(57)【要約】【課題】  本発明は形状不安定性を持つ薄膜デバイスであっても、製造や出荷の取り扱いを容易にする薄膜デバイスの供給体およびその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は柔軟性又は可撓性を有する基板上に被転写層を剥離転写する技術及び被転写層を柔軟性又は可撓性を有する基板上に剥離転写した後、被転写層上に表示装置を簡便に組み込む技術を提供することを目的とする。また、本発明はこのような剥離転写技術を利用して薄膜素子を製造する方法及びそれにより製造される電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、被転写層が永久接着剤層を介して最終転写基板に接合し、仮固定用接着剤を介し支持基板に固定されている状態で、被転写層表面に表示装置を組み込む工程を備えたことを特徴とする製造方法により上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造元基板上に形成された被転写層を柔軟性又は可撓性を有する転写体に転写する方法であって、
前記製造元基板上に被転写層を形成する第１工程と、
前記製造基板上に形成された前記被転写層を、永久接着剤を介して柔軟性又は可撓性を有する最終転写体に接合する第２工程と、
前記最終転写基板の裏面に仮固定用接着剤を介して支持基板を接合させる第３の工程と、
前記製造元基板から前記最終転写基板に前記被転写層を剥離転写する第４工程と、
を含むことを特徴とする薄膜素子の転写方法。
【請求項２】
製造元基板上に形成された被転写層を柔軟性又は可撓性を有する転写体に転写する方法であって、
前記製造元基板上に被転写層を形成する第１工程と、
前記製造元基板上の前記被転写層を仮接着剤を介して仮転写基板に接合する第２工程と、
前記製造元基板から前記仮転写基板に前記被転写層を剥離転写する第３工程と、
前記仮転写基板に転写された前記被転写層を、柔軟性又は可撓性を有する前記最終転写基板に接合する第４工程と、
前記最終転写基板の裏面に仮固定用接着剤を介して支持基板を接合させる第５工程と、
前記仮転写基板から前記最終転写基板に前記被転写層を剥離転写する第６工程と、
を含むことを特徴とする薄膜素子の転写方法。
【請求項３】
前記支持基板は、透光性を備えていることを特徴とする、請求項１乃至２のいずれかに記載の薄膜素子の転写方法。
【請求項４】
前記仮固定用接着剤は、光照射または加熱によって接着力を著しく減少または消失することを特徴とする、請求項１乃至２のいずれかに記載の薄膜素子の転写方法。
【請求項５】
前記製造元基板から前記被剥離層を剥離させる工程及び、前記仮転写基板から被剥離層を剥離させる工程は、
前記製造元基板及び前記仮転写基板として透光性基板を用い、これらの基板の表面に予め形成された剥離層に対して前記製造元基板の裏面側及び前記仮転写基板の裏面側から光照射を実施し、前記剥離層に界面剥離および／または層内剥離を生ぜしめるものであることを特徴とする、請求項１乃至２に記載の薄膜素子の転写方法。
【請求項６】
前記製造元基板から前記被剥離層を剥離させる工程は、
前記製造元基板を研削および／またはエッチングするものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の薄膜素子の転写方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の転写方法を利用したことを特徴とする薄膜素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の薄膜素子の転写方法を利用し、更に前記被転写層が前記永久接着剤層を介して前記最終転写基板に接合し、前記仮固定用接着剤を介し前記支持基板に固定されている状態で、前記被転写層表面に表示装置を組み込む工程を備えたことを特徴とする薄膜装置の製造方法。
【請求項９】
前記被転写層は薄膜素子であることを特徴とする請求項８に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至６に記載の製造方法により得られる薄膜素子用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜素子の転写技術及び転写後の実装技術に関し、詳しくは転写体が柔軟性又は可撓性を有する場合にも容易に剥離転写することが可能な転写方法及び容易に薄膜素子上に表示素子等を実装することが可能な製造方法、及び電子機器。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜トランジスタ（TFT）や薄膜ダイオード（TFD）等の薄膜素子を備えた薄膜デバイスの製造に関し、薄膜素子をそれ自身が製造される製造元基板から、例えば可撓性を備えたフレキシブル基板に転写することにより、軽量で耐衝撃性に優れ可撓性を有する薄膜デバイスを製造する技術が検討されている。
【０００３】
例えば製造元基板上に製造された薄膜素子を転写基板上であるフレキシブル基板等に転写する方法として、製造元基板上に剥離層を介して薄膜素子を製造し、これを転写先基板に接着させてから剥離層に光を照射し剥離を生ぜしめ、製造元基板を薄膜素子から離脱させる転写方法を開発し、すでに特許出願している（特開平10-125931号公報）。また薄膜素子を仮転写基板（一次転写体）に一次転写し、これを更に転写先基板（二次転写体）に二次転写するという転写方法を開発しすでに特許出願（特開平11-26733号公報、特開2001-189460号公報）。
【０００４】
これらの転写法によれば、製造に高温プロセスや厳密な加工精度を必要とする薄膜素子を耐熱性や形状安定性に優れ、薄膜素子の製造に適した製造元基板上に製造した後に、例えば樹脂基板のような、軽量で柔軟性を有する基板上に転写することによってフレキシブル薄膜デバイスを製造することが可能となる。
【特許文献１】特開平10-125931号公報
【特許文献２】特開平11-26733号公報
【特許文献３】特開2001-189460号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の転写技術を用いて製造されたフレキシブル薄膜デバイスは、軽量で柔軟性に優れる反面、形状が不安定であるために取り扱いが困難であるという欠点があった。すなわち基板が柔軟であるために、従来のガラスやシリコンウェハーを取り扱うのと同じ方法では基板の保持や運搬時に落下等のミスを生じ易い。また表示装置を製造する際、フレキシブル薄膜素子デバイス上に表示材料を形成する工程や実装工程、検査工程を経ることが同様に困難であった。
【０００６】
よって、本発明は形状不安定性を持つ薄膜デバイスであっても、製造や出荷の取り扱いを容易にする薄膜デバイスの供給体およびその製造方法を提供することを目的とする。
また本発明は柔軟性又は可撓性を有する基板上に被転写層を剥離転写する技術及び被転写層を柔軟性又は可撓性を有する基板上に剥離転写した後、被転写層上に表示装置を簡便に組み込む技術を提供することを目的とする。
また、本発明はこのような剥離転写技術を利用して薄膜素子を製造する方法及びそれにより製造される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】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の薄膜素子の製造方法は、製造元基板上に形成された被転写層を柔軟性又は可撓性を有する転写体に転写する方法であって、前記製造元基板上に被転写層を形成する第１工程と、前記製造基板上に形成された前記被転写層を、永久接着剤を介して柔軟性又は可撓性を有する最終転写体に接合する第２工程と、前記最終転写基板の裏面に仮固定用接着剤を介して支持基板を接合させる第３の工程と、前記製造元基板から前記最終転写基板に前記被転写層を剥離転写する第４工程と、を含む。
【０００８】
これによれば、柔軟性又は可撓性を有する転写体を支持基板に固定することにより、剥離する際に基板と転写体とに一様に力をかけることが可能となるので、簡便に基板を、被転写層が接合された転写体から剥離することが可能となる。この被転写層の転写方法は、例えば、薄膜半導体装置の製造、シート状の電気光学装置の製造方法、電子機器の製造法等に使用される。
【０００９】
本発明の他の態様は、製造元基板上に形成された被転写層を柔軟性又は可撓性を有する転写体に転写する方法であって、前記製造元基板上に被転写層を形成する第１工程と、前記製造元基板上の前記被転写層を仮接着剤を介して仮転写基板に接合する第２工程と、前記製造元基板から前記仮転写基板に前記被転写層を剥離転写する第３工程と、前記仮転写基板に転写された前記被転写層を、柔軟性又は可撓性を有する前記最終転写基板に接合する第４工程と、前記最終転写基板の裏面に仮固定用接着剤を介して支持基板を接合させる第５工程と、前記仮転写基板から前記最終転写基板に前記被転写層を剥離転写する第６工程と、を含む転写方法を提供するものである。
【００１０】
これによれば、転写を二回する際において、最終的（二回目）に転写されることになる最終転写基板が柔軟性又は可撓性を有するものである場合にも、最終転写基板を支持基板に固定することにより、簡便に仮転写基板を、被転写層が接合された最終転写基板から剥離することが可能となる。
【００１１】
かかる構成によれば、薄膜素子を支持基板に固定してあるため、支持基板を介して間接的に取り扱うことができる。
【００１２】
ここで、支持基板には、ガラスや石英、シリコンウェハー等の、硬質で形状安定性に優れた基板が含まれる。これらの基板は、半導体や液晶ディスプレイの製造工程においてごく一般的に用いられているので、その取り扱いも非常に容易である。また比較的厚いプラスチック基板も含まれる。
【００１３】
上記支持基板は透光性基板であることが好ましい。それにより、上記支持基板を介して仮固定用接着層に剥離を生じさせ、あるいは接着力を消滅（減少）させる光エネルギの付与が可能となる。
【００１４】
上記仮固定用接着層は、薄膜デバイスを一時的に支持基板に固定する機能と必要に応じて薄膜デバイスを取り外すことができる機能とを備える。この接着層の性状としては、液状やペースト状の前駆体を熱硬化や光硬化等の手段を用いて硬化させることによって接着力を発揮するものでも良く、粘着シートのように粘着力によって薄膜デバイスを支持基板に固定するものでも良い。
【００１５】
また本発明の薄膜素子の製造方法は、前記製造元基板から前記被剥離層を剥離させる工程及び、前記仮転写基板から被剥離層を剥離させる工程は、前記製造元基板及び前記仮転写基板として透光性基板を用い、これらの基板の表面に予め形成された剥離層に対して前記製造元基板の裏面側及び前記仮転写基板の裏面側から光照射を実施し、前記剥離層に界面剥離および／または層内剥離を生ぜしめるものである。
【００１６】
前記製造元基板から前記被剥離層を剥離させる工程は、前記製造元基板を研削および／またはエッチングするものであってもよい。
【００１７】
上記仮固定基板はガラスや石英（石英ガラス）のような基板で透光性を示しているとなおよい。
【００１８】
また、上述した本発明において、各剥離層はレーザ光線などの光照射によって原子間力または分子間力の結合力が消失または減少し、剥離（アブレーション）を生ずる材料で構成されることが好ましい。
【００１９】
また本発明は、前記被転写層が前記永久接着剤層を介して前記最終転写基板に接合し、前記仮固定用接着剤を介し前記支持基板に固定されている状態で、前記被転写層表面に表示装置を組み込む工程を備えたことを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、薄膜素子を支持基板に固定してあるため、支持基板を介して間接的に取り扱うことができ、液晶や電気泳動ディスプレイ、有機ELディスプレイなどの表示装置の組立工程や、リボンケーブル等の実装工程及び検査工程を速やかに行うことができる。
【００２１】
前記被転写層は、例えば薄膜トランジスタなどの薄膜素子等が挙げられる。
【００２２】
また本発明の電子機器は、上述した製造方法から提供される薄膜素子を搭載して構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施例では、可撓性基板を用いた電気光学装置などの電子機器の製造工程において剥離転写法によってＴＦＴ（薄膜トランジスタ）回路などが形成された薄膜素子層を可撓性基板に転写する。この際に、取り扱い難い可撓性基板に機械強度の高い支持基板を貼り合わせて支持することによって工程中における可撓性基板の撓みなどを回避し、剥離転写の精度向上や、剥離転写した後の表示装置の組立工程や実装工程、検査工程等の取り扱いの容易化を図る。
【００２４】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例の薄膜デバイスの製造方法を示している。同図に示すように、この実施例の薄膜デバイスの供給体は、製造元基板１０の表面に剥離層２０を介して被転写層３０を形成している。
【００２５】
製造元基板１０は、例えば、後の工程で照射される照射光１１０を透過し得る透光性を有する材料から構成されることが好ましい。また、基板１０は、剥離層２０及び被転写層３０を形成する際の最高温度をTmaxとしたときに、歪点がTmax以上の材料で構成されていることが好ましい。
【００２６】
剥離層２０は、照射される光（例：光照射１１０）を吸収し、その層内および／または界面において剥離（以下、「層内剥離」、「界面剥離」と言う）を生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光の照射により、剥離層２０を構成する物質の原子間または分子間の結合力が消失または減少すること、すなわち、アブレーションが生じて層内剥離および／または界面剥離に至るものがよい。
【００２７】
さらに、光の照射により、剥離層２０から気体が放出され、分離効果が発現される場合もある。すなわち、剥離層２０に含有されていた成分が気体となって放出される場合と、剥離層２０が光を吸収して一瞬気体になり、その蒸気が放出され、分離に寄与する場合とがある。
【００２８】
このような剥離層２０としては、例えば、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）が挙げられる。また、剥離層２０は多層膜から構成されていてもよい。多層膜は、例えば非晶質シリコン膜とその上に形成されたＡｌ等の金属膜とからなるものとすることができる。その他、上記性状を有するセラミックス，金属，有機高分子材料などを用いることも可能である。
【００２９】
剥離層２０の形成方法は、特に限定されず、膜組成や膜厚等の諸条件に応じて適宜選択される。たとえば、ＣＶＤ、スパッタリング等の各種気相成膜法、各種メッキ法、スピンコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェットコーティング法、粉末ジェット法等が挙げられ、これらのうちの２以上を組み合わせて形成することもできる。
【００３０】
なお、図１（a）には示されないが、製造元基板１０及び剥離層２０の性状に応じて、両者の密着性の向上等を目的とした中間層を製造元基板１０と剥離層２０の間に設けても良い。この中間層は、例えば製造時または使用時において被転写層を物理的または化学的に保護する保護層、絶縁層、被転写層へのまたは被転写層からの成分の移行（マイグレーション）を阻止するバリア層、反射層としての機能のうち少なくとも一つを発揮するものである。
【００３１】
次に、剥離層２０上に、被転写層としての薄膜デバイス（例：薄膜トランジスタ）３０を形成する。また、この際必要に応じて、外部との電気的接続に必要な接続端子、配線等を形成する。
【００３２】
次に、図１（b）に示すように、薄膜デバイス３０上に永久接着剤４０を介して最終的に半導体装置を構成することになる最終転写基板５０を接合する。
【００３３】
本発明で用いられる、最終転写基板５０は、柔軟性又は可撓性を有するものである。このような最終転写基板５０は、シート又はフィルムであってもよく、構成する材料も特に限定されない。最終転写基板５０を構成する材料としては、樹脂であってもガラス材料、金属材料であってもよい。
【００３４】
永久接着剤４０は、その好適な例としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤（例：紫外線硬化型接着剤）、嫌気硬化型接着剤等が挙げられる。接着剤の組成は、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系のいずれであってもよい。
【００３５】
次に、図１（c）に示すように、最終転写基板５０の強度を補強するための支持基板７０を、仮固定用の仮固定接着剤６０を介して最終転写基板５０に接合する。
【００３６】
支持基板７０は、後の工程で最終転写基板５０と製造元基板１０とを分離容易とするためのものである。支持基板７０としては、最終転写基板５０の強度を補強し得るものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス又は樹脂等からなる剛性のある基板等が用いられる。
支持基板７０を固定するための仮固定接着剤６０を構成する材料としては、後に除去可能なものであることを要する。このような接着剤としては、特定の光により脆化する接着剤、加熱により容易に剥離できる接着剤、特定溶剤に溶解する接着剤等が挙げられる。具体的には、例えば、アクリル樹脂系の水溶性接着剤が用いられる。
【００３７】
次に、図１（d）に示すように、製造元基板１０の裏面１１側から剥離層２０に光１１０を照射することにより、製造元基板１０を被転写層３０から分離する。この照射光１１０は、製造元基板１０を透過し、剥離層２０に照射される。これにより、剥離層２０に層内剥離及び／又は界面剥離が生じる。剥離層２０の層内剥離及び／又は界面剥離が生じる原理は、剥離層２０の構成材料にアブレーションが生じること、また、剥離層２０に含まれるガスの放出、さらには照射直後に生じる溶融、蒸散等の相変化によるものであると推定される。
【００３８】
ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料（剥離層２０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いい、主に、剥離層２０の構成材料の全部または一部が溶融、蒸散（気化）等の相変化を生じる現象として現れる。また、前記相変化によって微小な発泡状態となり、結合力が低下することもある。
【００３９】
照射光１１０の光源としては、例えば、Ｘ線、紫外線、可視光、赤外線、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線等のいかなるものであってもよい。このような中でも、アブレーションを生じさせ易いという観点から、レーザ光が好適に用いられる。レーザ光の種類は、気体レーザ、固体レーザ（半導体レーザ）等のいずれでもよく、中でも、エキシマレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ2レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等が好ましく、さらにエキシマレーザが好ましい。
【００４０】
次に、図１（e）に示すように、製造元基板１０と最終転写体基板５０を分離する。例えば製造元基板１０と最終転写基板５０に、双方を離間させる方向に力を加えることによって、製造元基板１０を最終転写基板５０から取り外す。前記光照射によって、転写すべき被転写層３０と製造元基板１０とを接合する強度は弱まっているため、容易に剥離転写がなされる。
【００４１】
なお、図１（e）においては、剥離層２０が製造元基板１０側に付着する場合を示したが、剥離層２０内又は剥離層２０と製造元基板１０との間で剥離が生じる場合もある。この場合には、被転写層３０に剥離層２０が付着して残るが、この被転写層３０に付着した剥離層２０は、洗浄、エッチング、アッシング等により除去することが可能である。
【００４２】
（実施例２）
本実施形態では、被転写層を一時的に仮転写基板に転写した後、さらに最終的な製品を構成することになる最終転写基板へ二回転写する場合を例に採り説明する。
図２は、第二の実施形態の被転写層の転写方法を説明するための図である。なお、図２において、図１と同じ要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図２（a）に示すように、製造元基板１０の一方の面に剥離層２０を介して被転写層３０を形成する。次に、図１（b）に示すように、被転写層３０上に、仮接着剤８０及び剥離層９０を介して、仮転写基板１００を接合する。仮転写基板１００としては、特に限定するものではないが、ガラス、樹脂等の基板が用いられる。仮接着剤８０は、剥離層９０と被転写層３０を接着させるために使用されるものであり、また、後に駆り転写基板１００を剥離する際に除去容易なものであることが好ましい。このような仮接着剤８０を構成する接着剤としては、例えば、アクリル樹脂系の水溶性接着剤が用いられる。また、剥離層９０としては、剥離層２０と同様のものが用いられる。
【００４４】
次に、図２（c）に示すように、製造元基板１０の裏面側１１から剥離層２０に照射光１１０を照射して、剥離層２０に層内剥離及び／又は界面剥離を生じさせる。その後、仮転写基板１００側と製造元基板１０側に、双方を離間させる方向に力を加えることによって、製造元基板１０を仮転写基板１００から取り外し、被転写層３０を仮転写基板１００側に転写する。
次に、図２（d）に示すように、被転写層３０の製造元基板１０を除去した側の面に、柔軟性又は可撓性を有する最終転写基板５０を永久接着剤４０を介して接合する。
【００４５】
次に、図２（e）に示すように、最終転写基板５０に、最終転写基板５０の強度を補強するために、支持基板７０を仮固定接着剤６０を介して接合する。
次に、図２（f）に示すように、仮転写基板１００側から剥離層９０に照射光１１０を照射し、仮転写基板１００を仮接着剤８０が付着した被転写層３０から剥離する。
【００４６】
次に、図２（f）に示すように、仮接着剤８０を除去する。仮接着剤８０が水溶性接着剤から構成される場合には、水洗等により除去することが可能である。
なお、仮接着剤８０が、水溶性接着剤以外の材料から構成されている場合、例えば、光照射等により分解可能な接着剤から構成されている場合には、適当な光を照射することにより仮接着剤８０を除去することが可能となる。
【００４７】
製造元基板１０は、石英ガラスの他、ソーダガラス、コーニング７０５９（商品名）、日本電気硝子ＯＡ−２（商品名）等の耐熱性ガラス等を使用可能である。製造元基板１０の厚さには大きな制限要素はないが、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度であることが好ましく、０．５ｍｍから１．５ｍｍであることがより好ましい。製造元基板１０の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、逆に厚すぎると製造元基板１０の透過率が低い場合に照射光の減衰を招く。ただし、製造元基板１０の照射光の透過率が高い場合には、上記上限値を越えてその厚みを厚くすることができる。
【００４８】
支持基板７０は薄膜デバイスを安定に載置するものであり、石英ガラスの他、ソーダガラス、コーニング７０５９（商品名）、日本電気硝子ＯＡ−２（商品名）等の耐熱性ガラス等のガラスや、シリコンウェハーまたは樹脂等が使用される。これ等基板は硬質で形状安定性に優れた特徴を有する。
【００４９】
支持基板７０は、その裏面７１側から仮固定接着層６０に光エネルギ（あるいは熱）を付与するために、透光性の基板であることが望ましい。
【００５０】
仮固定用接着層６０は、光照射または加熱によって接着力を著しく減少または消失する特徴を有することが望ましい。
【００５１】
仮固定用接着層６０の性状としては、液状やペースト状の前駆体を熱硬化、光硬化等の手段を用いて硬化させることによって接着力を発揮するものを用いることができる。粘着シートのように粘着力によって薄膜デバイスを支持基板に固定するものであってもよい。
【００５２】
この仮固定用接着層６０は種々の形成目的で形成される。例えば、製造時または使用時において被転写層３０を物理的または化学的に保護する保護膜、導電層、照射光１１０の遮光層または反射層、被転写層３０へのまたは薄膜素子３５からの成分の移行を阻止するバリア層としての機能のうち、少なくとも1つを発揮するものが挙げられる。
【００５３】
被転写層３０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ダイオード、発光素子、光素子、各種検出素子、キャパシタ、抵抗、インダクタ、配線、電極、絶縁体、等によって構成されて一定の機能を発揮する薄膜回路や薄膜装置、既述の薄膜素子単体などが該当する。
【００５４】
このような構成とすることによって、所要の物理的・機械的強度を有する支持基板７０を介して被転写層３０を間接的に取り扱うことが可能となる。
【００５５】
被転写層３０は、例えば、支持基板７０に載置された状態で図示しない転写対象体（転写先基板）に永久接着剤で接着された後に、レーザ光照射などによって転写対象領域の仮固定接着層６０の接着力を消滅させることによって支持基板７０から剥離され、転写対象体に移動（剥離転写）可能となる。
【００５６】
最終転写基板５０としては機械的特性として可撓性、弾性を有するものである。好ましくはある程度の剛性(強度)を有することが望ましい。このように可撓性を有する最終転写基板５０を利用すれば、剛性の高いガラス基板等のものでは得られないような優れた特性が実現可能である。
【００５７】
このような最終転写基板５０の材料としては各種合成樹脂が好ましい。合成樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）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、ポリ塩化ビニレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーネート、ポリー（４―メチルベンテンー1）、アイオノマー、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリルースチレン共重合体（AS樹脂）、ブタジエンースチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポ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（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（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、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、エポキシ樹脂、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、ポリウレタン等、またはこれらのうちの１種または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。
また、この最終転写基板５０は透光性を有していることが望ましい。
【００５８】
また、最終転写基板５０の厚みは最終転写基板５０、永久接着層４０の強度、被転写層３０の厚みに選択されるが、例えば、５μｍ〜５００μｍ程度にすることが好ましい。
【００５９】
上述した製造工程における要素技術について説明を補足する。
剥離層２０及び９０は照射光１１０を吸収し、それにより、隣接層との境界面あるいは剥離層中に剥離を生じるような性質を有するものが望ましい。
【００６０】
また、照射光１１０の照射によって、剥離層２０及び９０に含有される気体が放出され、放出された気体が界面に空隙を生ぜしめることにより、各剥離層の形状変化をもたらすようにすることもできる。この場合、照射光１１０の照射回数および/または気体元素の含有量により、照射光１１０を照射した後の剥離層２０及び９０の粗さを制御することが可能である。
【００６１】
このような剥離層２０及び９０の組成としては例えば非晶質シリコンが挙げられる。上記気体元素としては後述のように水素が挙げられる。
【００６２】
非晶質シリコンは、レーザなどの高エネルギーを有する光の照射により瞬間的に溶融し、再び凝固する際にポリシリコンに変化する。非晶質シリコンが結晶化する際、結晶粒界が形成されるため、剥離層２０及び９０には結晶粒界に起因する起伏が生じる。さらに結晶化した剥離層２０及び９０に対して繰り返し照射光１１０を照射した場合、結晶粒界と結晶粒内では溶融・凝固の形態が異なるため、剥離層２０及び９０の粗さは増大する。
【００６３】
また、この非晶質シリコンには水素が含有されていても良い。この場合、水素の含有量は２ａｔ％以上程度であることが好ましく、２〜２０ａｔ％程度であるのがより好ましい。このように水素が所定量含有されていると、照射光の照射により水素が放出され、放出された水素が界面に空隙を生ぜしめ、剥離層２０及び９０に起伏を形成する。更に、照射光を繰り返し照射した場合、含有される水素が徐々に放出され、界面の粗さが増大する場合がる。この場合水素含有量に応じた回数の照射を受けることで、水素が完全に放出されると、その後は照射光を繰り返し照射しても変化は生じない。
【００６４】
また、剥離層２０及び９０の組成として、例えばポリシリコンを挙げることもできる。
【００６５】
ポリシリコンは上記非晶質シリコンを同様に、高エネルギーを有する光の照射により瞬間的に溶融し再び凝固する。このとき、結晶粒界と結晶粒内では溶融・凝固の形態が異なるため、照射光１１０を繰り返し照射することにより剥離層２０及び９０の粗さを増大せしめることができる。
【００６６】
剥離層２０及び９０の組成としてポリシリコンを採用することの利点は、非晶質シリコンがポリシリコンに相転移する境界温度をＴthとしたとき、上記ＴmaxをＴth以上の温度に設定することができる点である。換言すれば、被転写層３０を形成する際のプロセス温度の幅を広げることができる。
【００６７】
例えば、被転写層３０として薄膜トランジスタを形成する場合、形成方法として低温プロセスのみならず高温プロセスを適用することが可能となる。
【００６８】
剥離層２０及び９０の厚さは、各剥離層の組成、層構成、形成方法等の諸条件により異なるが、照射光１１０を吸収するのに十分な厚さを有することが望ましい。各剥離層の厚さが小さすぎると、各剥離層で吸収されずに透過した照射光１１０が被転写層３０に損傷を与える場合がある。また、各剥離層の膜厚が大きすぎると剥離層界面にまで光エネルギが伝わらず、照射光を照射しても界面には何ら変化をもたらさない場合がある。
【００６９】
（実施例３）
図３は本発明の薄膜デバイスの製造方法を示している。例えば同図は表示装置の一つである電気泳動ディスプレイの製造方法を示している。
【００７０】
図３（a）は図１の（e）図２の（f）と同様の構造であり、被転写体３０が永久接着剤４０を介して最終転写基板５０に接合しており、最終転写基板５０は仮固定用接着剤６０を介して支持基板７０に固定されている。
【００７１】
図３（a）の構成で図３（b）に示すように、被転写体３０表面に電気泳動材料層１２０を所定の位置に張り合わせる工程、リボンケーブル１３０を端子部に接着させる工程等を経ることで、工程を速やかに進めることが可能となる。表示装置が液晶、有機ELディスプレイ、エレクトロクロミック等、いかなるものであっても被転写体上に容易に表示装置を形成することが可能である。
【００７２】
図３（c）に示すように、仮固定接着剤６０及び支持基板７０を除去する。仮固定接着剤６０が水溶性接着剤から構成される場合には、水洗等により除去することが可能である。また、仮固定接着剤６０を洗い流すことにより、支持基板７０を取り外すことが可能となる。このようにして、半導体装置を得ることが可能となる。
なお、仮固定接着剤６０が、水溶性接着剤以外の材料から構成されている場合、例えば、光照射等により分解可能な接着剤から構成されている場合には、適当な光を照射することにより仮固定接着剤６０を除去することが可能となる。
また、仮固定接着剤６０が、熱により分解可能な接着剤から構成されている場合には、適当な熱を加えることにより仮固定接着剤６０を除去することが可能となる。
【００７３】
本発明は、薄膜素子の転写により薄膜デバイスを製造する方法に係わっており、特に、改良形状不安定性を持つフレキシブル薄膜デバイスを大量に製造する際に有利な製造方法に関するものである。様々な電子デバイスが薄膜化またはフレキシブル化していくなかでこの発明は様々な分野の薄膜デバイスを製造する際に使用される。また、薄膜デバイスは電気泳動ディスプレイや有機ELディスプレイなどのような電気光学装置及び電子機器等に使用される。
【００７４】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に、薄膜デバイスを備えた電子機器の例を示す。図４（ａ）は、テレビジョン装置３００に適用した例であり、当該電子機器は、電気光学装置１を含んで構成されている。また図４（ｂ）はロールアップ形テレビジョン装置３１０に電気光学装置１を含んで構成されている。図４（ｂ）に示すロールアップ形テレビジョン装置３１０は、全体が可撓性を有することを要するため、最終基板がプラスチック基板等の弾性の高い素材であることを要する。
【００７５】
なお、上記電気光学装置や電子機器は単なる例示であり、本発明の薄膜装置の製造方法によって転写され製造された薄膜装置を用いるものに広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は本発明の第１の実施例の形態を説明する製造工程断面図である。
【図２】図２は本発明の第２の実施例の形態を説明する製造工程断面図である。
【図３】図３は本発明の実施例の形態を説明する製造工程平面図である。
【図４】図４は電子機器の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
10・・・製造元基板、11・・・製造元基板裏面、20・・・剥離層、30・・・被転写層、40・・・永久接着剤、50・・・最終転写基板、60・・・仮固定接着剤、70・・・支持基板、71・・・支持基板裏面、80・・・仮接着剤、90・・・剥離層、100・・・仮転写基板、110・・・光照射、120・・・電気泳動材料層、130・・・リボンケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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