半导体装置的制造方法

专利名称：半导体装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及采用转印技术制造半导体装置的方法。
技术背景近年来，薄型、重量轻且可以自由弯曲折叠的柔性器件的开发不断取 得进展。例如，以电子纸张为代表的柔性显示器，除携带时重量轻外，对 沖击的吸收，手感柔软等，变为承担无所不在的一个社会任务的电子设备。 作为这样的电子设备，例如，已知有专利文献l中公开的采用转印技术在 具有挠性的塑料基板上转印薄膜晶体管等薄膜元件的设备。在以前的转印工序中，首先在作为转印源基板的玻璃基板上形成剥离层，采用通常的工艺在其上形成作为^L转印层的薄膜元件。然后，用粘接剂粘接转印源基板和作为转印目标J4l的塑料基板，用光、热等弱化剥离层和转印源基板的黏着力，把被转印层转印到转印目标基板上。向塑料基板转印有时采用2次以上的转印工序进行。例如，在专利文献2中，把被 转印层从转印源基板转印到作为转印目标基板的玻璃基板上，其后，进行 向作为笫2转印目标基板的塑料基板的转印。这样，可以在转印源基板上 用与层叠相同的层叠的关系转印在转印目标基板上。在这样的电子设备上，转印目标基板和被转印层的间隔由粘接剂的厚 度规定。因此，粘接剂的厚度必须形成得在整个转印区域上都均匀。例如， 在转印源基板和转印目标基板的重叠配合(贴合)中，可以采用液体粘接剂， 但在这种情况下，即使使两基板平行重合，由于重量偏差，基板也会倾斜。 由于由倾斜固化的粘接剂所保持的被转印层，不能以均等的高度配置在转 印目标基板的平面上，有时在安装上产生种种问题。该问题在基板大型化的情况下变得特别显著。为了解决这样的问题，在专利文献2中，公开了在粘接剂涂布区域周 围设置均匀厚度的包围部件，在其中填充粘接剂的方法。作为包围部件的 材料，可以采用可均勻形成具有可得到保持临时间隔的强度的材料。在专 利文献2中，公开了作为这样的材料以众所周知的CVD法和溅射法把氮 化膜和氧化膜以一定膜厚成膜，用光刻法使树脂膜形成图案。专利文献l:特开2004-140383号公报专利文献2:特开2004-327836号公才艮但用CVD法和溅射法形成一般需要的厚度必需长的时间，用光刻法则 需要对包围部件形成图案用的掩模。例如，为了用充分高的强度把转印源 基板和转印目标基板粘接在一起，粘接剂的厚度必要达到10jtm 100nm左右，但是用CVD法和溅射法实际上不可能均匀成膜达到这个厚度。也可 以用印刷法，把环氧树脂形成框状，将其用作包围部件，但在这种情况下， 为了使包围部件固化需要新的工序。也可以考虑不使包围部件固化而涂布 粘接剂的方法，但是用作包围部件的环氧树脂和通常用作粘接剂的丙烯树 脂彼此溶解，在原封不动地涂布的情况下，有时在转印源基板和转印目标 基板之间无法得到充分的粘接力。此外，由于密封材料的强度也下降了， 转印源基板和转印目标基板重合时，还有粘接剂冲破密封材料，向外'泄漏 的可能性。发明内容本发明就是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种可以用简单 的方法把被转印层转印到转印目标基板上的半导体装置的制造方法。此外， 目的在于，提供一种具有这样的半导体装置，从而以低成本达到优异可靠 性的电子设备。为了解决上述问题，本发明的半导体装置制造方法，包含粘接配置在 第1基板上的被转印层和第2基板的工序和从上述第1基板剥离上述被转 印层的工序，其特征在于，包含粘接上述被转印层和上述第2^4反的工序；在上述第l基板的配置了上述被转印层的面上或上述第2基板的与上 述笫l基板相向的面上配置框状的密封材料的工序；在上述密封材料框内 的区域配置粘接剂的工序；和隔着上述密封材料及上述粘接剂使上述第1 ^^反的配置了上述被转印层的面和上述第2基板重合的工序；其中，上述 密封材料和上述粘接剂由彼此不相溶的材料构成，从配置上述密封材料的 工序，到使上述第l基板的配置了上述被转印层的面和上述第2基板重合 的工序中，不使上述密封材料及上述粘接剂固化。按照该方法，由于密封 材料和粘接剂设置为彼此不相溶的材料，被转印层和第2基板重合时两者 不溶解。因此，被转印层和第2基板可以牢固地粘接。此外，由于密封材 料的强度不下降，使基板重合时的压力不会使粘接剂冲破密封材料。另夕卜， 由于基板重合时没有必要使密封材料固化，故可以简化工序，降低制造成 本。如上所述，按照本发明，可以以低的成本提供可靠性优异的半导体装 置及电子设备。其中，在本发明中，所谓「被转印层」，是指不论是薄膜晶体管、二 极管、电阻、电感器、电容、其他有源元件、无源元件的单个元件，和把 能起一定作用的元件集成并布线的集成电路等电路(芯片)，以及由多个元 件组合而成的电路的一部分、1个以上集成电路等的电路组合而构造得起 一定作用的装置的全部或一部分，被转印层的构造和形状、大小不限。此外，在本发明中，密封材料和粘接剂也可以配置在第1基板和第2 基板的任意一个M上。在被转印层因密封材料或粘接剂而恶化的情况下， 密封材料及粘接剂宜在不配置被转印层的基板上形成。此外，在本发明中，被转印层的转印次数不限于1次。第l基板可以是转印源基板，也可以是转印目标基板。就是说，所谓r配置被转印层的 第i基板」是一个既包含形成被转印层的转印源M，又包括转印了被转 印层的转印目标基板的概念。另外，所谓r转印源基板」是指形成i个或 2个以上被转印体集成而形成的基板，所谓「转印目标基板」是指被转印 层的转印对象。转印源基板及转印目标基板不一定是平板，也可以是球状等部件。此外，转印源基板及转印目标基板不一定要具有刚性，也可以像具有挠性的胶片那样不具有刚性的。在本发明中，在粘接上述被转印层和上述第2基板后，包含从上述 第1基板剥离上述被转印层的工序；把上述被转印层的从上述第1 a剥 离的面粘接到第3基板的工序；从上述第2基板剥离上述被转印层的工序； 和除去附着在上述被转印层的从上述第2 ^^反剥离的面上的上述粘接剂的 工序，其中，上述粘接剂是水溶性粘接剂。按照该方法，由于除去粘接剂 时没有必要使用溶剂，可以尽量缩小对环境的影响。在本发明中，式(l)表示的上述密封材料主成分的溶解度参数a (a 0和上述粘接剂主成分的溶解度参数CJ(CJ2)的差ICTrCT2l宜在大于等于2。按照该方法，可以把密封材料和粘接剂和相溶性抑制得低，不经过密封材料固 化或干燥等工序即可以进行粘接剂的涂布、基板的重合。 公式(l)(式中AEV是摩尔蒸发能(kcal/mo1)， V是摩尔分子体积(cmVraol)， 另外，所谓"主要成分"是占40%以上的成分，在密封材料或粘接剂中是 最多的。)其中，所谓r溶解度参数」是用式(2)表示的Hildebrand式得出的物质 固有的参数。式(2)的AEm是在推算2个溶液混合的难易程度(溶解度)上是 重要的， 一般可以推算，AEM的绝对值越大，越难混合，AEM的绝对值越 小，越容易混合。公式(2)(式中AEm是混合損需要的能量，n;l^尔数)溶解度参数有时亦称SP值。2个成分混合时混合的难易程度(溶解的难易程度)在某种程度上可以通过SP值的差决定。 一般认为，2个成分的 SP值差在1以下的情况下，容易溶解，在大于l的情况下难溶解。例如， 水的SP值是23，己烷的SP值为7.2，水和己烷不相溶。在本发明中，由 于密封材料和粘接剂的SP值差在2以上，故两者几乎不溶解，无相溶性。 在本发明中，上述密封材料的溶解度参数a(cyl)宜小于等于8。 一般， 作为粘接剂流行的丙烯树脂等的SP值在10以上。因此，作为密封材料的 SP值若采用8以下者，密封材料和粘接剂的SP值的差便在2以上，变为 彼此不相溶。这样，在采用SP值低的特殊材料作为密封材料的情况下， 由于粘接剂材料选择的幅度可以扩大，故可以在与被转印层的关系上选择 适当的材料。例如，在被转印层用耐湿性低的材料形成的情况下，通过选 择气体阻挡性高的材料作为粘接剂，可以提供可靠性高的半导体装置及电 子设备。在本发明中，上述密封材料宜为硅系粘接剂。硅系粘接剂是SP值非常 小的材料， 一般，与作为粘接剂流行的丙烯树脂等(SP值一般在10以上) 之间可以实现大的SP值差。例如，主要由硅系粘接剂组成，具有聚硅氧 烷结构的珪树脂橡胶的SP值是7.3-7.5，其他硅系粘接剂的SP值大致在8 以下。在本发明中，隔着上述密封材料及上述粘接剂使上述第l基板的配置 了上述被转印层的面和上述第2基板重合后，最好包含用共同固化方法使 上述密封材料和上述粘接剂固化的工序。密封材料和粘接剂都是紫外线固 化树脂的情况下等，在两者用同一方法固化的情况下，只使粘接剂固化而 不使密封材料固化，有时反而使工艺复杂化。在像这样的情况下，通过密 封材料和粘接剂的同时固化可以简化制造工序。在本发明中，上述密封材料和上述粘接剂的固化工序，宜通过照射紫 外线进行。按照该方法，与通过热处理等进行固化的情况相比，可以减小 对被转印层的损坏。在本发明中，上述第1基板的配置了上述被转印层的面和上述第2基 板的重合工序后，宜包含不使上述密封材料固化而使上述粘接剂固化的工序。这是因为，密封材料只起作为粘接剂的包围部件的作用，必须通过后 道工序除去。在本发明中，由于不使密封材料固化，被转印层转印后，可 以容易地通过洗净等除去密封材料。因此，可望简化制造工序，提高生产 率并降低成本。在本发明中，在上述密封材料中，宜混合使上述第l!4l和上述第2 基板保持间隔的间隔材料。按照该方法，可以使粘接剂的厚度均匀化。


图l是电光面板用的基板的制造方法的说明图； 图2是电光面板用的J4l的制造方法的说明图； 图3是电光面板用的基板的制造方法的说明图； 图4是电光面板用的基板的制造方法的说明图； 图5是电光面板用的基板的制造方法的说明图。 符号的说明10…转印源141 12…被转印层 2022…密封材料 23…粘接剂 3031…密封材料 32...粘接剂具体实施方式
以下，参照附图就本发明实施例作一说明。这样的实施例是本发明的 一个形态，本发明不限于此。在下述实施例中，各个构件的诸形状和组合 等是一个示例，在不脱离本发明主旨的范围内，可以根据设计要求等作种 种改变。此外，在以下附图中，为了便于理解各个结构，在实际的构造和 各个构造中比例和数值是不同的。图1 图5是作为本发明的半导体装置的一个实施例的有源矩阵方式的 电光面板用的基^反的制造方法的说明图。该电光面板用的基板是作为电子 设备一个实施例的元件基板用的。图1~图5中，只记载电光面板用的基板 的制造工序所需要的构成要素，彩色滤波器等附带的构成要素从略。…第l转印目标基板 …第2转印目标M如图l(a)所示，在本实施例的电光面板用的基板的制造方法中，首先 在转印源M 10上形成剥离层11及被转印层12。转印源J4！ 10是包含 多个电光面板的面板区域P的大型基板。转印源基板10可以采用玻璃、 石英、塑料等具有透光性的基板。转印源基板IO，在转印前后被转印层12 可以维持不变，也可以像具有挠性的胶片那样不具有刚性。其中，被转印 层12必须具有能耐工艺温度这样的耐热性。例如，形成被转印层12时的 最高温度设置为Tmax时，最好采用变形点(玻璃转移温度Tg或软化点) 超过Tmax的。在形成具有低温多晶硅半导体层的被转印层12的情况下， 变形点最好在350。C以上，500。C以上更好。最好剥离层11通过能量的赋予，具有在层内或界面产生剥离(以下， 称为「层内剥离j或r界面剥离」)这样的性质，通过光的照射使构成剥离 层11的物质原子间或分子间的结合力消失或减小，就是说，产生剥蚀直至 层内剥离或界面剥离。有时由于光的照射从剥离层ll释放气体，出现分离 效果。就是说，在剥离层ll中含有的成分变为气体释放的情况下，有时剥 离层ll吸收光， 一瞬间变为气体，释放其蒸汽，有助于分离。作为剥离层 11，可以釆用无定形硅、含氢的无定形硅、含氮的无定形硅、含氢的合金、 含氮的合金、多层膜、陶瓷、金属、有机高分子材料等，像专利文献2所 ^^开那样的众所周知的材料。被转印层12是，例如，由薄膜晶体管、其他有源元件和无源元件或由 它们组合而成的电路。被转印层12,是个别的元件，或是集成电路等具有 独立功能的芯片，另外，可以是由在两者之间不起独立作用的其他元件和 电路组合而成的起独立作用的电路部分。因此，其构造和尺寸不限。被转 印层12除形成多个起相同作用的的元件或电路的情况之外，也可以形成多 个起不同的作用的元件或电路，或各自分别形成多个不同种类的元件或电 路。反正，被转印层12就是在同一基板上形成的，因此是可以在同一制造 过程制造的。作为这样的薄膜元件的示例，除薄膜晶体管之外，还有薄膜 二极管、由硅PIN结组成光电变换元件(光传感器、太阳能电池)、硅电阻元件、其他薄膜半导体器件、电极、开关元件、存储器、压电元件等的执 行器、微反射镜(压电薄膜陶瓷等)、薄膜磁记录头、线圏、电感、电阻、 电容、薄膜高导磁材料及由它们组合的微磁性器件、滤波器、反射膜、分 色反射镜等。被转印层12包含分别应对于多个面板区域P的多个转印对象区域。在 各自的转印对象区域中，具有一组薄膜元件，包括配置成矩阵状的多个像 素切换元件的像素电路、和配置在该像素电路周围的数据线驱动电路及扫 描线驱动电路等外围驱动电路。在本实施例的情况下，像素切换元件和外 围驱动电路具有包含低温多晶硅半导体层的薄膜晶体管。于是，它们在同 一基板上整体形成，以此构成内置外围驱动电路的电光面板。接着，如图l(b)所示，在第1转印目标14120上形成剥离层21及密 封材料22。第1转印目标基板20,是包含电光面板多个面板区域P的大 型基板。第1转印目标基板20,可以采用玻璃、石英、塑料等具有透光性 的基板。第1转印目标基板20，可以保存转印后的形态，在转印被转印层 12前后维持不变，也可以像具有挠性的胶片那样不具有刚性。第1转印目标基板20，与形成被转印层12的转印源基板10相比，即 使是耐热性和耐蚀性差也行。这是因为，和转印源基板10不同，对第1 转印目标基板20要求的特性，特别是耐热性，不取决于被转印层形成时的 温度条件。因此，形成被转印层12时的最高温度设置为Tmax时，变形点 (玻璃转移温度Tg或软化点)可以采用Tmax以下的。剥离层21具有通过赋予能量，在层内或界面上产生剥离(以下称为「 层内剥离j或「界面剥离」)的性质，最好通过光的照射使构成剥离层21 的物质的原子间或分子间的结合力消失或减小，就是说，产生剥蚀，直至 层内剥离或界面剥离。作为剥离层21的材料，可以采用与剥离层ll相同 的材料。密封材料22形成为沿着第1转印目标基板20的边缘一端封闭的框状， 使之包围多个面板区域P的外周。密封材料22的材料，宜为大大偏离配 置在密封材料22的框内的粘接剂23(在图l(c)后述)的溶解度参数cj (SP值)的材料，其材料、组成、主要成分等，通过与粘接剂23的组合，适当选择。 在本实施例的情况下，可以采用紫外线固化型硅系粘接剂的硅树脂橡胶作 为密封材料22。其理由是，硅系粘接剂中的成分的SP值通常是低的，难 以与一般流行的丙烯系粘接剂等其他粘接剂发生混合。密封材料22用分配 器等众所周知的印刷装置40形成10nm 20|im左右的厚度。溶解度参数是2成分系溶液的溶解度的目标。溶解度参数有时亦称SP 值。2个成分混合时混合的难易程度(溶解的难易程度)在某种程度上可以通 过SP值的差决定。 一般认为，2个成分的SP值差在1以下时，容易溶解， 大于1时难以溶解。在本实施例中，所采用的硅系粘接剂是SP值非常小 的材料，与一般作为粘接剂流行的丙烯树脂等(SP值在10以上)之间可以实 现大的SP值的差。例如， 一种硅系粘接剂硅树脂橡胶的SP为7.3 7.5， 其他硅系粘接剂的SP值大致也在8以下。这样，对于密封材料22，在所 釆用的SP值极小的材料的情况下，配置在密封材料22框内的粘接剂23 的材料选择幅度加宽，可以根据与被转印层的关系，选择适当组成的粘接 剂23。密封材料22或粘接剂23或它们两者中，不宜引入可以与氢结合的官 能团。此外，密封材料22的化学结构不宜与粘接剂23的化学结构相似。 这是因为，若可以与氢结合或化学结构相似，即使在偏离SP值的情况下 也相溶。此外，作为密封材料22及粘接剂23,宜用各个成分的物质摩尔 分子体积大的。密封材料22的粘度要适当调整，以便调整粘接剂23的涂布方法及作 为目的的密封材料22的高度。为了保持充分的高度，粘度宜在20Pa,s以 上。密封材料22中也可以混合间隔材料，以便使密封材料22的高度保持 一定。间隔材料是指微小碎片、微粒、纤维等散布在浆体中的物质，可以 利用氧化硅微粒子、塑料微粒、玻璃纤维等。间隔材料的种类、数量，可 以根据其目的、密封材料22的材料等适当组合采用。若在第1转印目标基板20上形成密封材料22,则如l(c)所示，在密封 材料22的框内涂布粘接剂23。作为粘接剂23的种类，可以采用反应性固化型粘接剂、热固化型粘接剂、光固化型粘接剂(紫外线固化型粘接剂等)、 厌气固化型粘接剂和其他各种固化型粘接剂。具体地说，可以采用丙烯系 粘接剂、环氧系粘接剂、硅系粘接剂、天然橡胶系粘接剂、聚尿烷系粘接 剂、苯酚系粘接剂、醋酸乙烯系粘接剂、氰基丙烯酸酯系粘接剂、聚乙烯 醇系粘接剂、聚酰亚胺系粘接剂、聚酰胺系粘接剂等，也可以配合目的将 这些变性等。转印2次以上时，粘接剂23最好是在工序中易于除去的。这是因为， 转印2次以上时，粘接剂23在中间工序中除去。例如，即使在用规定的方 法高分子化(固化)后，为了使之不污染或腐蚀各种器件，最好是可以用水、 有机溶剂等除去的。为了可溶于水，宜采用聚乙烯醇、水溶性丙烯系高分 子材料。粘接剂23的材料，宜为对于密封材料22溶解度参数a (SP值)大大偏 离的材料，其材料、组成、主要成分等可根据和密封材料22的组合适当选 择。粘接剂23和密封材料22的组合的一个示例如表1所示。表l密封材料22粘接剂23硅系粘接剂丙烯系粘接剂硅系粘接剂聚乙烯吡咬烷酮系粘接剂硅系粘接剂聚乙烯醇系粘接剂粘接剂23，用液体喷射装置等众所周知的印刷装置印刷。在本实施例 的情况下，采用作为一种液体喷射装置的喷墨装置，向密封材料22的框内 涂布粘接剂23。具体地说，使喷墨装置的喷嘴在密封材料22的框内移动， 以均匀的密度把适当选择的紫外线固化型水溶性丙烯系粘接剂23喷入密 封材料22的框内。粘接剂23填充在密封材料22的框内后，在使转印源基板IO和第l转 印目标基板20重合之前(图2(a)后述)，宜除去粘接剂23中的气泡。具体地 说，涂布粘接剂23后，在减压环境下除去气泡，原封不动进行基板的重合。 通过这样做，可以防止因混入气泡而发生不良转印、以及因此在剥离时被转印层12的破坏、断线、动作不良等。接着，如图2(a)所示，使转印源基板10和第1转印目标基板20的位 置对齐，使转印源基板10的面板区域P和第l转印目标基板20的面板区 域P重叠，经过粘接剂23及密封材料22使2枚基板10、 20重合。然后， 如图2(b)所示，从第1转印目标_|4反20 —侧照射紫外线41，使粘接剂23 及密封材料22固化。固化处理由粘接剂23的种类确定。在本实施例的情 况下，由于作为粘接剂23及密封材料22采用紫外线/湿气固化型粘接剂， 作为固化处理进行紫外线照射，但采用热固化型粘接剂时，提高整个基板 的温度，或照射激光和微波，使一部分温度上升，依次固化粘接剂23。另外，密封材料22也不一定要固化。也可以不固化密封材料22而只 固化粘接剂23。这是因为，密封材料22只起粘接剂23的包围部件的作用， 必须在后道工序除去。但是，只使粘接剂23固化在工艺上有困难时，或反 而使工艺复杂化时，宜使密封材料22与粘接剂23同时固化。粘接剂23固化之前，最好进行假固定，不使2枚I4110， 20因任何 一个外力而相对移动。作为进行假固定的方法，是在基板法线方向施加压 力使之压合提高基板间黏着力的方法。此时，恐怕由于密封材料22不进行 固化而能流动，压合时密封材料22被压缩，密封材料22框内的体积减小， 封入密封材料22框内的粘接剂23可能沖破密封材料22向外部泄漏。在这 种情况下，在密封材料22中混合间隔材料，可以减少体积的减小，还防止 粘接剂23流出。但是，即使在混合间隔材料的情况下，亦宜考虑密封材料 22及间隔材料的物性等，调节压合时的压力使密封材料22不被沖破或者 间隔材料不被破坏。此外，压合用的夹具，为了粘接剂的厚度均匀化，压 合面宜充分平坦化，在无凹凸的面上施加均匀的压力。若使粘接剂23固化，则如图3(a)所示，从转印源基板10—侧用光42 照射剥离层ll(参照图l(a))，减弱剥离层11的黏着力。用光42照射剥离 层11便产生剥离(层内剥离或界面剥离)。产生层内剥离或界面剥离的原理， 是由于剥离层11的构造材料产生剥蚀，此外包含在剥离层11中的气体释 放，另外，照射之后不久产生熔融、蒸发等相变化。其中，所谓剥蚀是指，吸收照射光的剥离层ll的构造材料受光化学或 热的激励，出现其表面和内部的原子或分子的结合被打断而释放，主要剥 离层11的构造材料全部或一部分熔融、蒸发(气化)等产生相变化的现象。 此外，通过上述相变化变为微小的泡沫状态，使结合力下降。剥离层ll产 生层内剥离还是界面剥离或其两者，受剥离层ll的组成和其他种种原因所 左右，作为其原因之一，可以举出照射光的种类、波长、强度、到达深度 等条件。作为照射光42,只要能使剥离层ll发生层内剥离或界面剥离，任何 物质都行，例如，可以举出X射线、紫外线、可见光、红外线(热线)、激 光、厘米波、微波、电子射线、放射线(a波、P波、Y波)等。其中最容易 产生剥离层11的剥离(剥蚀)而且可以高精度局部照射的最好是激光。激光 是相千光，经过转印下基^反10向剥离层11照射高输出脉冲光，适宜于以 高精度在所希望的部分产生剥离。因此，通过使用激光，可以容易地而且 可靠地使被转印层12剥离。作为激光发生装置，可以举出各种气体激光器、固体激光器(半导体激 光)等，但可以适当采用受激准分子激光器、Nd-YAG激光器、Ar激光器、 C02激光器、CO激光器、He-Ne激光器等。作为激光宜用波长 100nm 350nm的激光。这样，采用波长短的激光，可以提高光照射的精度， 同时可以有效地进行剥离层11中的剥离。作为这样的激光可以采用受激准 分子激光器。若用受激准分子激光器，可以在转印源基板10上几乎不产生 温度上升，在极短的时间内在剥离层11产生剥蚀，可以防止被转印层12 的恶化、损伤。若剥离层11的结合力减弱后，则施加使转印源基板10和第1转印目 标基板20拉开的力，从第l转印目标基板20剥离转印源基板10。剥离后， 在被转印的被转印层12的底面或转印后的第1转印目标基板20的表面上 有时附着剥离层ll的残渣。作为完全除去该残渣的方法，例如，可以从洗 净、蚀刻、灰化、研磨等方法或将其组合的方法中适当选择采用。转印后，残留在第1转印目标基板20上的密封材料22，用蚀刻、灰化、研磨等方法或它们的组合方法，在除去残留的剥离层之前或除去后，宜用适当的工序配合加以除去。具体地说，对于涂布密封材料22的部分， 可以用切断或物理的、化学的方法除去。若把被转印层12转印在第1转印目标J4！ 20上，则如图3(b)所示， 使第2转印目标基板30和第1转印目标基板20相对，经过粘接剂32使2 枚基板20， 30重合。第2转印目标基板30是包含多个电光面板的面板区域P的大型基板。 第2转印目标基板30可以采用玻璃、石英、塑料、不锈钢等141。第2 转印目标基板30，可以保存转印后的形态，可以在转印被转印层12前后 维持不变，也可以像具有挠性的胶片那样的不具刚性。此外，还可以采用 纸和木材等。第2转印目标基板30，与形成被转印层12的转印源基板10 相比，即使耐热性和耐蚀性差也行。这是因为，和转印源基板10不同，第 2转印目标基板30所要求的特性，特别是耐热性，不依存于被转印层形成 时的温度条件。因此，形成被转印层12时的最高温度设置为Tmax时，变 形点(玻璃的转移温度Tg或软化点)可以采用Tmax以下的。第2转印目标基板30上形成密封材料31。密封材料31沿着第2转印 目标基板30的边缘封闭形成框状，使之包围多个面板区域P的外周。密 封材料31的材料，对于配置在密封材料31框内的粘接剂32，宜用大大地 偏离溶解度参数a(SP值)的材料，其材料、组成、主成分等可与粘接剂32 配合适当选择。在本实施例的情况下，作为密封材料31可以采用作为紫外 线固化型硅系粘接剂的硅树脂橡胶。密封材料31用分配器等众所周知的印 刷装置形成10nm 100nm的厚度。密封材料31或接着剤32或它们两者，不宜引入可能与氢结合的官能 团。此外，密封材料31的化学结构最好与粘接剂32的化学结构不相似。 这是因为，若与可以与氢结合或化学结构相似，则即使在偏离SP值的情 况下也会相溶。此外，作为密封材料31及粘接剂32的各个成分的物质宜 为摩尔分子体积大者。为了调整粘接剂32的涂布方法及设为目的的密封材料31的高度，应适当调整密封材料31的粘度。为了保持充分的高度，粘度宜在20Pa.s以 上。密封材料31中也可以混合间隔材料，以便使密封材料31的高度保持 一定。间隔材料，可以利用微小碎片、微粒、纤维等可成浆扩散者，可以 利用氧化硅^L粒、塑料微粒、玻璃纤维等。间隔材料的种类、数量，可以 根据其目的、密封材料31的材料等适当组合采用。作为粘接剂32的种类，可以采用反应性固化型粘接剂、热固化型粘接 剂、紫外线固化型粘接剂等光固化型粘接剂、厌气固化型粘接剂、其他各 种固化型粘接剂。具体地说，可以采用丙烯系粘接剂、环氧系粘接剂、硅 系粘接剂、天然橡胶系粘接剂、聚尿烷系粘接剂、苯酚系粘接剂、醋酸乙 烯系粘接剂、氰基丙烯酸酯系粘接剂、聚乙烯醇系粘接剂、聚酰亚胺系粘 接剂、聚酰胺系粘接剂等，也可以配合目的将其加以变性等。把粘接剂32填充在密封材料31的框内后，使第1转印目标基板20和 第2转印目标基板30重合之前，宜除去粘接剂32中的气泡。具体地说， 涂布粘接剂32后，在减压的环境下除去气泡，原封不动地进行基板的重合。 这样即可防止因气泡混入而发生不良转印，并防止由此造成的剥离时被转 印层12的破坏、断线、动作不良等。笫1转印目标基板20和第2转印目标基板30要重合得使面板区域P 相互重叠的位置对齐。然后，如图4(a)所示，从第2转印目标基板30—側 照射紫外线43,使粘接剂32及密封材料31固化。固化处理通过粘接剂32 的种类确定。在本实施例的情况下，由于采用紫外线固化型粘接剂作为粘 接剂32及密封材料31,作为固化处理进行紫外线照射，但是在采用热固 化型粘接剂的情况下，使整个基板温度上升，或照射激光和微波，使一部 分的温度上升，依次使粘接剂32固化。使粘接剂32固化后，从第1转印目标基板20 —侧用光44照射剥离层 21(参照图4(a))，减弱剥离层21的黏着力。剥离层21受光44照射便产生 剥离(层内剥离或界面剥离)。产生层内剥离或界面剥离的原理，是在剥离 层21的构造材料中产生剥蚀，此外包含在剥离层21中的气体释放，另夕卜， 照射之后不久产生的熔融、蒸发等的相变化。减弱剥离层21的结合力后，施加把第1转印目标基板20和第2转印 目标基板30拉开的力，使第2转印目标基板20从第2转印目标基板剥离。 剥离后，被转印的被转印层12的表面有时附着剥离层21的残渣。作为完 全除去该残渣的方法，例如，可以从洗净、蚀刻、灰化、研磨等方法或将 其组合的方法中适当选择采用。此外，附着在被转印层12表面的粘接剂23，用洗净、蚀刻、灰化、 研磨等方法或将其组合的方法除去。在本实施例的情况下，由于采用水溶 性粘接剂作为粘接剂23，除去粘接剂23时没有必要采用溶剂。因此，可 以尽量缩小对环境的影响。用以上方法，把被转印层12转印到第2转印目标基板30上。图5是 被转印层12转印在第2转印目标基板30上的电光面板用的基板50的概要 构成图。电光面板用的基板50，沿着用虛线表示的切断线G1、 G2切断， 分离为每个面板区域P。电光面板用的基板50用作电光面板的元件基仗。 例如，制作作为电光面板的液晶装置时，使电光面板用的基板和反面基板 重合，在该基板之间注入液晶。电光面板用的基板50的切断工序可以在制 作电光面板之前或制作后进行。这样制造出来的电光面板，可以用作第2 转印目标基板30的塑料基板等的任意基板，可以应用于电子纸张等柔性电 子设备。此外，由于被转印层12可以在玻璃基板等变形点高的基板上形成， 可以采用多晶硅工艺等需要比较高的工艺温度制作的薄膜元件，可以提供 高性能的电光面板。如上所述，在本实施例中，由于用彼此不相溶的材料作为密封材料和 粘接剂，基板重合时两者不溶解。因此，被转印层12和基板可以牢固地粘 接。此外，由于密封材料的强度不下降，不会由于基板重合时的压力而沖 破密封材料。另外，由于基板重合时没有必要固化密封材料，可以简化工 序，降低制造成本。如上所述，按照本实施例，可以以低的成本提供可靠 性优异的电光面板。另外，在本实施例中，以2次转印的情况进行说明，但是转印次数不 限于2次。像在特开平10-125931公开那样的1次转印的情况，本发明也同样适用。此外，在本实施例中，第1转印目标基板20和转印源14110 重合时，在第1转印目标基板20上配置密封材料22及粘接剂23，但是密 封材料22及粘接剂23也可以配置在第1转印目标基板20或转印源基板 10任意一个基板上。同样地，第2转印目标基板30和第1转印目标基板 20重合时，密封材料31及粘接剂32也可以配置在第2转印目标基板30 或第1转印目标基板10中任意一个M上。 实施示例作为实施示例，用上迷实施例方法实际上把4皮转印层从转印源基板转 印到第l转印目标基板。在密封材料中采用硅树脂橡胶，在粘接剂中采用 水溶性丙烯系粘接剂。密封材料的SP值为7.2 7.5。粘接剂的SP值，按 Fedors法计算该粘接剂的主要成分(60% 70%的成分)的SP值推算为10.1。 在这种情况下，即使密封材料不固化，也可以没有问题地进行被转印层的 转印。对比例作为对比例，粘接剂与上述实施示例相同，但用紫外线固化型环氧系 粘接剂作为密封材料，进行同样的转印工序。密封材料的SP值，按Fedors 法计算主要成分(50%~75%的成分)的SP值，推算为9.7 10.9。在这种情 况下，在粘接剂的填充工序中，密封材料无法封住粘接剂使之不溶出。
权利要求
1.一种半导体装置的制造方法，包括粘接配置在第1基板上的被转印层和第2基板的工序和从上述第1基板剥离上述被转印层的工序，其特征在于，包括粘接上述被转印层和上述第2基板的工序；在上述第1基板的配置了上述被转印层的面上或上述第2基板的与上述第1基板相向的面上配置框状的密封材料的工序；在上述密封材料框内的区域配置粘接剂的工序；和隔着上述密封材料及上述粘接剂使上述第1基板的配置了上述被转印层的面和上述第2基板重合的工序；其中，上述密封材料和上述粘接剂由彼此不相溶的材料构成，从配置上述密封材料的工序，到使上述第1基板的配置了上述被转印层的面和上述第2基板重合的工序中，不使上述密封材料及上述粘接剂固化。
2. 权利要求1记载的半导体装置制造方法，其特征在于， 在粘接上述被转印层和上述第2基板后，包括 从上述第1基板剥离上述被转印层的工序；把上述被转印层的从上述第l基板剥离的面粘接到第3基板的工序； 从上述第2基板剥离上述被转印层的工序；和除去附着在上述被转印层的从上述第2基板剥离的面上的上述粘接剂 的工序；其中，上述粘接剂是水溶性粘接剂。
3. 权利要求1或2记载的半导体装置制造方法，其特征在于，公式(l) 表示的上述密封材料主要成分的溶解度参数a (cj 0和上述粘接剂主要成分的溶解度参数C7 ( (7 2)的差| CJ广C^大于等于2。 公式(l)<formula>formula see original document page 3</formula>(式中:AEV是摩尔蒸发能(kcal/mo1)， V是摩尔分子体积(cm7rao1)， 另外，所谓"主要成分，，是占40%以上，为密封材料或粘接剂中最多的成分)
4. 权利要求3记载的半导体装置制造方法，其特征在于，上述密封材 料的溶解度参数a(cj,)小于等于8。
5. 权利要求4记载的半导体装置制造方法，其特征在于，上述密封材 料是硅系粘接剂。
6. 权利要求1 5中任何一项记载的半导体装置制造方法，其特征在于， 包括隔着上述密封材料及上述粘接剂使上述第l基板的配置了上述被转 印层的面和上述第2基板重合后，用共同的固化方法使上述密封材料和上 述粘接剂固化的工序。
7. 权利要求6记载的半导体装置制造方法，其特征在于，使上述密封 材料和上述粘接剂固化的工序，通过照射紫外线而进行。
8. 权利要求1 5中任何一项记载的半导体装置制造方法，其特征在于， 包括在使上述第1基板的配置了上述被转印层的面和上述第2基板重合 的工序后，不使上述密封材料固化而使上述粘接剂固化的工序。
9. 权利要求1 8中任何一项记载的半导体装置制造方法，其特征在于， 上述密封材料中混合有保持上述第1基板和上述第2基板的间隔的间隔材 料。
全文摘要
本发明提供一种可以用简单的方法把被转印层转印到转印目标基板的半导体装置制造方法。本发明的半导体装置制造方法，包含粘接配置在第1基板(转印源基板(10))的被转印层(12)和第2基板(第1转印目标基板(20))的工序和从第1基板(10)剥离被转印层(12)的工序。粘接被转印层(12)和第2基板(20)的工序包含在第2基板(20)上配置框状密封材料(22)的工序；在上述密封材料(12)框内区域配置粘接剂(23)的工序；隔着密封材料(22)及粘接剂(23)使第1基板(10)配置了被转印层(12)的面和第2基板(20)重合的工序。密封材料(22)和粘接剂(23)由彼此不相溶的材料构成。此外，配置密封材料(22)的工序之后，在使上述第1基板(10)和第2基板(20)重合的工序中不使密封材料(22)及粘接剂(23)固化。
文档编号H01L21/77GK101236919SQ200810008948
公开日2008年8月6日 申请日期2008年1月31日 优先权日2007年1月31日
发明者加峯哲治 申请人:精工爱普生株式会社