JP2005317801A

JP2005317801A - Thin film device forming method

Info

Publication number: JP2005317801A
Application number: JP2004134447A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Samejima; 俊之鮫島
Original assignee: Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a high precision electronic circuit device with good characteristics on a substrate by a simple process at a low temperature. SOLUTION: This thin film device forming method comprises the steps of forming a peel layer consisting of a material containing either carbon or carbon compound or both of these on the substrate, forming at least a part of a film structure consisting of a single layer or a plurality of layers required to manufacture a thin film electronic circuit device on the peel layer, then removing the carbon or the carbon compound in the peel layer by oxidizing it, and peeling off the film structure from the substrate. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体素子及び薄膜電子回路を形成する方法に関するものである。 The present invention relates to semiconductor devices and methods for forming thin film electronic circuits.

単結晶シリコン表面に形成されるバイポーラ及びMOS型トランジスタは良好な特性を有
し、広く電子デバイスを構成する素子として用いられている。さらに、現在では素子サイ
ズの微細化に対応するため、シリコン表面に絶縁膜を介して作製された薄膜シリコン上に
トランジスタが作製されている。 Bipolar and MOS transistors formed on the surface of single crystal silicon have good characteristics and are widely used as elements constituting electronic devices. Furthermore, at present, in order to cope with miniaturization of the element size, a transistor is fabricated on a thin film silicon fabricated through an insulating film on the silicon surface.

これらの素子形成は熱酸化法等１０００℃の高温の熱処理プロセス技術を基本としてい
る。最近、レーザ結晶化、プラズマＣＶＤ等比較的低温で、多結晶シリコン薄膜トランジ
スタ(poly-Si TFT)又はアモルファスシリコン薄膜トランジスタ(a-Si:HTFT)が作製できる
ようになった。さらに、大画面直視型ディスプレイの駆動回路への薄膜トランジスタの応
用が期待されている。そのため、大型基板処理技術の確立が必須となっている。さらには
、センサー等新機能デバイス実現のために３次元立体薄膜構造の実現が必要であり、基板
と素子との間に空隙を設ける技術が必要である。これまで、剥離層を使用して機械的な剥
離によって半導体薄膜素子を製造するいくつかの手法が知られている（特許文献１〜５）
。 The formation of these elements is based on a heat treatment process technology at a high temperature of 1000 ° C. such as a thermal oxidation method. Recently, polycrystalline silicon thin film transistors (poly-Si TFTs) or amorphous silicon thin film transistors (a-Si: HTFT) can be fabricated at relatively low temperatures such as laser crystallization and plasma CVD. In addition, thin film transistors are expected to be applied to driving circuits for large screen direct view displays. Therefore, establishment of a large substrate processing technology is essential. Furthermore, in order to realize a new functional device such as a sensor, it is necessary to realize a three-dimensional three-dimensional thin film structure, and a technique for providing a gap between the substrate and the element is necessary. So far, several methods for manufacturing a semiconductor thin film element by mechanical peeling using a peeling layer are known (Patent Documents 1 to 5).
.

特公平６−１０３７３２号公報Japanese Examined Patent Publication No. 6-103732 特許３１１６０８５号公報Japanese Patent No. 3116085 特許３２４２４５２号公報Japanese Patent No. 3242451 特許３２４２４５２号公報Japanese Patent No. 3242451 特許３３６０９１９号公報Japanese Patent No. 3360919 特開２００３−１６３３３８号公報JP 2003-163338 A

上述のシリコントランジスタプロセス技術は高温の熱処理技術を基本としているために
、耐熱性の無い基板上に形成されるトランジスタ作製には適用出来ない問題点があった。
レーザ結晶化、プラズマＣＶＤ等の新規技術によってプロセス温度の低温化が図られては
いるが、なお３００℃以上が必要であり、プラスチック等の非耐熱基板上のトランジスタ
回路作製は困難であった。さらに、大面積基板上に直接トランジスタ回路を作製する場合
、基板サイズの大型化によって、作製プロセス装置の巨大化、低精度、且つコスト高にな
る問題点があった。 Since the above-mentioned silicon transistor process technology is based on a high-temperature heat treatment technology, there is a problem that it cannot be applied to manufacture of a transistor formed on a substrate having no heat resistance.
Although the process temperature has been lowered by new techniques such as laser crystallization and plasma CVD, 300 ° C. or more is still necessary, and it has been difficult to produce a transistor circuit on a non-heat-resistant substrate such as plastic. Further, when a transistor circuit is directly manufactured on a large-area substrate, there is a problem that an increase in the substrate size leads to an increase in manufacturing process apparatus, low accuracy, and high cost.

本発明の目的は、かかる問題を解決し、良好な特性の薄膜電子回路の形成を耐熱性の無
い基板上にも可能にし、かつ大面積デバイスを実現する方法を提供することである。さら
には、基板と素子との間に空隙を設け、３次元立体薄膜構造を実現する方法を提供するこ
とである。 An object of the present invention is to provide a method for solving such problems, enabling the formation of a thin film electronic circuit having good characteristics even on a substrate having no heat resistance, and realizing a large area device. Furthermore, it is providing the method of providing a space | gap between a board | substrate and an element, and implement | achieving a three-dimensional solid thin film structure.

上記目的は、薄膜電子回路素子の作製に必要な、単層又は複数の層からなる膜構造を、
それらを支持する基体から剥離することによって達成される。又は、さらに当該膜構造を
別の基体に接着することによって達成される。本発明は、この目的を実現するために当該
膜構造とそれらを支持する基体との間にカーボン又は炭素化合物のいずれか、又はこれら
を含む物質からなる剥離層を設けることを特徴とする。 The above purpose is to provide a film structure consisting of a single layer or a plurality of layers necessary for the production of a thin film electronic circuit element.
This is accomplished by peeling from the substrate that supports them. Alternatively, it can be achieved by further bonding the film structure to another substrate. In order to realize this object, the present invention is characterized in that a release layer made of either carbon or a carbon compound or a substance containing these is provided between the film structure and a substrate supporting them.

本発明の、薄膜電子回路素子の作製に必要な、単層又は複数の層からなる膜構造の形成
法の態様においては、カーボン又は炭素化合物のいずれか、又はこれらを含む物質からな
る当該剥離層を少なくとも一部又は全部除去することによって、当該膜構造を、それを支
持する基体から剥離することを手段とする。 In the aspect of the method for forming a film structure composed of a single layer or a plurality of layers, which is necessary for the production of the thin film electronic circuit element of the present invention, the release layer made of carbon or a carbon compound, or a substance containing these. By removing at least a part or all of the film structure, the film structure is peeled off from the substrate supporting the film structure.

又は、当該剥離層を除去することによって、少なくとも一部に空隙を有する剥離層の形
成を特徴とする。さらに、当該剥離層の除去によって、当該膜構造を、それを支持する基
体から剥離する工程を、当該膜構造を用いた所望の薄膜電子回路素子の形成プロセスの途
中、又は形成後に行うことを特徴とする。 Alternatively, it is characterized in that a release layer having a void at least partially is formed by removing the release layer. Further, the step of peeling the film structure from the substrate supporting the film structure by removing the peeling layer is performed during or after the formation process of a desired thin film electronic circuit element using the film structure. And

当該剥離を低温工程によって行うことによって、薄膜電子回路素子を所定の基体上に高
温の加熱工程を用いることなく形成することができる。本発明の方法によって、小面積の
基体上に作製した薄膜電子回路素子を大面積基体上に転写することによって、大面積デバ
イスを容易に作製することができる。本発明の態様に係わる薄膜電子回路素子として、例
えば、薄膜トランジスタ、MOS型FET、バイポーラトランジスタを単体で、又は複数個を組
み合わせて用いた回路、又は太陽電池を用いた回路等を例示することができる。 By performing the peeling in a low temperature process, a thin film electronic circuit element can be formed on a predetermined substrate without using a high temperature heating process. By transferring a thin film electronic circuit element produced on a small area substrate onto the large area substrate by the method of the present invention, a large area device can be easily produced. As the thin film electronic circuit element according to the aspect of the present invention, for example, a circuit using a thin film transistor, a MOS type FET, a bipolar transistor alone or in combination, a circuit using a solar cell, or the like can be exemplified. .

本発明による薄膜素子形成法によれば、良好な特性の半導体電子回路素子や３次元立体
薄膜構造を簡単な工程で作製でき、かつ大面積に亘るデバイスを作製することができる。
さらに、ガラス、プラスチック等耐熱性の無い基体の上に、良好な特性の電子回路素子及
びその回路を形成することができる。 According to the thin film element forming method of the present invention, a semiconductor electronic circuit element having a good characteristic and a three-dimensional three-dimensional thin film structure can be manufactured by a simple process, and a device having a large area can be manufactured.
Furthermore, an electronic circuit element having good characteristics and its circuit can be formed on a substrate having no heat resistance such as glass and plastic.

本発明の方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。本発明の薄膜電子回路の形成
法においては、薄膜電子回路素子の作製に必要な、単層又は複数の層からなる膜構造を、
それらを支持する基体から少なくとも一部を剥離することによって達成する。又は、さら
に、剥離した当該膜構造を別の基体に接着することによって達成される。 Embodiments of the method of the present invention will be described with reference to the drawings. In the method for forming a thin film electronic circuit of the present invention, a film structure composed of a single layer or a plurality of layers, which is necessary for producing a thin film electronic circuit element,
This is accomplished by peeling at least a portion from the substrate that supports them. Alternatively, it can be achieved by adhering the peeled film structure to another substrate.

図１(a),(b)に、本発明の方法の基本的概念図を示す。基体１０上に剥離層２０を形成
し、さらにその上に、所定の薄膜電子回路素子形成に必要な単層又は複数の層からなる膜
構造３０を形成する。剥離層として、カーボン又は炭素化合物のいずれか、又はこれらを
含有する物質を用いる。これらは酸化されてガス化することによって除去することができ
る。カーボンとしてはグラファイト又はダイヤモンドライクカーボンが挙げられる。炭素
化合物としては、ＳｉＣ，ＳｉＣＧｅ,ＣＢやＢＤＴ-ＴＴＰなどの有機化合物が挙げられ
る。これらを含有する物質としては、これらの物質の粒子などを他の媒体に約２０体積％
以上混合するものが挙げられる。２０体積％よりも少ないと、後の工程で剥離層を酸化し
て除去するのが困難となる。また、剥離層は、カーボン又は炭素化合物のいずれか、又は
これらを含有する物質とエッチング可能な物質の混合又は積層によって構成してもよい。 1 (a) and 1 (b) show basic conceptual diagrams of the method of the present invention. A release layer 20 is formed on the substrate 10, and a film structure 30 composed of a single layer or a plurality of layers necessary for forming a predetermined thin film electronic circuit element is further formed thereon. As the release layer, either carbon or a carbon compound, or a substance containing these is used. These can be removed by being oxidized and gasified. Examples of carbon include graphite and diamond-like carbon. Examples of the carbon compound include organic compounds such as SiC, SiCGe, CB, and BDT-TTP. As a substance containing these, particles of these substances and the like are about 20% by volume in other media.
What mixes above is mentioned. If it is less than 20% by volume, it will be difficult to oxidize and remove the release layer in a later step. Further, the release layer may be formed by mixing or laminating either carbon or a carbon compound, or a substance containing these and an etchable substance.

カーボン又は炭素化合物のいずれかを少なくとも含有する物質の膜形成法としては、例
えば、スパッタリング法、プラズマ気化学反応法、真空蒸着法を挙げることが出来る。し
かし、膜形成法は、本発明の実施を限定することはなく、最適の形成法を選択できる。剥
離層の膜厚は、製造効率の点では１００nm〜１００００nm程度が好ましい。 Examples of a film forming method for a substance containing at least one of carbon and a carbon compound include a sputtering method, a plasma gas chemical reaction method, and a vacuum deposition method. However, the film forming method does not limit the implementation of the present invention, and an optimum forming method can be selected. The thickness of the release layer is preferably about 100 nm to 10000 nm in terms of production efficiency.

そして、当該剥離層２０を除去することによって、膜構造３０を、それを支持する基体
１０から剥離する工程を完成させる（図１b）。膜構造３０は、それ自身が物理的支持を
必要としないときは、そのまま半導体素子として、又はそれを用いる回路デバイスとして
使用する。あるいは、薄膜電子回路素子として、又はそれを用いる回路デバイスの形成工
程を続けて行うことができる。さらに、図１（c）に示すように、剥離した基体１０は、
再び、剥離層２０と所定の電子回路素子に必要な膜構造３０の形成に利用することができ
る。 Then, by removing the release layer 20, the process of peeling the film structure 30 from the substrate 10 supporting it is completed (FIG. 1b). When the film structure 30 itself does not require physical support, the film structure 30 is used as it is as a semiconductor element or as a circuit device using it. Alternatively, the process of forming a thin film electronic circuit element or a circuit device using it can be continued. Furthermore, as shown in FIG. 1C, the peeled substrate 10 is
Again, it can be used to form the peeling layer 20 and the film structure 30 necessary for a predetermined electronic circuit element.

図２に示すように、剥離層２０の除去を一部分だけ行うことによって、剥離層２０の一
部２０Ａを残して、基体１０をそのままデバイスの支持基体として使用することもできる
。この場合、剥離層の部分的除去はWatanabe らが開発した埋め込みレジスト除去法（T.
Watanabe, T. Sameshima and M. Ide,^“Etching of Buried PhotoresistLayers and Its
Application to Formation of Three Dimensional Layered Structure”, ApplPhys A
73 (2001) 4, 429-432）を用いて実現できる。これにより所定の電子回路素子を構成する
膜構造３０の下部に空隙Ｓ１を有する３次元立体構造が形成される。 As shown in FIG. 2, by removing only a part of the release layer 20, the substrate 10 can be used as it is as a support substrate of the device, leaving part of the release layer 20A. In this case, partial removal of the release layer is performed by the embedded resist removal method developed by Watanabe et al.
Watanabe, T. Sameshima and M. Ide, ^“ Etching of Buried PhotoresistLayers and Its
Application to Formation of Three Dimensional Layered Structure ”, ApplPhys A
73 (2001) 4, 429-432). As a result, a three-dimensional structure having a gap S1 is formed below the film structure 30 constituting the predetermined electronic circuit element.

さらに、図３に示すように、剥離層２０の形成と一部分の除去を繰り返すことによって
、それぞれの剥離層２０内に空隙Ｓ１，Ｓ２を有する多層立体薄膜構造を形成することが
できる。３次元立体構造の形成は熱及び電気伝導率等を制御可能であり、新規機能素子の
形成に利用可能である。 Furthermore, as shown in FIG. 3, by repeating the formation and partial removal of the release layer 20, a multilayer three-dimensional thin film structure having voids S 1 and S 2 in each release layer 20 can be formed. Formation of a three-dimensional structure can control heat, electrical conductivity, and the like, and can be used to form a new functional element.

図４(a).(b),(c)には、本発明の方法のうち、膜構造３０を別の基体に転写する態様を
示す。基体１０上に剥離層２０を形成し、さらにその上に、膜構造３０を形成する（図４
a）。次に、膜構造３０の上に別の基体４０を適当な接着剤によって接着する（図４b）。
しかる後に、剥離層２０を除去することによって、膜構造３０を、それを支持する基体１
０から剥離し、別の基体４０上へと転写する工程を完成させる（図４c）。薄膜電子回路
素子の作製プロセスにおいて、最終的に電子回路デバイスとして使用する場合の支持基体
とは別の基体上に作製することによって、薄膜電子回路素子の作製プロセスとして、少な
くとも１部の素子を、良好な特性が得られる高温加熱処理を用いるプロセス技術を使用で
きる。 FIGS. 4A, 4B, and 4C show an embodiment in which the film structure 30 is transferred to another substrate in the method of the present invention. A release layer 20 is formed on the substrate 10, and a film structure 30 is formed thereon (FIG. 4).
a). Next, another substrate 40 is bonded onto the membrane structure 30 with a suitable adhesive (FIG. 4b).
Thereafter, the peeling layer 20 is removed, so that the film structure 30 is supported on the substrate 1 supporting it.
The process of peeling from 0 and transferring onto another substrate 40 is completed (FIG. 4c). In the manufacturing process of the thin film electronic circuit element, at least a part of the element as a manufacturing process of the thin film electronic circuit element is prepared by manufacturing the thin film electronic circuit element on a substrate different from the supporting substrate when finally used as an electronic circuit device. Process technology using high temperature heat treatment that provides good properties can be used.

具体的な転写例としてトランジスタ素子及びそれを用いた回路の転写を示すことが出来
る。図５には、メタルオキサイドセミコンダクター（MOS）型電界効果型トランジスタ（F
ET）を転写する例を示す。 MOSFETの作製工程として、結晶性シリコン膜５０の形成、ゲ
ート絶縁膜６０の形成、ドープシリコンによるソース・ドレイン領域７０，７２の形成、
ゲート電極８０、ソース電極８２、ドレイン電極８４の形成、さらには層間絶縁膜９０．
９２及びパッシベーション膜９４の形成及びトランジスタ間或いは外部回路との金属配線
１００，１０２の形成が含まれる。図５aには、これら全てが剥離層２０を形成した基体
１０の上で完成した場合を示している。 As a specific transfer example, transfer of a transistor element and a circuit using the transistor element can be shown. FIG. 5 shows a metal oxide semiconductor (MOS) type field effect transistor (F
An example of transferring (ET) is shown. As a manufacturing process of MOSFET, formation of crystalline silicon film 50, formation of gate insulating film 60, formation of source / drain regions 70 and 72 by doped silicon,
Formation of gate electrode 80, source electrode 82, drain electrode 84, and interlayer insulating film 90.
92 and formation of a passivation film 94 and formation of metal wirings 100 and 102 between transistors or with an external circuit are included. FIG. 5 a shows a case where all of these are completed on the substrate 10 on which the release layer 20 is formed.

結晶性膜形成、ゲート絶縁膜形成、ドープシリコン領域形成のための不純物活性化等に
は、基体１０が石英等のように耐熱性を有するときは、高温（＞800℃）の加熱処理工程
を用いることができる。さらには、レーザ結晶化、レーザ活性化、プラズマＣＶＤ等の比
較的低温度で処理できる技術を用いることもできる。次に、別の基体４０をトランジス
タ回路上に接着させ（図５ｂ）、しかる後に、剥離層２０を除去してトランジスタ回路を
基体４０上に転写させる（図５ｃ）。 For the activation of impurities for forming a crystalline film, forming a gate insulating film, forming a doped silicon region, etc., when the substrate 10 has heat resistance such as quartz, a high temperature (> 800 ° C.) heat treatment step is required. Can be used. Furthermore, techniques capable of processing at a relatively low temperature such as laser crystallization, laser activation, and plasma CVD can also be used. Next, another substrate 40 is adhered onto the transistor circuit (FIG. 5b), and then the release layer 20 is removed and the transistor circuit is transferred onto the substrate 40 (FIG. 5c).

このとき、基体４０はトランジスタ回路の支持を目的とするものであり、トランジスタ
作製中の処理には影響されない。したがって、トランジスタ作製において、高い処理温度
を必要とする技術を用いる場合でも、基体４０には耐熱性の小さい、安価な材料、例えば
プラスチック等を用いることが出来る。このように、本発明の方法を用いることによって
、優れた特性を持つ半導体素子、及びその回路の形成が、種々の材料からなる基体上で可
能となる。 At this time, the base 40 is intended to support the transistor circuit, and is not affected by the processing during transistor fabrication. Therefore, even in the case of using a technology that requires a high processing temperature in transistor manufacture, the base 40 can be made of an inexpensive material with low heat resistance, such as plastic. Thus, by using the method of the present invention, it is possible to form a semiconductor element having excellent characteristics and its circuit on a substrate made of various materials.

さらに、図６に示すように、本発明の方法を用いることによって、予め面積が小さい基
体１０上に剥離層２０を介して作製したトランジスタ回路１１０を、複数個隙間なく、又
は多少の隙間を開けて並べて面積が大きな基体１２０上に接着し、剥離層２０を除去する
ことによって、トランジスタ回路１１０を、より大きな面積の基体１２０上に転写するこ
とができる。この方法によって、従来の大面積基体上の高精細パターンニングの困難を解
消することができ、優れた特性を持つ微細な半導体素子、及びその回路のユニットを大面
積基体上に形成可能となる。 Further, as shown in FIG. 6, by using the method of the present invention, a plurality of transistor circuits 110 fabricated in advance on the base 10 having a small area through the peeling layer 20 are formed without any gaps or with some gaps. The transistor circuits 110 can be transferred onto the substrate 120 having a larger area by adhering to the substrate 120 having a large area and adhering to the substrate 120 and removing the release layer 20. By this method, the difficulty of conventional high-definition patterning on a large-area substrate can be eliminated, and a fine semiconductor element having excellent characteristics and a circuit unit thereof can be formed on the large-area substrate.

さらに、図７に示すように、本発明の方法を用いることによって、基体１０上に剥離層
２０を介して作製したトランジスタ回路1３０を、より面積が小さな基体１４０上に接着
し、剥離層２０を除去することによって、トランジスタ回路１３０を、より面積が小さな
基体１４０上に転写して、優れた特性を持つ半導体素子、及びその回路の形成を一度に多
数の基体上に実現することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 7, by using the method of the present invention, the transistor circuit 130 manufactured on the base 10 via the release layer 20 is bonded onto the base 140 having a smaller area, and the release layer 20 is attached. By removing the transistor circuit 130 onto the base 140 having a smaller area, it is possible to realize semiconductor elements having excellent characteristics and formation of the circuit on a large number of bases at a time.

なお、上記本発明の半導体素子の形成法は、図１〜７に示す方法に限定されず、適宜変
更することができる。例えば、半導体素子及び回路についてMOSFET及びその回路を示した
が、その他、バイポーラ素子、太陽電池素子、アモルファスシリコンTFT等、アモルファ
スイメージセンサー等を例示することができる。 In addition, the formation method of the semiconductor element of the said invention is not limited to the method shown in FIGS. 1-7, It can change suitably. For example, although MOSFETs and their circuits are shown for semiconductor elements and circuits, other examples include amorphous elements such as bipolar elements, solar cell elements, amorphous silicon TFTs, and the like.

さらに、図５〜７には、少なくともトランジスタ素子を完成した後、本発明の方法によ
る転写法を示したが、本発明による方法は素子作製の途中にも適用することができる。例
えば、図８(a),(b),(c)に示すように、ゲート電極、絶縁膜、シリコン膜、ドープ層、層
間絶縁膜形成後、本発明による転写を行う。転写の後、素子の電気回路構成に必要なメタ
ル配線１００、１０２を行っても良い。他の素子を用いる場合も同様に本発明の方法によ
る転写法を用いることができる。 Further, FIGS. 5 to 7 show a transfer method according to the method of the present invention after at least a transistor element is completed, but the method according to the present invention can also be applied during the device fabrication. For example, as shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, after the gate electrode, the insulating film, the silicon film, the doped layer, and the interlayer insulating film are formed, the transfer according to the present invention is performed. After the transfer, metal wirings 100 and 102 necessary for the electric circuit configuration of the element may be performed. Similarly, when using other elements, the transfer method according to the method of the present invention can be used.

図１において、剥離層２０の除去を実現するためには剥離層の成分のカーボン又は炭素
化合物の酸化を行う。カーボン又は炭素化合物の炭素は酸化によって二酸化炭素ガスとな
り膜外に放出されるので、剥離層の除去を実現することができる。 In FIG. 1, in order to realize the removal of the release layer 20, the component carbon of the release layer or the carbon compound is oxidized. Since the carbon or carbon of the carbon compound becomes carbon dioxide gas by oxidation and is released out of the film, removal of the release layer can be realized.

図９に、陽極酸化法によって、カーボン又は炭素化合物を酸化し、剥離層の除去を行う
工程を示す。基体１０上に形成された剥離層２０の一端を陽極とし、他に金属電極２００
を陰極として、酸化性溶液２０５中で電圧を印加する。剥離層２０が酸化性溶液に触れて
いる部分は溶液から剥離層２０に流れる電流によって、酸素イオンが溶液中から剥離層２
０に入り、カーボン又は炭素化合物を酸化して二酸化炭素を発生して、反応部分が順次酸
化によって除去される。その結果、剥離層２０の除去が上部の膜構造３０を損なうことな
く実現される。陽極酸化を行う酸化性溶液として、塩酸、硝酸、燐酸、酢酸等を挙げるこ
とができる。 FIG. 9 shows a step of oxidizing the carbon or the carbon compound by an anodic oxidation method and removing the release layer. One end of the release layer 20 formed on the substrate 10 is used as an anode, and the other is a metal electrode 200.
As a cathode, a voltage is applied in the oxidizing solution 205. The portion where the release layer 20 is in contact with the oxidizing solution is such that oxygen ions are removed from the solution by the current flowing from the solution to the release layer 20.
Entering 0, the carbon or carbon compound is oxidized to generate carbon dioxide, and the reaction portion is sequentially removed by oxidation. As a result, removal of the release layer 20 is realized without damaging the upper film structure 30. Examples of the oxidizing solution for anodizing include hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and acetic acid.

図１０には、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することに
よって、陽極酸化法によって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す。カーボン又は
炭素化合物を含む層２１０を基体表面の一部の領域にエッチングやマスク等の手段によっ
て形成する。２１０層は紙面垂直方向には基板内を切れることなく形成されている。その
他はカーボン又は炭素化合物を含まない固体層２２０を形成して２層からなる剥離層を構
成する。カーボン又は炭素化合物を含まない固体層２２０として、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、などを挙げることができる。固体層の形成は蒸着やＣＶＤ等を用いることができ
る。 FIG. 10 shows a step of partially removing the release layer by an anodic oxidation method by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer. A layer 210 containing carbon or a carbon compound is formed in a partial region of the substrate surface by means such as etching or a mask. The 210 layer is formed without being cut in the substrate in the direction perpendicular to the paper surface. Otherwise, a solid layer 220 containing no carbon or carbon compound is formed to form a two-layered release layer. As the solid layer 220 containing no carbon or carbon compound, SiO ₂ , SiN, A
l ₂ O ₃ , and the like. The solid layer can be formed by vapor deposition or CVD.

さらに、その上に、膜構造３０を形成する。そして、図９に示すように、カーボン又は
炭素化合物を含む層２１０の一端を陽極とし、他に金属電極２００を陰極として、酸化性
溶液中で電圧を印加する。層２１０が陽極酸化によって、紙面垂直方向に除去されると空
隙Ｓ１を含む剥離層が形成される。 Furthermore, a film structure 30 is formed thereon. Then, as shown in FIG. 9, a voltage is applied in an oxidizing solution using one end of the layer 210 containing carbon or a carbon compound as an anode and the metal electrode 200 as a cathode. When the layer 210 is removed by anodic oxidation in the direction perpendicular to the paper surface, a release layer including the void S1 is formed.

空隙Ｓ１を含む固体層２２０は、その後エッチングによって完全に除去して、膜構造３
０を基体１０から完全に剥離して利用することができる。固体層２２０からなる剥離層が
微小な空隙Ｓ１を有するため、エッチング液は容易に剥離層内部に侵入し、剥離層を除去
することができる。又は、空隙Ｓ１を含む固体層２２０を、そのまま膜構造３０の支持層
として利用することもできる。 The solid layer 220 including the void S1 is then completely removed by etching, and the film structure 3
0 can be used by completely peeling 0 from the substrate 10. Since the release layer made of the solid layer 220 has the minute voids S1, the etching liquid can easily enter the release layer and remove the release layer. Alternatively, the solid layer 220 including the void S 1 can be used as a support layer for the membrane structure 30 as it is.

剥離層として炭素化合物を用いることによって微小な空隙を有するポーラス剥離層を形
成することができる。図１１には、炭素化合物の固体層を設けることによって、陽極酸化
法によって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す。基体１０上に炭
素化合物層２３０を形成する。炭素化合物層として、Ｓｉ_xＣ_1-xを挙げることができる。
そして、当該剥離層２３０の一端を陽極とし、他に金属電極を陰極として、酸化性溶液中
で電圧を印加する。陽極酸化によって炭素のみが除去されるため、微小な空隙を含むポー
ラス剥離層２３０Ａが形成される。 By using a carbon compound as the release layer, a porous release layer having minute voids can be formed. FIG. 11 shows a step of forming a porous release layer having minute voids by anodizing by providing a carbon compound solid layer. A carbon compound layer 230 is formed on the substrate 10. An example of the carbon compound layer is Si _x C _1-x .
Then, a voltage is applied in an oxidizing solution using one end of the release layer 230 as an anode and the metal electrode as a cathode. Since only carbon is removed by anodic oxidation, a porous release layer 230A including minute voids is formed.

この微小な空隙を含むポーラス剥離層２３０Ａは薄膜電子素子の回路形成に必要な単層
又は複数の層からなる膜構造を基体から完全に剥離するための剥離層として利用すること
ができる。又は微小な空隙を含む剥離層を、そのまま当該膜構造の支持層として利用する
こともできる。 The porous peeling layer 230A including minute voids can be used as a peeling layer for completely peeling a film structure composed of a single layer or a plurality of layers necessary for forming a circuit of a thin film electronic device from a substrate. Alternatively, a release layer including minute voids can be used as it is as a support layer of the film structure.

カーボン又は炭素化合物の酸化はオゾン又はオゾンを含む雰囲気を用いて行うことがで
きる。図１２に、オゾン酸化法による剥離層の除去を行う工程を示す。基体１０上に剥離
層２０を形成し、さらにその上に、膜構造３０を形成した構造体をオゾン又はオゾンを含
む雰囲気２４０に晒す。剥離層２０がオゾンによって酸化され、二酸化炭素を発生して、
反応部分が順次酸化によって除去される。その結果、剥離層２０の除去が上部の膜構造３
０を損なうことなく実現される。 The oxidation of carbon or a carbon compound can be performed using ozone or an atmosphere containing ozone. FIG. 12 shows a step of removing the release layer by an ozone oxidation method. The peeling layer 20 is formed on the substrate 10, and the structure on which the film structure 30 is further formed is exposed to ozone or an atmosphere 240 containing ozone. The release layer 20 is oxidized by ozone to generate carbon dioxide,
The reaction part is removed sequentially by oxidation. As a result, the removal of the release layer 20 is the upper film structure 3.
This is achieved without compromising 0.

オゾン又はオゾンを含む雰囲気は酸素又は酸素を含む気体をプラズマ放電又は紫外線照
射によって発生させることができる。図１３には、図１０に示す態様と同様に、カーボン
又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、オゾン又はオゾ
ンを含む雰囲気を用いて、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す。図１０に示す態様
と同様に空隙を含む固体層２２０が形成される。図１４には、図１１に示す態様と同様に
、炭素化合物の固体層を設けることによって、オゾン酸化法によって、微小な空隙を有す
るポーラス剥離層２３０Ａを形成する工程を示す。図１１に示す態様と同様に、微小な空
隙を含むポーラス剥離層２３０Ａが形成される。 Ozone or an atmosphere containing ozone can generate oxygen or a gas containing oxygen by plasma discharge or ultraviolet irradiation. In FIG. 13, similarly to the embodiment shown in FIG. 10, by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer, the release layer is partially formed using ozone or an atmosphere containing ozone. Steps for removal are shown. Similar to the embodiment shown in FIG. 10, a solid layer 220 including voids is formed. FIG. 14 shows a step of forming a porous release layer 230A having minute voids by an ozone oxidation method by providing a solid layer of a carbon compound as in the embodiment shown in FIG. Similar to the embodiment shown in FIG. 11, a porous release layer 230 A including minute voids is formed.

カーボン又は炭素化合物の酸化は酸素又は酸素を含むプラズマ雰囲気を用いても行うこ
とができる。図１５に、酸素又は酸素を含むプラズマ酸化法によって、離層の除去を行う
工程を示す。基体１０上に剥離層２０を形成し、さらにその上に構造３０を形成した構造
体を酸素又は酸素を含むプラズマ雰囲気２５０に晒す。剥離層２０が酸素プラズマによっ
て酸化され、二酸化炭素を発生して、反応部分が順次酸化によって除去される。その結果
、剥離層２０の除去が上部の膜構造３０を損なうことなく実現される。酸素又は酸素を含
むプラズマ雰囲気は、図１５に示すように、酸素又は酸素を含む気体をDC又はRF放電によ
って発生させることができる。 The oxidation of carbon or a carbon compound can also be performed using a plasma atmosphere containing oxygen or oxygen. FIG. 15 shows a step of removing the delamination by oxygen or a plasma oxidation method containing oxygen. The peeling layer 20 is formed on the substrate 10, and the structure on which the structure 30 is further formed is exposed to oxygen or a plasma atmosphere 250 containing oxygen. The release layer 20 is oxidized by oxygen plasma to generate carbon dioxide, and the reaction portion is sequentially removed by oxidation. As a result, removal of the release layer 20 is realized without damaging the upper film structure 30. In the plasma atmosphere containing oxygen or oxygen, oxygen or a gas containing oxygen can be generated by DC or RF discharge, as shown in FIG.

図１６には、図１０に示す態様と同様に、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層
内に部分的に形成することによって、酸素又は酸素を含むプラズマ雰囲気を用いて、当該
剥離層を部分的に除去する工程を示す。図１０に示す態様と同様に空隙を含む固体層２２
０が形成される。図１７には、図１１に示す態様と同様に、炭素化合物の固体層を設ける
ことによって、酸素又は酸素を含むプラズマ酸化法によって、微小な空隙を有するポーラ
ス剥離層２３０Ａを形成する工程を示す。図１１に示す態様と同様に、微小な空隙を含む
ポーラス剥離層２３０Ａが形成される。 In FIG. 16, similarly to the embodiment shown in FIG. 10, by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer, the release layer is partially formed using a plasma atmosphere containing oxygen or oxygen. The process of removing automatically. Similar to the embodiment shown in FIG.
0 is formed. FIG. 17 shows a step of forming a porous release layer 230A having minute voids by oxygen or a plasma oxidation method containing oxygen by providing a carbon compound solid layer as in the embodiment shown in FIG. Similar to the embodiment shown in FIG. 11, a porous release layer 230 A including minute voids is formed.

電子回路素子を形成する薄膜にダメージが与えられるのを避けたいときは、カーボン又
は炭素化合物の酸化は酸素又は酸素を含むラジカル雰囲気を用いても行うことができる。
図１８に、酸素又は酸素を含むラジカル酸化法によって、剥離層の除去を行う工程を示す
。剥離層２０を形成し、さらにその上に膜構造３０を形成した構造体を酸素又は酸素を含
むラジカル雰囲気２６０に晒す。剥離層２０が酸素又は酸素を含むラジカルによって酸化
され、二酸化炭素を発生して、反応部分が順次酸化によって除去される。その結果、剥離
層２０の除去が上部の膜構造３０を損なうことなく実現される。 When it is desired to avoid damaging the thin film forming the electronic circuit element, the oxidation of the carbon or the carbon compound can be performed using oxygen or a radical atmosphere containing oxygen.
FIG. 18 shows a step of removing the peeling layer by oxygen or a radical oxidation method containing oxygen. The structure in which the release layer 20 is formed and the film structure 30 is further formed thereon is exposed to oxygen or a radical atmosphere 260 containing oxygen. The release layer 20 is oxidized by oxygen or radicals containing oxygen to generate carbon dioxide, and the reaction portions are sequentially removed by oxidation. As a result, removal of the release layer 20 is realized without damaging the upper film structure 30.

酸素又は酸素を含む気体をDC又はRF放電によってプラズマを発生させ、そのプラズマを
電位閉じ込めすることによって、中性ラジカルを取り出すことができる。また、酸素又は
酸素を含む気体に紫外線を照射することによってもラジカルを発生することができる。 Neutral radicals can be extracted by generating plasma by DC or RF discharge of oxygen or a gas containing oxygen and confining the plasma with potential. Radicals can also be generated by irradiating oxygen or a gas containing oxygen with ultraviolet rays.

図１９には、図１０に示す態様と同様に、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層
内に部分的に形成することによって、酸素又は酸素を含むラジカル雰囲気を用いて、当該
剥離層を部分的に除去する工程を示す。図１０に示す態様と同様に空隙を含む固体層２２
０が形成される。図２０には、図１１に示す態様と同様に、炭素化合物の固体層を設ける
ことによって、酸素又は酸素を含むラジカル酸化法によって、微小な空隙を有するポーラ
ス剥離層２３０Ａを形成する工程を示す。図１１に示す態様と同様に、微小な空隙を含む
ポーラス剥離層２３０Ａが形成される。 In FIG. 19, similarly to the embodiment shown in FIG. 10, the release layer is partially formed using a radical atmosphere containing oxygen or oxygen by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer. The process of removing automatically. Similar to the embodiment shown in FIG.
0 is formed. FIG. 20 shows a step of forming a porous release layer 230A having minute voids by oxygen or a radical oxidation method containing oxygen by providing a solid layer of a carbon compound as in the embodiment shown in FIG. Similar to the embodiment shown in FIG. 11, a porous release layer 230 A including minute voids is formed.

カーボン又は炭素化合物の酸化は高温水蒸気熱処理によって行うことができる。図２１
に、高温水蒸気熱処理によって、剥離層の除去を行う工程を示す。基体１０上に剥離層２
０を形成し、さらにその上に膜構造３０を形成した構造体を高温水蒸気雰囲気２７０に晒
す。剥離層２０が高温水蒸気によって酸化され、二酸化炭素を発生して、反応部分が順次
酸化によって除去される。その結果、剥離層２０の除去が上部の膜構造３０を損なうこと
なく実現される。高温水蒸気熱処理は水蒸気の圧力を３０ＭＰａまで大きくするとより効
果的に剥離層を酸化することができる。また、温度は２００℃〜１０００℃が好適な温度
範囲として例示できる。 The oxidation of carbon or carbon compounds can be performed by high temperature steam heat treatment. FIG.
Shows a step of removing the release layer by high-temperature steam heat treatment. Release layer 2 on substrate 10
The structure in which 0 is formed and the film structure 30 is further formed thereon is exposed to a high temperature steam atmosphere 270. The release layer 20 is oxidized by high-temperature steam to generate carbon dioxide, and the reaction portion is sequentially removed by oxidation. As a result, removal of the release layer 20 is realized without damaging the upper film structure 30. The high temperature steam heat treatment can oxidize the release layer more effectively when the steam pressure is increased to 30 MPa. Moreover, 200 to 1000 degreeC can illustrate temperature as a suitable temperature range.

図２２には、図１０に示す態様と同様に、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層
内に部分的に形成することによって、高温水蒸気雰囲気を用いて、当該剥離層を部分的に
除去する工程を示す。図１０に示す態様と同様に空隙を含む固体層２２０が形成される。
図２３には、図１１に示す態様と同様に、炭素化合物の固体層を設けることによって、高
温水蒸気酸化法によって、微小な空隙を有するポーラス剥離層２３０Ａを形成する工程を
示す。図１１に示す態様と同様に、微小な空隙を含むポーラス剥離層２３０Ａが形成され
る。 In FIG. 22, similarly to the embodiment shown in FIG. 10, the release layer is partially removed using a high-temperature steam atmosphere by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer. A process is shown. Similar to the embodiment shown in FIG. 10, a solid layer 220 including voids is formed.
FIG. 23 shows a step of forming a porous release layer 230 A having minute voids by a high temperature steam oxidation method by providing a solid layer of a carbon compound as in the embodiment shown in FIG. 11. Similar to the embodiment shown in FIG. 11, a porous release layer 230 A including minute voids is formed.

カーボン又は炭素化合物の酸化は高圧高温の超臨界水を用いても効率よく行うことがで
きる。図２４に、超臨界水によって、剥離層の除去を行う工程を示す。基体１０上に剥離
層２０を形成し、さらにその上に膜構造３０を形成した構造体を超臨界水２８０に晒す。
剥離層２０は酸化性の強い超臨界水によって酸化され、二酸化炭素を発生して、反応部分
が順次酸化によって除去される。その結果、剥離層２０の除去が上部の膜構造３０を損な
うことなく実現される。 The oxidation of carbon or a carbon compound can be efficiently performed even using high-pressure and high-temperature supercritical water. FIG. 24 shows a process of removing the release layer with supercritical water. The peeling layer 20 is formed on the substrate 10 and the structure on which the film structure 30 is further formed is exposed to supercritical water 280.
The release layer 20 is oxidized by supercritical water having strong oxidizing properties, generates carbon dioxide, and the reaction portion is sequentially removed by oxidation. As a result, removal of the release layer 20 is realized without damaging the upper film structure 30.

図２５には、図１０に示す態様と同様に、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層
内に部分的に形成することによって、超臨界水を用いて、当該剥離層を部分的に除去する
工程を示す。図１０に示す態様と同様に空隙を含む固体層２２０が形成される。図２６に
は、図１１に示す態様と同様に、炭素化合物の固体層を設けることにより、超臨界水酸化
法によって、微小な空隙を有するポーラス剥離層２３０Ａを形成する工程を示す。図１１
に示す態様と同様に、微小な空隙を含むポーラス剥離層２３０Ａが形成される。 In FIG. 25, similarly to the embodiment shown in FIG. 10, a region containing carbon or a carbon compound is partially formed in the release layer, and the release layer is partially removed using supercritical water. A process is shown. Similar to the embodiment shown in FIG. 10, a solid layer 220 including voids is formed. FIG. 26 shows a step of forming a porous release layer 230A having minute voids by a supercritical water oxidation method by providing a carbon compound solid layer as in the embodiment shown in FIG. FIG.
As in the embodiment shown in FIG. 2, a porous release layer 230A including a minute gap is formed.

シリコンウエハーからなる基体上にスパッタ法によってカーボン膜（厚み800nm）から
なる剥離層を形成し、さらにその上に、蒸着法によってＳｉＯ_２膜を形成した。これをオ
ゾン雰囲気中で加熱処理した。オゾン雰囲気は０．０１％であり、温度は３００℃、処理
時間は５時間とした。図２７に、膜構造体の光学顕微鏡写真とその断面説明図を示す。Ｓ
ｉＯ_２膜のエッジから３００μｍ程度内部までカーボンのエッチングが認められ、カーボ
ンが部分的に除去された。 A release layer made of a carbon film (thickness 800 nm) was formed on a substrate made of a silicon wafer by sputtering, and an SiO ₂ film was formed thereon by vapor deposition. This was heat-treated in an ozone atmosphere. The ozone atmosphere was 0.01%, the temperature was 300 ° C., and the treatment time was 5 hours. In FIG. 27, the optical micrograph of a film | membrane structure and its cross-sectional explanatory drawing are shown. S
Carbon etching was observed from the edge of the iO ₂ film to the inside of about 300 μm, and the carbon was partially removed.

本発明の方法において、単層又は複数の層からなる膜構造を基体から剥離する基本的概念を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the basic concept which peels the film | membrane structure which consists of a single layer or several layers from a base | substrate. 本発明の方法において、剥離層の除去を一部分だけ行うことによって、３次元立体薄膜構造を形成する実施形態を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which forms a three-dimensional three-dimensional thin film structure by removing a peeling layer only in part. 本発明の方法において、剥離層の形成と一部分の除去を繰り返すことによって、３次元立体薄膜構造を形成する実施形態を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which forms a three-dimensional three-dimensional thin film structure by repeating formation of a peeling layer, and removal of a part. 本発明の方法において、膜構造を別の基体に転写する実施形態を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which transfers a film | membrane structure to another base | substrate. 本発明の方法において、メタルオキサイドセミコンダクター（MOS）型電界効果型トランジスタ（FET）を転写する実施形態を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which transfers a metal oxide semiconductor (MOS) type field effect transistor (FET). 本発明の方法において、予め面積が小さい基体上に剥離層を介して作製したトランジスタ回路を、より面積が大きな基体上に転写する実施形態を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which transfers the transistor circuit produced through the peeling layer on the base | substrate with a small area beforehand on a base | substrate with a larger area. 本発明の方法において、基体上に剥離層を介して作製したトランジスタ回路を、より面積が小さな基体上に転写する実施形態を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which transfers the transistor circuit produced via the peeling layer on the base | substrate on a base | substrate with a smaller area. 本発明の方法を、素子作製の途中に適用する実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows embodiment which applies the method of this invention in the middle of element preparation. 本発明の方法において、陽極酸化法によって、剥離層の除去を行う工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing a peeling layer by an anodic oxidation method. 本発明の方法において、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、陽極酸化法によって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing the said peeling layer partially by an anodic oxidation method by forming the area | region containing carbon or a carbon compound partially in a peeling layer. 本発明の方法において、剥離層として炭素化合物の固体層を設けることによって、陽極酸化法によって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of forming the porous peeling layer which has a micro space | gap by an anodic oxidation method by providing the solid layer of a carbon compound as a peeling layer. 本発明の方法において、オゾン又はオゾンを含む雰囲気に晒すことによって、剥離層の除去を行う工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing a peeling layer by exposing to the atmosphere containing ozone or ozone. 本発明の方法において、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、オゾン又はオゾンを含む雰囲気に晒すことによって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す断面模式図である。The cross section which shows the process of removing the said peeling layer partially by exposing to the atmosphere containing ozone or ozone by forming the area | region containing carbon or a carbon compound partially in a peeling layer in the method of this invention. It is a schematic diagram. 本発明の方法において、剥離層として炭素化合物の固体層を設けることによって、オゾン又はオゾンを含む雰囲気に晒すことによって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of forming the porous peeling layer which has a micro space | gap by exposing to the atmosphere containing ozone or ozone by providing the solid layer of a carbon compound as a peeling layer. 本発明の方法において、酸素プラズマ又は酸素を含むプラズマ雰囲気に晒すことによって、剥離層の除去を行う工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing a peeling layer by exposing to the plasma atmosphere containing oxygen plasma or oxygen. 本発明の方法において、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、酸素プラズマ又は酸素を含むプラズマ雰囲気に晒すことによって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す断面模式図である。In the method of the present invention, by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer, the step of partially removing the release layer by exposure to an oxygen plasma or a plasma atmosphere containing oxygen. It is a cross-sectional schematic diagram shown. 本発明の方法において、剥離層として炭素化合物の固体層を設けることによって、酸素プラズマ又は酸素を含むプラズマ雰囲気に晒すことによって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of forming the porous peeling layer which has a micro space | gap by exposing to the plasma atmosphere containing oxygen plasma or oxygen by providing the solid layer of a carbon compound as a peeling layer. is there. 本発明の方法において、酸素ラジカル又は酸素を含むラジカル雰囲気に晒すことによって、剥離層の除去を行う工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing a peeling layer by exposing to the radical atmosphere containing oxygen radical or oxygen. 本発明の方法において、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、酸素ラジカル又は酸素を含むラジカル雰囲気に晒すことによって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す断面模式図である。In the method of the present invention, by partially forming a region containing carbon or a carbon compound in the release layer, the step of partially removing the release layer by exposing to an oxygen radical or a radical atmosphere containing oxygen. It is a cross-sectional schematic diagram shown. 本発明の方法において、剥離層として炭素化合物の固体層を設けることによって、酸素ラジカル又は酸素を含むラジカル雰囲気に晒すことによって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of forming the porous peeling layer which has a micro space | gap by exposing to the radical atmosphere containing oxygen radical or oxygen by providing the solid layer of a carbon compound as a peeling layer. is there. 本発明の方法において、水蒸気雰囲気に晒すことによって、剥離層の除去を行う工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing a peeling layer by exposing to water vapor | steam atmosphere. 本発明の方法において、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、水蒸気雰囲気に晒すことによって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing the said peeling layer partially by exposing to water vapor atmosphere by forming the area | region containing carbon or a carbon compound partially in a peeling layer. . 本発明の方法において、剥離層として炭素化合物の固体層を設けることによって、水蒸気雰囲気に晒すことによって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of forming the porous peeling layer which has a micro space | gap by exposing to water vapor | steam atmosphere by providing the solid layer of a carbon compound as a peeling layer. 本発明の方法において、超臨界水に晒すことによって、剥離層の除去を行う工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing a peeling layer by exposing to supercritical water. 本発明の方法において、カーボン又は炭素化合物を含む領域を剥離層内に部分的に形成することによって、超臨界水に晒すことによって、当該剥離層を部分的に除去する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of removing the said peeling layer partially by exposing to supercritical water by forming the area | region containing carbon or a carbon compound partially in a peeling layer. is there. 本発明の方法において、剥離層として炭素化合物の固体層を設けることによって、超臨界水に晒すことによって、微小な空隙を有するポーラス剥離層を形成する工程を示す断面模式図である。In the method of this invention, it is a cross-sectional schematic diagram which shows the process of forming the porous peeling layer which has a micro space | gap by exposing to supercritical water by providing the solid layer of a carbon compound as a peeling layer. 実施例１において、シリコンウエハーからなる基体上にカーボン膜を形成し、さらにその上にＳｉＯ_２膜を形成し、酸素プラズマ及びオゾン雰囲気中でカーボン膜を除去した膜構造体の図面代用光学顕微鏡写真と断面説明図である。In Example 1, a carbon film is formed on a substrate made of a silicon wafer, a SiO ₂ film is further formed thereon, and the carbon film is removed in an oxygen plasma and ozone atmosphere. FIG.

Explanation of symbols

１０基体
２０剥離層
２０Ａ剥離層の一部
３０膜構造
４０別の基体
５０結晶性シリコン膜
６０ゲート絶縁膜
７０ソース領域
７２ドレイン領域
８０ゲート電極
８２ソース電極
８４ドレイン電極
９０、９２層間絶縁膜
９４パッシベーション膜
１００、１０２金属配線
１１０、１３０トランジスタ回路
１２０面積が大きな基体
１４０面積が小さな基体
２００金属電極
２０５酸化性溶液
２２０固体層
２３０炭素化合物層
２３０Ａポーラス剥離層
２４０オゾン又はオゾンを含む雰囲気
２５０酸素又は酸素を含むプラズマ雰囲気
２６０酸素又は酸素を含むラジカル雰囲気
２７０高温水蒸気雰囲気
２８０超臨界水
Ｓ１、Ｓ２空隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base body 20 Peeling layer 20A Part of peeling layer 30 Film structure 40 Another base 50 Crystalline silicon film 60 Gate insulating film 70 Source region 72 Drain region 80 Gate electrode 82 Source electrode 84 Drain electrode 90, 92 Interlayer insulating film 94 Passivation Films 100 and 102 Metal wiring 110 and 130 Transistor circuit 120 Base having a large area 140 Base having a small area 200 Metal electrode 205 Oxidizing solution 220 Solid layer 230 Carbon compound layer 230A Porous release layer 240 Ozone or ozone-containing atmosphere 250 Oxygen or oxygen Plasma atmosphere containing 260 Oxygen or radical atmosphere containing oxygen 270 High-temperature steam atmosphere 280 Supercritical water S1, S2 Void

Claims

A step of forming a release layer made of carbon, a carbon compound, or a substance containing these on a substrate, and a single layer or a plurality of layers necessary for manufacturing a thin film electronic circuit element on the release layer The method includes a step of forming at least a part of the film structure, a step of oxidizing and removing carbon or a carbon compound in the release layer, and a step of peeling the film structure from the substrate. Method for forming a thin film element.

A step of forming a release layer made of carbon, a carbon compound, or a substance containing these on a substrate, and a single layer or a plurality of layers necessary for manufacturing a thin film electronic circuit element on the release layer A step of forming at least a part of the film structure, a step of adhering another substrate onto the film structure, and a step of oxidizing and removing carbon or a carbon compound in the release layer after that,
And a step of peeling the film structure from the substrate. A method of forming a thin film element by transferring a film structure to another substrate.

A step of forming a release layer made of carbon, a carbon compound, or a substance containing these on a substrate, and a single layer or a plurality of layers necessary for manufacturing a thin film electronic circuit element on the release layer A step of forming at least a part of the film structure, and then forming a void in the lower part of the film structure by oxidizing and removing only a part of the carbon or carbon compound in the release layer to leave a part of the release layer. A method of forming a thin film element having a three-dimensional solid thin film structure.

4. The method according to claim 1, wherein a layer made of one of carbon and a carbon compound or a substance containing these is formed in a partial region of the substrate surface, and the other contains carbon or a carbon compound. Forming a non-solid layer to form a two-layer release layer, and at least a part of a single-layer or multiple-layer film structure necessary for manufacturing a thin film electronic circuit element on the release layer. A method of forming a thin film element, comprising: a step of forming; and a step of oxidizing and removing carbon or a carbon compound in the release layer to form a release layer including voids.

In the method according to any one of claims 1 to 3, using a carbon compound as a release layer,
A method for forming a thin film element, comprising oxidizing a release layer to form a porous release layer.

6. A method for forming a thin film element according to claim 4, wherein the release layer or the porous release layer including the void is removed by etching.

6. The method according to claim 1, wherein the release layer is anodized in an acidic solution, or an atmosphere containing ozone or ozone, an oxygen plasma or a plasma atmosphere containing oxygen, an oxygen radical or a radical containing oxygen. Atmosphere, water vapor atmosphere, supercritical water,
A method of forming a thin film element, wherein oxidation is performed by a method of exposing a release layer to any of the above.