(57)【要約】【課題】デバイス層を製造基板から実使用基板に転写する際に、製造基板を分離または除去する際に使用する薬液のデバイス層への浸入を防ぐ。【解決手段】第１基板１０１上に保護層１０６、デバイス層１２１を順次形成し、デバイス層１２１上に、第１接着層１２３、もしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板１２４を接着する工程と、薬液を用いたエッチング処理により第１基板１０１を完全または部分的に分離または除去する工程と、デバイス層１２１の第１基板１０１側を被覆する保護層１０６を、第２接着層１２７を介して第３基板１２８に接着する工程と、第２基板１２４を分離または除去する工程とを有する薄膜デバイスの製造方法において、保護層１０６を、第１基板１０１を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも第１耐ＨＦ層１０２、第２耐ＨＦ層１０４で形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に保護層、薄膜デバイス層を順次形成し、薄膜デバイス層上に、第１接着層、もしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
薬液を用いたエッチング処理により第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板側を被覆する前記保護層を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
を有する薄膜デバイスの製造方法において、
前記保護層を、前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層で形成する
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１基板を分離または除去した後に、前記保護層の一部またはすべてを、ウエットエッチングまたはドライエッチングにより除去する工程を備え、
前記第３基板を接着する工程は、前記薄膜デバイス層の第１基板側を第２接着層を介して第３基板に接着する
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層の層間に、前記薬液に耐性のない層を有する
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記保護層の少なくとも一部として形成されたもので前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に耐性のない層を、前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液と同種の薬液により除去する際に、
第１基板のエッチングレートよりも、前記保護層の少なくとも一部として形成されたもので第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に耐性のない層のエッチングレートの方が遅い
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記保護層の第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に耐性を有する少なくとも２層は同種の薬液でエッチングすることができるものからなり、
同種の薬液でエッチングした場合、前記第１基板に近い方の前記保護層の第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に耐性を有する層が、エッチングが早く終了する
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記保護層の第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に耐性を有する少なくとも２層は、同種の薬液でエッチングされない
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記保護層の第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に耐性を有する少なくとも２層のうち、前記薄膜デバイス層に最も近い層は可視光に対して透明な層からなる
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第１基板はガラスもしくは石英基板からなり、
前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液はフッ化水素酸を含む薬液である
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項９】
第１基板上に保護層、薄膜デバイス層を順次形成し、薄膜デバイス層上に、第１接着層、もしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
薬液を用いたエッチング処理により第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板側を被覆する前記保護層を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離、除去する工程とを行うことにより形成される薄膜デバイスにおいて、
前記保護層は、前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層で構成されている
ことを特徴とする薄膜デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスに関し、詳しくは液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などに使用する薄膜デバイスを耐熱性の高い製造基板上に作製後、実使用基板上に転写する薄膜デバイスの製造方法およびその製造方法により製造される薄膜デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄膜デバイスは、使用機器の小型化の影響を受けて、薄型化、軽量化、堅牢化に対する要求を受けている。しかしながら、薄膜デバイスは、高温、真空という環境で作製されるために、製造に使われる基板に制限がある。例えば、薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、１０００℃の温度に耐える石英基板、５００℃の温度に耐えるガラス基板が使われている。これらの基板の薄型化も検討されているが、石英基板、ガラス基板を用いる限り、剛性低下による基板サイズ縮小しなければならず、生産性が低下する。また、基板の厚さが薄くなれば堅牢さも急激に低下するため、実用上の問題点となっている。このように、製造基板に要求されている性能と実際に使用する際に求められている性能が異なっている。また、薄型、軽量、堅牢化が可能なプラスチック基板上に直接、薄膜トランジスタを作製しようという試みもあるが、耐熱温度の点から困難さが高い。
【０００３】
そこで、耐熱温度の高い製造基板上に形成した薄膜デバイスを実使用基板に転写する技術が検討されている。転写するためには、製造基板から薄膜デバイスのみを分離しなければならないが、その方法に関しては、剥離層をもうけ、剥離層を薬液によりエッチングし、薄膜デバイス層と製造基板を分離する方法（例えば、特許文献１参照。）、または製造基板全体をエッチングにより除去してしまう方法（例えば、特許文献２参照。）などがある。
【０００４】
【特許文献１】
国際出願番号：ＰＣＴ／ＪＰ０２／０３７００（第９頁、第２図）
【特許文献２】
国際出願番号：ＰＣＴ／ＪＰ０２／０３７００（第９頁、第１Ｄ図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
製造基板上に薄膜デバイスを形成した後、薬液により製造基板を分離または除去する場合は、デバイス層を形成する前に、薄膜で構成される保護層を形成し、薬液がデバイス層まで浸入しないようにしなければならない。しかしながら、スパッタリング法や蒸着法、ＣＶＤ法で製造される薄膜層には、程度の大小はあるものの一般的に微小なピンホールが空いており、このピンホールを通じて薬液がデバイス層まで進入し、その結果、薬液によってデバイス層が破壊されるという問題がある。本発明は、デバイス層を製造基板から実使用基板に転写する際に、製造基板を分離または除去する際に使用する薬液のデバイス層への浸入を防ぐことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされた薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスである。
【０００７】
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第１基板上に保護層、薄膜デバイス層を順次形成し、薄膜デバイス層上に、第１接着層、もしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、薬液を用いたエッチング処理により第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板側を被覆する前記保護層を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とを有する薄膜デバイスの製造方法において、前記保護層を、前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層で構成するという製造方法である。
【０００８】
上記薄膜デバイスの製造方法では、薬液からデバイス層を保護する保護層を、第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層で形成することから、実質的に保護層は２重以上となる。したがって、薬液側に近い保護層（第１保護層）に形成されたピンホールを通って次の保護層（第２保護層）に達したとしても、第２保護層で薬液がデバイス層側に侵入するのを防ぐことができる。これは、第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性のある層に存在しているピンホールは、非常に微細なものであり、かつランダムに発生するものであるため、第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性のある層が２層有った場合、ピンホールが同じ位置にできる確率は極めて低いことを利用している。例えば、第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性のある層にピンホールが空いており、薬液が第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性のある層を超えたとしても、第２層目の第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性のある層があるため、そこで薬液は止まってしまう。したがって、第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層でデバイス層への薬液の侵入は確実に防げる。これにより、転写による欠陥を減らすことができる。
【０００９】
本発明の薄膜デバイスは、第１基板上に保護層、薄膜デバイス層を順次形成し、薄膜デバイス層上に、第１接着層、もしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、薬液を用いたエッチング処理により第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板側を被覆する前記保護層を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離、除去する工程とを行うことにより形成される薄膜デバイスにおいて、前記保護層は、前記第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層で構成されているものである。
【００１０】
上記薄膜デバイスでは、上記薄膜デバイスの製造方法と同様なる作用、効果が得られることから、薬液による侵食を受けない薄膜デバイスとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第１実施の形態を、図１〜図４の製造工程図によって説明する。この第１実施の形態では、転写方式によりプラスチック基板に透過型アクティブ基板を作製し、液晶表示装置を作製する工程を説明する。
【００１２】
図１（１）に示すように、製造基板となる第１基板１０１に厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度のガラス基板もしくは石英基板を用いる。そして、例えばスパッタリング法により、第１基板（例えば厚さが０．７ｍｍのガラス基板）１０１上に、保護層１０６となるもので、フッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する第１耐ＨＦ層１０２、第１絶縁層１０３、フッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する第２耐ＨＦ層１０４、第２絶縁層１０５を下層より順に形成する。上記第１耐ＨＦ層１０２は、例えばモリブデン（Ｍｏ）薄膜を例えば厚さ５００ｎｍに成膜して形成する。上記第１絶縁層１０３は、例えば酸化珪素層（ＳｉＯ２  ）を１００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記第２耐ＨＦ層１０４は、例えばモリブデン（Ｍｏ）薄膜を例えば厚さ１０００ｎｍに成膜して形成する。上記第２絶縁層１０５は、例えば酸化珪素層（ＳｉＯ２  ）を５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記モリブデン薄膜はスパッタリング法にて形成し、上記酸化珪素層はプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法により形成した。なお、本明細書では、上記「ＨＦ」とはフッ化水素もしくはフッ化水素酸を表すものとする。
【００１３】
その後、薄膜デバイス層として、例えば「’９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、５３頁〜５９頁）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、１３２頁〜１３９頁）に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスでＴＦＴを形成した。
【００１４】
まず、図２に示すように、第２絶縁層１０５上にゲート電極１０７を例えば厚さが例えば１００ｎｍのモリブデン膜で形成する。このゲート電極１０７は、モリブデン膜を形成した後に一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチングにより形成した。このゲート電極１０７上を被覆するように、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層と窒化珪素（ＳｉＮｘ  ）層との積層体からなるゲート絶縁膜１０８を形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層（厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）を形成した。この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ光をパルス照射して溶融再結晶化し結晶シリコン層としてポリシリコン層を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層１０９を形成し、その両側にｎ−  型ドープ領域からなるポリシリコン層１１０、ｎ＋  型ドープ領域からなるポリシリコン層１１１を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造とした。またポリシリコン層１０９上にはｎ−  型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層１１２を例えばＳｉＯ２  層で形成した。
【００１５】
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層と窒化珪素（ＳｉＮｘ  ）層との積層体からなるパッシベーション膜１１３を形成した。このパッシベーション膜１１３上に、各ポリシリコン層１１１に接続するソース電極１１４およびドレイン電極１１５を例えばアルミニウムで形成した。
【００１６】
次に、素子を保護するためと平坦化を行うために、例えばスピンコート法によって、ソース電極１１４、ドレイン電極１１５等を覆うように、パッシベーション膜１１３上に平坦化層１１６を例えばメタクリル酸メチル樹脂系の樹脂で形成した。この平坦化層１１６には、ソース電極１１１に通じるコンタクトホールを形成した。その後、例えばスパッタリング法によって、例えば透明導電膜（例えばＩＴＯ：インジウムスズオキサイド）を成膜してコンタクトホールを通じてソース電極１１４に接続する画素電極１１７を平坦化層１１６上に形成した。
【００１７】
以上の工程により、第１基板１０１上に透過型のアクティブマトリックス基板が作製できた。今回は、ボトムゲート型ポリシリコンＴＦＴを作製したが、トップゲート型ポリシリコンＴＦＴやアモルファスＴＦＴでも同じように実施できる。次に、第１基板１０１上の薄膜デバイス層をプラスチック基板上に移載する工程を示す。
【００１８】
図１（２）に示すように第１基板１０１上に第１耐ＨＦ層１０２、第１絶縁層１０３、第２耐ＨＦ層１０４、第２絶縁層１０５、薄膜デバイス層１２１を形成したものをホットプレート１２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着層１２３を、例えばホットメルト接着剤を、例えば１ｍｍ程度の厚さに塗布して形成した。
【００１９】
次に、図１（３）に示すように、上記第１接着層１２３上に第２基板１２４を載せ、第２基板１２４を第１基板１０１方向に加圧しながら、室温まで冷却した。上記第２基板１２４には、例えば厚さが１ｍｍのモリブデン（Ｍｏ）基板を用いた。または、第２基板１２４上にホットメルト接着剤を塗布して、その上に第１耐ＨＦ層１０２から薄膜デバイス層１２１が形成された第１基板１０１の薄膜デバイス層１２１側を載せてもよい。
【００２０】
次に、図１（４）に示すように、第２基板１２４を貼り付けた基板をフッ化水素酸（ＨＦ）１２５に浸漬して、第１基板１０１のエッチングを行った。このエッチングは、第１耐ＨＦ層１０２であるモリブデン層がフッ化水素酸１２５にエッチングされないため、このエッチングは第１耐ＨＦ層１０２で自動的に停止する。ここで用いたフッ化水素酸１２５は、一例として、重量濃度が５０％のもので、このエッチング時間は３．５時間とした。フッ化水素酸１２５の濃度とエッチング時間は、第１基板１０１のガラスを完全にエッチングすることができるならば、変更しても問題はない。
【００２１】
上記フッ化水素酸１２５によるエッチングの結果、図１（５）に示すように、第１基板１０１〔前記図１（４）参照〕が完全にエッチングされ、第１耐ＨＦ層１０２が露出される。
【００２２】
ここで、図３（１）に示すように、第１耐ＨＦ層１０２であるモリブデン層にピンホール１３２が存在していた場合には、酸化珪素からなる第１絶縁層１０３において上記ピンホール１３２が接する位置がフッ化水素酸によりエッチングされる。すなわち、ピンホール１３２が第１絶縁膜１０３に延長形成されることになる。しかしながら、第２耐ＨＦ層１０４のモリブデン層には、上記第１耐ＨＦ層１０２に形成されているピンホール１３２と同じ位置にピンホール１３４が形成されている可能性は極めて低いため、フッ化水素酸は第２耐ＨＦ層１０４よりも薄膜デバイス層１２１側には侵入しない。もし、第２耐ＨＦ層１０４が形成されていない場合には、ピンホール１３２を通って侵入してきたフッ化水素酸は薄膜デバイス層１２１まで侵入し、そのフッ化水素酸が薄膜デバイス層１２１を破壊することになる。
【００２３】
次に、図３（２）に示すように、混酸〔例えば、リン酸（Ｈ３  ＰＯ４  ）７２ｗｔ％と硝酸（ＨＮＯ３  ）３ｗｔ％と酢酸（ＣＨ３  ＣＯＯＨ）１０ｗｔ％〕により、第１耐ＨＦ層１０２〔前記図３（１）参照〕であるモリブデン層（厚さ：５００ｎｍ）をエッチングした。上記混酸で５００ｎｍの厚さのモリブデン層をエッチングするのに必要な時間は約１分である。この混酸は第１絶縁層１０３である酸化珪素をエッチングしないため、第１絶縁層１０３で自動的にエッチングが停止する。そして第１耐ＨＦ層に形成されていたピンホール１３２〔前記図３（１）参照〕があった位置は、侵入したフッ化水素酸により第１絶縁層１０３がエッチングされているため、混酸が第２耐ＨＦ層１０４まで浸入することになる。すなわち、ピンホール１３２が第２耐ＨＦ層１０４の途中まで延長形成される。しかしながら、第２耐ＨＦ層１０４の方が第１耐ＨＦ層１０２よりも厚く形成されているため、第１耐ＨＦ層１０２のエッチングが終わっても、まだ第２耐ＨＦ層１０４のエッチングは終わらない。この状態で、水で洗浄するなどして、混酸によるエッチングを終了させると、混酸は薄膜デバイス層１２１まで浸入し得ない。
【００２４】
次に図３の（３）に示すように、緩衝フッ酸〔ＢＨＦ：例えば、フッ化アンモニウム（ＮＨ４  Ｆ）６％とフッ化水素酸（ＨＦ）１％とＨ２  Ｏ９３％〕により酸化珪素からなる第１絶縁層１０３〔前記図３（２）参照〕をエッチングした。この緩衝フッ酸は、例えば１００ｎｍの厚さの酸化珪素（ＳｉＯ２  ）をエッチングするのに約１分であり、モリブデンからなる第２耐ＨＦ層１０４をエッチングしないため、このエッチングは第２耐ＨＦ層１０４で自動的に停止する。第２耐ＨＦ層１０４にピンホール１３４があった場合は、緩衝フッ酸は、第１絶縁層１０３〔前記図３の（２）参照〕のエッチングが終わった後に、薄膜デバイス層１２１側に進入しようとするが、第２絶縁層１０５の膜厚が５００ｎｍと第１絶縁層１０３より厚いため、オーバーエッチを考慮しても、緩衝フッ酸は第２絶縁層１０５の途中までしか浸入できず、薄膜デバイス層１２１までは到達しない。
【００２５】
次に、図３（４）に示すように、１０００ｎｍの厚さのモリブデン層からなる第２耐ＨＦ層１０４〔前記図３の（３）参照〕を上記説明したのと同様なる混酸でエッチングした。この混酸によって１０００ｎｍの厚さのモリブデン層をエッチングするのに必要な時間は約２分である。この混酸は、酸化珪素（ＳｉＯ２  ）からなる第２絶縁層１０５をエッチングしないため、混酸によるエッチングは第２絶縁層１０５で自動的に停止する。緩衝フッ酸により形成された第２絶縁層１０５のピンホール１３４は、薄膜デバイス層１２１まで到達していないため、混酸がピンホール１３４により薄膜デバイス層１２１まで到達することもない。
【００２６】
上記第２絶縁層１０５は可視光線に対して透明な絶縁物である酸化珪素からなるために、剥離する必要は特になく、したがって、今回のプロセスでも第２絶縁層１０５の剥離は行わなかった。
【００２７】
上位実施の形態では、耐ＨＦ層として、第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４ともにモリブデンを使用したが、タングステン、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、酸化アルミニウム（Ａｌ２  Ｏ３  ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２  ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２  ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、アモルファスダイヤモンド、ベンゾシクロブテン、ポリイミド等耐フッ酸性のあるものならなんでもよい。これらの材料を、第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４に用いた場合は、それぞれの層を除去できるような薬液によるウエットエッチング、またはそれぞれの層を除去できるようなエッチングガスを用いたドライエッチングを行えばよい。例えば、多結晶シリコンを用いた場合には、テトラフルオロメタン（ＣＦ４  ）と酸素（Ｏ２  ）とを混合したエッチングガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）のようなドライエッチングを使用して除去すればよい。この際、第１耐ＨＦ層１０２、第２耐ＨＦ層１０４が同種の薬品でエッチングされる場合は、第１耐ＨＦ層１０２の方が早くエッチング終わるようにしなければならない。これは、第１耐ＨＦ層１０２を薬液でエッチングする際に、薬液が第１耐ＨＦ層１０２のピンホール１３２を通って第２耐ＨＦ層１０４まで浸透した場合、第１耐ＨＦ層１０２をエッチングする時間内に、第２耐ＨＦ層１０４がすべてエッチングされてしまわないようにするためである。
【００２８】
次に、図４（１）に示すように、上記エッチング後に、薄膜デバイス層１２１の裏面側、すなわち第２絶縁膜１０５表面に、第２接着層１２７を、例えば回転塗布技術により例えば紫外線硬化接着剤を塗布して形成した。
【００２９】
次に、図４（２）に示すように、第２接着層１２７を形成した後に、この第２接着層１２７に第３基板１２８を貼り付けた。この第３基板１２８にはプラスチック基板を用いた。このプラスチック基板には、例えば厚さが０．２ｍｍのポリカーボネートフィルムを用い、紫外線を照射して、紫外線硬化接着剤からなる第２接着層１２７を硬化させた。ここではプラスチック基板にポリカーボネートを用いたが、ポリカーボネートに限らず、他のプラスチックを用いてもよい。
【００３０】
次に、図４（３）に示すように、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層１２３を溶かして第２基板１２４を外し、第３基板１２８上に第２接着層１２７、第２絶縁膜１０５を介して薄膜デバイス層１２１が載ったアクティブ基板を得た。
【００３１】
この後は、図示はしないが、上記アクティブ基板を対向基板と張り合わせ、基板間に設けた隙間に液晶を注入し、液晶セルとした。これは、一般的に行われている液晶セル組み立て工程で行えばよい。
【００３２】
上記薄膜デバイスの製造方法では、第１基板を分離または除去する際に使用する薬液（フッ化水素酸）と同種の薬液により第１絶縁層１０３を除去する際に、第１基板１０１のエッチングレートよりも、第１絶縁層１０３のエッチングレートの方が遅いことが望ましい。また、第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４は、同種の薬液（例えば上記混酸）でエッチングすることができるものからなる場合で、それらを同種の薬液（例えば上記混酸）でエッチングした場合、第１基板１０１に近い方の第１耐ＨＦ層１０２が、第２耐ＨＦ層１０４よりもエッチングが早く終了するものからなることが望ましい。上記の場合には、第１耐ＨＦ層１０２が第２耐ＨＦ層１０４よりも薄く形成されている。
【００３３】
上記薄膜デバイスの製造方法では、薬液から薄膜デバイス層１２１を保護する保護層１０６を、第１基板１０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性を有する少なくとも２層、すなわちモリブデンからなる第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４で形成することから、実質的に保護層は２重以上となる。したがって、フッ化水素酸に接触する側に近い保護層（第１耐ＨＦ層１０２）に形成されたピンホール１３２を通って次の保護層（第２耐ＨＦ層１０４）に達したとしても、第２耐ＨＦ層１０４でフッ化水素酸が薄膜デバイス層１２１側に侵入するのを防ぐことができる。これは、第１基板１０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４に存在しているピンホール１３２、１３４は、非常に微細なものであり、かつランダムに発生するものであるため、第１基板１０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４が２層合った場合、ピンホール１３２、１３４が同じ位置にできる確率は極めて低いことを利用している。例えば、第１基板１０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４にピンホール１３２、１３４が空いており、フッ化水素酸が第１耐ＨＦ層１０２を超えたとしても、第２層目の第２耐ＨＦ層１０４があるため、そこでフッ化水素酸の侵入は止まってしまう。したがって、フッ化水素酸に対して耐性を有する第１、第２耐ＨＦ層１０２、１０４によって薄膜デバイス層１２１へのフッ化水素酸の侵入は確実に防げる。これにより、転写による欠陥を減らすことができる。
【００３４】
本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第２実施の形態を、図５〜図７の製造工程図によって説明する。第２実施の形態では、転写方式によりプラスチック基板に反射型アクティブ基板を作製し液晶表示装置を作製した。
【００３５】
図５（１）に示すように、製造基板となる第１基板２０１に厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度のガラス基板もしくは石英基板を用いる。そして、例えばスパッタリング法により、第１基板（例えば厚さが０．７ｍｍのガラス基板）２０１上に、保護層２０５となるもので、フッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する第１耐ＨＦ層２０２、フッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する第２耐ＨＦ層２０３、第１絶縁層２０４を下層より順に形成する。上記第１耐ＨＦ層２０２は、例えばモリブデン（Ｍｏ）薄膜を例えば厚さ５００ｎｍに成膜して形成する。上記第２耐ＨＦ層２０３は、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を例えば厚さ２００ｎｍに成膜して形成する。上記第１絶縁層２０４は、例えば酸化珪素層（ＳｉＯ２  ）を５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記モリブデン薄膜はスパッタリング法にて形成し、上記アモルファスシリコン層および酸化珪素層はプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法により形成した。
【００３６】
その後、図６に示すように、前記第１実施の形態と同様にして、低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成した。前記第１実施の形態と異なる部分は、反射型液晶のため、画素電極２１６がＩＴＯではなく銀（Ａｇ）を使用し、この銀（Ａｇ）を反射板としても利用している点である。また、メタクリル酸メチル樹脂系の樹脂による平坦化層２１５を形成する際に、光を正反射させないようにしたいため、平坦化層に凹凸をつけ、その上に成膜される銀（Ａｇ）にも凹凸がつくようにしている点である。
【００３７】
すなわち、保護層２０５上にゲート電極２０６を例えば厚さが例えば１００ｎｍの厚さのモリブデン膜で形成する。このゲート電極２０６は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチングにより形成した。このゲート電極２０６上を被覆するように、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層と窒化珪素（ＳｉＮｘ  ）層との積層体からなるゲート絶縁膜２０７を形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層（厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）を形成した。この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ光をパルス照射して溶融再結晶化し結晶シリコン層としてポリシリコン層を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層２０８を形成し、その両側にｎ−  型ドープ領域からなるポリシリコン層２０９、ｎ＋  型ドープ領域からなるポリシリコン層２１０を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造とした。またポリシリコン層２０８上にはｎ−  型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２１１を例えば酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層で形成した。
【００３８】
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層と窒化珪素（ＳｉＮｘ  ）層との積層体からなるパッシベーション膜２１２を形成した。このパッシベーション膜２１２上に、各ポリシリコン層２１０に接続するソース電極２１３およびドレイン電極２１４を例えばアルミニウムで形成した。
【００３９】
次に、素子を保護するためと平坦化を行うために、例えばスピンコート法によって、ソース電極２１３、ドレイン電極２１４等を覆うように、パッシベーション膜２１２上に平坦化膜２１５を例えばメタクリル酸メチル樹脂系の樹脂で形成した。この平坦化膜２１５は、この次に形成する画素電極に凹凸がつくように、平坦化膜２１５表面に凹凸をつけ、またソース電極２１３に通じるコンタクトホールを形成した。その後、例えばスパッタリング法によって、例えば銀（Ａｇ）を成膜してコンタクトホールを通じてソース電極２１３に接続する画素電極２１６を平坦化膜２１５上に形成した。
【００４０】
以上の工程により、第１基板２０１上に反射型のアクティブマトリックス基板が作製できた。次に、第１基板２０１上の薄膜層をプラスチック基板上に移載する工程を示す。
【００４１】
図５（２）に示すように第１基板２０１上に第１耐ＨＦ層２０２、第２耐ＨＦ層２０３、第１絶縁層２０４、薄膜デバイス層２２１を形成したものをホットプレート２２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着層２２３を、例えばホットメルト接着剤を例えば１ｍｍ程度の厚さに塗布して形成した。
【００４２】
次に、図５（３）に示すように、上記第１接着層２２３上に第２基板２２４を載せ、第２基板２２４を第１基板２０１方向に加圧しながら、室温まで冷却した。上記第２基板２２４には、例えば厚さが１ｍｍのモリブデン（Ｍｏ）基板を用いた。または、第２基板２２４上にホットメルト接着剤を塗布して、その上に第１耐ＨＦ層２０２から薄膜デバイス層２２１が形成された第１基板２０１の薄膜デバイス層２２１側を載せてもよい。
【００４３】
次に、図５（４）に示すように、第２基板２２４を貼り付けた基板をフッ化水素酸２２５に浸漬して、第１基板２０１のエッチングを行った。このエッチングは、第１耐ＨＦ層２０２であるモリブデン層がフッ化水素酸２２５にエッチングされないため、このエッチングは第１耐ＨＦ層２０２で自動的に停止する。ここで用いたフッ化水素酸２２５は、一例として、重量濃度が５０％のもので、このエッチング時間は３．５時間とした。フッ化水素酸２２５の濃度とエッチング時間は、ガラスが完全にエッチングできるならば、変更しても問題はない。
【００４４】
上記フッ化水素酸２２５によるエッチングの結果、図５（５）に示すように、第１基板２０１〔前記図５（４）参照〕が完全にエッチングされ、第１耐ＨＦ層２０２が露出される。
【００４５】
ここで、図７に示すように、第１耐ＨＦ層２０２であるモリブデン層にピンホール２３２が存在していた場合には、このピンホール２３２を通ってフッ化水素酸が第２耐ＨＦ層２０３まで侵入しようとするが、上記第２耐ＨＦ層２０３には、上記第１耐ＨＦ層２０２に形成されているピンホール２３２と同じ位置にピンホール２３３が形成されている可能性は極めて低いため、フッ化水素酸は第２耐ＨＦ層２０３よりも薄膜デバイス層２２１側には侵入しない。もし、第２耐ＨＦ層２０３が形成されていない場合には、ピンホール２３２を通って侵入してきたフッ化水素酸は薄膜デバイス層２２１まで侵入し、そのフッ化水素酸が薄膜デバイス層２２１を破壊することになる。
【００４６】
第２実施の形態は、反射型の液晶表示装置であるため、薄膜デバイス層２２１の下に、不透明な層があっても表示上は問題がなく、この後は、アクティブ基板と対向基板とを張り合わせ、アクティブ基板と対向基板との間に液晶を注入し、液晶セルとした。これは、一般的に行われているの液晶セル組み立て工程で行えばよい。
【００４７】
上記第２実施の形態の薄膜デバイスの製造方法では、上記第１耐ＨＦ層２０２と第２耐ＨＦ層２０３とは、同種の薬液（上記混酸）によってエッチングされない材質であることが望ましい。
【００４８】
上記第２実施の形態の薄膜デバイスの製造方法では、薬液から薄膜デバイス層２２１を保護する保護層２０５を、第１基板２０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性を有する少なくとも２層、すなわちモリブデンからなる第１耐ＨＦ層２０２とアモルファスシリコンからなる第２耐ＨＦ層２０３とで形成することから、実質的に保護層は２重以上となる。したがって、フッ化水素酸に接触する側に近い保護層（第１耐ＨＦ層２０２）に形成されたピンホール２３２を通って次の保護層（第２耐ＨＦ層２０３）に達したとしても、第２耐ＨＦ層２０３でフッ化水素酸が薄膜デバイス層２２１側に侵入するのを防ぐことができる。これは、第１基板２０１を分離または除去する際に使用するＨＦに対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層２０２、２０３に存在しているピンホール２３２、２３３は、非常に微細なものであり、かつランダムに発生するものであるため、第１基板２０１を分離または除去する際に使用するＨＦに対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層２０２、２０３が２層合った場合、ピンホール２３２、２３３が同じ位置にできる確率は極めて低いことを利用している。例えば、第１基板２０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層２０２、２０３にピンホール２３２、２３３が空いており、フッ化水素酸が第１耐ＨＦ層２０２を超えたとしても、第２層目の第２耐ＨＦ層２０３があるため、そこでフッ化水素酸の侵入は止まってしまう。したがって、フッ化水素酸に対して耐性を有する第１、第２耐ＨＦ層２０２、２０３によって薄膜デバイス層２２１へのフッ化水素酸の侵入は確実に防げる。これにより、転写による欠陥を減らすことができる。
【００４９】
本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第３実施の形態を、図８〜図１０の製造工程図によって説明する。この第３実施の形態では、転写方式によりプラスチック基板にアクティブマトリックス基板を作製しアクティブマトリックス型有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイを作製した。
【００５０】
図８（１）に示すように、製造基板となる第１基板３０１に厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度のガラス基板もしくは石英基板を用いる。そして、例えばスパッタリング法により、第１基板（例えば厚さが０．７ｍｍのガラス基板）３０１上に、保護層３０５となるもので、フッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する第１耐ＨＦ層３０２、フッ化水素およびフッ化水素酸に耐性を有する第２耐ＨＦ層３０３、第１絶縁層３０４を下層より順に形成する。上記第１耐ＨＦ層３０２は、例えばモリブデン（Ｍｏ）膜を例えば厚さ５００ｎｍに成膜して形成する。上記第２耐ＨＦ層３０３は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２  Ｏ３  ）膜を例えば厚さ２００ｎｍに成膜して形成する。上記第１絶縁層３０４は、例えば酸化珪素層（ＳｉＯ２  ）を５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記モリブデン膜および酸化アルミニウム膜はスパッタリング法にて形成し、上記酸化珪素層はプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法により形成した。
【００５１】
その後、薄膜デバイス層として、例えば「’９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、５３頁〜５９頁）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、１３２頁〜１３９頁）に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成した。その上に有機ＥＬ素子を形成した。
【００５２】
すなわち、図９に示すように、保護層３０５上にゲート電極３０６を例えばモリブデン膜で形成する。このゲート電極３０６は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチングにより形成した。このゲート電極３０６上を被覆するように、例えば酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層と窒化珪素（ＳｉＮｘ  ）層との積層体からなるゲート絶縁膜３０７を形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層（厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）を形成した。この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ光をパルス照射して溶融再結晶化し結晶シリコン層としてポリシリコン層を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層３０８を形成し、その両側にｎ−  型ドープ領域からなるポリシリコン層３０９、ｎ＋  型ドープ領域からなるポリシリコン層３１０を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造とした。またポリシリコン層３０８上にはｎ−  型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層３１１を例えば酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層で形成した。
【００５３】
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ２  ）層と窒化珪素（ＳｉＮｘ  ）層との積層体からなるパッシベーション膜３１２を形成した。このパッシベーション膜３１２上に、各ポリシリコン層３１０に接続するソース電極３１３およびドレイン電極３１４を例えばアルミニウムで形成した。
【００５４】
次に、例えばスピンコート法によって、ソース電極３１３、ドレイン電極３１４等を覆うように、パッシベーション膜３１２上に保護絶縁層３１５を例えばメタクリル酸メチル樹脂系樹脂で形成した後、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、ソース電極３１３と後に形成する有機ＥＬ素子のアノード電極とを接続できるように、その部分の保護絶縁層３１５を取り除いた。
【００５５】
次に、保護絶縁層３１５上に、有機ＥＬ素子を形成した。有機ＥＬ素子は、アノード電極３１６と有機層とカソード電極３１９とで構成されている。アノード電極３１６は、例えばスパッタリング法でアルミニウム（Ａｌ）膜を形成し、各ＴＦＴのソース電極３１３に接続され、個別に電流を流せるようになっている。
【００５６】
有機層は、有機正孔輸送層３１７と有機発光層３１８を積層させた構造とした。有機正孔輸送層３１７としては、例えば銅フタロシアニンを蒸着により３０ｎｍの厚さに形成した。有機発光層３１８は、緑色として、Ａｌｑ３［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ）］を５０ｎｍの厚さに、青色として、バソクプロイン（Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ：２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）を１４ｎｍの厚さに、赤色としてＢＳＢ−ＢＣＮ［２，５−ｂｉｓ｛４−（Ｎ−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ｝ｂｅｎｚｅｎｅ−１，４−ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ］を３０ｎｍの厚さにそれぞれ蒸着した。
【００５７】
カソード電極３１９としては、酸化インジウム錫（Ｉｎ２  Ｏ３  ＋ＳｎＯ２  、以下ＩＴＯという）を使用した。
【００５８】
今回は、有機ＥＬ素子として、上記構造を用いたが、電極に、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、発光層を組み合わせた公知の構造を用いてもよい。
【００５９】
さらに、カソード電極３１９を覆う形で、パッシベーション膜３２０を形成した。今回、パッシベーション膜３２０は、スパッタリング法により窒化シリコン（Ｓｉ３  Ｏ４）膜を例えば３００ｎｍの厚さに形成した。このパッシベーション膜３２０は、その他、ＣＶＤ法、蒸着法などで形成してもよい。
【００６０】
以下、ＴＦＴ層から有機ＥＬ層までを薄膜デバイス層と呼ぶこととする。次に、第１基板３０１上の薄膜デバイス層をプラスチック基板上に移載する工程を示す。
【００６１】
図８（２）に示すように第１基板３０１上に第１耐ＨＦ層３０２、第２耐ＨＦ層３０３、第１絶縁層３０４、薄膜デバイス層３２１を形成したものをホットプレート３２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着層３２３を、例えばホットメルト接着剤を例えば１ｍｍ程度の厚さに塗布して形成した。
【００６２】
次に、図８（３）に示すように、上記第１接着層３２３上に第２基板３２４を載せ、第２基板３２４を第１基板３０１方向に加圧しながら、室温まで冷却した。上記第２基板３２４には、例えば厚さが１ｍｍのモリブデン（Ｍｏ）基板を用いた。または、第２基板３２４上にホットメルト接着剤を塗布して、その上に第１耐ＨＦ層３０２から薄膜デバイス層３２１が形成された第１基板３０１の薄膜デバイス層３２１側を載せてもよい。
３
【００６３】
次に、図８（４）に示すように、第２基板３２４を貼り付けた基板をフッ化水素酸３２５に浸漬して、第１基板３０１のエッチングを行った。このエッチングは、第１耐ＨＦ層３０２であるモリブデン層がフッ化水素酸３２５にエッチングされないため、このエッチングは第１耐ＨＦ層３０２で自動的に停止する。ここで用いたフッ化水素酸３２５は、一例として、重量濃度が５０％のもので、このエッチング時間は３．５時間とした。フッ化水素酸３２５の濃度とエッチング時間は、ガラスが完全にエッチングできるならば、変更しても問題はない。
【００６４】
上記フッ化水素酸３２５によるエッチングの結果、図８（５）に示すように、第１基板３０１〔前記図８（４）参照〕が完全にエッチングされ、第１耐ＨＦ層３０２が露出される。
【００６５】
ここで、図１０（１）に示すように、第１耐ＨＦ層３０２であるモリブデン層にピンホール３３２が存在していた場合には、このピンホール３３２を通ってフッ化水素酸が第２耐ＨＦ層３０３まで侵入しようとするが、上記第２耐ＨＦ層３０３には、上記第１耐ＨＦ層３０２に形成されているピンホール３３２と同じ位置にピンホール３３３が形成されている可能性は極めて低いため、フッ化水素酸は第２耐ＨＦ層３０３よりも薄膜デバイス層３２１側には侵入しない。もし、第２耐ＨＦ層３０３が形成されていない場合には、ピンホール３３２を通って侵入してきたフッ化水素酸は薄膜デバイス層３２１まで侵入し、そのフッ化水素酸が薄膜デバイス層３２１を破壊することになる。
【００６６】
次に、図１０（２）に示すように、混酸〔例えば、リン酸（Ｈ３  ＰＯ４  ）７２ｗｔ％と硝酸（ＨＮＯ３  ）３ｗｔ％と酢酸（ＣＨ３  ＣＯＯＨ）１０ｗｔ％〕により、第１耐ＨＦ層３０２〔前記図１０（１）参照〕であるモリブデン層（厚さ：５００ｎｍ）をエッチングした。上記混酸で５００ｎｍの厚さのモリブデン層をエッチングするのに必要な時間は約１分である。この混酸は第２耐ＨＦ層３０３である酸化アルミニウムをエッチングしないため、第２耐ＨＦ層３０３で自動的にエッチングが停止する。
【００６７】
上記第３実施の形態では、第１耐ＨＦ層３０２を溶剤（上記混酸）を用いて除去したが、ドライエッチグにより除去してもよい。第１耐ＨＦ層３０２であるモリブデンは、六フッ化イオウ（ＳＦ６  ）と酸素（Ｏ２  ）とを混合したガスを用いたドライエッチング（例えば反応性イオンエッチング）により除去することができる。この条件では、第２耐ＨＦ層３０３である酸化アルミニウム層をエッチングしないため、第２耐ＨＦ層３０３で自動的にエッチングが停止する。
【００６８】
また、上記第２耐ＨＦ層３０３、第１絶縁層３０４はともに、可視光線に対して透明であり、かつ絶縁層であるため、除去する必要がない。そのため、上記実施の形態では、第２耐ＨＦ層３０３および第１絶縁層３０４は除去していない。
【００６９】
上記第３実施の形態は、前記第２実施の形態と比較して、第２耐ＨＦ層３０３が透明な材料で形成されているため、エッチングする必要がなく、エッチング工程が少なくなるという利点がある。
【００７０】
また、上記第１耐ＨＦ層３０２は、モリブデンで形成したが、上記第２耐ＨＦ層３０３と異なる材料であればよく、例えば、タングステン、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２  ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２  ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、アモルファスダイヤモンド、ベンゾシクロブテン、ポリイミド等を用いてよい。また、上記第２耐ＨＦ層３０３には、酸化アルミニウムを用いたが、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２  ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２  ）、透明ポリイミド等、透明な材料を用いることもできる。ただし、第１耐ＨＦ層３０２と第２耐ＨＦ層３０３とは、同種の薬液でエッチングされないことが条件となる。
【００７１】
その後のプラスチック基板を張り合わせ、ホットメルト接着剤を除去する工程までは、前記第１実施の形態もしくは第２実施の形態と同様に行えばよい。以上の工程により、プラスチック基板上に薄膜デバイス層を作製した後は、通常の有機ＥＬ用の製造工程を行うことで、表示デバイスとすることができる。
【００７２】
上記第３実施の形態の薄膜デバイスの製造方法では、薬液から薄膜デバイス層３２１を保護する保護層３０５を、第１基板３０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性を有する少なくとも２層、すなわちモリブデンからなる第１耐ＨＦ層３０２と酸化アルミニウムからなる第２耐ＨＦ層３０３とで形成することから、実質的に保護層は２重以上となる。したがって、フッ化水素酸に接触する側に近い保護層（第１耐ＨＦ層３０２）に形成されたピンホール３３２を通って次の保護層（第２耐ＨＦ層３０３）に達したとしても、第２耐ＨＦ層３０３でフッ化水素酸が薄膜デバイス層３２１側に侵入するのを防ぐことができる。これは、第１基板３０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層３０２、３０３に存在しているピンホール３３２、３３３は、非常に微細なものであり、かつランダムに発生するものであるため、第１基板３０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層３０２、３０３が２層合った場合、ピンホール３３２、３３３が同じ位置にできる確率は極めて低いことを利用している。例えば、第１基板３０１を分離または除去する際に使用するフッ化水素酸に対して耐性のある第１、第２耐ＨＦ層３０２、３０３にピンホール３３２、３３３が空いており、フッ化水素酸が第１耐ＨＦ層３０２を超えたとしても、第２層目の第２耐ＨＦ層３０３があるため、そこでフッ化水素酸の侵入は止まってしまう。したがって、フッ化水素酸に対して耐性を有する第１、第２耐ＨＦ層３０２、３０３によって薄膜デバイス層３２１へのフッ化水素酸の侵入は確実に防げる。これにより、転写による欠陥を減らすことができる。
【００７３】
次に、本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第４実施の形態を、図１１の製造工程図によって説明する。この第４実施の形態では、転写方式によりプラスチック基板に透過型アクティブ基板を作製し液晶表示装置を作製した。
【００７４】
図１１（１）に示すように、製造基板となる第１基板４０１に厚さ０．４〜１．１ｍｍ程度のガラス基板もしくは石英基板を用いる。そして、例えばスパッタリング法により、第１基板（例えば厚さが０．７ｍｍのガラス基板）４０１上に、分離層４０２を形成する。この分離層４０２は、例えばモリブデン（Ｍｏ）膜を１０００ｎｍの厚さに堆積して形成する。次いで分離層４０２上に、硝酸による上記分離層４０２を除去する際の保護層４０５となるもので、硝酸に耐性を有する第１耐硝酸層４０３、硝酸に耐性を有する第２耐硝酸層４０４を下層より順に形成する。上記第１耐硝酸層４０３は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２  Ｏ３  ）膜を例えば２００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記第２耐硝酸層４０４は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ２  ）膜を例えば５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。上記モリブデン膜および酸化アルミニウム膜はスパッタリング法にて形成し、上記酸化珪素膜はプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法により形成した。
【００７５】
その後、図１１（２）に示すように、上記保護層４０５上に、前記第１実施の形態と同様にして、低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む薄膜デバイス層４０６を形成した。前記第１実施の形態と異なる部分は、薄膜デバイス層４０６は、基板の端面までは出ておらず、薄膜デバイス層４０６端面は、メタクリル酸メチル樹脂系の上部保護層４０７で覆われている。
【００７６】
図１１（３）に示すように、前記第１実施の形態と同様に、第１基板４０１上に分離層４０２、保護層４０５、薄膜デバイス層４２１、上部保護層４０７を形成したものをホットプレート（図示せず）で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着層４０８を、例えばホットメルト接着剤を、例えば１ｍｍ程度の厚さに塗布して形成した。次に、上記第１接着層１２３上に第２基板４０９を載せ、第２基板４０９を第１基板４０１方向に加圧しながら、室温まで冷却した。上記第２基板４０９は、例えば厚さが１ｍｍのモリブデン（Ｍｏ）を用いた。または、第２基板４０９上にホットメルト接着剤を塗布して、その上に分離層４０２から上部保護層４０７が形成された第１基板４０１の上部保護層４０７側を載せてもよい。
【００７７】
次に、図１１（４）に示すように、第２基板４０９を貼り付けた基板を硝酸に浸漬して、分離層４０２のモリブデンのエッチングを行った。このエッチングでは、保護層４０５、上部保護層４０７はエッチングされない。硝酸が分離層４０２の端から染み込み、分離層４０２のみを除去することによって、第１基板４０１と薄膜デバイス層４２１側とが分離する。
【００７８】
ここで、図１１（５）に示すように、保護層４０５のうちの第１耐硝酸層４０３である酸化アルミニウム層にピンホール４３３が存在していた場合には、ピンホール４３３を通って、硝酸は酸化珪素からなる第２耐硝酸層４０４まで浸透する。しかしながら、第２耐硝酸層４０４の酸化珪素膜には、上記第１耐硝酸層４０３に形成されているピンホール４３３と同じ位置にピンホール４３４が形成されている可能性は極めて低いため、硝酸は第２耐硝酸層４０４よりも薄膜デバイス層４２１側には侵入しない。もし、第２耐硝酸層４０４が形成されていない場合には、ピンホール４３３を通って侵入してきた硝酸は薄膜デバイス層４２１まで侵入し、その硝酸が薄膜デバイス層４２１を破壊することになる。
【００７９】
また、上記第１耐硝酸層４０３、第２耐硝酸層４０４はともに、可視光線に対して透明であり、かつ絶縁層であるため、除去する必要がない。そのため、上記第４実施の形態では、上記第１耐硝酸層４０３および第２耐硝酸層４０４は除去していない。このようにして、アクティブ基板を形成する。
【００８０】
その後の工程は、前記第１実施の形態と同様である。すなわち、アクティブ基板と対向基板とを張り合わせ、アクティブ基板と対向基板との間に液晶を注入し、液晶セルとした。これは、一般的に行われているの液晶セル組み立て工程で行えばよい。
【００８１】
上記第４実施の形態の薄膜デバイスの製造方法では、薬液から薄膜デバイス層４２１を保護する保護層４０５を、第１基板４０１を分離する際に使用する硝酸に対して耐性を有する少なくとも２層、すなわち酸化アルミニウムからなる第１耐硝酸層４０３と酸化珪素からなる第２耐硝酸層４０４とで形成することから、実質的に保護層は２重以上となる。したがって、硝酸に接触する側に近い保護層（第１耐硝酸層４０３）に形成されたピンホール４３３を通って次の保護層（第２耐硝酸層４０４）に達したとしても、第２耐硝酸層４０４で硝酸が薄膜デバイス層４２１側に侵入するのを防ぐことができる。これは、第１基板４０１を分離する際に使用する硝酸に対して耐性のある第１、第２耐硝酸層４０３、４０４に存在しているピンホール４３３、４３４は、非常に微細なものであり、かつランダムに発生するものであるため、第１基板４０１を分離または除去する際に使用する硝酸に対して耐性のある第１、第２耐硝酸層４０３、４０４が２層合った場合、ピンホール４３３、４３４が同じ位置にできる確率は極めて低いことを利用している。例えば、第１基板４０１を分離する際に使用する硝酸に対して耐性のある第１、第２耐硝酸層４０３、４０４にピンホール４３３、４３４が空いており、硝酸が第１耐硝酸層４０３を超えたとしても、第２層目の第２耐硝酸層４０４があるため、そこで硝酸の侵入は止まってしまう。したがって、硝酸に対して耐性を有する第１、第２耐硝酸層４０３、４０４によって薄膜デバイス層４２１への硝酸の侵入は確実に防げる。これにより、転写による欠陥を減らすことができる。
【００８２】
次に、本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第５実施の形態を以下に説明する。第５実施の形態では、転写方式によりプラスチック基板に反射型アクティブ基板を作製し液晶表示装置を作製した。第１基板をエッチングするところまでは、前記第２実施の形態と同様である。
【００８３】
第５実施の形態は、反射型の液晶表示装置であるため、前記図５（２）に示したように、薄膜デバイス層２２１の下に、不透明な層（第１耐ＨＦ層２０２）があっても問題はないが、保護層２０５のモリブデン膜（第１耐ＨＦ層２０２）を除去すると、薄膜デバイス層２２１の配線と、保護層２０５のモリブデン等がショートする不良を回避することができるため、歩留まりが向上する可能性がある。そこで、本実施の形態では、保護層２０５を取り除いた。
【００８４】
まず、第１耐ＨＦ層２０２であるモリブデン膜（厚さ：５００ｎｍ）を混酸（リン酸（Ｈ３  ＰＯ４  ）７２％、硝酸（ＨＮＯ３  ）３％、酢酸（ＣＨ３  ＣＯＯＨ）１０％）によりエッチングした。５００ｎｍの厚さのモリブデン膜をエッチングするのに必要な時間は約１分である。この混酸は第２耐ＨＦ層２０３であるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層をエッチングしないため、第２耐ＨＦ層２０３で自動的にエッチングが停止する。第２耐ＨＦ層２０３にピンホールが空いていた場合は、この混酸は第１絶縁層２０４である酸化珪素（ＳｉＯ２  ）をエッチングしないため、第１絶縁層２０４で自動的に停止する。
【００８５】
次に、第２耐ＨＦ層２０３であるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層（厚さ：１００ｎｍ）を水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液（例えば濃度が３０％）によりエッチングした。１００ｎｍの厚さのアモルファスシリコン層をエッチングするのに必要な時間は約１分３０秒である。この水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液は、第１絶縁層２０４である酸化珪素（ＳｉＯ２  ）をエッチングしないため、第１絶縁層２０４で自動的に停止する。第１絶縁層２０４は絶縁物であるために、剥離する必要は特にないため、今回は剥離を行わなかった。
【００８６】
この第５実施の形態は、第１耐ＨＦ層２０２と第２耐ＨＦ層２０３とが同種の薬品でエッチングされないため、第１耐ＨＦ層２０２と第２耐ＨＦ層２０３との間にエッチングストッパーとなる絶縁層を入れる必要がなく、第１実施の形態と比べて、成膜回数、エッチング回数が少なくてすむ利点がある。
【００８７】
この第５実施の形態では、第１耐ＨＦ層２０２にモリブデン、第２耐ＨＦ層２０３にアモルファスシリコンを用いたが、タングステン、多結晶シリコン、酸化アルミニウム（Ａｌ２  Ｏ３  ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２  ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２  ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、アモルファスダイヤモンド、ベンゾシクロブテン、ポリイミド等耐ＨＦ性のあるものならなんでもよいが、第１耐ＨＦ層２０２を除去する際の薬品で第２耐ＨＦ層２０３が除去されないことが条件となる。
のちの工程は、第１実施例と同様に行えばよい。
【００８８】
上記第５実施の形態では、前記第２実施の形態と同様なる作用、効果が得られるとともに、薄膜デバイス層２２１の配線と、保護層２０５のモリブデン等がショートする不良を回避することができる。
【００８９】
上記第１〜第５実施の形態で説明した製造方法により製造される薄膜デバイスは、その製造工程で用いる保護層が第１基板を分離または除去する際に使用する薬液に対して耐性を有する少なくとも２層、すなわち、第１耐ＨＦ層および第２耐ＨＦ層もしくは第１耐硝酸層および第２耐硝酸層で構成されているものである。したがって、上記薄膜デバイスでは、上記薄膜デバイスの製造方法と同様なる作用、効果が得られることから、基板を分離または除去する際にもちる薬液、例えばフッ化水素酸もしくは硝酸によって薄膜デバイス層が侵食を受けない、高い歩留りで生産できる薄膜デバイスとなる。したがって、上記薄膜デバイスを用いて形成される液晶表示装置もしくは有機ＥＬ表示装置は、品質の優れたものとなる。
【００９０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の薄膜デバイスの製造方法によれば、薄膜デバイスのプラスチック基板への転写技術において、保護層に生じるピンホールによる薄膜デバイス層への薬液の浸入を防ぐことが可能となり、転写による欠陥を減らすことができるので、品質の高い薄膜デバイスを製造することができるとともに、歩留りの高い薄膜デバイスの製造が行える。
【００９１】
本発明の薄膜デバイスによれば、薬液によって薄膜デバイス層が侵食を受けない、高い歩留りで生産できる薄膜デバイスとなる。したがって、本発明の薄膜デバイスを用いて形成される液晶表示装置もしくは有機ＥＬ表示装置は、品質の優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第１実施の形態を示す製造工程図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第１実施の形態を示す製造工程図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第１実施の形態を示す製造工程図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第１実施の形態を示す製造工程図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第２実施の形態を示す製造工程図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第２実施の形態を示す製造工程図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第２実施の形態を示す製造工程図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第３実施の形態を示す製造工程図である。
【図９】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第３実施の形態を示す製造工程図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第３実施の形態を示す製造工程図である。
【図１１】本発明の液晶表示装置の製造方法に係る第４実施の形態を示す製造工程図である。
【符号の説明】
１０１…第１基板、１０２…第１耐ＨＦ層、１０４…第２耐ＨＦ層、１０６…保護層、１２１…薄膜デバイス層、１２３…第１接着層、１２４…第２基板、１２７…第２接着層、１２８…第３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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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