专利名称：半导体装置及半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有用薄膜晶体管(以下，称为TFT)构成的电路的半导体装置及其制作方法。例如，涉及将以液晶显示屏为代表的具有电光装置或有机发光元件的发光显示装置作为部件搭载的电子设备。另外，本发明涉及包含集成电路的卡(IC卡)。
另外，本说明书中的半导体装置，是指利用半导体特性而动作的所有装置，电光装置、半导体电路及电子设备都是半导体装置。
背景技术：
近来，用具有绝缘表面的衬底上形成的半导体薄膜(厚度为数～数百nm左右)构成薄膜晶体管(TFT)的技术备受注目。薄膜晶体管广泛应用于IC或电光装置等的电子装置，特别地，正紧迫地作为图像显示装置的开关元件进行开发。
利用这样的图像显示装置的应用程序被多方期待，特别是在便携设备中的利用备受注目。现在，虽然大多使用玻璃衬底或石英衬底，但是有易裂和过重的缺点。另外，进行大量生产时，玻璃衬底或石英衬底难以大型化，是不合适的。因而，尝试在具有可弯曲性的衬底，例如柔性的塑料膜上形成TFT元件。
但是现状是，由于塑料膜的耐热性低，只好降低工序的最高温度，结果不能形成像在玻璃衬底上形成时一样的良好电气特性的TFT。因而，不能实现使用塑料膜的高性能液晶显示装置或发光元件。另外，已经提出将衬底上介由分离层而存在的被剥离层从上述衬底剥离的剥离方法。例如，专利文献1、专利文献2所述的技术中，设置非晶硅(或多晶硅)组成的分离层，用激光通过衬底进行照射，使非晶硅所包含的氢放出，从而产生空隙而与衬底分离。而且，采用该技术，专利文献3还记载了将被剥离层(公报中称为被转印层)粘贴到塑料膜来完成液晶显示装置。
但是，上述方法中，必须使用透光性高的衬底，而且通过衬底提供使非晶硅所包含的氢放出所需的足够能量，因而必须进行较强的激光照射，有损伤被剥离层的问题。另外，上述方法中，在分离层上制作元件时，若元件制作工序中进行高温的热处理等，则分离层所包含的氢扩散并减少，即使用激光照射分离层也可能无法充分进行剥离。从而，为了维持分离层含有的氢量，存在需限制分离层形成后的工序的问题。另外，上述公报还记载了为了防止被剥离层的损伤而设置遮光层或反射层，但是该情况下难以制作透射型液晶显示装置。而且，上述方法中，难以剥离具有大面积的被剥离层。
专利文献1特开平10-125929号公报专利文献2特开平10-125931号公报专利文献3特开平10-125930号公报发明的公开(发明要解决的课题)本发明鉴于上述问题而提出，本发明的课题是提供不损伤被剥离层的剥离方法，不仅可进行小面积的被剥离层的剥离，而且可以全面地剥离大面积的被剥离层。
另外，本发明的课题是提供，在各种各样的基体材料粘贴被剥离层的轻量的半导体装置及其制作方法。特别是在柔性的膜上粘贴以TFT为代表的各种各样的元件(薄膜二极管，硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件)，提供轻量化的半导体装置及其制作方法。
(解决课题的手段)本发明，在第1衬底上形成被剥离层，在该被剥离层上用粘接材料粘贴设有刻蚀阻止膜的第2衬底(密封衬底)，然后，仅刻蚀或研磨去除第2衬底(密封衬底)。通过机械研磨使衬底变薄后进行刻蚀可缩短处理时间。残留的刻蚀阻止膜最好直接具备阻挡膜的功能。或者，通过刻蚀或研磨去除第1及第2衬底的至少一方后，用粘接材料粘贴被剥离层到部件。
作为粘接材料，例如有反应固化型、热固化型、光固化型、厌氧型等的种类。作为这些粘接材料的组成，例如，也可采用环氧系、丙烯酸酯系、硅系组成的物质。最好是刻蚀衬底时可取得选择比的材料。
另外，本发明中，作为粘贴部件，可粘贴磁片。磁片呈片状并具有可弯曲性，由于可在白板、钢板等的磁性体面自由地吸附，因而可广泛用于事务用等的显示物、汽车用的初学者标记等，如果是钢板等的磁性体面，则可在任何地方吸附。
磁片是在例如钡铁氧体、锶铁氧体，或稀土类磁石等的粉末中混合塑料等的有机高分子化合物和粘接剂后，形成片状。另外，铁氧体磁石及塑料等的混合比率可以是，铁氧体磁石的粉状体为80～90重量％，其他为10～20重量％。磁片用粘接材料与被剥离层粘接，而且，被剥离层上形成的金属配线可被磁片的磁力吸附，提高被剥离层和磁片的粘附性。另外，若使磁片具有热传导性，则可促进元件的散热，提高可靠性。
另外，也可在第1衬底和被剥离层之间设置金属膜和氧化物层的层叠，仅刻蚀去除第2衬底(密封衬底)，通过物理手段剥离衬底。即，用不同于一个衬底的分离方法的方法剥离另一个衬底。
另外，也可粘贴设有刻蚀阻止膜的衬底，通过反复刻蚀仅去除衬底的工序，层叠刻蚀阻止膜(阻挡膜)和粘接材料。
根据本发明，可在具有可弯曲性或弹性的磁片上制作形成有有机发光元件的发光装置或液晶显示装置，除了薄型、轻量、不易裂的特征，还可用于具有曲面的显示器或橱窗等等。从而，该用途不限于便携设备，应用范围非常广。
本说明书公开的发明的构成是一种半导体装置，其特征在于，以强磁性材料组成的片作为支持体，包括与上述强磁性材料组成的片连接的粘接材料和该粘接材料连接的绝缘膜上的元件。
上述构成中，其特征在于，上述元件是薄膜晶体管、具有包含有机化合物的层的发光元件、具有液晶的元件、存储元件、薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件。
另外，上述各构成中，其特征在于，上述强磁性材料组成的片由软质磁性粉状体和合成树脂混合形成并磁化。
另外，实现上述构成的制作方法是一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含半导体元件的被剥离层的第1工序；将设有刻蚀阻止层的第2衬底用粘接材料粘贴到上述被剥离层的第2工序；通过刻蚀或研磨仅去除第2衬底的第3工序。
另外，本发明的另一制作方法是一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成第1刻蚀阻止层的第1工序；在上述第1刻蚀阻止层上形成包含半导体元件的被剥离层的第2工序；将设有第2刻蚀阻止层的第2衬底用粘接材料粘贴到上述被剥离层的第3工序；通过刻蚀或研磨去除至少第1衬底或第2衬底的第4工序。
另外，上述构成中，其特征在于，上述刻蚀阻止层是SrO、SnO2、特氟隆(注册商标)等的氟树脂，或W的单层，或它们的层叠。
衬底和被剥离层分离时，若被剥离层产生裂痕则可能破坏被剥离层所包含的TFT。衬底和被剥离层分离时，最好通过弯曲被剥离层以便不造成损伤，或者采用通过刻蚀剂进行溶解而几乎不会对被剥离层造成损伤的方法。
另外，作为被剥离层，可形成包含CPU等的大规模集成电路(LSI)的层，本发明的其他构成是一种半导体装置，其特征在于，以粘接材料作为支持体，包括在上述粘接材料上的保护膜、在上述粘接材料连接的绝缘膜上由控制部和运算部组成的中央处理部以及存储部，上述中央处理部包含N沟道型的薄膜晶体管及P沟道型的薄膜晶体管。
另外，上述构成也可以是，具备将强磁性材料组成的片粘贴到上述粘接材料并以粘接材料和强磁性材料组成的片作为支持体的中央处理部的半导体装置。
另外，本发明的其他制作方法是一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含半导体元件的被剥离层的第1工序；在上述被剥离层上涂敷包含可溶于溶媒的有机树脂的膜的第2工序；用第1双面胶将第2衬底粘接到包含上述有机树脂的膜，用上述第1衬底和上述第2衬底夹持上述被剥离层及包含上述有机树脂的膜的第3工序；用第2双面胶将第3衬底与上述第1衬底粘接的第4工序；用物理手段分离粘接了上述第3衬底的上述第1衬底和上述被剥离层的第5工序；用第1粘接材料将强磁性材料组成的片粘接到上述被剥离层，用上述第2衬底和上述强磁性材料组成的片夹持上述被剥离层的第6工序；将上述被剥离层及第1双面胶与上述第2衬底分离的第7工序；将上述被剥离层与上述第1双面胶分离的第8工序；用溶媒去除包含上述有机树脂的膜的第9工序。
另外，本发明的其他制作方法是一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含半导体元件的被剥离层的第1工序；在上述被剥离层上涂敷包含可溶于溶媒的有机树脂的膜的第2工序；用第1双面胶将第2衬底粘接到包含上述有机树脂的膜，用上述第1衬底和上述第2衬底夹持上述被剥离层及包含上述有机树脂的膜的第3工序；用第2双面胶将第3衬底与上述第1衬底粘接的第4工序；用物理手段分离粘接了上述第3衬底的上述第1衬底和上述被剥离层的第5工序；用第1粘接材料将强磁性材料组成的片粘接到上述被剥离层，用上述第2衬底和上述强磁性材料组成的片夹持上述被剥离层的第6工序；将上述被剥离层及第1双面胶与上述第2衬底分离的第7工序；将上述被剥离层与上述第1双面胶分离的第8工序；用溶媒去除包含上述有机树脂的膜的第9工序；用第2粘接材料将密封衬底粘接到上述被剥离层，用上述强磁性材料组成的片和上述密封衬底夹持上述被剥离层的第10工序。
另外，形成发光元件后，要避免因热或等离子等的处理造成损伤。但是，形成具有高阻挡性的钝化膜可能会造成热或溅射损伤或等离子损伤。另一方面，本发明，在衬底形成具有高阻挡性的钝化膜，将该钝化膜粘贴到有机发光元件，然后溶解衬底，因而可不受工序限制地在发光元件形成钝化膜。
另外，本发明的其他制作方法是一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含TFT的被剥离层的第1工序；在上述被剥离层上涂敷包含可溶于溶媒的有机树脂的膜的第2工序；用第1双面胶将第2衬底粘接到包含上述有机树脂的膜，用上述第1衬底和上述第2衬底夹持上述被剥离层及包含上述有机树脂的膜的第3工序；用第2双面胶将第3衬底与上述第1衬底粘接的第4工序；用物理手段分离粘接了上述第3衬底的上述第1衬底和上述被剥离层的第5工序；用第1粘接材料将第4衬底粘接到上述被剥离层，用上述第2衬底和上述第4衬底夹持上述被剥离层的第6工序；将上述被剥离层及第1双面胶与上述第2衬底分离的第7工序；将上述被剥离层与上述第1双面胶分离的第8工序；用溶媒去除包含上述有机树脂的膜的第9工序；在上述被剥离层上形成包含有机化合物的发光元件的第10工序；用第2粘接材料粘贴密封上述发光元件的强磁性材料组成的片，用上述第4衬底和上述强磁性材料组成的片夹持上述被剥离层的第11工序。
另外，上述各制作方法，其特征在于，上述溶媒是水或酒精。
另外，上述各制作方法，其特征在于，上述被剥离层和上述强磁性材料组成的片或第4衬底的粘附性高于上述第7工序中的上述第1双面胶和上述第2衬底的粘附性。
另外，上述各制作方法，其特征在于，上述第1衬底是玻璃衬底，上述第2衬底及上述第3衬底是陶瓷衬底或金属衬底，上述第4衬底是塑料衬底。
另外，上述各制作方法，其特征在于，上述第4衬底是在表面形成有保护膜的塑料膜。
另外，上述各制作方法，其特征在于，上述被剥离层包含薄膜晶体管、具有包含有机化合物的层的发光元件、具有液晶的元件、存储元件、薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件。
本发明的剥离方法，可在元件形成时进行不超过第1衬底的耐热温度的温度的热处理。另外，元件形成时即使照射激光也可顺利进行后续工序的剥离。从而，可在第1衬底上形成电气特性高的元件，并可将这些元件转印到塑料衬底或磁片等。
另外，本说明书中，阴极和阳极之间设置的所有层总称为EL层。从而，上述的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层及电子注入层全部包含于EL层。
另外，本说明书中，EL元件是指，用2个电极(阳极及阴极)夹持包含有EL材料以及向该EL材料注入载流子用的有机材料或无机材料的层(以下称为EL层)的构造所组成的发光元件，是指由阳极、阴极以及EL层组成的二极管。
(发明的效果)根据本发明，可具备薄型、轻量、不易裂的特征，还可用于具有曲面的显示器或橱窗等的领域。
另外，根据本发明，如果是钢板等的磁性体面，则在任何地方都可被吸附。
另外，根据本发明，可以几乎不损伤被剥离层地转印到塑料衬底。图面的简单说明
图1是本发明的制作工序的示意图。(实施的形态1)图2是本发明的制作工序的示意图。(实施的形态2)图3是本发明的制作工序的示意图。(实施的形态3)图4是本发明的制作工序的示意图。(实施的形态4)图5是实施例1的示意图。
图6是实施例2的示意图。
图7是实施例3的示意图。
图8是发光装置的俯视图及截面图。(实施例4)图9是发光装置的俯视图及截面图。(实施例5)图10是TFT和第1电极的连接、隔壁形状的说明图。(实施例6)图11是本发明的制作工序的示意图。(实施例7)图12是方框图的示意图。(实施的形态5)图13是卡型的电子设备的示意图。(实施例7)图14是电子设备的一例的示意图。(实施例8)
图15是电子设备的一例的示意图。(实施例8)图16是模块的示意图。(实施例9)图17是方框图的示意图。(实施例9)实施发明的最佳的形态以下说明本发明的实施的形态。
(实施的形态1)首先，如图1(A)所示，准备2张衬底。这里，说明采用塑料衬底(PC衬底)作为第1衬底10，玻璃衬底(石英衬底也可)作为第2衬底15的示例。
在第1衬底10上形成包含元件的层11。另外，包含元件的层11也可以是包含以TFT为代表的各种各样的元件(薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件或传感器元件(以采用多晶硅的感压式指纹传感器为代表))的层。
然后，在第2衬底15上形成刻蚀阻止膜14。刻蚀阻止膜通过蒸镀法或溅射法等形成。该刻蚀阻止膜14最好是可取得与第2衬底的选择比的材料，而且，最好是之后可具备钝化膜的作用的材料。刻蚀阻止膜14可采用SnO2膜、SrO膜、特氟隆膜或金属膜(以白金、金、W为代表)等。但是，采用膜厚厚的金属膜的场合，成为光不通过刻蚀阻止膜14侧的装置。而且为了具备钝化膜的作用，也可在第2衬底15和刻蚀阻止膜14之间设置阻挡性高的氮化硅膜或氧化硅膜。
然后，用粘接材料12彼此粘接衬底。(图1(B))作为粘接材料12，可采用反应固化型粘接剂、热固化型粘接剂、紫外线固化型粘接剂等的光固化型粘接剂、厌氧？型粘接剂等的各种固化型粘接剂。
然后，只去除第2衬底15。(图1(C))这里，用氢氟酸(HF)和硫酸(H2SO4)的混合溶液只溶解玻璃衬底即第2衬底。若只采用氢氟酸则刻蚀速率变大，但是在衬底表面发生析出物。为了抑制该析出物而混入硫酸。另外，为了使包含元件的层不被刻蚀，最好在衬底端部用有机树脂(没有OH基)等覆盖。这里，由于是以在混合溶液的容器内浸渍并溶解第2衬底为例，因而说明了第1衬底和第2衬底的材料不同的例子，但是当采用一边滴溶液一边使衬底旋转的旋转刻蚀装置的场合，第1衬底也可采用与第2衬底相同的玻璃衬底。
另外，由于仅用刻蚀去除第2衬底15很花时间，因而最好预先进行机械研磨使第2衬底15的厚度变薄后，再进行刻蚀。
这样，在第1衬底10上完成具备包含元件的层11、粘接材料12以及刻蚀阻止膜14的半导体装置。
另外，这里虽然未图示，也可用粘接材料将磁片粘贴到刻蚀阻止膜14。
(实施的形态2)这里，说明第1衬底20和第2衬底25采用相同玻璃材料的情况。
首先，如图2(A)所示准备2张衬底。在第1衬底20上形成刻蚀阻止膜22和包含元件的层21。另外，包含元件的层21也可以是包含以TFT为代表的各种各样的元件(薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件或传感器元件(以采用多晶硅的感压式指纹传感器为代表))的层。
然后，在第2衬底25上形成刻蚀阻止膜24。刻蚀阻止膜22、24最好是可取得与衬底的选择比的材料，而且，最好是之后可具备钝化膜的作用的材料。刻蚀阻止膜22、24可采用SnO2膜、SrO膜、特氟隆膜或金属膜(以W为代表)等。而且为了具备钝化膜的作用，也可在第2衬底25和刻蚀阻止膜24之间、第1衬底20和刻蚀阻止膜22之间设置阻挡性高的氮化硅膜或氧化硅膜。
然后，用粘接材料23彼此粘接衬底。(图2(B))作为粘接材料23，可采用反应固化型粘接剂、热固化型粘接剂、紫外线固化型粘接剂等的光固化型粘接剂、厌氧型粘接剂等的各种固化型粘接剂。
然后，只去除第1衬底20及第2衬底25。(图2(C))这里，在装有氢氟酸(HF)和硫酸(H2SO4)的混合溶液的容器内浸渍并溶解第1衬底及第2衬底。
这样，在刻蚀阻止膜22上完成具备包含元件的层21、粘接材料23以及刻蚀阻止膜24的半导体装置。
另外，这里虽然未图示，也可用粘接材料将磁片粘贴到刻蚀阻止膜22、24之一。
(实施的形态3)这里，图3说明剥离一方衬底的方法和剥离另一方衬底的方法不同的例。
首先，在第1衬底30上层叠金属层32、氧化物层33和包含元件的层31。
作为金属层32，可采用从W，Ti，Ta，Mo，Nd，Ni，Co，Zr，Zn中选出的元素，或以上述元素为主成分的合金材料或化合物材料组成的单层或它们的层叠，或者，也可采用它们的氮化物，例如氮化钛、氮化钨、氮化钽、氮化钼组成的单层或它们的层叠。氮化物层或金属层32的膜厚设为10nm～200nm，最好为50nm～75nm。
另外，由于溅射法中固定衬底，衬底的周缘部附近的膜厚易于变得不均一。因而，最好通过干刻蚀只去除周缘部，此时，也可在衬底30和氮化物层或金属层32之间形成100nm左右的氮氧化硅膜组成的绝缘膜，以便衬底不被刻蚀。
另外，作为氧化物层33，也可通过溅射法形成由氧化硅、氮氧化硅、氧化金属材料组成的层。氧化物层33的膜厚最好在氮化物层或金属层32的约2倍以上。这里，通过采用氧化硅靶的溅射法，将氧化硅膜设为150nm～200nm的膜厚。
另外，包含元件的层31形成时，在形成至少包含氢的材料膜(半导体膜或金属膜)后，进行使包含氢的材料膜中所包含的氢扩散的热处理。该热处理在410℃以上就可以，包含元件的层31的形成工序可以另外进行，也可同时进行以省略工序。例如，包含氢的材料膜可采用包含氢的非晶硅膜，加热形成多晶硅膜时，为了结晶化而进行500℃以上的热处理时，可在形成多晶硅膜的同时进行氢的扩散。另外，包含元件的层31也可以是包含以TFT为代表的各种各样的元件(薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件或传感器元件(以采用多晶硅的感压式指纹传感器为代表))的层。
另外，与第1衬底30分开地另外准备第2衬底35。在该第2衬底35上形成刻蚀阻止膜34。刻蚀阻止膜34最好是可取得与第2衬底35的选择比的材料，而且，最好是之后可具备钝化膜的作用的材料。刻蚀阻止膜34可采用SnO2膜、SrO膜、特氟隆膜或金属膜(以Pt、Au、W为代表)等。而且为了具备钝化膜的作用，也可在第2衬底35和刻蚀阻止膜34之间设置阻挡性高的氮化硅膜或氧化硅膜。
然后，用粘接材料36粘贴成为固定包含元件的层31的支持体的第2衬底35。(图3(B))另外，第2衬底35最好采用刚度比第1衬底30高的衬底。作为粘接材料36，可采用有机材料组成的粘接材料或双面胶。
然后，通过物理手段剥离设有金属层32的第1衬底30。(图3(C))由于氧化物层33的膜应力和金属层32的膜应力不同，因而可用比较小的力剥离。
这样，可将氧化物层33上形成的包含元件的层31从第1衬底30分离。剥离后的状态如图3(D)所示。
然后，只去除第2衬底35。(图3(E))这里，在装有氢氟酸(HF)和硫酸(H2SO4)的混合溶液的容器内浸渍并溶解第2衬底。
这样，在氧化物层33上完成了具备包含元件的层31、粘接材料32以及刻蚀阻止膜34的半导体装置。
另外，这里虽然未图示，也可用粘接材料将磁片粘贴到刻蚀阻止膜34。
(实施的形态4)这里，说明反复进行衬底的粘贴和衬底的去除而形成粘接材料和刻蚀阻止膜的层叠的例。另外，与实施的形态1相同的部分用相同符号说明。
首先，与实施的形态1同样获得图4(C)的状态。图4(C)与图1(C)相当。
然后，准备设有刻蚀阻止膜52的第3衬底53，用粘接材料51粘贴。(图4(D))刻蚀阻止膜52可采用与刻蚀阻止膜14相同的材料，也可采用不同的材料。
然后，只去除第3衬底53。(图4(E))这里，在装有氢氟酸(HF)和硫酸(H2SO4)的混合溶液的容器内浸渍并溶解第3衬底。
这样，在第1衬底10上完成具备有包含元件的层11、粘接材料12、刻蚀阻止膜14、粘接材料51以及刻蚀阻止膜52的半导体装置。
而且，也可在用粘接材料粘贴设有刻蚀阻止膜的衬底后，反复进行去除衬底的处理来进行层叠。
另外，本实施的形态可以与实施的形态1至3之一自由组合。
(实施的形态5)这里，用图12说明在具有绝缘表面的衬底(以玻璃衬底、塑料衬底为代表)上形成CPU或存储器的例。
1001是中央处理部(也称为CPU)，1002是控制部，1003是运算部，1004是存储部(也称为存储器)，1005是输入部，1006是输出部(显示部等)。
使运算部1003和控制部1002配合的是中央处理部1001，运算部1003由执行加法、减法的算术运算或AND、OR、NOT等的逻辑运算的算术逻辑运算部(arithmetic logic unit，ALU)、暂时存储运算的数据或结果的各种寄存器以及计算输入的1的个数的计数器等组成。构成运算部1003的电路，例如，AND电路、OR电路、NOT电路、缓冲器电路或寄存器电路等可由TFT构成，为了获得高的场效应迁移率，也可将用连续振荡型的激光进行结晶化的半导体膜制作为TFT的激活层。可采用向非晶硅膜照射连续振荡型的激光获得多晶硅膜的方法，也可采用加热非晶硅膜而获得多晶硅膜后照射连续振荡型的激光来获得多晶硅膜的方法，也可采用向非晶硅膜添加成为触媒的金属元素后，加热获得多晶硅膜，然后再照射连续振荡型的激光获得多晶硅膜的方法。本实施例中，构成运算部1003的TFT的沟道长方向和激光光束的扫描方向一致。
另外，控制部1002执行存储部1004存储的命令，起控制全体动作的作用。控制部1002由程序计数器、命令寄存器、控制信号生成部组成。另外，控制部1002也可由TFT构成，可将用连续振荡型的激光进行结晶化的半导体膜制作成TFT的激活层。本实施例中，构成控制部1002的TFT的沟道长方向和激光光束的扫描方向一致。
另外，存储部1004是进行计算用数据和命令的存储场所，存储CPU频繁执行的数据或程序。存储部1004由主存储器、地址寄存器、数据寄存器组成。而且除了主存储器还可采用缓冲存储器。这些存储器可用SRAM、DRAM、闪速存储器等形成。另外，存储部1004也用TFT构成时，可将用连续振荡型的激光进行结晶化的半导体膜制作成TFT的激活层。本实施例中，构成存储部1004的TFT的沟道长方向与激光光束的扫描方向一致。
另外，输入部1005是从外部取得数据或程序的装置。另外，输出部1006是结果显示用装置，以显示装置为代表。
通过使TFT的沟道长方向和激光光束的扫描方向一致，可在绝缘衬底上嵌入波动少的CPU。另外，可在同一衬底上嵌入CPU和显示部。显示部中，最好使各像素配置的多个TFT的沟道长方向和激光光束的扫描方向也一致。
另外，虽然电路设计或制作工序复杂，但是可在同一衬底上嵌入CPU、显示部和存储器。
这样，可在绝缘衬底上完成电气特性波动少的半导体装置。
另外，本实施的形态可与实施的形态1至4之一自由组合。
例如，按照上述实施的形态1至4之一，在玻璃衬底上形成刻蚀阻止膜，其上形成包含CPU或存储器的大规模集成电路(LSI)后，刻蚀去除绝缘衬底，再转印到塑料衬底，从而可实现轻量化。
通过以下所示实施例进一步详细说明以上构成的本发明。
(实施例)[实施例1]本实施例中，用图5说明制作有源矩阵型的发光装置的例。
另外，本发明只要是具有包含有机化合物的层的发光装置就可以，不限于有源矩阵型的发光装置，也可适用成为彩色显示屏的无源矩阵型的发光装置或成为面光源或电饰用装置的区域彩色的发光装置。
首先，在玻璃衬底(第1衬底300)上形成元件。通过溅射法在玻璃衬底上形成金属膜301，这里是钨膜(膜厚10nm～200nm，最好是50nm～75nm)，而且在不接触大气的情况下层叠形成氧化物膜302，这里是氧化硅膜(膜厚150nm～200nm)。另外，由于通过溅射法在衬底端面上成膜，因而最好用O2灰化等选择去除衬底端面上成膜的钨膜和氧化硅膜。后续工序中进行剥离时，在钨膜和氧化硅膜的界面或氧化硅膜中产生分离。
然后，通过PCVD法形成成为基础绝缘膜的氮氧化硅膜(膜厚100nm)，而且在不接触大气的情况下，层叠形成非晶硅膜(膜厚54nm)。
非晶硅膜含有氢，在加热形成多晶硅膜的场合，为了结晶化而进行500℃以上的热处理时，可在形成多晶硅膜的同时进行氢的扩散。采用获得的多晶硅膜，可形成以TFT为代表的各种各样的元件(薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件或传感器元件(以采用多晶硅的感压式指纹传感器为代表))。
这里，采用公知的技术(固相成长法、激光结晶化方法、采用触媒金属的结晶化方法等)形成多晶硅膜后，进行构图形成岛状的半导体区域，制作以其作为激活层的顶栅极型TFT303。适当进行栅极绝缘膜的形成、栅电极的形成、通过对激活层的掺杂的源极区域或漏极区域的形成、层间绝缘膜的形成、源电极或漏电极的形成、激活处理等。
然后，在一对电极(阳极、阴极)间设置包含有机化合物的膜(以下记为「有机化合物层」)，通过在一对电极间施加电场，形成用于形成可获得荧光或磷光的发光元件的第1电极。首先，形成成为阳极或阴极的第1电极304。这里，作为第1电极304，采用功函数大的金属膜(Cr、Pt、W等)或透明导电膜(ITO(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)，说明其作为阳极的功能的例。
另外，将TFT的源电极或漏电极直接作为第1电极的场合，或与源极区域或漏极区域邻接地另外形成第1电极的场合，TFT包含第1电极。
然后，在第1电极(阳极)的两端，形成隔壁(也称为架、障壁，堤坝等)305a以包围第1电极的周缘。为了形成良好的敷层，在隔壁的上端部或下端部形成有曲率的曲面。例如，隔壁的材料采用正片型的感光性丙烯的场合，最好仅在隔壁的上端部具备曲率半径(0.2μm～3μm)的曲面。另外，作为隔壁305a，可使用通过感光性的光而成为不溶于刻蚀剂的负片型或者通过光而成为溶于刻蚀剂的正片型之一。
另外，层叠多个有机树脂时，被有机树脂中彼此使用的溶媒在涂敷或焙烧时溶解了一部分，粘附性可以变得过高。从而，采用有机树脂作为隔壁的材料时，为了使后续工序涂敷的水溶性树脂易于去除，最好用无机绝缘膜(SiNX膜、SiNXOY膜、AlNX膜或AlNXOY膜)覆盖隔壁305a。该无机绝缘膜起隔壁的一部分305b的功能。(图5(A))然后，在整个面涂敷、焙烧在水或酒精类中可溶的粘接材料。作为该粘接材料的组成，例如，可采用环氧系、丙烯酸酯系、硅系组成的物质。这里采用旋涂法涂敷水溶性树脂(东亚合成制VL-WSHL10)组成的膜(膜厚30μm)306，为了进行假固化，进行2分钟的曝光，然后，用UV光从背面进行2.5分钟，从表面10分钟，合计12.5分钟的曝光，进行真固化。(图5(B))然后，为了使后续的剥离易于进行，可进行使金属膜301和氧化物膜302的粘附性部分地降低的处理。使粘附性部分地降低的处理是，沿要剥离的区域的周缘对金属膜301或氧化物膜302部分地照射激光的处理，或者，沿要剥离的区域的周缘从外部局部地施加压力使氧化物膜302的层内或界面的一部分损伤的处理。具体地说，通过垂直按押钻石笔等的硬针施加荷重即可。最好采用划线装置，令按押量为0.1mm～2mm来施加压力即可。这样，在剥离进行前易于产生剥离现象的部分，即，制造时机很重要，通过进行有选择地(部分)降低粘附性的前处理，可消除剥离不良，而且成品率也提高。
然后，采用双面胶307，将第2衬底308粘贴到水溶性树脂组成的膜306。而且，采用双面胶309，将第3衬底310粘贴到第1衬底300。(图5(C))第3衬底310防止后续剥离工序中第1衬底300破损。作为第2衬底308及第3衬底310，最好采用刚度比第1衬底300高的衬底，例如石英衬底、半导体衬底。
然后，设有金属膜301的第1衬底300通过物理手段从上述粘附性被部分地降低的区域剥离。可用比较小的力(例如，人手、喷嘴吹出的气体的风压、超声波等)剥离。这样，氧化物层302上形成的被剥离层可从第1衬底300分离。剥离后的状态如图5(D)所示。
然后，用粘接材料311粘接第4衬底312和氧化物层302(及被剥离层)。(图5(E))重要的是，采用粘接材料311的氧化物层302(及被剥离层)和第4衬底312的粘附性比采用双面胶307的第2衬底308和被剥离层的粘附性高。
第4衬底312采用柔性的塑料衬底。最好采用聚丙烯、聚丙硫醚、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜或聚邻苯二甲酰胺组成的塑料衬底。这里采用聚碳酸脂衬底(PC衬底)。另外，第4衬底也可采用磁片。
粘接材料311可采用例如反应固化型粘接剂、热固化型粘接剂、紫外线固化型粘接剂等的光固化型粘接剂、厌氧型粘接剂等的各种固化型粘接剂。
然后，从双面胶307分离第2衬底308。(图5(F))然后，剥去双面胶307。(图5(G))然后，用水溶解水溶性树脂306并去除。(图5(H))这里水溶性树脂残留会成为不良的原因，因而，最好对第1电极304的表面进行洗净处理或O2等离子处理而成为清洁的表面。
然后，如果必要，可使多孔质的海绵(以PVA(聚乙烯醇)制、尼龙制为代表)含有界面激活剂(弱碱性)来擦净第1电极304表面。
然后，在形成包含有机化合物的层313之前，进行真空加热以去除设有TFT及隔壁的整个衬底的吸附水分。而且在形成包含有机化合物的层之前，也可对第1电极进行紫外线照射。
然后，在第1电极(阳极)上，通过采用蒸镀掩模的蒸镀法或喷墨法选择性地形成包含有机化合物的层313。作为包含有机化合物的层313，可以是高分子材料、低分子材料、无机材料或它们的混合层，或使它们分散的层，或是将这些层适当组合的层叠。
而且，在包含有机化合物的层上形成第2电极(阴极)314。(图5(I))作为阴极314，可采用功函数小的材料(Al、Ag、Li、Ca或它们的合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、或CaN)的薄膜(使发光透过的膜厚)和透明导电膜的层叠。另外，如果必要，覆盖第2电极，形成通过溅射法或蒸镀法形成的保护层。作为保护层，可采用通过溅射法或CVD法获得的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜(SiNO膜(组成比N＞O)或SiON膜(组成比N＜O))，以碳为主成分的薄膜(例如DLC膜、CN膜)。
然后，在成为密封材料的第5衬底316上以期望的图案绘制包含保持一对衬底间隔的间隔材料的密封材料(未图示)。这里为了具备阻挡效果，采用在表面形成有阻挡膜(SiNX膜、SiNXOY膜、AlNX膜或AlNXOY膜等)和刻蚀阻止膜(SrO膜、SnO2膜或特氟隆膜)的层叠膜317的玻璃衬底316。然后，粘贴绘制了密封的密封衬底和有源矩阵衬底，在密封衬底设置的密封图案形成在包围有源矩阵衬底设置的发光区域的位置，进行密封。另外，在被密封材料包围的空间填充由透明有机树脂组成的粘接材料315，进行密封。(图5(J))然后，用刻蚀剂刻蚀去除玻璃衬底即第5衬底316，露出层叠膜317。(图5(K))本实施例由于是使发光元件的发光透过层叠膜317的例，因而作为层叠膜317可以是具有透光性的材料膜。
以上的工序中以塑料衬底312作为支持体，可制作具备TFT和发光元件的发光装置。(图5(L))这样获得的发光装置由于采用塑料衬底作为支持体，因而可实现轻薄且柔性的装置。
另外，本实施例可与实施的形态1至4之一自由组合。
这里，取出发光元件的发光中通过第1电极的光的发光装置的制作例如图6所示。另外，由于工序的一部分与实施例1相同，因而省略详细的说明，同一部分采用相同符号。
首先，在第1衬底300上形成刻蚀阻止膜401。作为刻蚀阻止膜401，可采用蒸镀法或溅射法获得的SrO膜、SnO2膜、特氟隆膜。另外，为了使发光通过，刻蚀阻止膜401采用透明或半透明的膜厚。
然后，通过PCVD法形成成为基础绝缘膜402的氮氧化硅膜(膜厚100nm)，而且在不与大气接触的情况下，层叠形成非晶硅膜(膜厚54nm)。
以下的工序与实施例1同样，形成TFT303、第1电极304。另外，为了使发光通过，第1电极304采用透明导电膜。然后，用正片型的感光性丙烯形成隔壁405。
然后，如果必要，可使多孔质的海绵(以PVA(聚乙烯醇)制、尼龙制为代表)含有界面激活剂(弱碱性)来擦净第1电极304表面。另外，最好对第1电极304的表面进行洗净处理或O2等离子处理而成为清洁的表面。
然后，在形成包含有机化合物的层413之前，进行真空加热以去除设有TFT及隔壁的整个衬底的吸附水分。而且在形成包含有机化合物的层之前，可对第1电极进行紫外线照射。
然后，在第1电极(阳极)上，通过采用蒸镀掩模的蒸镀法或喷墨法选择性地形成包含有机化合物的层413。作为包含有机化合物的层413，可以是高分子材料、低分子材料、无机材料或它们的混合层，或使它们分散的层，或是将这些层适当组合的层叠。
而且，在包含有机化合物的层上形成第2电极(阴极)414。(图6(B))作为阴极414，可采用功函数小的材料(Al、Ag、Li、Ca或它们的合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、或CaN)。另外，如果必要，覆盖第2电极，形成通过溅射法或蒸镀法形成的保护层。作为保护层，可采用通过溅射法或CVD法获得的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜(SiNO膜(组成比N＞O)或SiON膜(组成比N＜O))，以碳为主成分的薄膜(例如DLC膜、CN膜)。
然后，在成为密封材料的第2衬底416上以期望的图案绘制包含保持一对衬底间隔的间隔材料的密封材料(未图示)。这里为了具备阻挡效果，采用在表面形成有阻挡膜(SiNX膜、SiNXOY膜、AlNX膜或AlNXOY膜等)417的塑料衬底416。然后，粘贴绘制了密封的密封衬底和有源矩阵衬底，在密封衬底设置的密封图案形成在包围有源矩阵衬底设置的发光区域的位置，进行密封。另外，在被密封材料包围的空间填充由透明有机树脂组成的粘接材料315，进行密封。(图6(C))然后，刻蚀去除玻璃衬底即第1衬底300，露出刻蚀阻止膜401。(图6(D))以上的工序以塑料衬底416作为支持体，可制作具备TFT和发光元件的发光装置。(图6(E))另外，本实施例可与实施的形态1至4、实施例1之一自由组合。
本实施例中，与实施例1的工序顺序不同的例如图7所示。另外，由于工序的一部分与实施例1相同，省略详细说明，同一部分采用相同符号。
首先，按照实施例1，在玻璃衬底即第1衬底300上形成金属层301、氧化物膜302、TFT303、第1电极304、隔壁305a、305b。(图5(A))另外，图7(A)与图5(A)相同。
然后，如果必要，可使多孔质的海绵(以PVA(聚乙烯醇)制、尼龙制为代表)含有界面激活剂(弱碱性)来擦净第1电极304表面。
然后，在形成包含有机化合物的层313之前，进行真空加热以去除设有TFT及隔壁的整个衬底的吸附水分。而且在形成包含有机化合物的层之前，也可对第1电极进行紫外线照射。
然后，在第1电极(阳极)上，通过采用蒸镀掩模的蒸镀法或喷墨法选择性地形成包含有机化合物的层313。
而且，在包含有机化合物的层上形成第2电极(阴极)314。(图7(B))另外，如果必要，覆盖第2电极，形成通过溅射法或蒸镀法形成的保护层。
然后，在设有刻蚀阻止膜517的石英衬底516以期望的图案绘制包含保持一对衬底间隔的间隔材料的密封材料(未图示)。另外，在被密封材料包围的空间填充由透明有机树脂组成的粘接材料515，进行密封。(图7(C))然后，为了使后续的剥离容易进行，进行使金属膜301和氧化物膜302的粘附性部分地降低的处理。然后，设有金属膜301的第1衬底300通过物理手段从上述粘附性被部分地降低的区域剥离。可用比较小的力(例如，人手、喷嘴吹出的气体的风压、超声波等)剥离。这样，氧化物层302上形成的被剥离层可从第1衬底300分离。剥离后的状态如图7(D)所示。
然后，用粘接材料511粘接第3衬底512和氧化物层302(及被剥离层)。(图7(E))作为粘接材料511，可采用反应固化型粘接剂、热固化型粘接剂、紫外线固化型粘接剂等的光固化型粘接剂、厌氧型粘接剂等的各种固化型粘接剂。
第3衬底512采用柔性的塑料衬底。最好采用聚丙烯、聚丙硫醚、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜或聚邻苯二甲酰胺组成的塑料衬底。这里采用聚碳酸脂衬底(PC衬底)。另外，第3衬底也可采用磁片。
然后，用刻蚀剂刻蚀去除石英衬底即第2衬底516，露出刻蚀阻止膜517。(图7(F))本实施例由于是使发光元件的发光透过刻蚀阻止膜517的例，因而刻蚀阻止膜517只要是具有透光性的材料膜即可。
以上的工序中以塑料衬底512作为支持体，可制作具备TFT和发光元件的发光装置。(图7(G))这样获得的发光装置由于采用塑料衬底作为支持体，因而可实现轻薄且柔性的装置。
另外，本实施例可与实施的形态1至4、实施例1之一自由组合。
本实施例中，在磁片上制作具有以包含有机化合物的层作为发光层的发光元件的发光装置(顶面出射构造)的例如图8所示。
另外，图8(A)是发光装置的俯视图，图8(B)是用A-A’切断图8(A)的截面图。虚线所示的1101是源极信号线驱动电路，1102是像素部，1103是栅极信号线驱动电路。另外，1104是透明密封衬底，1105是第1密封材料，被第1密封材料1105包围的内侧用透明第2密封材料1107填充。另外，第1密封材料1105含有用于保持衬底间隔的间隔材料。
另外，连接配线1108是传送输入源极信号线驱动电路1101及栅极信号线驱动电路1103的信号用的配线，从成为外部输入端子的FPC(柔性的印刷电路)1109接收视频信号或时钟信号。另外，这里只图示了FPC，但是该FPC上也可安装印刷线路板(PWB)。
接着，用图8(B)说明截面构造。在柔性的磁片1110上，经由基础绝缘膜和刻蚀阻止膜的层叠膜1150、粘接材料1140形成驱动电路及像素部，这里，显示了作为驱动电路的源极信号线驱动电路1101和像素部1102。磁片1110是在钡铁氧体、锶铁氧体或稀土类磁石等的粉末中混合象塑料一样的有机高分子化合物和粘接剂后以片状成形的衬底。
另外，在源极信号线驱动电路1101上，形成由n沟道型TFT1123和p沟道型TFT1124组合的CMOS电路。另外，按照实施形态5，可获得这些TFT。另外，形成驱动电路的TFT也可用公知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。另外，本实施例中，表示了在衬底上形成驱动电路的驱动器一体型，但是不是必须的，也可不是在衬底上而是在外部形成。另外，不限于以多晶硅膜为激活层的TFT的构造，可以是顶栅极型TFT，也可以是底栅极型TFT。
另外，像素部1102由包含开关用TFT1111、电流控制用TFT1112和与其漏极电气连接的第1电极(阳极)1113的多个像素形成。电流控制用TFT1112可以是n沟道型TFT，也可以是p沟道型TFT，但是与阳极连接的场合，最好采用p沟道型TFT。另外，最好适当设置保持电容(未图示)。另外，这里在配置的无数的像素中，仅仅显示了一个像素的截面构造，该一个像素采用2个TFT的例，但是也可以采用3个或以上的TFT。
这里，由于第1电极1113构成与TFT的漏极直接连接，因而，第1电极1113的下层最好采用可与硅组成的漏极欧姆接触的材料层，与包含有机化合物的层连接的最上层采用功函数大的材料层。例如，若采用氮化钛膜和以铝作为主成分的膜和氮化钛膜的3层构造，则作为配线的电阻也低，且可获得良好的欧姆接触，且起阳极的功能。另外，第1电极1113可采用氮化钛膜、铬膜、钨膜、Zn膜、Pt膜等的单层，也可采用2层以上的层叠。
另外，在第1电极(阳极)1113的两端形成绝缘物(称为架、隔壁、障壁、堤坝等)1114。绝缘物1114只要由包含有机树脂膜或硅的绝缘膜形成即可。这里，作为绝缘物1114，用正片型的感光性丙烯树脂膜形成图8所示形状的绝缘物。
为了形成良好的敷层，在绝缘物1114的上端部或下端部形成有曲率的曲面。例如，绝缘物1114的材料采用正片型的感光性丙烯的场合，最好仅在绝缘物1114的上端部具备曲率半径(0.2μm～3μm)的曲面。另外，作为绝缘物1114，可使用通过感光性的光而成为不溶于刻蚀剂的负片型或者通过光而成为溶于刻蚀剂的正片型之一。
另外，绝缘物1114也可用氮化铝膜、氮氧化铝膜、以碳为主成分的薄膜或氮化硅膜组成的保护膜覆盖。
另外，在第1电极(阳极)1113上，通过采用蒸镀掩模的蒸镀法或喷墨法选择性地形成包含有机化合物的层1115。而且，在包含有机化合物的层1115上形成第2电极(阴极)1116。作为阴极，采用功函数小的材料(Al，Ag，Li，Ca或它们的合金MgAg，MgIn，AlLi，CaF2，或CaN)即可。这里，为了使发光透过，作为第2电极(阴极)1116，采用膜厚薄的金属薄膜和透明导电膜(ITO(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)的层叠。这样，形成由第1电极(阳极)1113、包含有机化合物的层1115及第2电极(阴极)1116组成的发光元件1118。这里，发光元件1118以白色发光为例，因而设置由着色层1131和遮光层(BM)1132组成的彩色滤光镜(为了简化，这里未图示保护涂层)。
另外，若分别选择性形成获得R、G、B的发光的包含有机化合物的层，即使不使用彩色滤光镜也可获得全彩色的显示。
另外，为了密封发光元件1118，形成透明保护层1117。作为该透明保护层1117，最好采用以通过溅射法(DC方式或RF方式)或PCVD法获得的氮化硅或氮氧化硅为主成分的绝缘膜，以碳为主成分的薄膜(DLC膜、CN膜等)，或它们的层叠。若采用硅靶，在包含氮和氩的气氛下形成，则可获得对水分或碱金属等的不纯物的阻挡效果高的氮化硅膜。另外，也可采用氮化硅靶。另外，透明保护层也可通过采用远程等离子的成膜装置形成。另外，为了使发光通过透明保护层，透明保护层的膜厚最好尽可能薄。
另外，为了密封发光元件1118，在惰性气体气氛下通过第1密封材料1105、第2密封材料1107粘贴密封衬底1104。另外，第1密封材料1105、第2密封材料1107最好采用环氧树脂。另外，第1密封材料1105、第2密封材料1107最好尽可能采用不透过水分或氧的材料。
另外，本实施例中，粘贴密封衬底1104后，在刻蚀去除玻璃衬底或石英衬底后粘接磁片1110。通过刻蚀露出基础绝缘膜和刻蚀阻止膜的层叠膜1150。从而，本实施例中，作为构成密封衬底1104的材料，采用由玻璃衬底的刻蚀不能去除的材料组成的塑料衬底。另外，用第1密封材料1105、第2密封材料1107粘接密封衬底1104后，还可用第3密封材料密封侧面(露出面)。
以上，通过将发光元件封入第1密封材料1105、第2密封材料1107，可从外部完全遮断发光元件，可防止水分或氧等的促进有机化合物层的劣化的物质从外部侵入。另外，金属组成的配线可通过磁片1110的磁力吸引而维持粘接力。从而，可获得可靠性高的发光装置。
另外，本实施例可与实施的形态1至3、实施例1之一自由组合。
实施例4中，说明了在阳极上形成包含有机化合物的层，在包含有机化合物的层上形成透明电极即阴极的构造(以下，顶面出射构造和)的示例，但是本实施例中，说明在阳极上形成包含有机化合物的层，在有机化合物层上具有形成有阴极的发光元件，在包含有机化合物的层中将产生的发光从透明电极即阳极取出到TFT(以下，称为底面出射构造)的构造的示例。
这里，底面出射构造的发光装置的一例如图9所示。
另外，图9(A)是发光装置的俯视图，图9(B)是用A-A’切断图9(A)的截面图。虚线所示的1201是源极信号线驱动电路，1202是像素部，1203是栅极信号线驱动电路。另外，1204是磁片，1205a是含有用于保持一对衬底间隔的间隔材料的密封材料，被密封材料1205a包围的内侧用密封材料1205b填充。也可在密封材料1205b中配置干燥剂。
另外，连接配线1208是用于传送输入源极信号线驱动电路1201及栅极信号线驱动电路1203的信号的配线，从成为外部输入端子的FPC(柔性的印刷电路)1209接收视频信号或时钟信号。
接着，用图9(B)说明截面构造。在具有透光性的衬底1210上经由粘接材料1240形成驱动电路及像素部，但是，这里显示了作为驱动电路的源极信号线驱动电路1201和像素部1202。另外，在源极信号线驱动电路1201中，形成由n沟道型TFT1223和p沟道型TFT1224组合的CMOS电路。
另外，像素部1202由包含开关用TFT1211、电流控制用TFT1212和与其漏极电气连接的透明导电膜组成的第1电极(阳极)1213的多个像素形成。
这里第1电极1213形成与连接电极部分重叠，第1电极1213构成经由连接电极与TFT的漏极区域电气连接。第1电极1213最好具有透明性，且采用功函数大的导电膜(ITO(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金(In2O3ZnO)、氧化锌(ZnO)等)。
另外，在第1电极(阳极)1213的两端形成绝缘物(称为架、隔壁、障壁、堤坝等)1214。为了形成良好的敷层，在绝缘物1214的上端部或下端部形成有曲率的曲面。另外，绝缘物1214也可用氮化铝膜、氮氧化铝膜、以碳为主成分的薄膜或氮化硅膜组成的保护膜覆盖。
另外，在第1电极(阳极)1213上，通过采用蒸镀掩模的蒸镀法或喷墨法选择性地形成包含有机化合物的层1215。而且，在包含有机化合物的层1215上形成第2电极(阴极)1216。作为阴极，采用功函数小的材料(Al，Ag，Li，Ca，或它们的合金MgAg，MgIn，AlLi，CaF2，或CaN)即可。这样，形成由第1电极(阳极)1213、包含有机化合物的层1215及第2电极(阴极)1216组成的发光元件1218。发光元件1218向图9中所示的箭头方向发光。这里，发光元件1218是可获得R、G、或B的单色发光的发光元件，通过分别选择性地形成有包含可获得R、G、B的发光的有机化合物的层的3个发光元件来作为全彩色。
另外，为了密封发光元件1218，形成保护层1217。作为该透明保护层1217，最好采用以由溅射法(DC方式或RF方式)或PCVD法获得的氮化硅或氮氧化硅为主成分的绝缘膜、或以碳为主成分的薄膜(DLC膜、CN膜等)或它们的层叠膜。若采用硅靶，在包含氮和氩的气氛下形成，则可获得对水分或碱金属等的不纯物的阻挡效果高的氮化硅膜。另外，也可采用氮化硅靶。另外，透明保护层也可通过采用远程等离子的成膜装置形成。
另外，为了密封发光元件1218，在惰性气体气氛下通过密封材料1205a、1205b粘贴形成有刻蚀阻止膜1250的玻璃衬底，通过刻蚀去除玻璃衬底后，用粘接材料1251粘贴磁片衬底1204。另外，密封材料1205a、1205b最好采用环氧树脂。另外，1205a、1205b最好是尽可能不透过水分或氧的材料。
另外，衬底1210是在TFT形成后粘贴的衬底。另外，粘贴衬底1210之前的衬底，通过剥离法，例如实施的形态1至4所示的方法去除或剥离。
另外，本实施例可与实施的形态1至3、实施例1或实施例2自由组合。
本实施例中，说明一个像素的截面构造，特别是发光元件及TFT的连接、像素间配置的隔壁的形状。
图10(A)中，40是衬底，41是隔壁(也称为堤坝)，42是绝缘膜，43是第1电极(阳极)，44是包含有机化合物的层，45是第2电极(阴极)，46是TFT。
TFT46中，46a是沟道形成区域，46b、46c是源极区域或漏极区域，46d是栅电极，46e、46f是源电极或漏电极。这里显示了顶栅极型TFT，但是没有特别限定，可以是逆参差(stagger)型TFT，也可以是顺参差型TFT。另外，46f是通过部分与第1电极43连接并重叠而与TFT46连接的电极。
另外，与图10(A)部分不同的截面构造如图10(B)所示。
图10(B)中，第1电极和电极的重叠部分与图10(A)的构造不同，对第1电极构图后，通过形成与电极部分重叠而与TFT连接。
另外，与图10(A)部分不同的截面构造如图10(C)所示。
图10(C)中，还设有1层层间绝缘膜，第1电极经由接触孔与TFT的电极连接。
另外，作为隔壁41的截面形状，可以是图10(D)所示锥状。用光刻法使抗蚀剂曝光后，通过刻蚀非感光性的有机树脂或无机绝缘膜获得。
另外，若采用正片型的感光性有机树脂，可采用图10(E)所示的在上端部具有曲面的形状。
另外，若采用负片型的感光性树脂，可采用图10(F)所示在上端部及下端部具有曲面的形状。
另外，本实施例可与实施的形态1至3、实施例1至5之一自由组合。
本实施例中，在塑料衬底上转印以CPU为代表的集成电路的例如图11所示。
首先，在第1衬底900上形成刻蚀阻止膜901，其上形成基础绝缘膜。然后，在基础绝缘膜上形成半导体元件、n沟道型TFT903b、p沟道型TFT903a、电容部906、端子部(未图示)等。若互补地组合n沟道型TFT903b和p沟道型TFT903a则可形成CMOS电路，可构成各种各样的集成电路。例如，也可制作SRAM等的存储电路。从而，可在第1衬底900上制作由运算部(包含AND电路、OR电路、NOT电路、缓冲器电路或寄存器电路)和控制部(包含程序计数器、命令寄存器或控制信号生成部)组合的中央处理部(也称为CPU)。另外，由于CPU在实施的形态5中进行了说明，因而这里省略详细说明。
然后，形成覆盖这些元件的绝缘膜后，适当形成引导配线(未图示)或输入输出端子等。(图11(A))然后，用粘接材料915(可去除的粘接材料，例如水溶性粘接材料或双面胶)粘贴第2衬底916。第2衬底916没有特别限定，只要是在后续刻蚀可获得选择比的材料组成的板状的基体材料即可。(图11(B))然后，通过刻蚀去除第1衬底900，露出刻蚀阻止膜901。本实施例中，用氢氟酸(HF)和硫酸(H2SO4)的混合溶液仅溶解玻璃衬底即第1衬底900。(图11(C))然后，用粘接材料920粘贴塑料组成的第3衬底921以便与刻蚀阻止膜901连接。(图11(D))塑料组成的衬底921没有特别限定，可以有透光性，也可以没有透光性。
然后，通过去除粘接材料915去除第2衬底916。这样，在第3衬底921上完成具有粘接材料920、刻蚀阻止膜901和集成电路(CPU等)的半导体装置。
另外，作为第3衬底921，若使用卡大小的塑料衬底，则可制作图13所示卡型的电子设备。例如，在认证卡的场合，可将1010作为卡基体材料，1011作为包含用于确保信息的存储器电路的CPU，1012作为数据输入输出部，1013作为电池(例如太阳能电池)嵌入。CPU通过上述工序粘贴到塑料衬底，整个装置可进一步薄型化。
另外，在卡型的游戏电子设备的场合，可令1010为卡基体材料，1011为显示部，1012为驱动电路，1013为可执行游戏程序的CPU。这些显示部、驱动电路部、CPU由于都在塑料衬底上形成，因而可进一步薄型化。
另外，本实施例可与实施的形态1至5、实施例1至5之一自由组合。
实施本发明可完成各种各样的模块(有源矩阵型EL模块，反射型液晶显示装置，有源矩阵型EC模块)。即，通过实施本发明，可完成将它们嵌入的所有电子设备。
这样的电子设备例如有摄影机，数码相机、头盔式显示器(眼镜型显示器)，汽车导航装置、投影仪、汽车音响、个人电脑、便携信息终端(移动电脑、便携电话或电子书籍等)等。它们的一例如图14、图15所示。
图14(A)是个人电脑，包含本体2001、图像输入部2002、显示部2003、键盘2004等。根据本发明，通过采用塑料衬底可实现轻量化。
图14(B)是摄影机，包含本体2101、显示部2102、声音输入部2103、操作开关2104、电池2105、显像部2106等。根据本发明，通过采用塑料衬底可实现轻量化。
图14(C)是游戏设备，包含本体2201、显示部2205等。根据本发明，通过采用塑料衬底可实现轻量化。
图14(D)是采用记录程序的记录媒体(以下，称为记录媒体)的播放器，包含本体2401、显示部2402、扬声器部2403、记录媒体2404、操作开关2405等。另外，该播放器可采用DVD(Digtial VersatileDisc)、CD等作为记录媒体，进行音乐鉴赏或电影鉴赏或游戏或上因特网。
图14(E)是数字照相机，包含本体2501、显示部2502、接眼部2503、操作开关2504、显像部(未图示)等。根据本发明，通过采用塑料衬底可实现轻量化。
图15(A)是便携电话，包含本体2901、声音输出部2902、声音输入部2903、显示部2904、操作开关2905、天线2906、图像输入部(CCD、图像传感器等)2907等。
图15(B)是便携书籍(电子书籍)，包含本体3001、显示部3002、3003、存储媒体3004、操作开关3005、天线3006等。根据本发明，通过采用塑料衬底可实现轻量化。
图15(C)是显示器，包含本体3101、支持台3102，表示部3103等。根据本发明，通过采用塑料衬底可实现轻量化。
顺便说一下，图15(C)所示显示器是中小型或大型，例如5～20英寸的画面大小的显示器。另外，为了形成这样大小的显示部，最好衬底的一边采用1m，通过切割多面而量产。
如上所述，本发明的适用范围极广，可适用于所有领域的电子设备的制作方法。另外，本实施例的电子设备可用实施的形态1至5、实施例1至7的组合组成的构成实现。
实施例8中所示的电子设备中，在发光元件被密封状态下的屏中搭载了包含控制器、电源电路等的IC被安装状态下的模块。模块和屏与发光装置的一个形态相当。本实施例中，说明模块的具体构成。
图16(A)是控制器801及电源电路802安装到屏800上的模块的外观图。屏800中设置有对各像素设有发光元件的像素部803；选择上述像素部803具有的像素的扫描线驱动电路804；向选择的像素供给视频信号的信号线驱动电路805。
另外，在印刷衬底806上设置控制器801、电源电路802，从控制器801或电源电路802输出的各种信号及电源电压经由FPC807提供给屏800的像素部803、扫描线驱动电路804、信号线驱动电路805。
发送到印刷衬底806的电源电压及各种信号，经由配置有多个输入端子的接口(I/F)部808提供。
另外，本实施例中，在屏800上采用FPC安装印刷衬底806，但是不限于该构成。也可采用COG(Chip on Glass)方式，在屏800上直接安装控制器801、电源电路802。
本实施例中，说明了在印刷衬底806上搭载各种各样的IC芯片而构成各种各样的电路的例，若按照实施例7所示的元件的形成方法，则可在塑料衬底上嵌入利用多晶硅的大规模集成电路(LSI)，可取代IC芯片而采用设置LSI的塑料衬底。
另外，印刷衬底806中，由于引导的配线间形成的电容或配线本身具有的电阻等，可能在电源电压或信号上附上噪声或信号的上升变缓。因而，也可在印刷衬底806设置电容、缓冲器等的各种元件，以防止在电源电压或信号上附上噪声或信号的上升变缓。
图16(B)是印刷衬底806的构成框图。供给接口808的各种信号和电源电压提供给控制器801和电源电压802。
控制器801具备A/D变换器809；锁相环(PLLPhase LockedLoop)810；控制信号生成部811；SRAM(Static Random AccessMemory)812、813。另外，本实施例中采用SRAM，但是也可取代SRAM而采用SDRAM，或，只要可高速进行数据的写入或读出，则也可采用DRAM(Dynamic Random Access Memory)。
经由接口808供给的视频信号在A/D变换器809中进行并行串行变换，作为与R、G、B的各色对应的视频信号输入控制信号生成部811。另外，根据经由接口808供给的各种信号，在A/D变换器809中生成Hsync信号、Vsync信号、时钟信号CLK、交流电压(AC Cont)，输入到控制信号生成部811。
锁相环810中，具有匹配经由接口808供给的各种信号的频率和控制信号生成部811的动作频率的相位的功能。控制信号生成部811的动作频率不一定与经由接口808供给的各种信号的频率相同，但是为了相互同步，在锁相环810中调节控制信号生成部811的动作频率。
输入控制信号生成部811的视频信号暂时写入SRAM812、813进行保持。控制信号生成部811中，在SRAM812保持的所有比特的视频信号中，逐个比特地读出所有像素对应的视频信号，提供给屏800的信号线驱动电路805。
另外控制信号生成部811中，逐个比特地将发光元件发光期间相关的信息提供给屏800的扫描线驱动电路804。
另外，电源电路802将规定的电源电压提供给屏800的信号线驱动电路805、扫描线驱动电路804及像素部803。
用图17说明电源电路802的详细构成。本实施例的电源电路802由采用4个开关调节器控制860的开关调节器854和串联调节器855组成。
一般地说，与串联调节器相比，开关调节器较小且轻，不仅可降压，还可进行升压或正负反相。另一方面，串联调节器仅仅在降压中采用的，与开关调节器相比，输出电压的精度高，几乎不发生脉动或噪声。本实施例的电源电路802中，组合采用两者。
图17所示开关调节器854具有开关调节器控制(SWR)860、阻尼器(衰减器ATT)861、变压器(T)862、电感器(L)863、基准电源(Vref)864、振荡电路(OSC)865、二极管866、双极型晶体管867、可变电阻868以及电容869。
开关调节器854中，通过变换外部的Li离子电池(3.6V)等的电压，生成提供给阴极的电源电压和提供给开关调节器854的电源电压。
另外串联调节器855具有带隙电路(BG)870、放大器871、运算放大器872、电流源873、可变电阻874、双极型晶体管875，被供给在开关调节器854中生成的电源电压。
串联调节器855中，采用开关调节器854中生成的电源电压，根据带隙电路870中生成的一定的电压，生成直流的电源电压，提供给向各色的发光元件的阳极供给电流用的配线(电流供给线)。
另外，电流源873用于采用视频信号的电流写入像素的驱动方式的场合。该场合，电流源873中生成的电流供给屏800的信号线驱动电路805。另外，采用视频信号的电压写入像素的驱动方式的场合，不一定设置电流源873。
另外，本实施例的电子设备可用实施的形态1至5、实施例1至8的任意组合组成的构成实现。
权利要求
1.一种半导体装置，其特征在于，以强磁性材料组成的片作为支持体，包括与上述强磁性材料组成的片连接的粘接材料和该粘接材料连接的绝缘膜上的元件。
2.权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述元件是薄膜晶体管、具有包含有机化合物的层的发光元件、具有液晶的元件、存储元件、薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件。
3.权利要求1或权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，上述强磁性材料组成的片由软质磁性粉状体和合成树脂混合形成并磁化。
4.一种半导体装置，其特征在于，以粘接材料作为支持体，包括在上述粘接材料上的保护膜、在上述粘接材料连接的绝缘膜上由控制部和运算部组成的中央处理部以及存储部，上述中央处理部包含N沟道型的薄膜晶体管及P沟道型的薄膜晶体管。
5.权利要求1至4的任一项所述的半导体装置，其特征在于，上述半导体装置是认证卡、摄影机、数字照相机、眼镜型显示器、汽车导航装置、个人电脑或便携信息终端。
6.一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含半导体元件的被剥离层的第1工序；将设有刻蚀阻止层的第2衬底用粘接材料粘贴到上述被剥离层的第2工序；通过刻蚀或研磨仅去除第2衬底的第3工序。
7.一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成第1刻蚀阻止层的第1工序；在上述第1刻蚀阻止层上形成包含半导体元件的被剥离层的第2工序；将设有第2刻蚀阻止层的第2衬底用粘接材料粘贴到上述被剥离层的第3工序；通过刻蚀或研磨去除至少第1衬底或第2衬底的第4工序。
8.权利要求6或权利要求7所述的半导体装置的制作方法，其特征在于，上述刻蚀阻止层是SrO、SnO2、氟树脂或W的单层，或它们的层叠。
9.一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含半导体元件的被剥离层的第1工序；在上述被剥离层上涂敷包含可溶于溶媒的有机树脂的膜的第2工序；用第1双面胶将第2衬底粘接到包含上述有机树脂的膜，用上述第1衬底和上述第2衬底夹持上述被剥离层及包含上述有机树脂的膜的第3工序；用第2双面胶将第3衬底与上述第1衬底粘接的第4工序；用物理手段分离粘接了上述第3衬底的上述第1衬底和上述被剥离层的第5工序；用第1粘接材料将强磁性材料组成的片粘接到上述被剥离层，用上述第2衬底和上述强磁性材料组成的片夹持上述被剥离层的第6工序；将上述被剥离层及第1双面胶与上述第2衬底分离的第7工序；将上述被剥离层与上述第1双面胶分离的第8工序；用溶媒去除包含上述有机树脂的膜的第9工序。
10.一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含半导体元件的被剥离层的第1工序；在上述被剥离层上涂敷包含可溶于溶媒的有机树脂的膜的第2工序；用第1双面胶将第2衬底粘接到包含上述有机树脂的膜，用上述第1衬底和上述第2衬底夹持上述被剥离层及包含上述有机树脂的膜的第3工序；用第2双面胶将第3衬底与上述第1衬底粘接的第4工序；用物理手段分离粘接了上述第3衬底的上述第1衬底和上述被剥离层的第5工序；用第1粘接材料将强磁性材料组成的片粘接到上述被剥离层，用上述第2衬底和上述强磁性材料组成的片夹持上述被剥离层的第6工序；将上述被剥离层及第1双面胶与上述第2衬底分离的第7工序；将上述被剥离层与上述第1双面胶分离的第8工序；用溶媒去除包含上述有机树脂的膜的第9工序；用第2粘接材料将密封衬底粘接到上述被剥离层，用上述强磁性材料组成的片和上述密封衬底夹持上述被剥离层的第10工序。
11.一种半导体装置的制作方法，其特征在于，包括在第1衬底上形成包含TFT的被剥离层的第1工序；在上述被剥离层上涂敷包含可溶于溶媒的有机树脂的膜的第2工序；用第1双面胶将第2衬底粘接到包含上述有机树脂的膜，用上述第1衬底和上述第2衬底夹持上述被剥离层及包含上述有机树脂的膜的第3工序；用第2双面胶将第3衬底与上述第1衬底粘接的第4工序；用物理手段分离粘接了上述第3衬底的上述第1衬底和上述被剥离层的第5工序；用第1粘接材料将第4衬底粘接到上述被剥离层，用上述第2衬底和上述第4衬底夹持上述被剥离层的第6工序；将上述被剥离层及第1双面胶与上述第2衬底分离的第7工序；将上述被剥离层与上述第1双面胶分离的第8工序；用溶媒去除包含上述有机树脂的膜的第9工序；在上述被剥离层上形成包含有机化合物的发光元件的第10工序；用第2粘接材料粘贴密封上述发光元件的强磁性材料组成的片，用上述第4衬底和上述强磁性材料组成的片夹持上述被剥离层的第11工序。
12.权利要求9至11的任一项所述的半导体装置的制作方法，其特征在于，上述溶媒是水或酒精。
13.权利要求9至12的任一项所述的半导体装置的制作方法，其特征在于，上述被剥离层和上述强磁性材料组成的片或第4衬底的粘附性高于上述第7工序中的上述第1双面胶和上述第2衬底的粘附性。
14.权利要求9至13的任一项所述的半导体装置的制作方法，其特征在于，上述第1衬底是玻璃衬底，上述第2衬底及上述第3衬底是陶瓷衬底或金属衬底，上述第4衬底是塑料衬底。
15.权利要求9至13的任一项所述的半导体装置的制作方法，其特征在于，上述第4衬底是在表面形成有保护膜的塑料膜。
16.权利要求9至15的任一项所述的半导体装置的制作方法，其特征在于，上述被剥离层包含薄膜晶体管、具有包含有机化合物的层的发光元件、具有液晶的元件、存储元件、薄膜二极管、硅的PIN结组成的光电变换元件或硅电阻元件。
全文摘要
本发明的课题是提供在各种各样的基体材料粘贴被剥离层的轻量的半导体装置及其制作方法。本发明在衬底上形成被剥离层，在该被剥离层上用粘接材料粘贴设有刻蚀阻止膜的密封衬底，然后，仅刻蚀或研磨去除密封衬底。残留的刻蚀阻止膜直接作为阻挡膜。另外，粘接材料也可采用粘接磁片。
文档编号H01L27/12GK1708852SQ20038010214
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月23日 优先权日2002年11月1日
发明者高山彻, 丸山纯矢, 大野由美子, 村上雅一, 浜谷敏次, 桑原秀明, 山崎舜平 申请人:株式会社半导体能源研究所