JPH1126734A

JPH1126734A - 薄膜デバイスの転写方法，薄膜デバイス，薄膜集積回路装置，アクティブマトリクス基板および液晶表示装置

Info

Publication number: JPH1126734A
Application number: JP19308197A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Inoue; 聡井上; Tatsuya Shimoda; 達也下田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 1999-01-29
Anticipated expiration: 2017-07-03
Also published as: JP3809710B2

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜デバイスの製造時に使用する基板と、製
品の実使用時に使用する基板とを、独立に自由に選択で
き、しかも薄膜デバイスの特性を劣化させることのない
新規な技術を提供すること【解決手段】基板（１００）上に分離層（１２０）を
設けておき、その基板上にＴＦＴ等の薄膜デバイス（１
４０）を形成する。例えば基板側からレーザー光（１
０）を照射し、これによって分離層において剥離を生じ
せしめる。その薄膜デバイスを接着層（１６０）を介し
て転写体（１８０）に接合し、基板（１００）を離脱さ
せる。これにより、どのような基板にでも所望の薄膜デ
バイスを転写できる。レーザー光（１０）はビーム走査
され、Ｎ番目のビーム照射領域２０（Ｎ）は、他の照射
領域例えばＮ＋１回目のビーム照射領域２０（Ｎ＋１）
と相互に重ならないようにして、ビーム走査される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜デバイスの転
写方法，薄膜デバイス，薄膜集積回路装置，アクティブ
マトリクス基板および液晶表示装置に関する。

【０００２】

【背景技術】例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用
いた液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板上に
薄膜トランジスタをＣＶＤ等により形成する工程を経
る。薄膜トランジスタを基板上に形成する工程は高温処
理を伴うため、基板は耐熱性に優れる材質のもの、すな
わち、軟化点および融点が高いものを使用する必要があ
る。そのため、現在では、１０００℃程度の温度に耐え
る基板としては石英ガラスが使用され、５００℃前後の
温度に耐える基板としては耐熱ガラスが使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、薄膜デ
バイスを搭載する基板は、それらの薄膜デバイスを製造
するための条件を満足するものでなければならない。つ
まり、使用する基板は、搭載されるデバイスの製造条件
を必ず満たすように決定される。

【０００４】しかし、ＴＦＴ等の薄膜デバイスを搭載し
た基板が完成した後の段階のみに着目すると、上述の
「基板」が必ずしも好ましくないこともある。

【０００５】例えば、上述のように、高温処理を伴う製
造プロセスを経る場合には、石英基板や耐熱ガラス基板
等が用いられるが、これらは非常に高価であり、したが
って製品価格の上昇を招く。

【０００６】また、ガラス基板は重く、割れやすいとい
う性質をもつ。パームトップコンピュータや携帯電話機
等の携帯用電子機器に使用される液晶ディスプレイで
は、可能な限り安価で、軽くて、多少の変形にも耐え、
かつ落としても壊れにくいのが望ましいが、現実には、
ガラス基板は重く、変形に弱く、かつ落下による破壊の
恐れがあるのが普通である。

【０００７】つまり、製造条件からくる制約と製品に要
求される好ましい特性との間に溝があり、これら双方の
条件や特性を満足させることは極めて困難であった。

【０００８】そこで本発明者等は、薄膜デバイスを従来
のプロセスにて第１の基板上に形成した後に、この薄膜
デバイスを第１の基板から剥離して、第２の基板に転写
させる技術を提案している（特願平８−２２５６４３
号）。このために、第１の基板と被転写層である薄膜デ
バイスとの間に、分離層を形成している。この分離層に
光を照射することで、第１の基板から被転写層である薄
膜デバイスを剥離させ、この被転写層を第２の基板側に
転写させている。

【０００９】ここで、本発明者のさらなる解析による
と、第２の基板に転写された薄膜デバイスの特性例えば
電気的特性が、第１の基板に形成された薄膜デバイスと
比較して劣化する場合が生ずることが判明した。

【００１０】この劣化する特性としては、例えば薄膜デ
バイスとしてＴＦＴを形成した場合、分離層に光を照射
する工程においては、照射した光がチャネル層にダメー
ジを与えて、オン電流の減少、オフ電流の増大を引き起
こし、最悪の場合は、ＴＦＴを破壊してしまうことを突
き止めた。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的の一つは、薄膜デバイスの製造時に使
用する第１の基板と、例えば製品の実使用時に使用する
第２の基板（製品の用途からみて好ましい性質をもった
基板）とを、独立に自由に選択することを可能とし、か
つ、第２の基板に転写された薄膜デバイスの特性を劣化
させることがない新規な技術を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
本発明は、以下のような構成をしている。

【００１３】請求項１に記載の発明は、基板上に分離層
を形成する第１工程と、前記分離層上に薄膜デバイスを
含む被転写層を形成する第２工程と、前記薄膜デバイス
を含む被転写層を接着層を介して転写体に接合する第３
工程と、前記分離層に光を照射し、前記分離層の層内お
よび／または界面において剥離を生じさせる第４工程
と、前記基板を前記分離層から離脱させる第５工程と、
を有し、前記基板上の前記薄膜デバイスを含む前記被転
写層を前記転写体に転写する方法であって、前記第４工
程は、前記分離層に局所的に照射されるビームを順次走
査してなり、かつ、前記ビームにより照射されるＮ（Ｎ
は１以上の整数）番目のビーム照射領域と他の照射領域
とが互いに重ならないようにしてビーム走査されること
を特徴とする。

【００１４】デバイス製造における信頼性が高い例えば
石英基板などの基板上に、例えば、光を吸収する特性を
もつ分離層を設けておき、その基板上にＴＦＴ等の薄膜
デバイスを形成する。次に、特に限定されないが、例え
ば接着層を介して薄膜デバイスを所望の転写体に接合
し、その後に分離層に光を照射し、これによって、その
分離層において剥離現象を生じせしめて、その分離層と
前記基板との間の密着性を低下させる。そして、基板に
力を加えてその基板を薄膜デバイスから離脱させる。こ
れにより、どのような転写体にでも、所望の、信頼性の
高いデバイスを転写（形成）できることになる。

【００１５】特に、第４工程では、分離層のほぼ全面に
光を照射するために、分離層に局所的に照射されるスポ
ットビーム、ラインビームなどのビームを、間欠的に移
動走査している。なお、このビーム走査は、分離層が形
成された基板とビーム光源自体またはその光学系とを相
対的に移動させることで実現でき、相対的移動時に光照
射を続行してもよく、あるいは移動時に光照射を停止し
ても良い。請求項１の発明では、この間欠的なビーム走
査時に、隣り合うビーム照射領域同士が重ならないよう
にしている。

【００１６】もし、各回のビーム照射領域同士が重なっ
た領域では、分離層の層内および／または界面において
剥離を生じさせるに足る光以上の過度の光が照射される
虞がある。この過度の光の一部が漏れて分離層を介して
薄膜デバイスに入射して、その薄膜デバイスの特性例え
ば電気的特性を劣化することが本発明者の解析により判
明した。

【００１７】本発明では、そのような過度の光が分離層
に照射されないため、薄膜デバイスが転写体に転写され
た後も、その薄膜デバイスの本来の特性を維持すること
ができる。なお、各回のビーム照射領域の間は、相対移
動時にのみ光が照射される低照射領域となるか、あるい
は移動時に光照射を停止させれば全く光照射されない非
照射領域となる。従って、この低照射領域あるいは非照
射領域の分離層では剥離が生じないが、その両側のビー
ム照射領域での剥離により、分離層と基板との密着性を
十分に低減させることができる。

【００１８】請求項２及び３の各発明は、薄膜デバイス
の特性の劣化を防止又は低減するために、各回のビーム
走査を請求項１の発明とは異なる観点から定義してい
る。

【００１９】請求項２の発明は、前記第４工程が、前記
分離層に局所的に照射されるビームを順次走査し、前記
ビームはその中心領域にて光強度が最大となるフラット
ピーク領域を有し、ビーム走査時のＮ（Ｎは１以上の整
数）番目のビーム照射領域と他のビーム照射領域とは、
各回のビームの前記フラットピーク領域同士が重ならな
いようにビーム走査されることを特徴とする。

【００２０】一方、請求項３の発明は、前記第４工程
が、前記分離層に局所的に照射されるビームを順次走査
し、前記ビームはその中心領域にて光強度が最大とな
り、ビーム走査時のＮ（Ｎは１以上の整数）番目のビー
ム照射領域と他のビーム照射領域とは、各回のビームの
最大光強度の９０％以上となるビーム照射有効領域同士
が重ならないようにビーム走査されることを特徴とす
る。

【００２１】このように、各回のビームのフラットピー
ク領域同士、あるいは各回のビームの最大光強度の９０
％以上となるビーム照射有効領域同士が重ならないよう
にビーム走査することで、請求項１とは異なり、分離層
の同一領域に２回連続してビーム照射される場合も含ま
れる。

【００２２】しかし、その同一領域でのトータルのビー
ム照射量（光強度×時間の和）は、フラットピーク領域
あるいは最大光強度の９０％以上となるビーム照射有効
領域が２回連続して同一領域に設定される場合よりも少
なくなる。この結果、その２回のビーム照射で初めてそ
の領域の分離層が剥離する場合があり、この場合には上
述した過度のビーム照射とはならない。あるいは、たと
え１回目のビーム照射で分離層が剥離したとしても、２
回目のビーム照射に起因して薄膜デバイスへ入射される
光を少なくでき、薄膜デバイスの電気的特性の劣化を防
止し、あるいは低減することができる。

【００２３】なお、請求項１〜３の発明において、接着
層を介して薄膜デバイス（薄膜デバイスを含む被転写
層）を転写体に接合する第３工程と、基板を薄膜デバイ
スから離脱させる第５工程とは、その順序を問わず、い
ずれが先でもかまわない。但し、基板を離脱させた後の
薄膜デバイス（薄膜デバイスを含む被転写層）のハンド
リングに問題がある場合には、まず、薄膜デバイスを転
写体に接合する第３工程を実施し、その後に基板を離脱
させる第５工程を実施するのが望ましい。

【００２４】また、請求項１〜３の各発明を実施するに
際しては、請求項４の発明のように、透光性基板を用い
て、分離層への光照射を透光性基板を介して行うことが
好ましい。

【００２５】また、薄膜デバイスの転写体への接合に用
いられる接着層として、例えば、平坦化作用をもつ物質
（例えば、熱硬化性樹脂）を用いれば、薄膜デバイスを
含む被転写層の表面に多少の段差が生じていたとして
も、その段差は平坦化されて無視できるようになり、よ
って常に良好な転写体への接合が可能となり、便利であ
る。

【００２６】請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至
４のいずれかにおいて、前記転写体に付着している前記
分離層を除去する工程を、さらに有することを特徴とす
る。

【００２７】不要な分離層を完全に除去するものであ
る。

【００２８】ここで、転写体の好まし材質、特性などに
ついて言及すれば、まず前記転写体は、透明基板である
ことが好ましい。

【００２９】この透明基板として、例えば、ソーダガラ
ス基板等の安価な基板や、可撓性を有する透明なプラス
チックフィルム等を挙げることができる。透明基板とす
れば、例えば薄膜デバイスがＴＦＴであれば、これが転
写された転写体を液晶パネル用の基板として利用でき
る。

【００３０】また、前記転写体は、被転写層の形成の際
の最高温度をＴ_maxとしたとき、ガラス転移点（Ｔｇ）
または軟化点が前記Ｔ_max以下の材料で構成されている
ことが好ましい。

【００３１】デバイス製造時の最高温度に耐えられず、
従来は使用できなかった安価なガラス基板等を、自由に
使用できるようになるからである。

【００３２】本発明によれば、前記転写体は、ガラス転
移点（Ｔｇ）または軟化点が、前記薄膜デバイスの形成
プロセスの最高温度以下であってもよく、なぜなら、薄
膜デバイスの形成時に転写体がその最高温度に晒される
ことがないからである。

【００３３】前記転写体は、合成樹脂またはガラス材で
構成することができる。

【００３４】例えば、プラスチックフィルム等の撓み性
（可撓性）を有する合成樹脂板に薄膜デバイスを転写す
れば、剛性の高いガラス基板では得られないような優れ
た特性が実現可能である。本発明を液晶表示装置に適用
すれば、しなやかで、軽くかつ落下にも強いディスプレ
イ装置が実現する。

【００３５】また、例えば、ソーダガラス基板等の安価
な基板も転写体として使用できる。ソーダガラス基板は
低価格であり、経済的に有利な基板である。ソーダガラ
ス基板は、ＴＦＴ製造時の熱処理によりアルカリ成分が
溶出するといった問題があり、従来は、アクティブマト
リクス型の液晶表示装置への適用が困難であった。しか
し、本発明によれば、すでに完成した薄膜デバイスを転
写するため、上述の熱処理に伴う問題は解消される。よ
ってアクティブマトリクス型の液晶表示装置の分野にお
いて、ソーダガラス基板等の従来問題があった基板も使
用可能となる。

【００３６】次に、分離層及び被転写層が形成される基
板の材質、特性などについて言及すれば、前記基板は耐
熱性を有することが好ましい。

【００３７】薄膜デバイスの製造時に所望の高温処理が
可能となり、信頼性が高く高性能の薄膜デバイスを製造
することができるからである。

【００３８】また、前記基板は、３１０ｎｍの光を１０
％以上透過することが好ましい。このとき、前記第４工
程では、３１０ｎｍの波長を含む光を照射する。

【００３９】分離層においてアブレーションを生じさせ
るに足る光エネルギーを、透光性基板を介して効率よく
行うものである。

【００４０】次に、分離層の好ましい材質、特性などに
ついて説明すると、前記分離層は、アモルファスシリコ
ンで構成されていることが好ましい。

【００４１】アモルファスシリコンは光を吸収し、ま
た、その製造も容易であり、実用性が高い。

【００４２】さらには、前記アモルファスシリコンは、
水素（Ｈ）を２原子％以上含有することが好ましい。

【００４３】水素を含むアモルファスシリコンを用いた
場合、光の照射に伴い水素が放出され、これによって分
離層内に内圧が生じて、分離層における剥離を促す作用
がある。

【００４４】あるいは、前記アモルファスシリコンは、
水素（Ｈ）を１０原子％以上含有することができる。

【００４５】水素の含有率が増えることにより、分離層
における剥離を促す作用がより顕著になる。

【００４６】分離層の他の材質として、窒化シリコンを
挙げることができる。

【００４７】分離層のさらに他の材質として、水素含有
合金を挙げることができる。

【００４８】分離層として水素含有合金を用いると、光
の照射に伴い水素が放出され、これによって分離層にお
ける剥離が促進される。

【００４９】分離層のさらに他の材質として、窒素含有
金属合金を挙げることができる。

【００５０】分離層として窒素含有合金を用いると、光
の照射に伴い窒素が放出され、これによって分離層にお
ける剥離が促進される。

【００５１】この分離層は、多層膜とすることもでき
る。

【００５２】単層膜に限定されないことを明らかとした
ものである。

【００５３】この多層膜は、アモルファスシリコン膜と
その上に形成された金属膜とから構成することができ
る。

【００５４】分離層のさらに他の材質として、セラミッ
クス，金属，有機高分子材料の少なくとも一種から構成
することができる。

【００５５】分離層として実際に使用可能なものをまと
めて例示したものである。金属としては、例えば、水素
含有合金や窒素含有合金も使用可能である。この場合、
アモルファスシリコンの場合と同様に、光の照射に伴う
水素ガスや窒素ガスの放出によって、分離層における剥
離が促進される。

【００５６】次に、第４工程にて用いる光について説明
すると、レーザー光を用いることが好ましい。

【００５７】レーザー光はコヒーレント光であり、分離
層内において剥離を生じさせるのに適する。

【００５８】このレーザ光は、その波長を、１００ｎｍ
〜３５０ｎｍとすることができる。

【００５９】短波長で光エネルギーのレーザー光を用い
ることにより、分離層における剥離を効果的に行うこと
ができる。

【００６０】上述の条件を満たすレーザーとしては、例
えば、エキシマレーザーがある。エキシマレーザーは、
短波長紫外域の高エネルギーのレーザー光出力が可能な
ガスレーザーであり、レーザー媒質として希ガス（Ａ
ｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）とハロゲンガス（Ｆ₂，ＨＣｌ）とを
組み合わせたものを用いることにより、代表的な４種類
の波長のレーザー光を出力することができる（ＸｅＦ＝
３５１ｎｍ，ＸｅＣｌ＝３０８ｎｍ，ＫｒＦ＝２４８ｎ
ｍ，ＡｒＦ＝１９３ｎｍ）。

【００６１】エキシマレーザー光の照射により、基板上
に設けられている分離層において、熱影響のない分子結
合の直接の切断やガスの蒸発等の作用を生じせしめるこ
とができる。

【００６２】レーザ光の波長としては、３５０ｎｍ〜１
２００ｎｍを採用することもできる。

【００６３】分離層において、例えばガス放出，気化，
昇華等の相変化を起こさせて分離特性を与える場合に
は、波長が３５０ｎｍ〜１２００ｎｍ程度のレーザー光
も使用可能である。

【００６４】次に、薄膜デバイスについて説明すると、
前記薄膜デバイスを薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とする
ことができる。

【００６５】高性能なＴＦＴを、所望の転写体上に自由
に転写（形成）できる。よって、種々の電子回路をその
転写体上に搭載することも可能となる。

【００６６】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかにおいて、請求項１乃至３のいずれかに記載
の転写方法を複数回実行して、前記基板よりも大きい前
記転写体上に、複数の被転写層を転写することを特徴と
する。

【００６７】信頼性の高い基板を繰り返し使用し、ある
いは複数の基板を使用して薄膜パターンの転写を複数回
実行することにより、信頼性の高い薄膜デバイスを搭載
した大規模な回路基板を作成できる。

【００６８】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかにおいて、請求項１乃至３のいずれかに記載
の転写方法を複数回実行して、前記転写体上に、薄膜デ
バイスの設計ルールのレベルが異なる複数の被転写層を
転写することを特徴とする。

【００６９】一つの基板上に、例えば、種類の異なる複
数の回路（機能ブロック等も含む）を搭載する場合、そ
れぞれの回路に要求される特性に応じて、各回路毎に使
用する素子や配線のサイズ（設計ルール、すなわちデザ
インルールと呼ばれるもの）が異なる場合がある。この
ような場合にも、本発明の転写方法を用いて、各回路毎
に転写を実行していけば、設計ルールレベルの異なる複
数の回路を一つの基板上に実現できる。

【００７０】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
のいずれかに記載の転写方法を用いて前記転写体に転写
されてなる薄膜デバイスである。

【００７１】本発明の薄膜デバイスの転写技術（薄膜構
造の転写技術）を用いて、任意の基板上に形成される薄
膜デバイスであり、分離層を剥離するための光照射工程
の改善により、その薄膜デバイスの特性が劣化すること
を防止又は低減できる。

【００７２】請求項１０に記載の発明は、請求項９にお
いて、前記薄膜デバイスは、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）であり、分離層を剥離するための光照射工程の改善
により、そのＴＦＴのチャネル層に照射した光がダメー
ジを与えて、オン電流の減少、オフ電流の増大を引き起
こし、最悪の場合は、ＴＦＴを破壊してしまうことを防
止できる。

【００７３】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
７のいずれかに記載の転写方法を用いて前記転写体に転
写された薄膜デバイスを含んで構成される薄膜集積回路
装置である。

【００７４】例えば、合成樹脂基板上に、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を用いて構成されたシングルチップマイ
クロコンピュータ等を搭載することも可能である。

【００７５】請求項１１に記載の発明は、マトリクス状
に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、その薄膜
トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画
素部が構成されるアクティブマトリクス基板であって、
請求項１乃至６のいずれかに記載の方法を用いて前記画
素部の薄膜トランジスタを転写することにより製造され
たアクティブマトリクス基板である。

【００７６】本発明の薄膜デバイスの転写技術（薄膜構
造の転写技術）を用いて、所望の基板上に画素部を形成
してなるアクティブマトリクス基板である。製造条件か
らくる制約を排して自由に基板を選択できるため、従来
にない新規なアクティブマトリクス基板を実現すること
も可能である。

【００７７】請求項１２に記載の発明は、マトリクス状
に配置された走査線と信号線とに接続される薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）と、その薄膜トランジスタの一端に接
続された画素電極とを含んで画素部が構成され、かつ、
前記走査線および前記信号線に信号を供給するためのド
ライバ回路を内蔵するアクティブマトリクス基板であっ
て、請求項６に記載の方法を用いて形成された、第１の
設計ルールレベルの前記画素部の薄膜トランジスタおよ
び第２の設計ルールレベルの前記ドライバ回路を構成す
る薄膜トランジスタを具備するアクティブマトリクス基
板である。

【００７８】アクティブマトリクス基板上に、画素部の
みならずドライバ回路も搭載し、しかも、ドライバ回路
の設計ルールレベルと画素部の設計ルールレベルとが異
なるアクティブマトリクス基板である。例えば、ドライ
バ回路の薄膜パターンを、シリコンＴＦＴの製造装置を
利用して形成すれば、集積度を向上させることが可能で
ある。

【００７９】請求項１３に記載の発明は、請求項１１又
は１２に記載のアクティブマトリクス基板を用いて製造
された液晶表示装置である。

【００８０】例えば、プラスチック基板を用いた、しな
やかに曲がる性質をもった液晶表示装置も実現可能であ
る。

【００８１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００８２】（第１の実施の形態）図１〜図６は本発明
の第１の実施の形態（薄膜デバイスの転写方法）を説明
するための図である。

【００８３】[工程１]図１に示すように、基板１００上
に分離層（光吸収層）１２０を形成する。

【００８４】以下、基板１００および分離層１２０につ
いて説明する。

【００８５】基板１００についての説明基板１００は、光が透過し得る透光性を有するものを使
用する。

【００８６】この場合、光の透過率は１０％以上である
のが好ましく、５０％以上であるのがより好ましい。こ
の透過率が低過ぎると、光の減衰（ロス）が大きくな
り、分離層１２０を剥離するのにより大きな光量を必要
とする。

【００８７】また、基板１００は、信頼性の高い材料で
構成されているのが好ましく、特に、耐熱性に優れた材
料で構成されているのが好ましい。その理由は、例えば
後述する被転写層１４０や中間層１４２を形成する際
に、その種類や形成方法によってはプロセス温度が高く
なる（例えば３５０〜１０００℃程度）ことがあるが、
その場合でも、基板１００が耐熱性に優れていれば、基
板１００上への被転写層１４０等の形成に際し、その温
度条件等の成膜条件の設定の幅が広がるからである。

【００８８】従って、基板１００は、被転写層１４０の
形成の際の最高温度をＴmaxとしたとき、歪点がＴmax以
上の材料で構成されているのものが好ましい。具体的に
は、基板１００の構成材料は、歪点が３５０℃以上のも
のが好ましく、５００℃以上のものがより好ましい。こ
のようなものとしては、例えば、石英ガラス、コーニン
グ７０５９、日本電気ガラスＯＡ−２等の耐熱性ガラス
が挙げられる。

【００８９】また、基板１００の厚さは、特に限定され
ないが、通常は、０．１〜５．０mm程度であるのが好ま
しく、０．５〜１．５mm程度であるのがより好ましい。
基板１００の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚す
ぎると、基板１００の透過率が低い場合に、光の減衰を
生じ易くなる。なお、基板１００の光の透過率が高い場
合には、その厚さは、前記上限値を超えるものであって
もよい。なお、光を均一に照射できるように、基板１０
０の厚さは、均一であるのが好ましい。

【００９０】分離層１２０の説明分離層１２０は、照射される光を吸収し、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、分離層１２０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。

【００９１】さらに、光の照射により、分離層１２０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、分離層１２０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、分離層１２０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。このような分離層１２０の組成として
は、例えば、次のＡ〜Ｅに記載されるものが挙げられ
る。

【００９２】Ａ．アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）このアモルファスシリコン中には、水素（Ｈ）が含有さ
れていてもよい。この場合、Ｈの含有量は、２原子％以
上程度であるのが好ましく、２〜２０原子％程度である
のがより好ましい。このように、水素（Ｈ）が所定量含
有されていると、光の照射によって水素が放出され、分
離層１２０に内圧が発生し、それが上下の薄膜を剥離す
る力となる。アモルファスシリコン中の水素（Ｈ）の含
有量は、成膜条件、例えばＣＶＤにおけるガス組成、ガ
ス圧、ガス雰囲気、ガス流量、温度、基板温度、投入パ
ワー等の条件を適宜設定することにより調整することが
できる。

【００９３】Ｂ．酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チ
タンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジ
ルコン酸化合物、酸化ランタンまたはランタン酸化化合
物等の各種酸化物セラミックス、透電体（強誘電体）あ
るいは半導体酸化ケイ素としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｏ₂が挙
げられ、ケイ酸化合物としては、例えばＫ₂ＳｉＯ₃、Ｌ
ｉ₂ＳｉＯ₃、ＣａＳｉＯ₃、ＺｒＳｉＯ₄、Ｎａ₂ＳｉＯ₃
が挙げられる。

【００９４】酸化チタンとしては、ＴｉＯ、Ｔｉ₂０₃、
Ｔｉ０₂が挙げられ、チタン酸化合物としては、例え
ば、ＢａＴｉ０₄、ＢａＴｉＯ₃、Ｂａ₂Ｔｉ₉Ｏ₂₀、Ｂａ
Ｔｉ₅Ｏ₁₁、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃、
ＭｇＴｉＯ₃、ＺｒＴｉＯ₂、ＳｎＴｉＯ₄、Ａｌ₂ＴｉＯ
₅、ＦｅＴｉＯ₃が挙げられる。

【００９５】酸化ジルコニウムとしては、ＺｒＯ₂が挙
げられ、ジルコン酸化合物としては、例えばＢａＺｒＯ
₃、ＺｒＳｉＯ₄、ＰｂＺｒＯ₃、ＭｇＺｒＯ₃、Ｋ₂Ｚｒ
Ｏ₃が挙げられる。

【００９６】Ｃ．ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ、ＰＢ
ＺＴ等のセラミックスあるいは誘電体（強誘電体）Ｄ．窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラ
ミックスＥ．有機高分子材料有機高分子材料としては、−ＣＨ−、−ＣＯ−（ケト
ン）、−ＣＯＮＨ−（アミド）、−ＮＨ−（イミド）、
−ＣＯＯ−（エステル）、−Ｎ＝Ｎ−（アゾ）、ーＣＨ
＝Ｎ−（シフ）等の結合（光の照射によりこれらの結合
が切断される）を有するもの、特に、これらの結合を多
く有するものであればいかなるものでもよい。また、有
機高分子材料は、構成式中に芳香族炭化水素（１または
２以上のベンゼン環またはその縮合環）を有するもので
あってもよい。

【００９７】このような有機高分子材料の具体例として
は、ポリエチレン，ポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン，ポリイミド，ポリアミド，ポリエステル，ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ），ポリフェニレンサル
ファイド（ＰＰＳ），ポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ），エポキシ樹脂等があげられる。

【００９８】Ｆ．金属金属としては、例えば、Ａｌ，Ｌｉ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｉ
ｎ，Ｓｎ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｓｍま
たはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金が挙げら
れる。

【００９９】また、分離層１２０の厚さは、剥離目的や
分離層１２０の組成、層構成、形成方法等の諸条件によ
り異なるが、通常は、１ｎｍ〜２０μｍ程度であるのが
好ましく、５ｎｍ〜２μｍ程度であるのがより好まし
く、５ｎｍ〜１μｍ程度であるのがさらに好ましい。分
離層１２０の膜厚が小さすぎると、成膜の均一性が損な
われ、剥離にムラが生じることがあり、また、膜厚が厚
すぎると、分離層１２０の良好な剥離性を確保するため
に、光のパワー（光量）を大きくする必要があるととも
に、後に分離層１２０を除去する際に、その作業に時間
がかかる。なお、分離層１２０の膜厚は、できるだけ均
一であるのが好ましい。

【０１００】分離層１２０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（ＭＯＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、ＥＣＲ−
ＣＶＤを含む）、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパッタ
リング、イオンプレーティング、ＰＶＤ等の各種気相成
膜法、電気メッキ、浸漬メッキ（ディッピング）、無電
解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェッ
ト（ＬＢ）法、スピンコート、スプレーコート、ロール
コート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェッ
ト法、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。

【０１０１】例えば、分離層１２０の組成がアモルファ
スシリコン（ａ−Ｓｉ）の場合には、ＣＶＤ、特に低圧
ＣＶＤやプラズマＣＶＤにより成膜するのが好ましい。

【０１０２】また、分離層１２０をゾルーゲル法による
セラミックスで構成する場合や、有機高分子材料で構成
する場合には、塗布法、特に、スピンコートにより成膜
するのが好ましい。

【０１０３】[工程２]次に、図２に示すように、分離層
１２０上に、被転写層（薄膜デバイス層）１４０を形成
する。

【０１０４】この薄膜デバイス層１４０のＫ部分（図２
において１点線鎖線で囲んで示される部分）の拡大断面
図を、図２の右側に示す。図示されるように、薄膜デバ
イス層１４０は、例えば、ＳｉＯ₂膜（中間層）１４２
上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を含んで構
成され、このＴＦＴは、ポリシリコン層にｎ型不純物を
導入して形成されたソース，ドレイン層１４６と、チャ
ネル層１４４と、ゲート絶縁膜１４８と、ゲート電極１
５０と、層間絶縁膜１５４と、例えばアルミニュウムか
らなる電極１５２とを具備する。

【０１０５】本実施の形態では、分離層１２０に接して
設けられる中間層としてＳｉ０₂膜を使用しているが、
Ｓｉ₃Ｎ₄などのその他の絶縁膜を使用することもでき
る。Ｓｉ０₂膜（中間層）の厚みは、その形成目的や発
揮し得る機能の程度に応じて適宜決定されるが、通常
は、１０nm〜５μm程度であるのが好ましく、４０nm〜
１μm程度であるのがより好ましい。中間層は、種々の
目的で形成され、例えば、被転写層１４０を物理的また
は化学的に保護する保護層，絶縁層，導電層，レーザー
光の遮光層，マイグレーション防止用のバリア層，反射
層としての機能の内の少なくとも１つを発揮するものが
挙げられる。

【０１０６】なお、場合によっては、Ｓｉ０₂膜等の中
間層を形成せず、分離層１２０上に直接被転写層（薄膜
デバイス層）１４０を形成してもよい。

【０１０７】被転写層１４０（薄膜デバイス層）は、図
２の右側に示されるようなＴＦＴ等の薄膜デバイスを含
む層である。

【０１０８】薄膜デバイスとしては、ＴＦＴの他に、例
えば、薄膜ダイオードや、シリコンのＰＩＮ接合からな
る光電変換素子（光センサ、太陽電池）やシリコン抵抗
素子、その他の薄膜半導体デバイス、電極（例：ＩＴ
Ｏ、メサ膜のような透明電極）、スイッチング素子、メ
モリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー
（ピエゾ薄膜セラミックス）、磁気記録薄膜ヘッド、コ
イル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組
み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射
膜、ダイクロイックミラー等がある。

【０１０９】このような薄膜デバイスは、その形成方法
との関係で、通常、比較的高いプロセス温度を経て形成
される。したがって、この場合、前述したように、基板
１００としては、そのプロセス温度に耐え得る信頼性の
高いものが必要となる。

【０１１０】[工程３]次に、図３に示すように、薄膜デ
バイス層１４０を、接着層１６０を介して転写体１８０
に接合（接着）する。

【０１１１】接着層１６０を構成する接着剤の好適な例
としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線
硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等
の各種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成として
は、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン
系等、いかなるものでもよい。このような接着層１６０
の形成は、例えば、塗布法によりなされる。

【０１１２】前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば被
転写層（薄膜デバイス層）１４０上に硬化型接着剤を塗
布し、その上に転写体１８０を接合した後、硬化型接着
剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着剤を硬
化させて、被転写層（薄膜デバイス層）１４０と転写体
１８０とを接着し、固定する。

【０１１３】接着剤が光硬化型の場合、光透過性の基板
１００または光透過性の転写体１８０の一方の外側から
（あるいは光透過性の基板及び転写体の両外側から）光
を照射する。接着剤としては、薄膜デバイス層に影響を
与えにくい紫外線硬化型などの光硬化型接着剤が好まし
い。

【０１１４】なお、図示と異なり、転写体１８０側に接
着層１６０を形成し、その上に被転写層（薄膜デバイス
層）１４０を接着してもよい。なお、例えば転写体１８
０自体が接着機能を有する場合等には、接着層１６０の
形成を省略してもよい。

【０１１５】転写体１８０としては、特に限定されない
が、基板（板材）、特に透明基板が挙げられる。なお、
このような基板は平板であっても、湾曲板であってもよ
い。また、転写体１８０は、前記基板１００に比べ、耐
熱性、耐食性等の特性が劣るものであってもよい。その
理由は、本発明では、基板１００側に被転写層（薄膜デ
バイス層）１４０を形成し、その後、被転写層（薄膜デ
バイス層）１４０を転写体１８０に転写するため、転写
体１８０に要求される特性、特に耐熱性は、被転写層
（薄膜デバイス層）１４０の形成の際の温度条件等に依
存しないからである。

【０１１６】したがって、被転写層１４０の形成の際の
最高温度をＴmaxとしたとき、転写体０の構成材料とし
て、ガラス転移点（Ｔｇ）または軟化点がＴmax以下の
ものを用いることができる。例えば、転写体１８０は、
ガラス転移点（Ｔｇ）または軟化点が好ましくは８００
℃以下、より好ましくは５００℃以下、さらに好ましく
は３２０℃以下の材料で構成することができる。

【０１１７】また、転写体１８０の機械的特性として
は、ある程度の剛性（強度）を有するものが好ましい
が、可撓性、弾性を有するものであってもよい。

【０１１８】このような転写体１８０の構成材料として
は、各種合成樹脂または各種ガラス材が挙げられ、特
に、各種合成樹脂や通常の（低融点の）安価なガラス材
が好ましい。

【０１１９】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、ポロ
プロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン
−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、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネー
ト、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマ
ー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アク
リル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−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）、ポリプチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ）、プ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（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン
（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、エボキシ樹脂、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、またはこれらを主とする共
重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、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。

【０１２０】ガラス材としては、例えば、ケイ酸ガラス
（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガ
ラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウ
ムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。このう
ち、ケイ酸ガラス以外のものは、ケイ酸ガラスに比べて
融点が低く、また、成形、加工も比較的容易であり、し
かも安価であり、好ましい。

【０１２１】転写体１８０として合成樹脂で構成された
ものを用いる場合には、大型の転写体１８０を一体的に
成形することができるとともに、湾曲面や凹凸を有する
もの等の複雑な形状であっても容易に製造することがで
き、また、材料コスト、製造コストも安価であるという
種々の利点が享受できる。したがって、合成樹脂の使用
は、大型で安価なデバイス（例えば、液晶ディスプレ
イ）を製造する上で有利である。

【０１２２】なお、転写体１８０は、例えば、液晶セル
のように、それ自体独立したデバイスを構成するもの
や、例えばカラーフィルター、電極層、誘電体層、絶縁
層、半導体素子のように、デバイスの一部を構成するも
のであってもよい。

【０１２３】さらに、転写体１８０は、金属、セラミッ
クス、石材、木材紙等の物質であってもよいし、ある品
物を構成する任意の面上（時計の面上、エアコンの表面
上、プリント基板の上等）、さらには壁、柱、天井、窓
ガラス等の構造物の表面上であってもよい。

【０１２４】[工程４]次に、図４に示すように、基板１
００の裏面側から光を照射する。

【０１２５】この光は、基板１００を透過した後に分離
層１２０に照射される。これにより、分離層１２０に層
内剥離および／または界面剥離が生じ、結合力が減少ま
たは消滅する。

【０１２６】分離層１２０の層内剥離および／または界
面剥離が生じる原理は、分離層１２０の構成材料にアブ
レーションが生じること、また、分離層１２０に含まれ
ているガスの放出、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ことが推定される。

【０１２７】ここで、アブレーションとは、照射光を吸
収した固定材料（分離層１２０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、分離
層１２０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砲状態となり、結合力が低下す
ることもある。

【０１２８】分離層１２０が層内剥離を生じるか、界面
剥離を生じるか、またはその両方であるかは、分離層１
２０の組成や、その他種々の要因に左右され、その要因
の１つとして、照射される光の種類、波長、強度、到達
深さ等の条件が挙げられる。

【０１２９】照射する光としては、分離層１２０に層内
剥離および／または界面剥離を起こさせるものであれば
いかなるものでもよく、例えば、Ｘ線、紫外線、可視
光、赤外線（熱線）、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、
電子線、放射線（α線、β線、γ線）等が挙げられる。
そのなかでも、分離層１２０の剥離（アブレーション）
を生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましい。

【０１３０】このレーザ光を発生させるレーザ装置とし
ては、各種気体レーザ、固体レーザ（半導体レーザ）等
が挙げられるが、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−Ｎ
ｅレーザ等が好適に用いられ、その中でもエキシマレー
ザが特に好ましい。

【０１３１】エキシマレーザは、短波長域で高エネルギ
ーを出力するため、極めて短時間で分離層１２０にアブ
レーションを生じさせることができ、よって隣接する転
写体１８０や基板１００等に温度上昇をほとんど生じさ
せることなく、すなわち劣化、損傷を生じさせることな
く、分離層１２０を剥離することができる。

【０１３２】また、分離層１２０にアブレーションを生
じさせるに際して、光の波長依存性がある場合、照射さ
れるレーザ光の波長は、１００ｎｍ〜３５０ｎｍ程度で
あるのが好ましい。

【０１３３】図７に、基板１００の、光の波長に対する
透過率の一例を示す。図示されるように、３００ｎｍの
波長に対して透過率が急峻に増大する特性をもつ。この
ような場合には、３００ｎｍ以上の波長の光（例えば、
波長３０８ｎｍのＸｅ−Ｃｌエキシマレーザー光）を照
射する。

【０１３４】また、分離層１２０に、例えばガス放出、
気化、昇華等の相変化を起こさせて分離特性を与える場
合、照射されるレーザ光の波長は、３５０から１２００
ｎｍ程度であるのが好ましい。

【０１３５】また、照射されるレーザ光のエネルギー密
度、特に、エキシマレーザの場合のエネルギー密度は、
１０〜５０００ｍＪ／ｃｍ²程度とするのが好ましく、
１００〜５００ｍＪ／ｃｍ²程度とするのがより好まし
い。また、照射時間は、１〜１０００ｎｓｅｃ程度とす
るのが好ましく、１０〜１００ｎｓｅｃ程度とするのが
より好ましい。エネルギー密度が低いかまたは照射時間
が短いと、十分なアブレーション等が生じず、また、エ
ネルギー密度が高いかまたは照射時間が長いと、分離層
１２０を透過した照射光により被転写層１４０に悪影響
を及ぼすおそれがある。

【０１３６】なお、分離層１２０を透過した照射光が被
転写層１４０にまで達して悪影響を及ぼす場合の対策と
しては、例えば、図３０に示すように、分離層（レーザ
ー吸収層）１２０上にタンタル（Ｔａ）等の金属膜１２
４を形成する方法がある。これにより、分離層１２０を
透過したレーザー光は、金属膜１２４の界面で完全に反
射され、それよりの上の薄膜デバイスに悪影響を与えな
い。

【０１３７】図３０の金属膜１２４を有さない場合に特
に好適な光照射方法であって、かつ、薄膜デバイスに悪
影響を与えない本実施例の光照射方法について、図３１
以降の図を参照して説明する。

【０１３８】図３１及び図３２は、ラインビーム１０を
順次走査方向Ａに沿って走査させて、分離層１２０のほ
ぼ全面に光照射する方法を示している。各図において、
ラインビーム１０をビームスキャンした回数をＮで表し
た時、Ｎ回目のラインビーム１０の照射領域２０（Ｎ）
と、Ｎ＋１回目のラインビーム１０の照射領域２０（Ｎ
＋１）とは重ならないようにして、各回のビームスキャ
ンが実施されている。このため、隣り合う照射領域２０
（Ｎ）と２０（Ｎ＋１）との間には、各回の照射領域よ
りも十分に狭い低照射領域あるいは非照射領域３０が形
成される。

【０１３９】ここで、ラインビーム１０を基板１００に
対して相対的に図示Ａ方向に移動させる時に、その移動
時にもビームを出射し続けると、符号３０の領域は低照
射領域となる。一方、移動時にはラインビーム１０を出
射しないようにすると、符号３０の領域は非照射領域と
なる。

【０１４０】図３１、図３２の方式とは異なり、もし各
回のビーム照射領域同士を重ならせると、分離層１２０
の層内および／または界面において剥離を生じさせるに
足る光以上の過度の光が照射されることになる。この過
度の光の一部が漏れて分離層１２０を介して薄膜デバイ
スを含む被転写層１４０に入射すると、その薄膜デバイ
スの特性例えば電気的特性を劣化する原因となる。

【０１４１】図３１、図３２の方式では、そのような過
度の光が分離層１２０に照射されないため、薄膜デバイ
スが転写体に転写された後も、その薄膜デバイスの本来
の特性を維持することができる。なお、低照射領域ある
いは非照射領域３０に対応する分離層１２０では剥離が
生じないが、その両側のビーム照射領域での剥離によ
り、分離層１２０と基板１００との密着性を十分に低減
させることができる。

【０１４２】次に、ラインビーム１０の光強度分布を考
慮したビームスキャンの例について、図３３〜図３５を
参照して説明する。

【０１４３】図３３は、図３１とは異なり、Ｎ回目のラ
インビーム１０の照射領域２０（Ｎ）と、Ｎ＋１回目の
ラインビーム１０の照射領域２０（Ｎ＋１）とが重なる
ようにして、各回のビームスキャンが実施されている。
このため、隣り合う照射領域２０（Ｎ）と２０（Ｎ＋
１）とには、２度照射領域４０が形成される。

【０１４４】このような２度照射領域４０が形成された
としても、上述した過度の光照射に起因して分離層１２
０にて光漏れが生じることがなく、これにより、薄膜デ
バイスの本来の特性を維持することができる理由は下記
の通りである。

【０１４５】図３４及び図３５は、ビームスキャンによ
って隣り合う２つのラインビーム１０，１０の、位置に
依存した光強度分布を示している。

【０１４６】図３４に示す光強度分布特性によれば、各
ラインビーム１０は、そのビーム中心を含む所定幅の領
域にて光強度が最大となるフラットピーク１０ａを有す
る。そして、ビームスキャンによって隣り合う２つのラ
インビーム１０，１０は、各々のフラットピーク１０ａ
が重なり合わないようにして、ビームスキャンされてい
る。

【０１４７】一方、図３５に示す光強度分布特性によれ
ば、各ラインビーム１０はビーム中心にて光強度が最大
となり、ビーム中心より離れるに従い光強度は低下して
いる。

【０１４８】そして、ビームスキャンによって隣り合う
２つのラインビーム１０，１０は、各々のラインビーム
１０の最大光強度の９０％以上となるビーム照射有効領
域同士が重ならないようにして、ビームスキャンされ
る。

【０１４９】この結果、２度照射領域４０のトータルの
ビーム照射量（各位置での光強度×時間の和）は、フラ
ットピーク領域あるいは最大光強度の９０％以上となる
ビーム照射有効領域が２回連続して同一領域に設定され
る場合よりも少なくなる。これにより、２度照射領域４
０ではその２回のビーム照射で初めてその領域の分離層
が剥離する場合があり、この場合には上述した過度のビ
ーム照射とはならない。あるいは、たとえ１回目のビー
ム照射で分離層が剥離したとしても、２回目のビーム照
射に起因して薄膜デバイスへ入射される光を少なくで
き、薄膜デバイスの電気的特性の劣化を防止し、あるい
は実使用上問題が生じない程度に低減することができ
た。

【０１５０】２度照射領域４０での光漏れを抑制するに
は、２度照射領域４０に照射される各回の光強度の最大
値は、各回の光照射の最大光強度（ビーム中心の光強
度）に対して９０％未満が好ましく、さらに好ましくは
８０％以下、より好ましくは５０％以下とすることがで
きる。特に、ビーム強度の絶対値が大きく、ビームの光
強度の半値幅（５０％）の強度でも剥離が可能であれ
ば、ビームの光強度の半値幅（５０％）を越える重なり
を無くすようにしても構わない。

【０１５１】なお、以上のことはラインビーム１０に限
らず、スポットビーム１０など他の形状のビームについ
ても同様である。スポットビームの場合には、上下、左
右にて隣接する他のビーム照射領域との関係を考慮すべ
きである。

【０１５２】なお、レーザ光に代表される照射光は、そ
の強度がほぼ均一となるように照射されるのであれば、
照射光の照射方向は、分離層１２０に対し垂直な方向に
限らず、分離層１２０に対し所定角度傾斜した方向であ
ってもよい。

【０１５３】次に、図５に示すように、基板１００に力
を加えて、この基板１００を分離層１２０から離脱させ
る。図５では図示されないが、この離脱後、基板１００
上に分離層が付着することもある。

【０１５４】次に、図６に示すように、残存している分
離層１２０を、例えば洗浄、エッチング、アッシング、
研磨等の方法またはこれらを組み合わせた方法により除
去する。これにより、被転写層（薄膜デバイス層）１４
０が、転写体１８０に転写されたことになる。

【０１５５】なお、離脱した基板１００にも分離層の一
部が付着している場合には同様に除去する。なお、基板
１００が石英ガラスのような高価な材料、希少な材料で
構成されている場合等には、基板１００は、好ましくは
再利用（リサイクル）に供される。すなわち、再利用し
たい基板１００に対し、本発明を適用することができ、
有用性が高い。

【０１５６】以上のような各工程を経て、被転写層（薄
膜デバイス層）１４０の転写体１８０への転写が完了す
る。その後、被転写層（薄膜デバイス層）１４０に隣接
するＳｉＯ₂膜の除去や、被転写層１４０上への配線等
の導電層や所望の保護膜の形成等を行うこともできる。

【０１５７】本発明では、被剥離物である被転写層（薄
膜デバイス層）１４０自体を直接に剥離するのではな
く、被転写層（薄膜デバイス層）１４０に接合された分
離層において剥離するため、被剥離物（被転写層１４
０）の特性、条件等にかかわらず、容易かつ確実に、し
かも均一に剥離（転写）することができ、剥離操作に伴
う被剥離物（被転写層１４０）へのダメージもなく、被
転写層１４０の高い信頼性を維持することができる。

【０１５８】（第２の実施の形態）基板上にＣＭＯＳ構
造のＴＦＴを形成し、これを転写体に転写する場合の具
体的な製造プロセスの例を図８〜図１８を用いて説明す
る。

【０１５９】（工程１）図８に示すように、透光性基板
（例えば石英基板）１００上に、分離層（例えば、ＬＰ
ＣＶＤ法により形成されたアモルファスシリコン層））
１２０と、中間層（例えば、ＳｉＯ₂膜）１４２と、ア
モルファスシリコン層（例えばＬＰＣＶＤ法により形成
される）１４３とを順次に積層形成し、続いて、アモル
ファスシリコン層１４３の全面に上方からレーザー光を
照射し、アニールを施す。これにより、アモルファスシ
リコン層１４３は再結晶化してポリシリコン層となる。
なお、この場合のレーザアニールをビームスキャンによ
って実施する場合には、上述の分離層１２０へのビーム
スキャンとは異なり、各回のビームのビーム中心同士が
重なるように（ガウシアンビームの場合は除く）、同一
箇所に２度以上光照射されることが好ましい。この場合
には光漏れなどの弊害はなく、多重照射することでアモ
ルファスシリコン層１４３を十分に再結晶化できるから
である。

【０１６０】（工程２）続いて、図９に示すように、レ
ーザーアニールにより得られたポリシリコン層をパター
ニングして、アイランド１４４ａ，１４４ｂを形成す
る。

【０１６１】（工程３）図１０に示されるように、アイ
ランド１４４ａ，１４４ｂを覆うゲート絶縁膜１４８
ａ，１４８ｂを、例えば、ＣＶＤ法により形成する。

【０１６２】（工程４）図１１に示されるように、ポリ
シリコンあるいはメタル等からなるゲート電極１５０
ａ，１５０ｂを形成する。

【０１６３】（工程５）図１２に示すように、ポリイミ
ド等からなるマスク層１７０を形成し、ゲート電極１５
０ｂおよびマスク層１７０をマスクとして用い、セルフ
アラインで、例えばボロン（Ｂ）のイオン注入を行う。
これによって、ｐ⁺層１７２ａ，１７２ｂが形成され
る。

【０１６４】（工程６）図１３に示すように、ポリイ
ミド等からなるマスク層１７４を形成し、ゲート電極１
５０ａおよびマスク層１７４をマスクとして用い、セル
フアラインで、例えばリン（Ｐ）のイオン注入を行う。
これによって、ｎ⁺層１４６ａ，１４６ｂが形成され
る。

【０１６５】（工程７）図１４に示すように、層間絶
縁膜１５４を形成し、選択的にコンタクトホール形成
後、電極１５２ａ〜１５２ｄを形成する。

【０１６６】このようにして形成されたＣＭＯＳ構造の
ＴＦＴが、図２〜図６における被転写層（薄膜デバイス
層）１４０に該当する。なお、層間絶縁膜１５４上に保
護膜を形成してもよい。

【０１６７】（工程８）図１５に示すように、ＣＭＯＳ
構成のＴＦＴ上に接着層としてのエポキシ樹脂層１６０
を形成し、次に、そのエポキシ樹脂層１６０を介して、
ＴＦＴを転写体（例えば、ソーダガラス基板）１８０に
貼り付ける。続いて、熱を加えてエポキシ樹脂を硬化さ
せ、転写体１８０とＴＦＴとを接着（接合）する。

【０１６８】なお、接着層１６０は紫外線硬化型接着剤
であるフォトポリマー樹脂でもよい。この場合は、熱で
はなく転写体１８０側から紫外線を照射してポリマーを
硬化させる。

【０１６９】（工程９）図１６に示すように、透光性基
板１００の裏面から、例えば、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレー
ザー光を照射する。この光照射も、図３１又は図３３に
示すビームスキャンにより実施される。これにより、分
離層１２０の層内および／または界面において剥離を生
じせしめる。

【０１７０】（工程１０）図１７に示すように、基板１
００を引き剥がす。

【０１７１】（工程１１）最後に、分離層１２０をエッ
チングにより除去する。これにより、図１８に示すよう
に、ＣＭＯＳ構成のＴＦＴが、転写体１８０に転写され
たことになる。

【０１７２】（第３の実施の形態）上述の第１の実施の
形態および第２の実施の形態で説明した技術を用いる
と、例えば、図１９（ａ）に示すような、薄膜デバイス
を用いて構成されたマイクロコンピュータを所望の基板
上に形成できるようになる。

【０１７３】図１９（ａ）では、プラスチック等からな
るフレキシブル基板１８２上に、薄膜デバイスを用いて
回路が構成されたＣＰＵ３００，ＲＡＭ３２０，入出力
回路３６０ならびに、これらの回路の電源電圧を供給す
るための、アモルファスシリコンのＰＩＮ接合を具備す
る太陽電池３４０が搭載されている。

【０１７４】図１９（ａ）のマイクロコンピュータはフ
レキシブル基板上に形成されているため、図１９（ｂ）
に示すように曲げに強く、また、軽量であるために落下
にも強いという特徴がある。

【０１７５】（第４の実施の形態）本実施の形態では、
上述の薄膜デバイスの転写技術を用いて、図２０，図２
１に示されるような、アクティブマトリクス基板を用い
たアクティブマトリクス型の液晶表示装置を作成する場
合の製造プロセスの例について説明する。

【０１７６】（液晶表示装置の構成）図２０に示すよう
に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、バック
ライト等の照明光源４００，偏光板４２０，アクティブ
マトリクス基板４４０，液晶４６０，対向基板４８０，
偏光板５００を具備する。

【０１７７】なお、本発明のアクティブマトリクス基板
４４０と対向基板４８０にプラスチックフィルムのよう
なフレキシブル基板を用いる場合は、照明光源４００に
代えて反射板を採用した反射型液晶パネルとして構成す
ると、可撓性があって衝撃に強くかつ軽量なアクティブ
マトリクス型液晶パネルを実現できる。なお、画素電極
を金属で形成した場合、反射板および偏光板４２０は不
要となる。

【０１７８】本実施の形態で使用するアクティブマトリ
クス基板４４０は、画素部４４２にＴＦＴを配置し、さ
らに、ドライバ回路（走査線ドライバおよびデータ線ド
ライバ）４４４を搭載したドライバ内蔵型のアクティブ
マトリクス基板である。

【０１７９】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
の要部の断面図が図２１に示され、また、液晶表示装置
の要部の回路構成が図２２に示される。

【０１８０】図２２に示されるように、画素部４４２
は、ゲートがゲート線Ｇ１に接続され、ソース・ドレイ
ンの一方がデータ線Ｄ１に接続され、ソース・ドレイン
の他方が液晶４６０に接続されたＴＦＴ（Ｍ１）と、液
晶４６０とを含む。

【０１８１】また、ドライバー部４４４は、画素部のＴ
ＦＴ（Ｍ１）と同じプロセスにより形成されるＴＦＴ
（Ｍ２）を含んで構成される。

【０１８２】図２１の左側に示されるように、画素部４
４２におけるＴＦＴ（Ｍ１）は、ソース・ドレイン層１
１００ａ，１１００ｂと、チャンネル１１００ｅと、ゲ
ート絶縁膜１２００ａと、ゲート電極１３００ａと、絶
縁膜１５００と、ソース・ドレイン電極１４００ａ，１
４００ｂとを含んで構成される。

【０１８３】なお、参照番号１７００は画素電極であ
り、参照番号１７０２は画素電極１７００が液晶４６０
に電圧を印加する領域（液晶への電圧印加領域）を示
す。図中、配向膜は省略してある。画素電極１７００は
ＩＴＯ（光透過型の液晶パネルの場合）あるいはアルミ
ニュウム等の金属（反射型の液晶パネルの場合）により
構成される。また、図２１では、液晶への電圧印加領域
１７０２において、画素電極１７００の下の下地絶縁膜
（中間層）１０００は完全に除去されているが、必ずし
もこれに限定されるものではなく、下地絶縁膜（中間
層）１０００が薄いために液晶への電圧印加の妨げにな
らない場合には残しておいてもよい。

【０１８４】また、図２１の右側に示されるように、ド
ライバー部４４４を構成するＴＦＴ（Ｍ２）は、ソー
ス，ドレイン層１１００ｃ，１１００ｄと、チャンネル
１１００ｆと、ゲート絶縁膜１２００ｂと、ゲート電極
１３００ｂと、絶縁膜１５００と、ソース・ドレイン電
極１４００ｃ，１４００ｄとを含んで構成される。

【０１８５】なお、図２１において、参照番号４８０
は、例えば、対向基板（例えば、ソーダガラス基板）で
あり、参照番号４８２は共通電極である。また、参照番
号１０００はＳｉＯ₂膜であり、参照番号１６００は層
間絶縁膜（例えば、ＳｉＯ₂膜）であり、参照番号１８
００は接着層である。また、参照番号１９００は、例え
ばソーダガラス基板からなる基板（転写体）である。

【０１８６】（液晶表示装置の製造プロセス）以下、図
２１の液晶表示装置の製造プロセスについて、図２３〜
図２７を参照して説明する。

【０１８７】まず、図８〜図１８と同様の製造プロセス
を経て、図２３のようなＴＦＴ（Ｍ１，Ｍ２）を、信頼
性が高くかつレーザー光を透過する基板（例えば、石英
基板）３０００上に形成し、保護膜１６００を構成す
る。なお、図２３において、参照番号３１００は分離層
（レーザー吸収層）である。また、図２３では、ＴＦＴ
（Ｍ１，Ｍ２）は共にｎ型のＭＯＳＦＥＴとしている。
但し、これに限定されるものではなく、ｐ型のＭＯＳＦ
ＥＴや、ＣＭＯＳ構造としてもよい。

【０１８８】次に、図２４に示すように、保護膜１６０
０および下地絶縁膜１０００を選択的にエッチングし、
選択的に開口部４０００，４２００を形成する。これら
の２つの開口部は共通のエッチング工程を用いて同時に
形成する。なお、図２４では開口部４２００において、
下地絶縁膜（中間層）１０００を完全に除去している
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、下地絶縁
膜（中間層）１０００が薄いために液晶への電圧印加の
妨げにならない場合には残しておいてもよい。

【０１８９】次に、図２５に示すように、ＩＴＯ膜ある
いはアルミニュウム等の金属からなる画素電極１７００
を形成する。ＩＴＯ膜を用いる場合には透過型の液晶パ
ネルとなり、アルミニュウム等の金属を用いる場合には
反射型の液晶パネルとなる。次に、図２６に示すよう
に、接着層１８００を介して基板１９００を接合（接
着）する。

【０１９０】次に、図２６に示すように、基板３０００
の裏面からエキシマレーザー光を照射する。この光照射
も、図３１又は図３３のビームスキャン方式により実施
される。この後、基板３０００を引き剥がす。

【０１９１】次に、分離層（レーザー吸収層）３１００
を除去する。これにより、図２７に示すようなアクティ
ブマトリクス基板４４０が完成する。画素電極１７００
の底面（参照番号１７０２の領域）は露出しており、液
晶との電気的な接続が可能となっている。この後、アク
ティブマトリクス基板４４０の絶縁膜（ＳｉＯ₂などの
中間層）１０００の表面および画素電極１７０２表面に
配向膜を形成して配向処理が施される。図２７では、配
向膜は省略してある。

【０１９２】そして、さらにその表面に画素電極１７０
９と対向する共通電極が形成され、その表面が配向処理
された対向基板４８０と図２１のアクティブマトリク基
板４４０とを封止材（シール材）で封止し、両基板の間
に液晶を封入して、図２１に示すような液晶表示装置が
完成する。

【０１９３】（第５の実施の形態）図２８に本発明の第
５の実施の形態を示す。

【０１９４】本実施の形態では、上述の薄膜デバイスの
転写方法を複数回実行して、転写元の基板よりも大きい
基板（転写体）上に薄膜デバイスを含む複数のパターン
を転写し、最終的に大規模なアクティブマトリクス基板
を形成する。

【０１９５】つまり、大きな基板７０００上に、複数回
の転写を実行し、画素部７１００ａ〜７１００Ｐを形成
する。図２８の上側に一点鎖線で囲んで示されるよう
に、画素部には、ＴＦＴや配線が形成されている。図２
８において、参照番号７２１０は走査線であり、参照番
号７２００は信号線であり、参照番号７２２０はゲート
電極であり、参照番号７２３０は画素電極である。

【０１９６】信頼性の高い基板を繰り返し使用し、ある
いは複数の第１の基板を使用して薄膜パターンの転写を
複数回実行することにより、信頼性の高い薄膜デバイス
を搭載した大規模なアクティブマトリクス基板を作成で
きる。

【０１９７】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態を図２９に示す。

【０１９８】本実施の形態の特徴は、上述の薄膜デバイ
スの転写方法を複数回実行して、転写元の基板上よりも
大きな基板上に、設計ルール（つまりパターン設計する
上でのデザインルール）が異なる薄膜デバイス（つま
り、最小線幅が異なる薄膜デバイス）を含む複数のパタ
ーンを転写することである。

【０１９９】図２９では、ドライバー搭載のアクティブ
マトリクス基板において、画素部（７１００ａ〜７１０
０ｐ）よりも、より微細な製造プロセスで作成されたド
ライバ回路（８０００〜８０３２）を、複数回の転写に
よって基板６０００の周囲に作成してある。

【０２００】ドライバ回路を構成するシフトレジスタ
は、低電圧下においてロジックレベルの動作をするので
画素ＴＦＴよりも耐圧が低くてよく、よって、画素ＴＦ
Ｔより微細なＴＦＴとなるようにして高集積化を図るこ
とができる。

【０２０１】本実施の形態によれば、設計ルールレベル
の異なる（つまり製造プロセスが異なる）複数の回路
を、一つの基板上に実現できる。なお、シフトレジスタ
の制御によりデータ信号をサンプリングするサンプリン
グ手段（図２２の薄膜トランジスタＭ２）は、画素ＴＦ
Ｔ同様に高耐圧が必要なので、画素ＴＦＴと同一プロセ
ス／同一設計ルールで形成してもよい。

【０２０２】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【０２０３】（実施例１）縦５０mm×横５０mm×厚さ
１．１mmの石英基板（軟化点：１６３０℃、歪点：１０
７０℃、エキシマレーザの透過率：ほぼ１００％）を用
意し、この石英基板の片面に、分離層（レーザ光吸収
層）として非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜を低圧ＣＶＤ
法（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ガス、４２５℃）により形成した。分離
層の膜厚は、１００nmであった。

【０２０４】次に、分離層上に、中間層としてＳｉＯ₂
膜をＥＣＲ−ＣＶＤ法（ＳｉＨ₄ ＋Ｏ₂ ガス、１００
℃）により形成した。中間層の膜厚は、２００nmであっ
た。

【０２０５】次に、中間層上に、被転写層として膜厚５
０nmの非晶質シリコン膜を低圧ＣＶＤ法（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ガ
ス、４２５℃）により形成し、この非晶質シリコン膜に
レーザ光（波長３０８nm）を照射して、結晶化させ、ポ
リシリコン膜とした。その後、このポリシリコン膜に対
し、所定のパターンニングを施し、薄膜トランジスタの
ソース・ドレイン・チャネルとなる領域を形成した。こ
の後、１０００°Ｃ以上の高温によりポリシリコン膜表
面を熱酸化してゲート絶縁膜ＳｉＯ₂を形成した後、ゲ
ート絶縁膜上にゲート電極（ポリシリコンにＭｏ等の高
融点金属が積層形成された構造）を形成し、ゲート電極
をマスクとしてイオン注入することによって、自己整合
的（セルファライン）にソース・ドレイン領域を形成
し、薄膜トランジスタを形成した。この後、必要に応じ
て、ソース・ドレイン領域に接続される電極及び配線、
ゲート電極につながる配線が形成される。これらの電極
や配線にはＡｌが使用されるが、これに限定されるもの
ではない。また、後工程のレーザー照射によりＡｌの溶
融が心配される場合は、Ａｌよりも高融点の金属（後工
程のレーザー照射により溶融しないもの）を使用しても
よい。

【０２０６】次に、前記薄膜トランジスタの上に、紫外
線硬化型接着剤を塗布し（膜厚：１００μm ）、さらに
その塗膜に、転写体として縦２００mm×横３００mm×厚
さ１．１mmの大型の透明なガラス基板（ソーダガラス、
軟化点：７４０℃、歪点：５１１℃）を接合した後、ガ
ラス基板側から紫外線を照射して接着剤を硬化させ、こ
れらを接着固定した。

【０２０７】次に、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザ（波長：
３０８nm）を石英基板側から照射し、図３１以降に示す
ビームスキャンを実施することで、分離層に剥離（層内
剥離および界面剥離）を生じさせた。照射したＸｅ−Ｃ
ｌエキシマレーザのエネルギー密度は、２５０mJ/cm²、
照射時間は、２０nsecであった。なお、エキシマレーザ
の照射は、スポットビーム照射とラインビーム照射とが
あり、スポットビーム照射の場合は、所定の単位領域
（例えば８mm×８mm）にスポット照射し、このスポット
照射を、図３１に示すように各回の照射領域が重ならな
いように（前後左右にて重ならないように）ビーム走査
しながら照射していく。また、ラインビーム照射の場合
は、所定の単位領域（例えば３７８mm×０．１mmや３７
８mm×０．３mm（これらはエネルギーの９０％以上が得
られる領域））を同じく、図３１に示すように各回の照
射領域が重ならないようにビーム走査しながら照射して
いく。これに代えて、図３３に示すように、重ね照射さ
れる領域のビーム強度が低下するようにビーム走査して
も良い。

【０２０８】この後、石英基板とガラス基板（転写体）
とを分離層において引き剥がし、石英基板上に形成され
た薄膜トランジスタおよび中間層を、ガラス基板側に転
写した。

【０２０９】その後、ガラス基板側の中間層の表面に付
着した分離層を、エッチングや洗浄またはそれらの組み
合わせにより除去した。また、石英基板についても同様
の処理を行い、再使用に供した。

【０２１０】なお、転写体となるガラス基板が石英基板
より大きな基板であれば、本実施例のような石英基板か
らガラス基板への転写を、平面的に異なる領域に繰り返
して実施し、ガラス基板上に、石英基板に形成可能な薄
膜トランジスタの数より多くの薄膜トランジスタを形成
することができる。さらに、ガラス基板上に繰り返し積
層し、同様により多くの薄膜トランジスタを形成するこ
とができる。

【０２１１】（実施例２）分離層を、Ｈ（水素）を２０
at％含有する非晶質シリコン膜とした以外は実施例１と
同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２１２】なお、非晶質シリコン膜中のＨ量の調整
は、低圧ＣＶＤ法による成膜時の条件を適宜設定するこ
とにより行った。

【０２１３】（実施例３）分離層を、スピンコートによ
りゾル−ゲル法で形成したセラミックス薄膜（組成：Ｐ
ｂＴｉＯ₃ 、膜厚：２００nm）とした以外は実施例１と
同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２１４】（実施例４）分離層を、スパッタリングに
より形成したセラミックス薄膜（組成：ＢａＴｉＯ₃ 、
膜厚：４００nm）とした以外は実施例１と同様にして、
薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２１５】（実施例５）分離層を、レーザ−アブレー
ション法により形成したセラミックス薄膜（組成：Ｐｂ
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ （ＰＺＴ）、膜厚：５０nm）とした
以外は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。

【０２１６】（実施例６）分離層を、スピンコートによ
り形成したポリイミド膜（膜厚：２００nm）とした以外
は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行
った。

【０２１７】（実施例７）分離層を、スピンコートによ
り形成したポリフェニレンサルファイド膜（膜厚：２０
０nm）とした以外は実施例１と同様にして、薄膜トラン
ジスタの転写を行った。

【０２１８】（実施例８）分離層を、スパッタリングに
より形成したＡｌ層（膜厚：３００nm）とした以外は実
施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行っ
た。

【０２１９】（実施例９）照射光として、Ｋｒ−Ｆエキ
シマレーザ（波長：２４８nm）を用いた以外は実施例２
と同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。な
お、照射したレーザのエネルギー密度は、２５０mJ/c
m²、照射時間は、２０nsecであった。

【０２２０】（実施例１０）照射光として、Ｎｄ−ＹＡ
ＩＧレーザ（波長：１０６８nm）を用いた以外は実施例
２と同様にして薄膜トランジスタの転写を行った。な
お、照射したレーザのエネルギー密度は、４００mJ/c
m²、照射時間は、２０nsecであった。

【０２２１】（実施例１１）被転写層として、高温プロ
セス１０００℃によるポリシリコン膜（膜厚８０nm）の
薄膜トランジスタとした以外は実施例１と同様にして、
薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２２２】（実施例１２）転写体として、ポリカーボ
ネート（ガラス転移点：１３０℃）製の透明基板を用い
た以外は実施例１と同様にして、薄膜トランジスタの転
写を行った。

【０２２３】（実施例１３）転写体として、ＡＳ樹脂
（ガラス転移点：７０〜９０℃）製の透明基板を用いた
以外は実施例２と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。

【０２２４】（実施例１４）転写体として、ポリメチル
メタクリレート（ガラス転移点：７０〜９０℃）製の透
明基板を用いた以外は実施例３と同様にして、薄膜トラ
ンジスタの転写を行った。

【０２２５】（実施例１５）転写体として、ポリエチレ
ンテレフタレート（ガラス転移点：６７℃）製の透明基
板を用いた以外は、実施例５と同様にして、薄膜トラン
ジスタの転写を行った。

【０２２６】（実施例１６）転写体として、高密度ポリ
エチレン（ガラス転移点：７７〜９０℃）製の透明基板
を用いた以外は実施例６と同様にして、薄膜トランジス
タの転写を行った。（実施例１７）転写体として、ポリアミド（ガラス転移
点：１４５℃）製の透明基板を用いた以外は実施例９と
同様にして、薄膜トランジスタの転写を行った。

【０２２７】（実施例１８）転写体として、エポキシ樹
脂（ガラス転移点：１２０℃）製の透明基板を用いた以
外は実施例１０と同様にして、薄膜トランジスタの転写
を行った。

【０２２８】（実施例１９）転写体として、ポリメチル
メタクリレート（ガラス転移点：７０〜９０℃）製の透
明基板を用いた以外は実施例１１と同様にして、薄膜ト
ランジスタの転写を行った。

【０２２９】実施例１〜１９について、それぞれ、転写
された薄膜トランジスタの状態を肉眼と顕微鏡とで視観
察したところ、いずれも、欠陥やムラがなく、均一に転
写がなされていた。

【０２３０】以上述べたように、本発明の転写技術を用
いれば、薄膜デバイス（被転写層）を種々の転写体へ転
写することが可能となる。例えば、薄膜を直接形成する
ことができないかまたは形成するのに適さない材料、成
形が容易な材料、安価な材料等で構成されたものや、移
動しにくい大型の物体等に対しても、転写によりそれを
形成することができる。

【０２３１】特に、転写体は、各種合成樹脂や融点の低
いガラス材のような、基板材料に比べ耐熱性、耐食性等
の特性が劣るものを用いることができる。そのため、例
えば、透明基板上に薄膜トランジスタ（特にポリシリコ
ンＴＦＴ）を形成した液晶ディスプレイを製造するに際
しては、基板として、耐熱性に優れる石英ガラス基板を
用い、転写体として、各種合成樹脂や融点の低いガラス
材のような安価でかつ加工のし易い材料の透明基板を用
いることにより、大型で安価な液晶ディスプレイを容易
に製造することができるようになる。このような利点
は、液晶ディスプレイに限らず、他のデバイスの製造に
ついても同様である。

【０２３２】また、以上のような利点を享受しつつも、
信頼性の高い基板、特に石英ガラス基板のような耐熱性
の高い基板に対し機能性薄膜のような被転写層を形成
し、さらにはパターニングすることができるので、転写
体の材料特性にかかわらず、転写体上に信頼性の高い機
能性薄膜を形成することができる。

【０２３３】また、このような信頼性の高い基板は、高
価であるが、それを再利用することも可能であり、よっ
て、製造コストも低減される。

【０２３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第１の工程を示す断面図である。

【図２】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第２の工程を示す断面図である。

【図３】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第３の工程を示す断面図である。

【図４】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第４の工程を示す断面図である。

【図５】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第５の工程を示す断面図である。

【図６】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第１の実施
の形態における第６の工程を示す断面図である。

【図７】第１の基板（図１の基板１００）のレーザー光
の波長に対する透過率の変化を示す図である。

【図８】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実施
の形態における第１の工程を示す断面図である。

【図９】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実施
の形態における第２の工程を示す断面図である。

【図１０】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第３の工程を示す断面図である。

【図１１】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第４の工程を示す断面図である。

【図１２】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第５の工程を示す断面図である。

【図１３】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第６の工程を示す断面図である。

【図１４】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第７の工程を示す断面図である。

【図１５】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第８の工程を示す断面図である。

【図１６】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第９の工程を示す断面図である。

【図１７】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第１０の工程を示す断面図である。

【図１８】本発明の薄膜デバイスの転写方法の第２の実
施の形態における第１１の工程を示す断面図である。

【図１９】（ａ），（ｂ）は共に、本発明を用いて製造
されたマイクロコンピュータの斜視図である。

【図２０】液晶表示装置の構成を説明するための図であ
る。

【図２１】液晶表示装置の要部の断面構造を示す図であ
る。

【図２２】液晶表示装置の要部の構成を説明するための
図である。

【図２３】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第１の工程を示すデバイスの断面図である。

【図２４】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第２の工程を示すデバイスの断面図である。

【図２５】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第３の工程を示すデバイスの断面図である。

【図２６】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第４の工程を示すデバイスの断面図である。

【図２７】本発明を用いたアクティブマトリクス基板の
製造方法の第５の工程を示すデバイスの断面図である。

【図２８】本発明の薄膜デバイスの転写方法の他の例を
説明すための図である。

【図２９】本発明の薄膜デバイスの転写方法のさらに他
の例を説明すための図である。

【図３０】本発明の薄膜デバイスの転写方法の変形例を
説明すための図である。

【図３１】本発明の薄膜デバイスの転写方法の一工程で
ある分離層へのビームスキャン動作を説明するための図
である。

【図３２】図３１のビームスキャンを説明するための平
面図である。

【図３３】本発明の薄膜デバイスの転写方法の一工程で
ある分離層へのビームスキャン動作の他の例を説明する
ための図である。

【図３４】図３３に示すビームスキャンに用いられるビ
ームの光強度分布を示す特性図である。

【図３５】図３３に示すビームスキャンに用いられるビ
ームの他の光強度分布を示す特性図である。

【符号の説明】

１０ラインビーム１０ａフラットピーク２０ビーム照射領域３０非照射領域（低照射領域）４０２度照射領域１００基板１２０アモルファスシリコン層（レーザー吸収層）１４０薄膜デバイス層１６０接着層１８０転写体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に分離層を形成する第１工程と、前記分離層上に薄膜デバイスを含む被転写層を形成する
第２工程と、前記薄膜デバイスを含む被転写層を接着層を介して転写
体に接合する第３工程と、前記分離層に光を照射し、前記分離層の層内および／ま
たは界面において剥離を生じさせる第４工程と、前記基板を前記分離層から離脱させる第５工程と、を有し、前記基板上の前記薄膜デバイスを含む前記被転
写層を前記転写体に転写する方法であって、前記第４工程は、前記分離層に局所的に照射されるビー
ムを順次走査してなり、かつ、前記ビームにより照射さ
れるＮ（Ｎは１以上の整数）番目のビーム照射領域と他
の照射領域とが互いに重ならないようにしてビーム走査
されることを特徴とする薄膜デバイスの転写方法。
【請求項２】基板上に分離層を形成する第１工程と、前記分離層上に薄膜デバイスを含む被転写層を形成する
第２工程と、前記薄膜デバイスを含む被転写層を接着層を介して転写
体に接合する第３工程と、前記分離層に光を照射し、前記分離層の層内および／ま
たは界面において剥離を生じさせる第４工程と、前記基板を前記分離層から離脱させる第５工程と、を有し、前記基板上の前記薄膜デバイスを含む前記被転
写層を前記転写体に転写する方法であって、前記第４工程は、前記分離層に局所的に照射されるビー
ムを順次走査してなり、前記ビームはその中心領域にて
光強度が最大となるフラットピーク領域を有し、前記ビ
ームにより照射されるＮ（Ｎは１以上の整数）番目のビ
ーム照射領域と他のビーム照射領域とは、各回のビーム
の前記フラットピーク領域同士が重ならないようにビー
ム走査されることを特徴とする薄膜デバイスの転写方
法。
【請求項３】基板上に分離層を形成する第１工程と、前記分離層上に薄膜デバイスを含む被転写層を形成する
第２工程と、前記薄膜デバイスを含む被転写層を接着層を介して転写
体に接合する第３工程と、前記分離層に光を照射し、前記分離層の層内および／ま
たは界面において剥離を生じさせる第４工程と、前記基板を前記分離層から離脱させる第５工程と、を有し、前記基板上の前記薄膜デバイスを含む前記被転
写層を前記転写体に転写する方法であって、前記第４工程は、前記分離層に局所的に照射されるビー
ムを順次走査してなり、前記ビームはその中心領域にて
光強度が最大となり、前記ビームにより照射されるＮ
（Ｎは１以上の整数）番目のビーム照射領域と他のビー
ム照射領域とは、各回のビームの最大光強度の９０％以
上となるビーム照射有効領域同士が重ならないようにビ
ーム走査されることを特徴とする薄膜デバイスの転写方
法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記基板は透光性を有し、前記第４工程は、前記透光性基板を介して前記分離層に
光を照射することを特徴とする薄膜デバイスの転写方
法。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記転写体に付着している前記分離層を除去する工程
を、さらに有することを特徴とする薄膜デバイスの転写
方法。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれかにおいて、請求項１乃至３のいずれかに記載の転写方法を複数回実
行して、前記基板よりも大きい前記転写体上に、複数の
被転写層を転写することを特徴とする薄膜デバイスの転
写方法。
【請求項７】請求項１乃至４のいずれかにおいて、請求項１乃至３のいずれかに記載の転写方法を複数回実
行して、前記転写体上に、薄膜デバイスの設計ルールの
レベルが異なる複数の被転写層を転写することを特徴と
する薄膜デバイスの転写方法。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の転写
方法を用いて前記転写体に転写されてなる薄膜デバイ
ス。
【請求項９】請求項８において、前記薄膜デバイス
は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であることを特徴とす
る薄膜デバイス。
【請求項１０】請求項１乃至７のいずれかに記載の転
写方法を用いて前記転写体に転写された薄膜デバイスを
含んで構成される薄膜集積回路装置。
【請求項１１】マトリクス状に配置された薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）と、その薄膜トランジスタの一端に接
続された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクテ
ィブマトリクス基板であって、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法を用いて前記画
素部の薄膜トランジスタを転写することにより製造され
たアクティブマトリクス基板。
【請求項１２】マトリクス状に配置された走査線と信
号線とに接続される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、そ
の薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含
んで画素部が構成され、かつ、前記走査線および前記信
号線に信号を供給するためのドライバ回路を内蔵するア
クティブマトリクス基板であって、請求項７に記載の方法を用いて形成された、第１の設計
ルールレベルの前記画素部の薄膜トランジスタおよび第
２の設計ルールレベルの前記ドライバ回路を構成する薄
膜トランジスタを具備するアクティブマトリクス基板。
【請求項１３】請求項１１又は１２に記載のアクティ
ブマトリクス基板を用いて製造された液晶表示装置。