方向の電気的接続が必要となる。上述した基板間回路転写技術においては、非導電性の剥離層、接着層、保護層等を積層して形成しており、積層された薄膜回路間の上下方向配線接続までは提案されていない。
【０００６】
よって、本発明は薄膜回路相互間を接続して積み重ねることを可能とする剥離転写技術を提供する薄膜装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は３次元的な回路構造を実現するに好適な薄膜装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明はこのような薄膜装置を使用した電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【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薄膜回路装置は、下地層と、下地層の上に成膜され、電気回路として機能する薄膜回路層と、上記下地層の一部を貫通して上記下地層に対して上記薄膜回路層とは反対側の面に略面一となるように露出し、外部回路と上記薄膜回路層との接続を行う接続電極と、を含む。
【００１０】
かかる構成とすることにより、外部に接続電極が露出して薄膜回路層と外部回路とを接続することが可能となり、薄膜回路層の積層が容易となる。
【００１１】
好ましくは、上記薄膜回路装置は、上記薄膜回路層の少なくとも一部を覆って上記薄膜回路層を保護する保護層と、この保護層の一部を貫通して上記保護層に対して上記薄膜回路層とは反対側の面に略面一となるように露出し、外部回路と上記薄膜回路層との接続を行う接続電極を更に有する。それにより、薄膜回路層の上面及び下面の両面で電気的接続を行うことが可能となる。
【００１２】
また、本発明の薄膜回路装置は、耐熱性を有する第１の基板と、上記第１の基板上に形成され、エネルギ付与によって剥離を生じる剥離層と、上記剥離層の上に形成される絶縁性の下地層と、上記下地層の上に形成される薄膜回路層と、上記薄膜回路層の上に形成される保護層と、上記下地層の一部を貫通して上記剥離層に接し、該剥離層の剥離によって露出して外部回路と上記薄膜回路層との接続を行う接続電極と、を含む。
【００１３】
かかる構成とすることによって、複数積層される薄膜回路装置を構成する基本薄膜回路層を得ることができる。これを基板から剥離転写することを繰り返して容易に薄膜回路層を積層することができる。
【００１４】
好ましくは、上記剥離層と上記下地層との間に更に保護層を有する。それにより、剥離転写の際の薄膜回路層の破壊、特に、剥離層に接する接続電極の破壊を回避することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の薄膜回路装置は、下地層と保護層との間に形成された第１の薄膜回路と上記第１の薄膜回路に接続されて上記下地層下面の一部から露出する下部接続電極とを含む第１の薄膜回路層と、下地層と保護層との間に形成された第２の薄膜回路と上記第２の薄膜回路に接続されて上記保護層の上面の一部に露出する上部接続電極と、上記第２の薄膜回路に接続されて上記下地層下面の一部から露出する下部接続電極とを含む第２の薄膜回路層と、が積層され、上記第１の薄膜回路層の下部接続電極と上記第２の薄膜回路層の上部電極とを接続してなる。
【００１６】
かかる構成とすることによって複数積層してなる薄膜回路の基本積層構造を得ることができる。
【００１７】
好ましくは、上記下部接続電極と上記上部接続電極相互間の接続は、異方性導電材又は導電性接着剤を介して行われる。それにより、薄膜回路層間の電気的接続を行うことが可能となる。
【００１８】
好ましくは、上記下部接続電極は上記下地層と略面一に形成される。それにより、薄膜回路層の底面を平坦化して積層を容易にする。
【００１９】
好ましくは、上記第１及び第２の薄膜回路層の各層の下面が略平行になるように形成される。それにより、薄膜回路層の積層精度を向上することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の電気光学装置は上述した薄膜回路装置を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の電子機器は、上述した電気光学装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の薄膜回路装置の製造方法は、剥離層が形成された第１の回路形成基板上に、少なくとも一面に接続電極を形成した第１の薄膜回路層を形成する工程と、剥離層が形成された第２の回路形成基板上に、一面及び他面にそれぞれ接続電極を形成した第２の薄膜回路層を形成する工程と、上記第１の回路形成基板から上記第１の薄膜回路層を剥離して転写先板側に転写する工程と、上記第２の回路形成基板に形成された第２の薄膜回路層の接続電極と上記転写先基板側に転写された第１の薄膜回路層の接続電極とを重ね合わせて上記第１及び第２の薄膜回路層同士を接合し、上記第２の回路形成基板から上記第２の薄膜回路層を剥離してこれを上記第１の薄膜回路層に転写して積層する工程と、を含む。
【００２３】
かかる構成とすることによって、薄膜回路層を積層した薄膜回路装置を製造することが可能となる。
【００２４】
好ましくは、上記薄膜回路層は、上記回路形成基板上の剥離層上に下地層を形成する工程と、上記下地層の上に薄膜回路を形成する工程と、上記下地層の一部を貫通して上記剥離層を露出するコンタクトホールを開口する工程と、上記コンタクトホールと上記薄膜回路との間に電極配線を形成する工程と、上記薄膜回路及び上記電極配線上に保護層を形成する工程と、を含んで作製される。それにより、転写単位となる、接続電極を備えた薄膜回路層を得ることができる。
【００２５】
好ましくは、更に、上記剥離層と上記薄膜回路層との間に保護層を形成する工程と、上記薄膜回路層を剥離して転写する工程の後に上記保護層を除去する工程と、を含む。それにより、剥離転写の際の薄膜回路層の破壊、特に、剥離層に接する接続電極の破壊を回避することが可能となる。
【００２６】
好ましくは、上記保護層は、薄膜回路の下地層とは異なる材料、例えば、窒化シリコン、金属等の成膜によって構成される。
【００２７】
また、上記保護層を、アモルファスシリコン層／絶縁膜（酸化シリコン、窒化シリコン）／アモルファスシリコン層等の三層膜によって構成しても良い。この場合、下層（回路形成基板側）のアモルファスシリコン層は剥離層として、上層のアモルファスシリコン層は保護層として機能する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
本発明の実施例の薄膜回路装置は、薄膜回路を上下方向に複数積層した構造を有し、その中間層の薄膜回路は上面及び下面から電極が取り出せるような構造を備えている。また、本発明の実施例の薄膜回路装置は、薄膜回路の裏面に露出する電極を形成することによって下層薄膜回路や外部配線との接続を容易化している。
【００３０】
本発明の実施例の製造方法においては、剥離転写技術を使用する薄膜回路装置の製造工程において、薄膜回路層の下地層を貫通するコンタクトホールを形成し、当該部分に金属などの導電膜を成膜して下地層から露出させ、これを他の薄膜回路層との接続を行う裏面電極とする工程を含む。また、この裏面電極と薄膜回路層の下地層が面一となるように形成され、薄膜回路層の裏面が平坦になるようにして積層を容易にする。また、薄膜回路層の積層による下地の凹凸が上側の薄膜回路層の表面に現れることを回避可能とする。
【００３１】
図１は、本発明に係る複数の薄膜回路層を積層して三次元回路を構成した薄膜回路装置の例を示す断面図である。
【００３２】
同図において、転写先基板３１に接着剤３２を介して第１の薄膜回路層２１が取り付けられている。この薄膜回路層２１に接着剤３３を介して第２の薄膜回路層２２が取り付けられている。更に、薄膜回路層２２に接着剤３４を介して第３の薄膜回路層２３が取り付けられている。各薄膜回路層は、薄膜トランジスタ、ダイオード、抵抗、キャパシタ、配線、電極の少なくとも一つから薄膜回路を形成して一定の回路機能を果たす。
【００３３】
薄膜回路層２１及び２２相互間の回路接続は、薄膜回路層２１の下部電極２１１と、薄膜回路層２２の上部電極２２９と、電極２１１及び２２９間に配置された異方性導電材料３５によって接続されている。薄膜回路層２２及び２３相互間の回路接続は、薄膜回路層２２の下部電極２２１と、薄膜回路層２３の上部電極２３９と、電極２２１及び２３９間に配置された異方性導電材料３５によって接続されている。異方性導電材料３５は圧縮される方向において導通する性質を有する。例えば、絶縁性の弾性材料の中に導電性粒子を分布させ、弾性材料が圧縮されることによって導電性粒子が連なって圧縮方向に電気的通路が形成される。
【００３４】
最下層の薄膜回路層２３には、その下面に下部電極２３１が露出している。この下部電極２３１には、フレキシブル印刷配線、タブボンデイングやワイヤボンディング等によって図示しない外部配線が接続される。各薄膜回路層の薄膜回路を担う下地層（後述の２１２、２２２、２３２）の下面と当該下部電極の下地層から露出する露出面とは平坦となるように形成されている。従って、薄膜回路層相互間を接着する接着剤層３２、３３、３４をその上面が平坦となるように塗布し、あるいは形成することによって複数の薄膜回路層（下地基板）の各底面を略平行に積み重ねて３次元的な回路構造を正確に形成することが可能となる。
【００３５】
なお、上述した異方性導電膜３５に変えて、あるいはこれに付け加えて電極部分の相互接合に導電性接着剤を使用することができる。
【００３６】
また、上述の実施例では、上部の薄膜回路層２１と下部の薄膜回路層２３とは薄膜回路層２２の薄膜トランジスタ回路を介して接続される構成となっているが、電極配線のみで薄膜回路層２１乃至２３間を直接接続することとしても良い。例えば、電源供給配線などの場合に当該直接接続が適用される。
【００３７】
このように、上面及び下面に電極を露出した薄膜回路層を積層することによって三次元的に電気回路を形成した薄膜装置を得ることができる。
【００３８】
次に、図２乃至図４を参照して上述した三次元的回路構造の薄膜装置の製造方法について説明する。
【００３９】
薄膜回路層を積層するためには、図２（ａ）に示すように、薄膜回路２１の下地層２１２に露出する下部電極２１１を形成することが必要となる。
【００４０】
図３及び図４は、薄膜回路層２１の形成過程を説明する工程図である。
【００４１】
まず、石英ガラス基板（ＳｉＯ２）等の耐熱性に優れる透明な回路形成基板１１上に剥離層１２としてアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）をＬＰ−ＣＶＤ、スパッタリング、またはＰＥ−ＣＶＤ法等によって成膜する。この上に薄膜回路２１の下地層（絶縁層）２１２としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）をＰＥ−ＣＶＤ法によって成膜する。この上に半導体層としてシリコン層（Ｓｉ）２１３をＣＶＤ法によって成膜し、レーザ照射などの熱処理を施して（多）結晶化させる。このシリコン層２１３をパターニングしてトランジスタの活性領域や配線などを形成する（図３（ａ））。
【００４２】
この上に熱酸化あるいは例えばＴＥＯＳを材料とするＰＥ−ＣＶＤ法によってシリコン酸化膜を成膜し、ゲート絶縁膜２１４を形成する（図３（ｂ））。
【００４３】
ゲート絶縁膜２１４の上に例えばＣＶＤ法によって不純物をドープしたポリシリコン層を成膜し、あるいはスパッタリングによってクロム、モリブデン、タンタル、アルミニウム等を主成分とする金属薄膜層を形成し、引き続きパターニングを行ってゲート電極及び配線２１５を形成する（図３（ｃ））。
【００４４】
次に、レジスト２２０およびゲート電極２１５をマスクとしてシリコン層２１３にイオン注入法によって例えばリンイオンＰ＋の高濃度不純物注入を行い、Ｎ型半導体から成るソース・ドレイン領域を形成する（図３（ｄ））。同様に、レジスト２２１およびゲート電極２１５をマスクとしてシリコン層２１３にイオン注入法によって例えばボロンイオンの高濃度不純物注入を行い、Ｐ型半導体から成るソース・ドレイン領域を形成し、更に、熱処理を行ってソース・ドレイン領域や配線の不純物を活性化する（図３（ｅ））。
【００４５】
ゲート電極２１５及びゲート酸化膜２１４の上に層間絶縁膜２１６としてシリコン酸化膜をＣＶＤ法によって成膜する（図３（ｆ））。
【００４６】
次に、層間絶縁膜２１６をパターニングしてコンタクトホールを形成する。この際、トランジスタのソース・ドレイン領域のコンタクトホールに加えて、下地層２１２の上述した下部電極２１１を形成すべき部分もエッチングを行う（図３（ｇ））。下部電極２１１を形成するために当該部分では剥離層１２に至るまでエッチングが行われる。
【００４７】
次に、アルミニウム、モリブデン、タングステン、ＩＴＯ等の金属や、不純物を高濃度でドープしたポリシリコン等を成膜し、パターニングを行って下部電極・配線・ソース・ドレイン電極２１７を形成する（図３（ｈ））。
【００４８】
更に、図４に示すように、この上に層間絶縁膜（ＳｉＯ２）あるいは保護膜（ＰＳＧ）２１８を成膜し、必要により研磨して上面を平坦にする（図４（ａ））。なお、上記保護膜２１８として、絶縁性の樹脂を配線などが形成された回路形成基板１１上面にスピンコートによって成膜し、平坦面を形成しても良い。このようにして薄膜回路層２１が形成される。
【００４９】
更に、薄膜回路層２１の上面に接着剤３２を均一に塗布し、転写先基板３１に取り付ける（図４（ｂ））。
【００５０】
回路形成基板１１の下方からレーザなどの強い光を剥離層１２に照射し、剥離層１２の界面剥離あるいは層内剥離を生じさせる。ここで、剥離層１２に界面剥離および／または層内剥離が生じる原理は、例えば特開平１０−１２５９３０に示されるように、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に含まれるガス成分の放出、更には、光照射による剥離層１２の溶融、蒸散等の相変態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体材料（ここでは、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言い、場合によっては剥離層１２が破壊されて結合力が低下し、あるいは消失することもある（図４（ｃ）。
【００５１】
回路形成基板１１から薄膜回路層２１を剥離し、転写先基板３１側に転写する（図４（ｄ））。更に、残存する剥離層１２をエッチングによって除去して、図２（ａ）に示す第１の薄膜回路層２１を有する基板が得られる（図４（ｅ））。
【００５２】
図２（ｂ）は、剥離転写前の回路形成基板１１に形成された第２の薄膜回路層２２を示している。薄膜回路層２２は、下地層２２２、半導体層２２３、ゲート絶縁層２２４、ゲート電極及び配線層２２５、層間絶縁膜２２６、ソース・ドレイン電極２２７、保護膜２２８、上部電極２２９を含んでいる。第２の薄膜回路層２２も上述した第１の薄膜回路層２１と同様に回路形成基板１１及び剥離層１２上に形成される（図３及び図４参照）が、積層される薄膜回路の中間に配置される第２の薄膜回路層２２には、下部電極２２１に加えて保護膜２２８から露出する上部電極２２９が形成されている。
【００５３】
上部電極２２９の形成は図４（ａ）に示す製造工程において保護膜２１８（２２８に相当する）にコンタクトホールを開口し、配線材料を成膜してパターニングすることによって得られる。
【００５４】
図２（ｃ）は、剥離転写前の回路形成基板１１に形成された第３の薄膜回路層２３を示している。薄膜回路層２３は、下地層２３２、半導体層２３３、ゲート絶縁層２３４、ゲート電極及び配線層２３５、層間絶縁膜２３６、ソース・ドレイン電極２３７、保護膜２３８、上部電極２３９を含んでいる。第３の薄膜回路層も上述した第１の薄膜回路層２１と同様に回路形成基板１１及び剥離層１２上に形成されるが、積層される薄膜回路の最下層に配置される第３の薄膜回路層には、下部電極２３１に加えて保護膜２３８から露出する上部電極２３９が形成されている。上部電極２３９の形成は図４（ａ）に示す製造工程において保護膜２１８（２３８に相当する）にコンタクトホールを開口し、配線材料を成膜してパターニングすることによって得られる。
【００５５】
図２（ｄ）に示すように、各回路形成基板上に構成された薄膜回路層２１乃至２３は剥離転写法によって積層されて組み立てられる。
【００５６】
すなわち、図２（ａ）に示される転写先基板３１に取り付けられた薄膜回路層２１の下面に異方性導電材料３５及び接着剤３３を介して図２（ｂ）に示される薄膜回路層２２を接合する。薄膜回路層２２の回路形成基板１１の下面からレーザを照射して剥離層１２を分離させ、薄膜回路２２から回路形成基板１１を外す。必要により、エッチングを行って残留する剥離層１２を除去する。
【００５７】
更に、転写先基板３１側に取り付けられた薄膜回路層２２の下面に異方性導電材料３５及び接着剤３４を介して図２（ｃ）に示される薄膜回路層２３を接合する。薄膜回路層２３の回路形成基板１１の下面からレーザを照射して剥離層１２を分離させ、薄膜回路２３から回路形成基板１１を外す。必要により、エッチングを行って残留する剥離層１２を除去する。
【００５８】
このようにして、図１に示す三次元的に薄膜回路が配置された薄膜装置が得られる。薄膜装置への外部配線の接続は、下面に露出した下部電極２３１に、ハンダバンプ、フレキシブル配線基板（テープ）、ワイヤボンディング等によって行うことができる。
【００５９】
なお、剥離層１２としてアモルファスシリコンの例について説明したが、このアモルファスシリコン中には、Ｈ（水素）が含有されていてもよい。水素が含有されていると、光の照射により水素が放出されることにより剥離層に内圧が発生し、これが剥離を促進する。水素の含有量は、成膜条件、例えば、ＣＶＤ法を用いる場合には、そのガス組成、ガス圧力、ガス雰囲気、ガス流量、ガス温度、基板温度、投入する光のパワー等の条件を適宜設定することによって調整する。また、剥離層として酸化シリコン若しくはシリコン酸化合物、酸化チタン若しくはチタン酸化合物、有機高分子材料、金属等を適宜に使用することが可能である。
【００６０】
上述のように三次元的に薄膜回路を剥離転写法によって積層する場合には、薄膜回路層の下面に接続用の電極を形成することが望ましい。図５及び図６は薄膜回路層の下面に電極を形成する他の薄膜回路層の例を示している。
【００６１】
図５（ａ）乃至同図（ｆ）に示す例では、剥離層１２と、下地層２１２及び下部電極２１１との間に下地保護層１３を形成している。同図において図４と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００６２】
下地保護層１３は、例えば、下地層２１２と材質が異なる窒化シリコン（ＳｉＮ）層や金属層であり、剥離層１２から下部電極２１１及び下地層２１２側への不要成分の侵入、剥離転写の際に剥離層１２へ熱および破壊エネルギが下部電極２１１及び下地層２１２に及ぶことなどを防止する。下地保護層１３は、図５（ｅ）及び同図（ｆ）に示すように、薄膜回路層２１の剥離転写後にエッチングによって除去される。
【００６３】
このとき、好ましくは下地保護層１３と、下地層２１２および／または下部電極２１１との選択比が十分に大きい手法にて下地保護層１３をエッチングする。例えば、下地保護層１３に窒化シリコンを用いた場合には、リン酸、硝酸、酢酸、あるいはこれらの混合溶液（混酸）を用いて下地保護層１３をエッチングする。その際、例えばシリコン酸化物で構成される下地層２１２のエッチングレートは小さいので、下地保護層１３をオーバーエッチングして完全に取り除くことができる。また、下部電極２１１の下表面にクロム、チタン、ＩＴＯ等の導電性保護層を設けておくことによって、下地保護層１３のエッチング時における下部電極２１１の腐食を防止しても良い。
【００６４】
図６（ａ）乃至同図（ｆ）に示す例では、剥離層１２と、下地層２１２及び下部電極２１１との間に保護層１３及び１４を形成している。同図において図４と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００６５】
保護層１３は、例えば、酸化シリコン層、膣化シリコン層などの絶縁膜であり、保護層１４は、例えば、アモルファスシリコン層である。２層に形成されたアモルファスシリコン層１２及び１４のうち下側が剥離層として、上側が保護層として機能する。下地保護層１３及び１４は、図６（ｅ）及び同図（ｆ）に示すように、薄膜回路層２１の剥離転写後にエッチングによって除去される。
【００６６】
このときもやはり、好ましくは下地保護層１３と１４、あるいは下地保護層１４と下地層２１２および／または下部電極２１１との選択比が十分に大きい手法にて下地保護層１３をエッチングする。例えば、下地保護層１３にシリコン酸化物、下地保護層１４にアモルファスシリコン層を用いた場合は、下地保護層１３をエッチングする際に例えばフッ酸を含む溶液を使用することができる。その際、下地保護層１４のエッチングレートは小さいので、下地保護層１３をオーバーエッチングして完全に取り除くことができる。また、下地保護層１４をエッチングする際には、例えばＣＦ４を含むガスを用いたドライエッチングを利用することができる。その際、例えばシリコン酸化物で構成される下地層２１２のエッチングレートは小さいので、下地保護層１４をオーバーエッチングして完全に取り除くことができる。また、下部電極２１１の下表面にクロム、チタン、ＩＴＯ等の導電性保護層を設けておくことによって、下地保護層１３のエッチング時における下部電極２１１の腐食を防止しても良い。
【００６７】
図７は、薄膜回路層の具体的な例を示すものであり、第１の薄膜回路層に倒立型有機ＥＬ表示素子を形成している。図示しない回路形成基板上に剥離層を介して、薄膜トランジスタ３１１、配線３１２、陽極３１３、バンク３１４、発光層３１５、陰極３１６等が形成されて、転写先基板３１に剥離転写されている。薄膜回路層２１が転写先基板３１に転写されることによって下面の下地層から下部電極３１７が露出している。
【００６８】
なお、図７に示すように、薄膜回路層２１の下面に外部接続電極３１７を形成することにより外部から信号供給ができる。転写先基板３１への１回の剥離転写によって薄膜回路層２１が転写先基板３１に対して上下反転した構造のままで有機ＥＬ画素の薄膜回路として使用することができる。こうした場合には、仮転写基板を使用して２回の剥離転写によって上下非反転とした場合に比べて工程数が少なくて済む利点がある。
【００６９】
従って、薄膜回路の積層は、積層場所や回路の複雑さによって積層数を変えることとしても良い。例えば、第１の薄膜回路層の一部に第２の薄膜回路層を積層し、この第２の薄膜回路の一部に更に第３の薄膜回路層を積層することができる。また、第１の薄膜回路層に複数の第２の薄膜回路層を積層し、この第２の薄膜回路層に股がつて第３の薄膜回路層を形成することとしても良い。
【００７０】
このように、薄膜回路回路層の積層態様は種々の態様が可能であり、必要に応じて適宜に選択される。
【００７１】
図８は、本発明に係る種々の薄膜回路装置を備えた電気光学装置を使用する電子機器の例を説明する説明図である。上述した薄膜回路装置は、例えば、電気光学装置、駆動装置、制御装置等に適用される。ここで、電気光学装置とは、電気的作用によって発光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は、液晶素子、電気泳動粒子が分散した分散媒体を有する電気泳動素子、上述した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が挙げられ、これを備えた表示装置等を電気光学装置という。
【００７２】
電子機器は、例えば、積層した薄膜回路装置を使用する電気光学装置を表示部として用いる電子機器であり、ここで、電子機器には、ビデオカメラ、テレビ、大型スクリーン、携帯電話、パーソナルコンピュータ、携帯型情報機器（いわゆるＰＤＡ）、その他各種のものが含まれる。
【００７３】
図８（ａ）は携帯電話への適用例であり、携帯電話５１０は、アンテナ部５１１、音声出力部５１２、音声入力部５１３、操作部５１４、及び積層薄膜回路装置を含んで構成された電気光学装置５１を備えている。このように本発明の積層薄膜回路装置を携帯電話５１０の表示部として利用可能である。同図（ｂ）はビデオカメラへの適用例であり、ビデオカメラ５２０は、受像部５２１、操作部５２２、音声入力部５２３、及び積層薄膜回路装置を含んで構成された電気光学装置５１を備えている。このように本発明の積層薄膜回路装置は、ファインダーや表示部として利用可能である。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５３０は、カメラ部５３１、操作部５３２、及び積層薄膜回路装置を含む電気光学装置５１を備えている。このように本発明の積層薄膜回路装置は、表示部として利用可能である。
【００７４】
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５４０は、バンド５４１、光学系収納部５４２及び積層薄膜回路装置を含む電気光学装置５１を備えている。このように本発明の積層薄膜回路装置は画像表示器として利用可能である。同図（ｅ）はリア型プロジェクターへの適用例であり、プロジェクタ５５０は、筐体５５１に、光源５５２、合成光学系５５３、ミラー５５４、ミラー５５５、スクリーン５５６、及び積層薄膜回路装置を含む電気光学装置５１を備えている。このように本発明の積層薄膜回路装置は画像表示器として利用可能である。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５６０は、筐体５６２に光学系５６１及び積層薄膜回路装置を含む電気光学装置５１を備え、画像をスクリーン５６３に表示可能になっている。このように本発明の電気光学装置は画像表示器として利用可能である。
【００７５】
上記例に限らず本発明の積層薄膜回路装置は、種々の電子機器に適用可能である。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。
【００７６】
以上説明したように本発明によれば、剥離転写法によって薄膜回路層を複数積層して薄膜回路装置を構成することができる。また、積層した薄膜回路層を使用することで基板上に各回路を直接形成する場合に比べて基板上で回路が消費する面積を減らすことができる。また、薄膜回路同士を積層することで回路間の信号伝達距離を短くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の薄膜回路層を積層して構成された薄膜回路装置を説明する説明図である。
【図２】図２（ａ）乃至同図（ｄ）は、薄膜回路層の製造工程を説明する工程図である。
【図３】図３（ａ）乃至同図（ｈ）は、薄膜回路層の製造工程を説明する工程図である。
【図４】図４（ａ）乃至同図（ｅ）は、薄膜回路層間の接続電極を有する薄膜回路層の形成工程例を説明する工程図である。
【図５】図５（ａ）乃至同図（ｆ）は、薄膜回路層間の接続電極を有する薄膜回路層の形成工程例の他の例を説明する工程図である。
【図６】図６（ａ）乃至同図（ｆ）は、薄膜回路層間の接続電極を有する薄膜回路層の形成工程例の更に他の例を説明する工程図である。
【図７】図７は、薄膜回路装置の具体例（有機ＥＬ表示装置）を説明する説明図である。
【図８】図８（ａ）乃至同図（ｆ）は、本発明の薄膜回路層を積層してなる薄膜回路装置を使用した電子機器の例を説明する説明図である。
【符号の説明】
２１，２２，２３…薄膜回路層、３１…転写先基板、３２，３３，３４…接着剤、３５…異方性導電材料、２１１，２２１，２３１…下部電極、２２９，２３９…上部電極
【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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【図８】
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